第一章 相关概念梳理

第一节 湿地

一 湿地的定义

地球有三大生态系统，其中森林被称为“地球之肺”，海洋有着“地球之心”的美名，而湿地，则被誉为“地球之肾”。本书研究的湿地即是地球上有着多功能并富有生物多样性、生态功能强健的生态系统，是人类最重要的生存环境之一。

“湿地”一词最早是在1956年美国联邦政府开展湿地清查和编目时出现的。1971年2月，由18个国家的代表在伊朗小镇拉姆萨尔签署了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》，简称《湿地公约》。

由于湿地是水域（如海洋和深水湖）和陆地（如森林和草地）相互作用而形成的独特生态系统，是水陆之间的过渡地带，且与两者之间并没有明显的边界，因此湿地是一种具有特殊结构、功能复杂的自然综合体。

不同学科范畴的组织和学者对湿地的研究重点不同，学术界对湿地概念的界定一直都比较模糊，给出的学科定义也不尽相同。

通常我们将“湿地是陆地和水域之间的过渡区域或生态交错带”归结为狭义层面的定义，由《国际生物学计划》提出。而广义的湿地定义通常是指管理部门广泛采用的《湿地公约》的定义，即“湿地包括了天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动，为淡水、半咸水或咸水水体，包括低潮时水深不超过六米的水域”。

从广义上来看，“湿地”不仅包括了狭义上的湿地，同时也包括附近的水体、陆地，形成一个整体，如季节性或常年积水地段，包括沼泽、泥炭、湿草甸、湖泊、河流和冲积平原、三角洲、潮滩、珊瑚礁、红树林、水库、池塘、稻田领域和低潮时水深不超过6米的海岸，均属湿地范畴，主要为了便于保护和管理。但在具体的湿地研究活动中，人们应考虑不同地区湿地的类型和环境条件等因素，根据不同的研究目的来选择湿地的定义。

湿地定义的基本概念在景观生态学原理上的反映则为陆地是湿地镶嵌的背景基质，沼泽、湖泊、稻田等是其中的富水的斑块；溪流、江河、渠系等则是斑块之间水力联系的廊道；水的循环是湿地与背景基质、大气、海洋之间物质交换的基本方式，以此将全球的湿地生态系统联系在一起。任何一处湿地发生退化和丧失，都会直接或间接影响其他湿地的状况。本书属于湿地景观生态学的研究范畴，应采用《湿地公约》中的定义，该定义边界清楚，范围广，在湿地管理中具有较好操作性，有利于湿地的整体保护。

湿地广泛分布于世界各地，是地球重要的生态系统之一，它不仅有着强大的生态净化作用，更拥有众多野生动植物资源，很多珍稀水禽的繁殖和迁徙都离不开湿地，因此它也被称为“鸟类的乐园”（见图1-1）。在人口爆炸和经济发展的双重压力下，20世纪中后期大量湿地被改造成农田，加上过度的资源开发和污染，湿地面积大幅度缩小，湿地物种受到严重破坏。

图1-1 鸟类的乐园

目前，湿地覆盖地球表面仅有6%，却为地球上20%的已知物种提供了生存环境，具有不可替代的生态功能。中国湿地面积占世界湿地的10%，有6600万公顷，位居亚洲第一位，世界第四位。在中国境内，从温带到热带、从沿海到内陆、从平原到高原山区都有湿地分布，一个地区内常常有多种湿地类型，一种湿地类型又常常分布于多个地区。中国1992年加入《湿地公约》，国家林业局专门成立了“湿地公约履约办公室”，负责推动湿地保护和执行工作。截至2017年，我国列入国际重要湿地名录的湿地已达57处，其中内地56处，香港1处。其实中国独特的湿地何止57处，但许多湿地因为“养在深闺人未识”，至今仍无人问津。

湿地是珍贵的自然资源，也是重要的生态系统，具有不可替代的综合功能。加入《湿地公约》以来，中国政府高度重视并切实加强湿地保护与恢复工作，积极履行公约规定的各项义务，全国湿地保护体系基本形成，大部分重要湿地得到抢救性保护，局部地区湿地生态状况得到明显改善，为全球湿地保护和合理利用事业做出了重要贡献。

二 湿地的分类

按照湿地定义，世界湿地的类型可以大致分成海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地四种类型。

海岸湿地：指低潮时水深6米以内的海域及其沿岸海水浸湿地带，包括浅海水域、潮下水生层、珊瑚礁、岩石性海岸、潮间沙石海滩、潮间游泥海滩、潮间盐水沼泽、红树林沼泽、海岸性咸水湖、海岸性淡水湖、河口水域、三角洲湿地等。

河流湿地：包括永久性河流、季节性或间歇性河流、洪泛平原湿地等。

湖泊湿地：包括永久性淡水湖、季节性淡水湖、永久性咸水湖、季节性咸水湖等。

沼泽湿地：包括藓类沼泽、草本沼泽、沼泽化草甸、灌丛沼泽、森林沼泽、内陆盐沼、地热湿地、淡水泉或绿洲湿地等。

三 湿地的功能

湿地的功能是多方面的，它既可作为直接利用的水源或补充地下水，又能有效控制洪水和防止土壤沙化，还能滞留沉积物、有毒物、营养物质，从而改善环境污染；它能以有机质的形式储存碳元素，减少温室效应，保护海岸不受风浪侵蚀，提供清洁方便的运输方式……它有如此众多而有益的功能，故被人们称为“地球之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园，同时又向人类提供食物（水产品、禽畜产品、谷物）、能源（水能、泥炭、薪柴）、原材料（芦苇、木材、药用植物）和旅游场所，是人类赖以生存和持续发展的重要基础。

（一）物质生产

湿地具有强大的物质生产功能，它蕴藏着丰富的动植物资源。如七里海沼泽湿地是天津沿海地区的重要饵料基地和初级生产力来源。据初步调查，七里海在20世纪70年代以前，水生、湿生植物群落100多种，其中具有生态价值的约40种，哺乳动物约10种，鱼蟹类30余种。芦苇是七里海湿地最典型的植物，苇地面积达7186公顷，具有很高的经济价值和生态价值，不仅是重要的造纸工业原料，又是农业、盐业、渔业、养殖业、编织业的重要生产资料，还能起到防风抗洪、改善环境、改良土壤、净化水质、防治污染、调节生态平衡的作用。另外，七里海可利用水面达10000亩，年产河蟹2000吨，是著名的七里海河蟹产地。

（二）大气组分

湿地内丰富的植物群落，能够吸收大量的二氧化碳气体，并放出氧气，湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能，能有效调节大气组分。但同时也必须注意到，湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。沼泽有很大的生物生产效能，植物在有机质形成过程中，不断吸收二氧化碳和其他气体，特别是一些有害气体，沼泽地上的氧气则很少消耗于死亡植物残体的分解。沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌，从而起到净化空气的作用。另外，沼泽堆积物具有很大的吸附能力，污水或含重金属的工业废水，通过沼泽能吸附金属离子和有害成分。

（三）水分调节

湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用，是蓄水防洪的天然“海绵”，在时空上可储存分配不均的降水，通过湿地的吞吐调节，避免水旱灾害。如七里海湿地是天津滨海平原重要的蓄滞洪区，安全蓄洪深度3.5米—4米。

再如沼泽湿地具有湿润气候、净化环境的功能，是生态系统的重要组成部分。大部分沼泽湿地发育在负地貌类型中，长期积水，生长了茂密的植物，其下根茎交织，残体堆积。潜育沼泽一般也有几十厘米的草根层，草根层疏松多孔，具有很强的持水能力，它能保持大于本身绝对干重3—15倍的水量，不仅能储蓄大量水分，还能通过植物蒸腾和水分蒸发，把水分源源不断地送回大气中，从而增加了空气湿度，调节降水，在水的自然循环中起着良好的作用。据实验研究，一公顷的沼泽在生长季节可蒸发掉7415吨水分，可见其调节气候的巨大功能。

（四）净化水体

沼泽湿地像天然的过滤器，它有助于减缓水流的速度，当含有毒物和杂质（农药、生活污水和工业排放物）的流水经过湿地时，流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质，净化水质。

湿地能够分解、净化环境物，起到“排毒”“解毒”的功能，因此被人们喻为“地球之肾”。如氮、磷、钾及其他一些有机物质，通过复杂的物理、化学变化被生物体储存起来，或者通过生物的转移（如收割植物、捕鱼等）等途径，永久地脱离湿地，参与更大范围的循环。

湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物，具有很强的清除毒物能力，是毒物的克星。据测定，在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此，人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病毒，有效清除了污水中的“毒素”，达到净化水质的目的。

例如，水葫芦、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水，用来吸收污水中浓度很高的重金属镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州，有人作了如下试验，将废水排入河流之前，先让它流经一片柏树沼泽地（湿地中的一种），经过测定发现，大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了，湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。印度加尔各答市（Calcutta）没有一座污水处理厂，该城所有的生活污水都被排入东郊的一个经过改造的湿地复合体中。这些污水既可用来养鱼，鱼产量每年每公顷可达2.4吨，也可用来灌溉稻田，每公顷年产水稻2吨左右，另外，还在倾倒固体垃圾的地方种植蔬菜，并用这些污水来浇灌。大量的营养物以食物形式从污水中排除出去。加尔各答城东的湿地成为一个如此低费用处理生活污水并能同时获得食物的世界性典范。

（五）动物栖息地

湿地复杂多样的植物群落，为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地，是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。

湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长，却不是哺乳动物种群的理想家园，只有鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境，为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。

在湿地内常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮鸥、银鸥、燕鸥、苇莺、掠鸟等。

（六）局部小气候

全球气温变暖的主要原因是二氧化碳过多。湿地由于其特殊的生态特性，在植物生长、促淤造陆等生态过程中积累了大量的无机碳和有机碳，由于湿地环境中微生物活动弱，土壤吸引和释放二氧化碳十分缓慢，形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层，起到了固定碳的作用，尤其是临近城市的湿地公园，还具有净化空气、美化环境和减缓热岛效应等功能。

湿地调节局部小气候功能是通过湿地及湿地植物的水分循环和大气组分的改变调节局部地区的风、温度、湿度和降水状况等气候要素。湿地水分通过蒸发成为水蒸气，然后又以降水的形式降到周围地区，保持当地的湿度和降雨量，调节湿地区域局部小气候环境。

（七）创造美好环境

城市周边的湿地，如湿地公园、湿地生态园等是最具美学和生态价值的自然斑块之一，是城市特色的主要组成部分，也是发展城市旅游业的重要载体。现代化、人工化的都市景观与充满野趣的湿地景观共同构成和谐丰富的城市人居环境（见图1-2）。

图1-2 充满野趣的湿地景观