湿地的生态性质、定义和分类
湿地是地球上广泛分布的陆地生态系统之一,由于其生态结构的复杂性
和生态功能的多样重庆涉外商贸学院 化,它支承着独具特色的物种和较高的自然生产力,为
人类生活和社会生产提供极为丰富的自然资源。对湿地价值的认识首先是从
水禽栖息地开始的。由于其本身的脆弱性和人类干扰的强劲,其面积和生态
功能都在下降。因而,湿地的保护引起普遍的关注,湿地便成为唯一有其国
际性保护公约(
Ramsarconrvation
)的生态系统。
生态学所强调的
"
整体性
"
原则,使得保护学家从珍稀、濒危水禽的个
体生态和种群生态水平上将视野拓宽生态系统的东华大学怎么样 水平上,重视水禽栖息地的
保护和湿地生态系统的综合研究。湿地物种减少和致危最重要、最直接的
原因是湿地大面积损和生境破碎化。造成这种恶果的原因除了自然因素(如气
候变干)外,更主要的是人类的强度干扰。现在,湿地那些无法用金钱来衡
量的价值都得到广泛的注意。随着对这类生态系统的呼声日渐提高,对湿地
的生态系统水平的研究也逐渐加强。
1
.湿地的生态性质
湿地是一种多类型、多层次的复杂的生态系统。任何特定类型的湿地在
一定区域围都占有一定“生态位”,这个生态位来自于水文、气候、基底沉
积物、地形和生物过程相互作用的环境复合体,以此支承着一个特定生产力
水平下的某些物种的生存和繁衍(ink&r1978
)。湿地生态系统有
别于其他类型生态系统的突出标志和最根本的成因是其水分的盈余。水文过
程是主宰湿地生态系统运行机制的最重要的因子,其动力条件决定着湿地的
基质或沉积物类型及其空间分布规律,其深度和水质决定着湿地的植被类型
和群落结构。因此,湿地的生态性质的所有体现皆与其水文特征密切相关。
1.1水陆过渡性
水陆过渡性是湿地最重要的生态特性。主要体现在两个方面:
1.1.1
空间分布上:许多湿地是处于水体和陆地之间的过渡带上,如滨海盐沼、
红树林、湖滨滩地等,
"
由于液相物质和固相物质的相互作用,出现了一个
既不同于水体也不同于土体的生态交错带
"
(牛文元
,1990
)。这类湿地的
水文过程往往具有明显的周期性波动的特点,水化学性质或水量呈理规律性
的交替。
1.1.2
生态性质上:由于地表长期处于水淹状态,形成一个较为稳定的水
-
沉
积物(土壤)界面,它在湿地生态系统的物质循环和能量流动过程中扮演着
十分重要的角色。其主要特点是:
"
界面发生的所有反应都是在一定水深和
缺氧条件下,而且都是在有机质和微生物细菌的间接或直接参与下进行
的
?quot;
(吴丰昌
1996
)这些界面反应深刻地作用于湿地生态系统的各个
组分和过程,使其具有与陆地和水体都不相同的特殊性,主要表现在缺氧
和多水和由此而产生的毒素。湿地生物对此种生境条件表现出极强的适应能
力。其适应机制有的忍耐,有的是调节。由于湿地的水文状况,包括水周
期、水量、水化学性质等方面在不同类型的湿地中有不同的差异,因而其生
物的适应性呈现明显的多样化。
1.2系统脆弱性
湿地生态系统的稳定性很大程度上取决于其水源的稳定性。水文条件能
直接改变湿地的物理化学性质,进而影响到物种组成和丰度、第一性生产
力、有机物质的积累和营养循环(厚田
1996
)。水导致独特的植物组成,
但限制或增加种的丰度。静水湿地或连续深水湿地的生产力都很低。通常有
高能量的水流,或有脉冲性水周期的湿地生产力最高。在积水覆盖的条件
下,其基质长期处于还原状态,限制了微生物的数量和活性,较高的生物
量得不到充分的分解,有机物质便以泥炭的形式积累储存起来。土壤
-
水
界面的交互作用,使湿地土壤以还原性质为主的同时,在其表层有一薄氧化
层,承担着湿地物质的化学转化和营养循环,构成湿地生态过程的重要一健脾胃的中药
环。可见,湿地生态系统的一切生态过程都是以固定的水文为基础的,正
是由于其系统结构对水文条件的依赖性,湿地生态系统才湿得如此脆弱,以
致于一旦失去水,其系统面貌便会发生根本性的转变。不同类型的湿地的
脆弱性有所差异,高水能湿地中由于有机质积累很少,只要其水源被截断,其
生态系统类型就迅速转变;如果水源恢复,系统就会基本恢复到原来的状态。
如省西部向海附近的芦苇湿地,在干旱年份没有水源的情况下,形成大片的
碱蓬群落,而在丰水年份,地面被积水覆盖后,芦苇群落便得以迅速恢复。
而低水能的湿地,由于具有保水性能的泥炭层的存在,可以对气候的干湿变
化在系统部进行调节,其生态敏感性则相对较低;除此之外,泥炭沼泽对
阈限的排水亦有较强的恢复能力。
1.3功能多样性
湿地的水陆过渡性使环境要素湿地中的耦合和交汇作用复杂化,它对自
然环境的反馈作用是多方面的。总的来说,湿地的功能可分为两个方面,即
自然功能和社会功能。
1.3.1
自然功能:主要体现在物质循环、生物多样性维护、水量平衡、气候调节
等方面。湿地生态系统物质循环的特殊性是有机质和许多元素从生物循环不
断进入地质循环,这在沼泽生态系统中最为突出。这对温室气体的增加使
全球变暖的情况下就显得尤为重要。湿地是地球上可以将
CO2
固定于地层之
中的为数极少的生态系统之一,尽管它们向大气中释放一定量的甲烷等温室
气体,但对于大气中碳的固定总量是显而易见的。湿地的生物功能主要体
现在生物多样性维护方面。由于其水陆过渡性,为众多的生物提供了栖息
和繁殖的场所。湿地的独特环境使得其拥有独特的生物类群。猪笼草、毛
膏菜、狸藻等食虫植物是沼泽生态系统中所特有的植物种;丹顶鹤、天鹅、
大鸨等珍稀濒危水禽无法脱离湿地环境。湿地对水量平衡方面的贡献是其他
生态系统所不能替代的,由于湿地具有较强的蓄水能力,对河川径流具有较
强的调节作用。湿地的丧失会引起相邻地区的地下水位的下降、湖泊和河流
淤浅、地表切割加强。对气候的调节作用除体现在温室气体方面以外,湿
地对温度和降水等方面的直接作用更为明显,这种功能在干旱地区尤为突出。
1.3.2
社会功能:主要体现在资源、休闲旅游和环境演变信息等方面。由于
其自然资源的丰富,湿地成为许多地区农、牧、渔业和重要基地,为社会发
展提供了最基础的条件,这也正是世界古代文明发祥地主要集中在大河流域
的重要原因之一,也恰恰因为如此,自有人类文明开始,湿地地就受到人
类活动的干扰而且逐渐加强。随着社会经济的发展和湿地面积的逐渐减少,湿
地的旅游价值越来越显著,许多湿地具有旖旎的风光和独特的动物类群。在
稳定的积水环境中,有机质和水中携带的颗粒物质沉积下来,形成多种类
型的沉积物。在沉积过程中,周围环境的变化必然在沉积物中打下坚实的
烙印,因而沉积物成为具有标志意义的信息载体,特别是泥炭,其积累速率
较快,全球平均年积累速率达
1mm/a
,因此以厚层泥炭作为信息载体来研究
过去环境变化具有高分辨率的特点。
1.4结构复杂性
湿地生态系统的生产者主要有湿生、沼生和水生植物,生活型多种多样。
从外部形态来看,有一年生或多年生细弱小草,如苔草,有高大的草本植物,
如芦苇、香蒲,有的是矮小的灌木,如细叶杜香、甸杜,有的是高大的乔木,
如落叶松、水松等。湿地植物群落丰富多彩,因逆境条件和植物的适应性而
异。包括浮游植物、浮水植物、沉水植物、挺水植物、灌木乃至森林。优势
植物往往是湿地类型辨识的主要标志,所以常以植物群落来命名,如芦苇沼
泽,小叶樟沼泽、苔草沼泽、红树林沼泽等。湿地植被具有沿水文或地形特
征梯度变化的分带特点,无论是高位泥炭沼泽还是滨海或湖滨湿地,这一特
点都是非常鲜明的。
湿地生态系统的消费者种类是多种多样的,其中无脊椎动物主要有蠓、蚊
等昆虫,许多种类在其成为成虫之后为草食性。许多昆虫在幼虫阶段栖于水
底,成为鱼、蛙、和潜鸟的食物。鸟类,特别是水禽常常构成湿地的重要景
观特征,几乎所有的湿地都能为水禽提供丰富的食物和多种多样的繁殖和停
歇的栖息地,这些水禽中既有草食性的也有肉食性的,构成湿地生态系统
食物链的重要环节。无论是淡水的还是咸水的亦或是半咸水的湿地,都支
持着丰富的鱼、虾、蚌等水生动物。
对滋生于湿地水下的微小动物的种类和数量还知之甚少,但它们往往却
是湿地中重要的分解者。在湿地中线虫和线蚓虫等微体小分解者比大型分解
者的作用更加明显。对湿地生态系统来说,分解者亚系统显得尤为重要。湿
地的缺氧环境使其中的微生物和土壤动物类群和数量大大减少,沼泽植物又
多含有较多的纤维,所以有相当大比例的生物量得不到充分的分解,在静水
条件下,有机质输出量很小,因而植物残体积累形成泥炭。
2
.湿地定义的议论
尽管对世界上的各类湿地的研究已有上百年的历史,但迄今为止,国际
上对湿地尚没有统一的定义。从不同学科角度和区域特点出发而提出的定义
形形色色,争论焦点在于如何限定湿地的水深。
按照国际湿地公约
(Ramsar
公约
)
中的定义
:
“湿地是指不问其为天
然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带,静止或流动的淡水、
半咸水、咸水,包括低潮时水深不超过
6m
的海水水域,'实质上这是个
湿地的管理定义。它比较具体,具有明显的边界,具有法律的约束力,在湿
地管理工作中易于操作。
湿地的科学定义有些学者认为湿地的科学定义应为
:
“湿地是一类既不
同于水体,又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统,为水生、陆生生态系
统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。该系统的生产者是由湿生、沼生、浅
水生植物组成
.
消费者是由湿生、沼生、浅水生动物组成。分解者是介于
水体与陆生生态系统之间的过渡类群组成的。该系统与周围相邻的系统有密
切关系,与它们发生物质和能量交换。湿地应该具有三个突出的特征
:
湿
地地表长期或季节处在过湿或积水状态
;
地表生长有湿生、沼生、浅水生植
物
(
包括部分喜湿的盐生植物
)
,且具有较高的生产力康欣胶囊 。生活湿生、沼生、
浅水生动物和适应该特殊环境的微生物群
;
发育水成或半水成土壤,并具有
明显的潜育化过程”。这个定义显然更偏重于纯理论的大面积自然湿地的科
学研究。
《湿地公约》把浅海湿地的水深界限定为
6m
,有的学者把湖泊湿地的水
深限定为
2m
(佟凤勤等
1995
),但没有给出这些限定的科学依据。实际上水
陆过渡区域的空间尺度是模糊的,并且随时间和空间而变化,难于把握一
个同一的标准,因此任何明确的数据指标都显得过于机械。美国的米茨(
W.J.
Mitsch
)等在其著作《
Wetlands
》(
1993
)中对形形色色的定义给予客观的
评价。著名对鱼类和野生生物署的定义给予了高度的肯定。但这个定义突出
地强调了湿地是水体和陆地之间的空间过渡性,却忽略了其生态性质上的过
渡性,因而就把湿地的概念仅仅限定在水体的沿岸带,排除了非邻近水体
的湿地,如欧洲大陆西岸的高度湿润地区的披盖式沼泽(
Blanketbog
)等。
工程兵部队的定义由于强调湿地植被特征,易于在法律和管理方面的实际应
用。加拿大的定义更加强调湿地的水文和土壤特征,对植被特征没有足够的
重视。
除上述以外,英国的湿地定义代表着欧洲的普遍观
点。
(1986)
在其著作《
Waterloggedwealth
》中阐述:
"
湿
地是水支配其形成、控制其过程和特征的生态系统的经济工作会讲话 集合,即在足够长的时
间足够湿润使得具有特殊适应性的植物或其他生物体发育的地方
"
。显然他
所重视的是湿地的成因的主导因子
--
水文因素,而对土壤和植被条件则是
轻描淡写。
就《湿地公约》湿地定义而言,严格说来还算不上是科学的定义,因为它
只是枚举了湿地的外延,并没有对湿地的本质属性予以论述。
分析湿地的自然生态结构和性质,不难看出,水是湿地形成的最根本的
原因,也是其生态过程的主要控制因子,而还原性的水成土壤和湿生或水生
植被是其水文生态过程的必然结果。因此,湿地的定义应做如下述:
"
湿地
是指一类在生态性质上介于水生和陆地生态系统之间,由于常年或周期性的
水分潴积或过度湿润,造成基底的嫌气性条件,维持绿色高等水生或湿生植
物群落长期赋存的土地。
"
这样定义就使湿地的概念有明确的涵和外延。据此,
无需通过人为限定水域的
深度来确定水体的湿地部分,只要是绿色高等植物生长的围即可划为湿地的畴
之。其主要依据是:(
1
)湿地相对较高的生物生产力主要体现在高等植物群
落的生产力上;(
2
)在作为水禽为代表的濒危珍稀物种的栖息地意义方面,
高等植物同时为动物提供着丰富的食物来源、良好的隐蔽场所和必要的筑巢
材料;(
3
)湿地的一些生态环境功能是通过其中的高等植物来实现的,如
净化污水主要依靠植物对重金属离子的吸收;(
4
)所谓植物对湿生和水生环
境的特殊适应主要表现在一些高等植物的生理结构上。因此,水域祖国万岁朗诵稿 湿地的边
界限定可以依据高等沉水和挺水植物的分布围来确定,不必机构地圈定一个
具体的水深指标。
并从要素、条件、类型三个方面对湿地进行界定:1601
(1)
要素:植被、土壤和淹水程度。
(2)
条件:湿地至少应具有下列条件之一:
至少周期性的生长有处于优势地位的水生或湿生植物
;
基质以不渗水的有机质土层为主:
基质非土质、被水淹没、至少每年植物生长季节保持高水位;
(3)
类型
:
湿地主要类型包括:
生长有水生或湿生植物,且有或多或少的泥炭土层,如各种类型
的沼泽;
生长有生或湿生植物,且具有有机质土层为主的区域,如尚未形成泥
炭层的潮间带芦苇区、湖泊挺水植物区等;
无水生或湿生植物,但具有一定的有机质土层,如由于剧烈波浪运动、
高度浑蚀或高度盐分等造成阻碍水生或湿生植物生长的区域;
无土壤但有水生植物,如被海草部分覆盖的岩石海岸等
:
无土壤无高等植物生长区,如生长有硅藻的沙石海滩及无植被的烁
石河滩等。
3.湿地分类问题
湿地的分类是湿地研究的基础,由于学科领域和目标的不同,学者们提
出了形形色色的分类系统。其中对某一湿地类型的有欧洲的泥炭地分类
(
MooreandBellamy1974
),美国鱼小狗狗简笔画 类和野生生物署
"
湿地和深水栖息
地分类
"
,中国的泥炭沼泽分类(柴岫
1990
;郎惠卿
1983
),沼泽分类
(牛焕光等
1985
),美国东北部冰川遗迹区的淡水湿地分类(Goletand
Larson1974
),美国冰川高原草原地区的天然池塘与湖泊分类(
Shawand
Fredine1956
),佛罗里达森林湿地分类(
Wharton1976
)等,这些分类虽是
类型或区域等级上的,但对湿地的系统分类提供了极有价冰心的原名 值的参考,而且对
其目标也是极为实用的。
英文针对各种不同的沼泽类湿地皆有不同的术语,汉语中却没有对等的
固定词汇译之,为国际间的学术交流带来诸多不便,为此有必要对这些类
型概念加以明确分并赋予固定的译法。
Marsh
是指基底为水成矿质土壤,生
长挺水草本植被的沼泽,以
"
草本沼泽
"
译之为宜。
swamp
是指以乔木或灌木
为建群植物的沼泽,无论基底是否积累泥炭,都可以
"
木本沼泽
"
译之,然
而欧洲习惯上仍把芦苇沼泽称为
reedswamp
,为特殊情况。
Mire
是泛指有
泥炭积累的所有生态系统,即
"
泥炭沼泽
"
。
Fen
是指接受周围地下水补给,
有泥炭积累,并以草本或藓类植物为优势的沼泽,应译为
"
泉生(泥炭)
沼
?quot;
。
bog
是指主要接受降水补给并生长适于酸性环境的藓类,特别
是泥炭藓为优势的高位沼泽,应译为
"
藓类(泥炭)沼泽
moor
是泥炭地
(peatland)
的同义词,
highmoor
指中央隆起的高位泥炭沼泽,而lowmoor
是指发育在盆地里,中央低洼的低位沼泽。
Muskeg
是指分布在加拿大和阿
拉斯加半岛的大片的泥炭沼泽。
由于湿地生态条件的区域差异性、空间分布的广泛性和生态过程的多变
性,不难理解,湿地的科学分类要求一套完整严密的分类依据和分类系统。
要在不同的层次上区分那些具有均质性特征的生态单位,根据其生态结构和
功能的相似和差异性进行科学的分类,以便于在不同的空间尺度上进行湿地
编目与制图,为研究和管理湿地提供科学依据。
湿地可以根据人类是否参与湿地的生态过程分为两大类群:即自然湿地
和人工湿地。由于其运行机制不同,所以其较低等级的划分依据可以是不同
的。
在自然湿地群中,湿地的水文特征应是湿地分类的最重要的依据。而在
水文诸要素中,水质决定着湿地总的生态系统,因而第二级划分可以水质类
型为依据,以
"
族
"
为单位。分为咸水族,淡水族和半咸水。水的来源是湿地
起源和发生类型的重要指示因子,以此作为第三级划分依据,以
"
系
"
为单
位,分为河成系,湖成系,泉成系,海成系和雨成系。湿地的基底特征响
应于水文状况并影响植物生长状况和植被类型,将此作第四级划分依据,以
"
类
"
为单位,分为泥质类,沙砾质类和泥炭类。湿地的植被特征是其生态性
质和结构最直接的反映,植物的生活型是环境的综合体现,以此作为第五级
分类依据,以
"
型
"
为单位,分为沉水型,浮水型,挺水型,草本型,灌木
型和乔木型。还可以根据植物群落的优势种或建群种来划分第六级单位,在
此不予赘述。
人工湿地可以据其支持的产业类型进行第三级划分(系),即种植业系
和养殖业系。把其产品类型作为第四级划分的依据(类),即种植业系可分
为经济作物类和粮食作物类;养殖业系可分为鸟兽类和水产类。
本文发布于:2023-04-15 18:58:51,感谢您对本站的认可!
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