湿地生态系统范文

时间:2023-12-06 07:14:44

湿地生态系统

湿地生态系统篇1

关键词 芦苇湿地;土壤生态系统;功能;作用

中图分类号 F062.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)22-0238-01

根据1971年在伊朗拉姆萨所共同决议通过的“国际重要水鸟栖地保育公约”定义“湿地”为:“无论天然或人为、永久或暂时、静止或流水、淡水或咸水、或二者混合者,由沼泽、泥沼、泥煤地或水域所构成的区域,包括水深在低潮时不超过六公尺之沿海区域”。

从广义上说,湿地土壤为在上述定义湿地范围内的具有一定土壤化育程度的颗粒介质,其地下水层常达到或接近地表,喜水或水生植被生态相比较特殊。湿地土壤是湿地生物的载体、基质,将地下生物与地上生物联系起来。

1 芦苇湿地土壤的特征

芦苇湿地作为湿地类型中的一种,主要是淹水形成的土壤和成土物质。一般包括有机土壤和未过土形成过程的沉积物[1-2]。在大部分芦苇湿地中,许多有机残体积累大于分解,形成泥炭基质。季节性淹水的芦苇湿地,氧化还原过程交替变化,芦苇湿地的氧化还原条件对芦苇湿地生物地球化学循环具有重要作用。持续淹水的芦苇湿地,具有相对稳定的厌氧环境条件,使细粒矿物质和有机物沉淀,变成芦苇湿地的营养物质,土壤中丰富的物质养分、能量为生物的生存和发展提供了便利条件,其在整个湿地生态系统中占据着重要的地位。

2 芦苇湿地土壤的功能和作用

2.1 芦苇湿地土壤具有维持生物多样性的功能

在湿地中存在大量生物,其中的大部分生物的栖息、生长、繁殖等在湿地上进行。湿地土壤为生物如土壤微生物、植物、动物等提供栖息地,而且对土壤动物和微生物的数量、类群产生决定性作用,同时对植物的空间分布有决定性影响[3-5]。对盘锦市芦苇湿地进行调查表明,芦苇湿地内生长的大量水生植物和各种鱼类、虾、蟹等动物和微生物为鸟类、鱼类提供了丰富和良好的生存空间,在物种多样性保存与保护方面发挥了重要作用。

2.2 芦苇湿地土壤具有调节气候的功能

芦苇湿地土壤通过对温室气体如甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)等进行调节以对气候产生影响。其中湿地土壤能明显影响氮、碳的变化,特别是对甲烷、二氧化碳、氧化亚氮等的释放、固定过程中起重要作用[6]。湿地土壤长期处于水湿环境,微生物活动受到明显抑制,有机物质分解缓慢,降低了氧化亚氮、二氧化碳等的释放速度,随着大量植物生长、衰亡,大量无机、有机碳、氮在芦苇湿地积累,起到了固定氮、碳的作用。研究表明,湿地土壤单位面积氮、碳储量居各生态系统之首。

盘锦市芦苇湿地属于温带大陆性半湿润季风气候区,四季分明,温度适宜,光照充足,降水集中,气候宜人。占全市国土面积28%的沼泽、泥碳土质的芦苇湿地资源,是一个庞大的温室气体储存库,对温室气体有较强的吸收能力和储存能力,对区域的气候产生了重要的影响。另外,芦苇湿地每年生产芦苇45万t,从芦苇茎叶向大气散发的水蒸气约为3 000万m3,因此,该市湿地比其他经纬度相同的地方的气候湿润,冬天不冷,夏天不热,因此被人们称为海洋气候[7]。这样的气候现象,与芦苇湿地土壤所起的调节作用密不可分。

2.3 芦苇湿地土壤具有养分维持功能

湿地土壤长期水分过高,处于还原的状态,抑制植物残体的分解,致使大量营养在土壤中积累,同时,湿地土壤沉积、截留大量营养,并通过这些养分的迁移、转化,为湿地植物生长提供肥料,为湿地动物生活提供能量[8-9]。因此,芦苇湿地土壤具有维持养分的功能。

2.4 芦苇湿地土壤具有净化功能

芦苇湿地土壤是一个庞大的自然过滤器,具有很强的降解污染的特殊功能。芦苇湿地不仅可以净化水质,还可以滞留沉积物和营养物,在生态系统中发生各种各样的物理、化学和生物学变化,从而消除对人类和生态环境的危害和影响。芦苇湿地土壤团粒结构较好,微生物、动物数量、种类较多,对污染物质的净化主要是通过土壤的吸收、截留、沉淀、交换、吸附、氧化还原、代谢等途径完成[10]。同时,土壤动物对有害物质进行分解,达到土壤净化;土壤微生物通过其生命代谢活动,吸附、络合、沉淀和转化重金属,降低其毒害,参与氮、碳、磷等元素的迁移、转化和循环及其他元素地球生物化学循环,减轻甚至消除有毒、有害物质,有效净化土壤。

盘锦市芦苇湿地的土壤结构和植被的分布特点,决定了其净化水质的显著特性。颗粒状的土壤类型,有利于沉淀、过滤、吸附、离子交换、络合反应、硝化、反硝化、营养元素的生物转化和微生物的分解过程[11-12]。芦苇对净化水质又具有神奇的功能,通过芦苇生长的吸收过程可变污水为肥料,是一个典型的资源循环利用过程,对于净化水质,建立人与自然的和谐环境,起到了非常重要的作用。因此,芦苇湿地既是一个庞大的天然过滤器,又是一个最廉价的污水处理场。

2.5 芦苇湿地土壤具有水文调节功能

由于芦苇湿地能够调节地表水,从而使其在水平衡调节方面显示出重要作用。由于芦苇湿地土壤具有特殊的剖面结构,使其水文物理特性体现出极强的持水、蓄水能力,具有巨大的水文调节、水源涵养功能。这是由于芦苇湿地土壤与一般土壤结构不同,它从上向下一般为草根层、泥炭层、潜育层、母质层。草根层、泥炭层的矿物质颗粒很少,孔隙较大,具有较强蓄水性和透水能力[13]。土壤中草根层和泥炭层的孔隙度达72%~93%,饱和持水量达830%~1 030%。当洪水流经芦苇湿地或雨季来临时,一定水量以表面的形式滞留或通过土壤下渗到地下水层而被贮存于湿地土壤中,可以直接减少下游的持水量,而当气候非常干旱时,湿地土壤中储存的水分可以通过毛管作用释放出来供植物生长。

2.6 芦苇湿地土壤能够指示环境和气候变迁

芦苇湿地土壤形成具有明显的气候、生物特征,能够有效记录不同类型湿地土壤的成土过程和环境变化特征。因此,利用土壤中不同土层的结核含量、铁锈斑及铁矿物的结构、形态、矿化物类型及伴生矿物组合、植物硅酸体种类组合和泥炭纤维同位素组成等能反映土壤侵蚀程度、古气候变迁、土壤的成土过程和年龄、湿地水体富营养化等。

3 参考文献

[1] 刘树,梁漱玉.芦苇湿地土壤有机质含量对芦苇产能的影响研究[J].现代农业科技,2008(7):153.

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[3] 谭波.三峡库区消落带湿地土壤碳氮的分布研究[D].重庆:西南大学,2011.

[4] 王立科.城市湿地生态功能及其保护措施[J].现代园艺,2011(16):37.

[5] 刘存歧,王伟伟,李贺鹏,等.湿地生态系统中土壤酶的研究进展[J].河北大学学报:自然科学版,2005(4):25.

[6] 崔巍,李伟,张曼胤,等.湿地土壤生态功能研究概述[J].中国农学通报,2011,27(20):203-207.

[7] 李伟.太湖岸带湿地种子库及土壤动物多样性研究[D].北京:中国林业科学研究院,2012.

[8] 王红丽,李艳丽,张文佺,等.湿地土壤在湿地环境功能中的角色与作用[J].环境科学与技术,2008,31(9):62-66.

[9] 崔巍,李伟,张曼胤,等.湿地生态系统中的土壤动物研究进展[J].中国农学通报,2011,27(32):200-204.

[10] 张友民,杨允菲,王立军.三江平原芦苇湿地生态系统N素的季节动态[J].安徽农业科学,2009(17):8148-8150

[11] 张友民,刘兴土,肖洪兴,等.三江平原芦苇湿地植物多样性的初步研究[J].吉林农业大学学报,2003(1):58-61.

[12] 郑学平,张承烈,陈国仓.河西走廊芦苇的光合碳同化途径对生境条件的适应[J].植物生态学与地植物学学报,1993(1):3-10.

湿地生态系统篇2

关键词:湿地;生态系统;功能

1我国湿地现状

我国湿地类型复杂多样,分布较广,主要分为天然湿地和人工湿地。按照湿地类型进行划分,主要分为沼泽湿地、稻田、池塘、水库、浅海水域、海岸滩涂、河口湿地、河流湿地、湖泊湿地等人工和自然湿地。在湿地环境中,还存在各种各样的生物,物种丰富,不仅是植物,还包括许多动物,例如,鱼类、鸟类、双栖动物等。虽然目前我国的湿地种类较多、面积大,但由于湿地的作用被人们认识的时间较短,使得人们对湿地的保护意识不够,甚至常发生湿地被破坏的情况。不合理的水资源利用或污水处理不当排放到湿地,对湿地水质产生影响,造成湿地污染现象严重。另外,若是在湿地周围进行大面积开荒,也会对湿地的生态环境造成破坏。还有很多其他方面不合理利用湿地的原因,都会对湿地产生一定的影响。

2湿地在生态系统中的作用

2.1物质生产的功能

湿地所在地拥有着丰富的动植物资源,具有物质生产的功能。每一片湿地都有不同种类、不同形式的生物物种,有鱼类、鸟类以及其他种类的动物。另外,由于湿地水源条件较好,加上其他外界各种因素的综合,使得湿地的植物生长条件较好,生长茂盛,这些植物不仅具有维护湿地生存环境的作用,同时,具有较高的经济价值。只要是在合理的范围内运用湿地物种,不会对湿地的生态系统造成破坏,湿地的很多物种都是农业、牧业、养殖业、编织业等多种行业的生产资料来源,这就促进了湿地生态效益和经济效益的结合。

2.2大气组分调节功能

湿地中生长着大量的植物,能够吸附空气中的CO2,释放O2,同时能够吸附空气中有毒的气体,从而有效调节大气组分。在湿地的各种类型中,沼泽湿地具有强大的吸附功能,工业中的污水、废水等含有大量重金属的工业废水经过沼泽地时,金属离子和有害成分会被吸收。

2.3固定CO2功能

湿地因为水分过于饱和,从而具有厌氧的特征,里面含有大量的无机碳和有机碳,加上湿地中微生物的活动是比较微弱的,植物残体缓慢分解释放CO2,最后会形成有机质含量较多的湿地土壤和泥炭层,这两者都具有固定CO2的作用。

2.4调节水分功能

湿地的水分含量比较大,特别是河流沼泽,蓄水量较大,可以调节河流的径流量、补给地下水,从而维持生态系统的水平衡,通过湿地调节水分的功能,可以有效避免水旱灾害,因为湿地具有蓄水和放水功能,在枯水期可以适当放水缓解干旱,在丰水期就可以运用蓄水功能,调节水平衡。在湿地中,因为植物比较茂盛,能够进行较大的蓄水,并且经过植物蒸腾和水分蒸发作用,将水汽送回大气中,有利于空气湿度的保持,能够对降水进行调节。

2.5调节区域气候功能

湿地一般具有比热容量大的特征,在遇热的时候可以吸热,在遇冷的时候可以放热,利用湿地水分蒸发和湿地植物的蒸腾作用,降低湿地周围的温度,增加空气中的湿度,从而调节湿地周围的雨量。如果湿地是靠近城市,对缓解城市热岛效应具有积极作用;如果湿地靠近农村,对当地农业生产和农民生产生活都具有一定的优势。

2.6提供动物栖息地

湿地的类型多样,植物种类繁多,为动物提供了很好的栖息场所,特别是为野生动物和已经快要濒绝的动物提供了很好的安身场所。在湿地聚集了很多鸟类、两栖动物,它们在这里繁殖、居住、迁徙和过冬。湿地面积在地球上只占6%,但却为世界上20%的生物提供了栖息场所,是一个大型的生物居住地,有利于保护生物种类和生物多样性。

2.7生态教育功能

在城市规划发展中,湿地建设与发展是生态文明建设的重要方面,城市中的湿地公园不仅具有一般湿地所具有的功能,还承载着生态教育功能。有些城市建有湿地生态展览馆,人们可以在这里了解湿地的生物生存环境和湿地对生态系统的重要作用,同时,有利于加强人们对生态系统的保护意识和生态文明建设的发展。

3总结

综上所述,湿地拥有着丰富的生物物种,是人类生存发展的重要环境条件,必须保护好湿地的生态环境建设与发展。保护湿地是维护生态系统发展的重要保障,不仅需要依靠政府支持,同时需要全民保护湿地发展,充分发挥湿地对生态系统的平衡作用。

湿地生态系统篇3

关键词湿地生态系统;特征;存在问题;对策

21世纪是注重生态文明的新世纪,未来人类生存的竞争不仅是经济竞争,也是生态和环境的竞争。湿地被称为地球之肾,而城市湿地则是城市的守护神。湿地生态系统(wetland ecosystem)成为城市不可或缺的重要组成部分。它是湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统,是介于水、陆生态系统之间的一类生态单元[1-2]。其生物群落由水生和陆生种类组成,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统是一种通过湿地植物对水体进行净化的生态系统。人工湿地系统则是人类为了处理人为的水污染问题,通过人工构建而成的仿湿地生态系统。根据《湿地公约》的湿地分类方法和湿地的定义,将湿地分为3类42种,其中天然湿地32种,人工湿地10种。按照湿地植被状况和利用现状,被划分为人工湿地、近裸露湿地、在建或拟建公园的湿地和近自然湿地4个类型。研究表明,湿地系统储存着陆地上35%的碳,是固碳能手,是全球最大的碳库。因此,保护湿地是维持现有碳储存库,防止二氧化碳和其他温室气体排放最可行的办法。全面认识和了解我国湿地系统存在的主要问题,寻求行之有效的对策,成为湿地保护的迫切问题。

1湿地生态系统的基本特征

1.1生物资源丰富多样

湿地是处于陆地与水体的过渡地带,兼具丰富的陆生和水生动植物资源,形成了其他任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生境,特殊的水文、土壤和气候提供了复杂且完备的动植物群落,独特的生物多样性对于保护物种和维持生物种群具有重大的生态价值。

1.2生态系统脆弱易变

湿地水文、土壤、气候相互作用,形成了湿地生态系统的主要环境因素。每个因素的改变,都或多或少地导致生态系统的变化,特别是水文变化。当水文生态系统受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度的破坏或改变,进而影响生物群落结构,改变了湿地系统的原生态特性。易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一,当水量减少以至干涸时,湿地生态系统演替为陆地生态系统[3];反之,该系统又演化为湿地生态系统。因此,水文条件决定了“湿地生态系统—陆地生态系统”的互变状态,但这种状态在一定程度上不存在可逆性。掌握生态系统的这一特性,对保护生态系统具有重要意义。

1.3具备多种综合效益

湿地既具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保存物种、提供野生动物栖息地等基本生态效益,也具有为工业、农业、基因工程、能源、医疗业等提供大量生产原料的经济效益,同时还能为物种研究、科普教育、生态旅游等带来社会效益。此外,同其他任何生态系统相比,湿地生态系统的初级生产力较高。研究显示,湿地生态系统平均每年生产蛋白质9 g/m2,是陆地生态系统生产功能的3.5倍。

2我国湿地生态系统存在的主要问题

2.1城市建设,蚕食湿地空间

在城市建设中,对湿地的征建成本相对较低。通过开垦、围垦等形式随意侵占湿地,特别是近几年,一些地方出现了把湿地转为建设用地的错误倾向,蚕食湿地开发房地产或者用作商业用途的现象时有发生。有人错误地认为,湿地容易滋生细菌和各种病害,于是将许多湿地填平,然后以改善和整治湿地的名义通过种植或建设改变了湿地生态系统的独特功能。目前,在经历了喷泉热、广场热、草坪热等之后,湿地热正逐渐在一些城市兴起,大有愈演愈烈之势。人类不应盲目地建设湿地公园或者去改造湿地,而应投入更多精力去合理保护正在受到威胁和破坏的湿地。

2.2发展经济改变了湿地用途

随着养殖业、水产业、畜牧业、旅游业的发展,一些地区的湿地被开发用于发展新兴的经济项目。有些地方未能处理好湿地保护与开发利用、近期利益与长远利益的关系,不惜以破坏湿地资源、牺牲湿地生态功能为代价换取短期经济利益。

2.3环境污染使湿地质量下降

近几年,农业生产大量使用化肥、农药、除草剂,给江河湖水以及湿地水体带来严重污染。在一些工业或矿产业较发达的地区,由于空气污染、污水排放、粉尘污染等对湿地造成不同程度的污染。使湿地生态功能明显下降,生物多样性降低,出现生态环境恶化现象,如重金属污染加重、土壤局部沙化、盐渍化、水土流失、旱灾次数增多等。

有学者指出,与国际对湿地生态系统的保护措施相比,中国在湿地保护上还存在三方面不足:一是湿地保护领域的立法基本处于空白;二是政府的投入还十分有限且经常不到位;三是针对湿地的基础性研究、科学管理还比较薄弱。为打破技术壁垒,湿地保护尚需建立有效的体制机制。

3保护湿地系统的基本对策

3.1树立正确的政绩观,坚决执行国家湿地保护政策

2004年,国务院办公厅下发文件《关于加强湿地保护管理的通知》,通知明确要求各级政府通过切实行动做好湿地保护工作。笔者认为,地方政府至少要做到如下几点:一要统一思想,加强对湿地保护管理重要性的认识;二要采取措施,坚决制止各种随意侵占和破坏湿地的行为[4];三要进一步加大湿地自然保护区的建设力度,促进湿地保护管理工作的健康发展;四要加强领导,建立湿地保护长效管理机制。基于特殊的国情,有些地方政府为了出政绩,出现了“上有政策,下有对策”的现象,使湿地保护出现“说起来重视,干起来忽视,出了事漠视”的尴尬局面。从实事求是的角度看,评价一个地方政府领导的政绩,要看其为地方或城市给予的建设和保护双重方面的内容。

3.2加大湿地保护的财政投入

我国湿地的保护目前所投入的资金与实际需要差距很大,湿地保护管理专项经费严重不足,导致保护区示范工程数量和规模压缩或减少。多数省级自然保护区没有纳入中央或地方财政预算,事业经费也没有保障。

各级政府及有关部门要加大对湿地保护资金的投入,所需基建费和事业费应纳入国民经济发展计划和财政预算。要依据湿地保护规划,建立完善的湿地保护项目库,积极争取国家对湿地保护和湿地保护区建设的投资,积极开展国际合作与交流,争取较多的国际贷款或捐赠。同时,按照国家对资源利用中“谁利用、谁补偿”的原则,由省林业厅、环保厅、财政厅等有关部门,尽快制定湿地资源开发利用的生态补偿办法。

此外,可借鉴香港特别行政区的做法,如在政府预算中专列自然生态保护项目,一方面直接用于建立和维护自然生态保护区的设施;另一方面用于对在校学生及社区民众进行自然生态保护教育,提升全民保护湿地的思想认识水平。

3.3构建人工湿地系统,扩大湿地面积

在一些公园和大型楼盘的建造中,人工湿地系统的建造成为一种新的发展趋势。笔者认为,量力而行地构建人工湿地系统,扩大城市湿地面积是利国利民的民心工程。

如在建造公园时,构建人工湿地系统可以实现公园内水文系统的自净功能。这就意味着湿地水体由此将“死”而“复活”,而湿地内所有的植物也均成为生态系统的有机组成部分。目前,国内已出现将人工湿地系统这一先进的生态修复原理运用于城市公园建设的案例。在公园内构建人工生态湿地,由湿地及相关植物、地貌构成的生态系统的营建,从传统“绿化园林水池”升级为“生态湿地湖”,实现了湿地景观的自然化。

目前,国内已经有专业公司推广运用生物技术来解决湿地系统生态循环问题。人工湿地系统及水处理系统是一种生态工程运行方式,其基本原理是模拟自然界中的湿地生态系统,以洼地中的微生物、水生植物构成一个独特的动植物生态系统,分解或吸收水流中的污染物质和营养物质,使水质得到净化[5]。人工湿地的填料采用珊瑚石和火山岩以及一些特殊材料,上部种植芦苇、菖蒲等水生植物,由此形成湿地水处理系统。在此基础上还增加了水力环流处藻装置和光触媒杀菌灭藻装置以确保水质。其具体的工作流程是:湿地中的水从湖底的回水口抽至人工湿地,经过光触媒杀菌灭藻装置的灭藻处理后送至湿地底部,均匀分布后再流经填料层和上部种植层,水中的污染物质和营养物质被湿地中的动物、植物、微生物等吞噬、吸收和分解,处理后的水再从湿地上部溢流回湖中,由此形成湿地的生态循环及水净化处理,保障了湿地生态的可持续性利用[6]。

4参考文献

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[2] 崔保山,杨志峰.湿地学[M].北京:北京师范大学出版社,2006.

[3] 彭少麟,任海,张倩婿.退化生态系统恢复的一些理论问题[J].应用生态学报,2003,14(11):2026-2030.

[4] 李秀芹,徐庆,张国斌.湿地系统服务功能及其恢复与保护对策[J].中国林副特产,2008(5):82-85.

[5] 崔保山,刘兴土.湿地生态系统设计的一些基本问题探讨[J].应用生态学报,2001,12(1):145-150.

湿地生态系统篇4

关键词:衡水湖;湿地;价值评价;生态系统服务功能

1引言

湿地是自然界最具生产力的生态系统和人类最重要的生存环境之一,因具有巨大的水文和元素循环功能被誉为“地球之肾” 。在《湿地公约》中对湿地的定义是:湿地是指天然或人工、长期或暂时之沼泽地、泥炭地,带有静止或流动的淡水、半咸水或咸水的水域地带,包括低潮位不超过6m的滨岸海域。各类湿地在提供水资源、调节气候、涵养水源、保持水土方面发挥着重要作用。由于对湿地的作用缺乏应有的认识,人们对湿地进行过度开发和破坏,因此,为了让人们对湿地资源进行保护和合理开发,就必须对湿地的生态系统的经济价值进行科学的评估,使人们能够正确认识湿地的经济价值和重要性。

2 衡水湖湿地概况

衡水湖旧称“千顷洼”,湖面75平方公里,面积与蓄水规模仅次于白洋淀,是华北平原第二大淡水湖。2003年6月,被批准为部级自然保护区。据考证,衡水湖为浅碟形洼淀,是太行山东麓倾斜平原前缘的洼地积水而成,属黑龙港流域冲积平原中冲蚀低地带内的天然湖泊。

衡水湖是华北平原唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区。衡水湖湿地处于太行山麓平原向滨海平原的过渡区,为鸟类南北迁徙的必经之地。

在衡水湖栖息的鸟类多达317种(截至2010年5月的观测记录),其中国家Ⅰ级保护的鸟类等7种,国家Ⅱ级保护的鸟类49种。

衡水湖水量丰沛,水清草茂,是淡水养殖的理想场所,其中鲫鱼占93%;另有芦苇、蒲草、莲藕分布。水产品年产量2463.8吨。

衡水湖具有蓄洪防涝防旱、控制土壤侵蚀、降解环境污染等功能,它对调解周边乃至京津地区的气候、改善生态环境起到重要作用,为衡水及周边地市提供饮用水和工农业用水,发挥着促进区域经济发展的重要作用。

3生态系统服务价值的计算方法

生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程,也可以称为是生态系统与生态过程中所形成的、能够维持人类生存的自然环境条件及其效用。1997年Constanza和Lubchenco等首次系统的测算出了生态服务指标体系,这一指标体系的提出,对揭示可持续发展的本质内涵具有重要的科学价值。

根据生态服务功能可以将服务功能价值分为直接利用价值、间接利用价值、选择价值和存在价值。从生态服务功能和利用状况的角度出发,根据环境经济学对环境资源的价值划分方法,还可以划分为:使用价值和非使用价值,而使用价值又可以进一步划分为直接使用价值、间接使用价值和选择价值。

3.1湿地生态系统服务功能的价值构成

由于湿地生态系统功能和服务的多样性,湿地具有多价值性。根据生态系统服务价值的划分方法以及衡水湖湿地的生态系统服务功能。将衡水湖湿地的生态系统服务价值划分为直接使用价值和间接使用价值。见表1

表1湿地生态服务功能价值构成

价值类型

湿地服务功能类型

评价方法

直接使用价值

物质生产价值

供给价值

科考旅游价值

市场价值法

市场价值法

旅行费用法

间接使用价值

物种栖息地价值

调控水量价值

污染净化价值

固碳价值

生态价值法

影子工程法

影子工程法

碳税法

3.2湿地生态系统服务功能的主要评价方法

3.2.1市场价值法

市场价值法是指对有市场价格的并且没有费用支出的生态系统产品和功能进行估价的一种方法。

3.2.2旅行费用法

旅行费用法用来估算那些没有市场价格的自然景点或者环境资源的价值,主要是通过旅游消费者在消费这些环境商品或者服务所支出的费用来估算湿地的旅游价值。

3.2.3生态价值法

生态价值法是将Pearce的生长曲线与社会发展水平及人们生活水平相结合,根据人们对某种生态功能的实际社会支付和物种价值来估算生态服务价值的方法。

3.2.4影子工程法

影子工程法是指人工建造一个工程来代替生态功能或者是原来被破坏了的生态功能,然后用建造工程的费用来估算生态功能的价值或者是环境破坏造成的经济损失的价值。

3.2.5碳税法

生态系统通过植物的光合作用和呼吸作用吸收大气中的CO₂释放出O₂,固定大气中的CO₂,对维持大气中的CO₂和O₂的动态平衡、减缓温室效应有着不可替代的作用。

碳税法是指根据湿地中不同植被单位面积的固碳能力计算湿地不同植被所吸收的CO₂量,并根据国际和国内对CO₂排放量收费标准将生态指标换算成经济指标,得出固定CO₂的经济价值的方法。

4衡水湖湿地生态系统服务价值估算

4.1物质生产价值

衡水湖湿地的物质生产功能主要包括植物生产、动物生产和水资源,其中最主要的是芦苇、蒲草和鱼类的生产。

芦苇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、渔业、编织业的重要生产资料,还能起到防风抗洪、净化水质、调节生态平衡的作用。

据统计资料,衡水湖芦苇年产量为6900t,衡水湖区年产鱼2000t,芦苇的平均价格为410元/t,平均鱼价为7.99元/kg。根据公式:

V1=∑Pi*Yi

式中V1表示物质生产价值;Pi表示第i类物质的平均市场价格;Yi表示第i类物质的年产量。

所以衡水湖物质生产价值为6900*410+2000*7990=1880.9(万元)

4.2供给价值

衡水湖是长江东线、中线引水工程的必经之路,担负着为京、津及下游地区提供优质水源的重任。衡水湖的水资源主要用于工业用水、农业用水、生活用水三个方面。其中,工业用水主要用于衡水电厂的冷却用水,农业用水主要用于保护区内耕地的灌溉用水,根据《河北衡水湖部级自然保护区总体规划(2004-2020)》的内容,可得到衡水湖的工业用水量、农业用水量、生活用水量以及总用水量,见表2。

          表2衡水湖年生态补水量估算表         106m3/n

项目

水量

水价(元/ m3)

说明

年总用水量

237.19

 

 

生态需水量

181.36

 

含植被蒸腾、水面蒸发、水质稀释等

 水面

38.88

 

年蒸发量676mm,面积57.55km2

湿地植被

39.52

 

年蒸腾量810mm,面积48.75 km2

陆地植被

42.97

 

年蒸腾量451mm,面积95.27 km2

改善湖泊水质最小稀释净水量

 

60.00

 

 

 

 

湖泊容积(300*106m3)的20%

 

 

湖泊渗漏量

45.71

 

以东湖原自然渗漏量推算西湖

工业用水量

2.32

1.47

万元GDP耗水量442 m3,7500万元

农业用水量

4.06

0.15

亩均用水量301m3,面积8.99 km2

生活用水

3.74

2.85

人均用水量78 m3/年,4.8万人

年总来水量

117.49

 

 

区间降水

114.20

 

518.9mm,220.8 km2 

污水净化回用

3.29

 

 

两个生物氧化塘分别日处理4500t污水

 

年补水量

119.07

 

总用水量-总来水量

根 据公式:

V2=∑Pi*Vi

式中V2表示衡水湖供给价值;Pi表示第i类水的价格;Vi表示第i类水的用量。

因此可以计算出衡水湖湿地的供给价值为:

2.32*1.47+4.06*0.15+3.74*2.85=1467.84(万元)。

4.3科考旅游价值

衡水湖属于内陆淡水湖,具有独特的草甸、沼泽、水域等多种生态系统,是珍稀鸟类等部级保护动物的栖息地,具有非常大的科考旅游价值。

衡水湖湿地可供科考旅游的面积为7500hm2。根据谢高地等对青藏高原生态资产的价值评估,我国湿地生态系统的旅游文化科考价值为4910.9元/hm2; Costanza等人对全球湿地生态系统科考旅游的功能价值的计算为861美元/hm2,折合人名币为5424.3元/hm2(按美元对人民币的汇率为6.30计算)。取二者的平均值为5167.6元/hm2。根据公式:

V3=L*a

式中V3表示湿地科考旅游价值;L表示单位面积科考旅游价值;a为湿地面积。

所以衡水湖湿地的科考旅游价值为5167.6*7500=3875.7(万元)

4.4物种栖息地价值

衡水湖湿地是两栖类动物繁殖、迁徙、越冬的场所。是众多鸟类在华北平原中南部最为理想的栖息地,同时也是国际迁飞路线的重要中转站。

按照Costanza等人对全球湿地生态系统栖息地功能价值的计算为304美元/hm2,折合人民币为1915.2元/hm2(按美元对人民币的汇率为6.30计算)。根据谢高地等人在研究青藏高原生态资产的价值评估中物种栖息地价值为2234元/hm2。取二者平均值为2074.6元/hm2。衡水湖湿面积为7500hm2。根据公式:

V4=W*a

式中V4为湿地物种栖息地价值;W为单位面积物种栖息地价值;a为湿地面积。

所以衡水湖区物种栖息地价值为2074.6*7500=1555.95(万元)

4.5调控水量价值

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十分重要的作用。特别是在1996年和2000年河北省发生洪水期间,衡水湖在防洪蓄水、调节水量上发挥了重要作用。

根据《河北衡水湖部级自然保护区总体规划(2004-2020)》的内容,可以得到衡水湖高水位和低水位所对应的容积,见表3。

表3衡水湖水位控制与库容

 

东湖

西湖

最高水位/m

21.5(西湖湿地恢复前)

22.5(西湖湿地恢复后)

21.5

库容/亿m3

1.9-2.1

0.8-1

总库容/亿m3

2.7-3.1

根据表3衡水湖水位控制与库容,可以得到衡水湖的调蓄能力为0.4亿m3 。根据表2衡水湖年生态补水量估算表可以得到衡水湖的补水量为1.197亿m3。目前的单位库容造价为5.71元/m3。根据公式:

V5=v*h

式中V5表示湿地调控水量的价值;v表示湿地的最大蓄水量;h表示库容的平均价格。

因此得到衡水湖湿地调控水量的价值为(0.4+1.197)*5.71=9.12(亿元)

4.6污染净化价值

湿地是一个天然的过滤器,有助于减缓水流的速度,当含有有毒和杂质的流水经过湿地时,流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。

根据表2可以得出,衡水湖的污水净化回用3.29*106m3/n;改善湖泊水质最小稀释水量为60.00*106m3。可以得到污水净化总量为63.29*106m3。单位污水处理成本为0.4元/m3 。根据公式:

V6=P*N

式中V6表示湿地的污水净化价值;P代表单位体积污水处理的成本价格;N表示污水净化总量。

所以衡水湖污水净化价值为63.29*106*0.4=2531.6(万元)

4.7固碳价值

湿地可以减少温室气体的排放,减缓气候变化的速度和强度,湿地是陆地上碳素积累速度最快的自然生态系统。

衡水湖湿地中芦苇和蒲草的固碳能力最强,单位面积的储碳量最大,衡水湖湿地生态系统的总固碳量为93810.2t

根据目前国际上通用的碳税率标准和我国的实际情况,采用我国的造林成本250元/t和国际碳税标准150美元/t的平均值597.5元/t作为碳税率标准。根据公式

V8=M*c

式中V8表示湿地的固碳价值;M表示湿地吸收CO₂的量;c表示固定同样体积CO₂的成本。

所以衡水湖湿地的固碳价值为597.5*93810.2=5605.2(万元)

5保护措施

衡水湖是的是部级的自然保护区,是南水北调工程的枢纽,对于衡水市乃至整个河北省以及京津地区的水资源利用和经济发展都起着重要的作用。所以对于衡水湖湿地生态系统服务价值的评估具有非常重要的意义。衡水湖湿地的生态系统服务功能主要是调控水量、物质生产、吸收CO₂调节大气价值、科考旅游价值,而衡水湖湿地的间接使用价值远远大于它的直接使用价值。

对于衡水湖湿地生态系统服务价值的计算由于统计数据的误差和不全、价值估算方法的不当以以及客观因素的差异,以上结果可能存在一些误差,但仍可以说明衡水湖湿地具有很大的生态系统服务价值。衡水湖湿地作为一个具有多种生态服务价值的部级湿地,对于区域内的生产生活发挥着重要的生态作用。所以对衡水湖湿地采取有效措施,保护其生态环境和生态价值显得尤为重要。

5.1水资源保护

目前,衡水湖的水源补充主要靠从黄河买水维持。如果黄河连续几年断流,衡水湖就有面临干涸的危险。衡水湖基本上是一个封闭的生态系统,污染后,很难在短期内恢复,因此,衡水湖的污染已成为威胁衡水湖湿地健康发展的重要问题。在保护衡水湖水资源的过程中要做到多渠道引水,保障衡水湖湿地的水源补给。加强对衡水湖湿地的水质监测,多管齐下。在入湖口处利用植物生长能够吸收湖水中的P、N的生态过程,增强湖水的净化能力,并对衡水湖湿地范围内的居民区、工厂企业区的垃圾、污水进行严格的治理和处理,严禁未达标的污水和垃圾排入湖中。

5.2鸟类的保护

衡水湖湿地是许多鸟类繁殖的理想栖息地和多种冬候鸟的越冬地。2006年10月30日,经亚太迁徙水鸟保护委员会(MWCC)和鸻鹬鸟类工作小组批准,衡水湖国际级自然保护区成为东亚-澳大利亚鸻鹬鸟类保护网络新成员。在规划衡水湖湿地时应根据鸟类迁徙路线及栖息地分布进行合理规划,选择对鸟类迁徙栖息影响小的区域作为人类活动的主要区域进行开发,在鸟类栖息的核心区和其他关键区附近设立交通标志,包括保护和区划标志,设警示标志严禁鸣笛和超速以降低交通噪声源强。

5.3建立生态补偿制度

衡水湖湿地的生态补偿机制包括政策补偿、立法补偿和技术补偿三个方面。在政策补偿上应以政府投入为主,增加公共财政对生态补偿的投入,积极引导社会各方参与,探索多渠道、多形式的生态补偿方式。建立地方政府间得横向财政转移支付制度,实行下游地区对上游地区、开发区对保护区的财政转移支付。在立法上,尝试开征生态税,建立生态环境补偿基金。在技术上,要不断引进先进的技术和科学的管理理 念,以及高质量、高素质的人才,运用现代科学技术做好衡水湖湿地区域内的生态建设。

尽管,衡水湖湿地具有非常大的生态价值,但在开发利用中,也要注意湿地的脆弱性和承载力。坚持可持续发展原则,不仅要注重经济效益和社会效益更要注重生态效益。实现湿地资源的可持续利用和永续开发。

参考文献

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Costanza R,etal.The value of the world’s ecosystems services and natural capital.Nature,1997,(387):253-260.

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作者姓名:马兰  

出生年月:1987年12月

性别:女

民族:汉

籍贯:河北省

学位:硕士

湿地生态系统篇5

关键词:人工湿地;应用;

中图分类号:R123.3;文献标识码:A ;文章编号:

随着社会经济的发展,人口数量的剧增,各种污染也相应增加。其中水污染(工业废水、生活污水、农业面源污水)最为严重,据有关资料显示,我国已有85%的江河湖泊受到不同程度的污染,仅1994年全国城市废水排放量高达360亿吨,其中80%废水未经处理直接排入江河湖泊。进入21世纪以来,人们更注重生活质量的提高,无论是政府还是个人都认识到水污染问题的严重性,这就需要找到一条解决该问题的有效途径。下面本文就简单的分析一下:

一、湿地的定义与人工湿地的特征

由于湿地种类繁多、分布广泛,而且不同湿地之间差异也较大,因此很难给湿地下一个明确的定义。1994年的《中国湿地生态环境保护规划》会议上对湿地的解释是:处于陆地与水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,一般以低水位时水深2米处为界,并具有以下特征:

(1)至少周期性的以水生、湿生植物为植物优势种;

(2)低层土主要是湿生土壤;

(3)在每年的生长季节底层土被水淹没4个月以上。

人工湿地是把选定的填料(如沙砾) 按一定的坡度填在一定长宽比及底面坡降的浅池内或低洼地中,在填料表层土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物(如水葫芦、菹草、芦苇等),构成一个湿地生态系统。

二、人工湿地的类型

在废水处理中,主要应用两种类型,即表层流人工湿地(废水水平流动,通过湿地而沉淀)和渗漏人工湿地(废水垂直流入,经渗透沉积后排水去除),它们具有不同的作用,可以根据需要选择。

目前,美国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、德国等国家已广泛应用表层流人工湿地来处理废水。废水从它表面流过,一般有一个或几个填料床组成,床底填有基质,并有防漏层来阻止废水渗入地下而污染地下水,在系统中种植一些水生植物如水葫芦、芦苇、菹草等,废水经常同表层水流相混合,在湿地内流动,持续时间一般为10天左右。这种类型的湿地,对生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、悬浮物等指标的去除率高于渗漏人工湿地。渗漏人工湿地使污水从湿地表面纵向流入填料床的底部,床体处于不饱和状态,氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统。垂直潜流人工湿地的硝化能力高于水平潜流湿地,可用于处理氨氮含量较高的污水,但其缺点是对有机物的去除能力不如表层流人工湿地。

三、人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统,具有如下优点:

①建造和运行费用便宜;

②易于维护,技术含量低;

③可进行有效可靠的处理;

④可缓冲对水力和污染负荷的冲击;

⑤可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息等;

但也有不足:

①占地面积大;

②易受病虫害影响;

③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解,设计运行参数不精确,因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放,有的人工湿地反而成了污染源。

另外,据已有数据,当上下表面植物密度增大时, 人工湿地系统处理效率提高,在达到其最优效率时,需2—3个生长周期,所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此,目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。

四、人工湿地在废水处理中的应用

人工湿地是近三十年来发展起来的一种废水处理新技术。1974年,自前西德首先建造人工湿地以来,该技术在美国、加拿大及欧洲一些发达国家得到迅速发展。我国人工湿地的研究起步较晚,于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程白泥坑人工湿地污水处理系统。

(1)它能够利用基质-微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等,来实现对污水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化与无害化。

(2)它具有投资低(150~800元/吨)、耗能少、操作简单、运行成本低廉(0.1~0.2元/吨)的特点,因此有较高的经济效益(其基建和运行费用仅为传统二级处理的1/l0~1/2,胡康萍等,1991)。

(3)它作为一个生态系统,能维持生物多样性及构成景观的一部分,在去除污染物的同时,具有美化环境的功能,因此有较高的生态效益。

(4)人工湿地处理废水的效果

随着研究的发展,对湿地去污能力的研究不再停留在定性上,而是更注重定量的研究。其中一个反映湿地去污能力的重要数据库是NADB(North American Data Base),它是通过对100多个废水处理型湿地的调查研究而建立(Knight et al.,1992)。该数据库说明湿地对BOD、COD的去除率可达80~90%,但对氮、磷的去除率相对较低,而且变化也较大,一般在50%左右。J.T.A.Verhoeven和A.F.M.Meuleman(1999)通过对渗漏湿地十年的研究,也得出了反应湿地去污能力的一些数据。从实践的角度来说,人工湿地的去污能力会更强。因为它们的目的性更明确,而且可在最大程度上受人为控制。在欧洲和美国,凡是投入运行并达到成熟的人工湿地,基本上都能达到尾水排放标准。

五、前景展望与实践应用

从人工湿地成功的应用实例可以看出,它是一种正在得到不断研究、应用的废水处理技术。尽管运用人工湿地来处理工业废水、日常生活污水、农业废水等方面的研究已有三四十年的历史,但是迄今为止应用人工湿地处理养殖废水的研究却只有510年的时间,而且具体的研究事例也尚未多见。所以在现阶段我们的研究主要是应用人工湿地来净化蛋鸭养殖过程中所产生的污水。本研究以德清县利虹禽业有限公司的蛋鸭养殖场(见图4)为基地,该蛋鸭养殖场是浙江省较大的蛋鸭养殖场,占地面积达80亩,全年饲养蛋鸭、种鸭10万只。养殖场采用循环水人工池,鸭场水清鸭壮,病害少。但到夏天,特别是高温季节,排水量增加,过多过肥的池水又造成了水田肥害,河水的富营养化。因此,我们通过构建人工湿地来净化这些富营养水体,并要进行长期的实验来说明湿地的去污能力。

总得来说, 人工湿地污水处理系统是一种较好的处理方式,特别是它充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良,有必要更细致地研究不同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。

参考文献:

[1]何池全, 赵魁义, 余国营, 赵志春, 王国平. 湿地生态过程研究进展[J].地球科学进展,2000,15(20):165-171

[2]李军,丁立.湖南给水排水[M].长沙: 湖南科学技术出版社,1994

[3]文乐元,谢可军.人工湿地新型污水处理技术[J].西南林学院学报,2002,22(2):76-79

[4]崔保山,刘兴土.湿地生态系统设计的一些基本问题探讨[J].应用生态学报,2001,12(1):145-150

湿地生态系统篇6

关键词:湿地;生态系统;环境影响评价

中图分类号:X820.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170632012

良好地进行湿地生态系统开发是一项非常有意义的工作,但前提是不诱发生态环境问题。而事实证明,湿地生态系统开发中诱发较多生态环境问题。对此,应当加强湿地生态环境影响评价,以便提出切实可行的措施斫饩錾态环境问题。这充分说明了湿地生态环境影响评价的研究与实施是非常重要的。

1 湿地生态系统特征及其开发中产生的问题

1.1 湿地生态系统特征

湿地是位于陆生和水生生态系统之间的过渡地带,它分布在世界各地,拥有强大的生态净化作用,是地球上一种独特的、多功能的生态系统。对于湿地的概述,目前还没有统一的定义,但其有一个非常明显的特点,即湿地是一个特殊的生态系统,介于陆地生态系统和水生生态系统之间,多表现为生物多样性、生态脆弱性、生产力高效性、效益的综合性、生态系统的易变性等特征。

1.2 湿地生态系统开发中产生的生态环境问题

1.2.1 湿地资源面积持续萎缩

通过相关资料的查阅,确定近些年我国湿地生态系统开发的过程中并没有采取切实有效的措施予以保护,致使湿地资源持续受损,大大减少了湿地资源面积,相应的湿地的调蓄功能降低,无法对周边环境进行调蓄,导致干旱洪涝灾害越加严重。

1.2.2 生物多样性受到挑战

相关调查显示,我国农业湿地有动物410种,植物361种,其中有许多濒临灭绝的珍稀物种。在湿地生态系统开发的过程中,相关负责人及工作人员没能做好环境保护工作,致使环境污染日益严重,破坏了生物的生存环境,使其生存受到威胁,更为恶劣的是有些物种因此而灭绝。

1.2.3 湿地气候发生变化

湿地还具有调节气候的生态功能,但是因为人们肆无忌惮的开发,致使湿地的这一功能受损,引发气候异常,造成当地气候变化,不利于调节和保护生态环境[1]。

2 湿地生态环境影响评价分析

2.1 湿地生态环境影响评价指标和方法

因湿地生态环境具特殊性,与一般环境不同,相应的所进行的湿地生态环境影响评价不能运用一般的环境影响评价,而应在以湿地功能为核心的湿地环境影响评价指标体系下,对湿地功能的影响程度进行衡量,也就是用一套功能指标对区域湿地的生态功能进行量化,产生描述湿地功能现状和变化的功能指数,再通过功能指数在外来影响作用下的变化,判断湿地生态环境影响程度。

2.2 湿地生态环境影响评价的程序

参考相关资料,确定目前湿地生态环境影响评价实施的过程中,遵循的评价程序是:湿地类型资料查阅资料收集(土壤调查、土地利用图、动物调查、地下水调查等)湿地类型及现状分析湿地功能分析和工程分析影响原因分析影响程度分析减缓措施及代替方案规划。

2.3 湿地生态环境影响评价存在的问题

目前,我国在湿地生态环境影响评价方面的研究还处于初级阶段,存在很多问题尚待解决,具体表现为:适宜于湿地资源开发EIA(环境影响评价)的生态监测。作为EIA的基础性工作,生态监测的有效实施,可以在时间上或空间上观察、测定特定的湿地区域,了解湿地区域内生态系统或生态系统聚合体的类型、数量、结构、功能等。但目前并没有形成适用的生态监测系统,需要相关研究人员加强这方面的努力;可持续的EIA理论与实践尚未成熟。开展湿地资源开发EIA,除了对大气、水、土壤、动植物资源等进行单一的影响评价外,还要尽可能在此基础上进行综合评价。但因为可持续的EIA理论与实践尚未成熟,致使影响评价难以有效实施。

3 结束语

在湿地生态系统开中产生诸多生态环境问题,大大降低了湿地功能的发挥。为了解决这生态环境问题,应当有效落实湿地生态环境影响评价,评价生态环境影响程度,以便制定切实可行的减缓措施,改善生态环境。经过本文的分析,确定湿地生态环境影响评价的实施是非常必要的,但因其研究还不够深入,致使其缺乏适合的生态监测系统、可持续的生态环境影响评估理论与实践经验等,生态环境影响评价实施效果不佳,需要相关研究人员持续努力。

参考文献

[1]王容,袁婷,张亚,等.湿地生态环境影响评价研究的进展[J].青海环境,2015,25(4):187-190.

湿地生态系统篇7

关键词:湿地;植物;规律

引言

湿地水体富含有丰富的优质氧化物,在水体植物氧化中可能含有较多的污染物质,直接影响水体的质量,分析水体中氮、磷营养物质的水平,对水体中可能含有的丰富浮游生物进行高效利用和分析,确保水体中营养物质的有效性。水质内含有多种藻类、浮游生物等,这些营养物质的快速繁殖,使得水体内部的氧含量下降,严重的影响湿地植物的规律生长,造成浮游生物、鱼类等多种生物大量死亡,水质出现严重的污染。本文将针对湿地植物的基本组成规律进行分析,研究植物组成的规律,对湿地产生的影响。分析有效改善湿地植物规律化生长水平的方法,加强湿地植物的规律化发展建设,提高湿地植物的环境保护,确保湿地植物的组成平衡,规划化发展。

1 湿地组成规律

湿地主要是有砂石、土壤等多种介质组成的,是按照一定比例分配逐步形成的。按照植物的选择性,湿地的污水形成自然的生态系统。湿地具有良好的净化能力,利用生态系统中的物质,实现化学协同清理作用、物理协同清理作用、生物协同清理作用,实现污染物质的过滤、沉淀,通过生态物质的吸收、实现污水物质的有效净化。湿地的组成规律是受环境影响的,通过对生长空间、养分量、阳光阻挡水平、生态平衡标准等多项问题进行分析,确定湿地存在的基本环境,有效改善湿地生长空间的平衡状态,对湿地自然净化系统进行生态组成。

湿地中含有藻类植物,这种植物是一种原始的植物体,结构简单。没有茎、没有叶,是由单细胞植物五成的,非多细胞生物。藻类植物的内部结构简单,常见的藻类植物有海带等。藻类植物根据其结构、分布状态具有不同的本质区别,有的是具有净化水质的功效,有的是具有污染水质的功效。根据生态系统、植物生态结构标准,对藻类的湿地生长状态进行合理的分析,确定藻类植物组成规律,对藻类植物的生长标准,生长水平进行分析,确定藻类植物的有效功能和无效功能,根据生态平衡系统的基本原则和功效,合理的制定生态功能标准,对藻类的生活状态进行分析,加强对湿地藻类规律性生态系统的研究,提高湿地生态系统的研究。藻类植物在水中存在,与各种鱼类共同占有空间,藻类大量的繁殖会直接影响其他鱼类、浮游动物等湿地内的食物链生态系统,造成生态系统受到破坏,直接影响湿地内部的生态平衡。藻类植物受到阳光的影响,会大量聚集早阳光充足的地方,将水面上的阳光大量的遮盖起来,造成水表层的阳光不足,氧气无法进入水中,水下植物、动物、浮游生物等无法进行光合作用,造成严重缺氧,这会抑制水体内生物的活动、影响光合作用,造成水质内生态系统发生改变。水中光合作用,提高有机物的吸收速度。藻类植物的有机物积累能力大于消耗能力,这造成大量的有机物积累,水下细菌自身,有机物消耗速度不变的情况下,大量细菌滋生,严重的消耗水下的氧气量,造成耗氧量增加。水下的微生物在合理的生存状态下迅速繁殖,生物链系统快速发展,水中的耗氧量迅速增大。水下有机物质的沉淀,在水底层中聚集,大量的有机物需要进行氧化分解,没有足够的氧气供应,这些有机物就会转变为厌氧状态,大量的厌氧细菌滋生,严重的影响湿地植物的组成。随着戏剧的繁殖,无机氮含量增加。在缺氧状态下,大量的消耗氧气,在缺氧状态下进行反消化作用。将底层中的有机物质进行快速分解,提高有机物的光合作用,有机物在厌氧状态下出现腐化的现象,湿地表层逐步显现出腐化状态,严重的会造成整个生态水系腐化。

2 湿地的净化需求

湿地水生态系统的良好维护是保证湿地水质标准的基础,通过湿地多样性的生物繁殖,对湿地植物组成结构进行区分和净化。湿地内的生物分为漂浮生物、沉水植物、挺水植物等,不同的植物在湿地组成上有不同的功效,对湿地的净化作用不同。通过物质水流和风浪,可以有效的对悬浮层进行讲解,吸收其中沉淀的泥沙和无机盐,可以将水底下的污染物质移出表面。浮叶植物具有一定的观赏价值,在不同的季节,浅水浮游植物可以通过光合作用,对湿地水系表层进行净化,具有较强的耐污染性作用,可以有效的提高湿地的自我净化作用。

水生植物在湿地中可以促进有机物质的沉淀,抑制表层的沉积。降低湿地水系中的磷含量,将水生植物的氮传输至湿地底部,促进系统内部的化学循环作用,降低湖泊中的氮含量,防止浮游氧化作用。水生植物的个体较大,生长周期短,吸收营养物质的能力强,在水生系统中数据较高级的生物,可以对湿度的生物系统进行快速的税负,提高湿地对外界的干扰能力,稳定水生系统结构。水生系统较为复杂,在自然状态下可以保证生物的稳定多样性。其中水花生、莲子草等植物,可以有效的加强湿地的排泄作用,提高湿地内的营养物质水平,水生植物生态系统营养物质的快速稳定,可以提高循环系统的稳定,加强水生系统的真正排毒作用。湿地植物的组成受阳光、温度、地理位置、生态群落标准的影响,湿地在不同的状态下有不同的规律性组成。分析自然群落的生物引进标准,仔细的斟酌湿地生态系统存在的不良状态,合理的认识湿地植物的组成规律,这有利于对湿地的研究和管理。在湿地生态状态不平衡的时候,可以对湿地进行人工生态系统干预,逐步提高湿地系统植物组成规律的稳定性,确保湿地植物的有效性。

结束语

综上所述,湿地植物的组成受自然条件影响,在不同的湿地状态下具有不同的变化。根据实地植物的自然选择标准,对湿地植物进行净化效果分析,确定湿地植物的群落分布,加强湿地生态系统效益的合理选择,提高植物生态系统的周密性,加强湿地植物的规划标准性分析,对生态系统具有合理的稳定意义。

参考文献

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[2]张光富,陈会艳,陈瑞冰,高邦权.南京近郊自然湿地维管植物群落特征[J].生态学杂志,2007(2).

湿地生态系统篇8

关键词:湿地;资源调查;恢复湿地景观

中图分类号:S718.53

文献标识码:A

文章编号:1674-9944(2010)08-0115-04

1 引言

山东省位于我国东部沿海,按全国流域来分,可分为黄河、淮河、海河3大流域,按照全省流域来分,可分为海河流域、大汶河流域、小清河流域、南四湖流域、沂沭河流域、潍河大沽河流域和半岛水系流域。湖泊主要有南四湖、东平湖、白云湖、青沙湖、麻大湖等。以上区域的沼泽、湖泊湿地、河流湿地、河口湿地、海岸滩涂、浅海水域、水库、池塘、稻田等构成了山东省的湿地系统。

2 山东省湿地资源面临的问题

湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,山东省湿地资源面临的主要问题有以下几点。

2.1 对湿地的盲目开垦和改造

由于人口的增加和生产生活发展的需要,湿地被广泛地开发与利用,自然湿地数量明显减少,而且自然湿地减少的趋势还未得到有效遏制。目前湿地开垦、改变自然湿地用途和城市开发占用自然湿地成为山东省自然湿地面积削减、功能下降的主要原因。

2.2 生物资源大量丧失或退化

由于湿地开发导致的栖息地丧失和破碎化,导致湿地植物和动物生存环境遭到破坏,湿地系统自我调节能力削弱,从而降低了系统的稳定性和有序性,使愈来愈多的生物物种,特别是珍稀生物因失去生存空间而濒危甚至灭绝,弱化了生物多样性。此外,湿地生物资源面临过度利用的威胁,严重影响了湿地的生态平衡,威胁着其它水生物种的安全。

2.3 环境污染、水土流失日益严重

湿地环境污染是山东省湿地面临的最严重的威胁之一。省内河流上游的森林砍伐影响了流域生态平衡,使来水量减少,河流泥沙含量增大,造成河床、湖底等的淤积,并使湿地面积不断减小,功能衰退,洪涝灾害加剧。水库是重要的人工湿地,目前其泥沙淤积问题也令人担忧。

2.4 水资源的不合理利用

水资源的不合理利用主要表现在防洪治涝工程中,在湿地周围挖沟排水,湿地上游建设水利工程,截留水源,以及注重工农业生产和生活用水,而不关注生态环境用水。

3 湿地景观恢复对策

生态修复首先要修复它的功能[1~3],也就是恢复一个生态系统的健康。一个自然生态系统有它特有的生态功能;因此应恢复其生态结构,也就是恢复一个生态系统的完整性,即恢复物种多样性和完整的群落结构;其恢复可持续性,这包括两方面的内容。生态系统的抵抗能力和生态系统自我修复能力;其恢复其文化,人文特色。一个地方的文化源起于它的自然环境,文化遗产往往孕育于自然遗产。生物多样性和文化多样性是相辅相成的。所以对湿地生态的恢复同时也伴随着对湿地景观的恢复。

3.1 湿地景观自然恢复

“自然恢复”就是无需人工协助,只是依靠植物的生态学习性,自然演替来恢复已退化的生态系统中形成其特定的湿地生态景观。封山育林是自然恢复的典型方法。封闭森林、草原、湿地等,使这些地区不受人类活动的影响,同时防止火灾及杂草入侵,就能加强自然更新。封山育林可以缩短实现植被覆盖所需的时间,保护珍稀物种和增加植被的稳定性,投资小、效益高。原则上讲应该节水、低成本(投资和运行费)、多功能(节地、景观、生态、蓄洪防涝等)、关怀自然、协调好人与自然的关系。从技术层面就是要通过科学的土地利用方式和竖向设计,充分、合理的利用雨水资源或再生水(中水),基本不用自来水,而且要有效控制雨水径流的污染物。湿地要有良好的生态系统、较强的生态功能和自净能力,避免采用复杂昂贵的水处理设备,根据项目条件和要求有时还要有蓄洪功能等。湿地景观设计最好能实现水量、水质和生态的自然循环和平衡。在保持水土、控制和改善微气候、保护生物多样性和维持大气平衡方面,人工造景要比封闭后自然恢复的自然湿地生态景观逊色得多。虽然有些生态系统可以自我恢复,但是多数生态系统恢复需要人的帮助,充分利用生态学理论干预这个恢复过程会加快。

3.2 湿地景观的人工造景及恢复

(1)呼吁政府相关部门(林业、环保、农业、水产等部门)组织牵头,联合科研院所进行系统全面的开展湿地资源、环境的区域评估、区划、规划,将湿地的保护与景观规划结合起来;实施开发项目环境影响评价制度,制定出湿地生态管理办法,做到依法保护、依法治区、有法可依、有章可循。把湿地区域建设成为具有区域整体级别的湿地保护、合理利用与可持续发展的地区,比如现状地貌、文化背景、民俗风情、现状生态群落特征等,同时在湿地景观设计中应该把这种关系延续下去,这就是各种湿地所具有的独特性,确保在景观设计中生态的可持续性、文化的延续性;同时在湿地景观设计中应强调生态的养育、护育及修复,构筑一个良好的湿地生境,福及后人;在生态可承受的范围内设置合适的游览设施,让人能够观赏、体验,并能达到科普及科研的目的。

(2)建设和完善现有自然保护区,新建一批湿地自然保护区。同时采取分区施策(核心区的保护管理、缓冲区的保护管理、实验区的保护管理),缓解建设和管理上的资金、人力、物力的压力。山东省已建保护区有山东黄河三角洲湿地等湿地自然保护区;拟建的如莱州湾西部盐沼生态系统保护区等,需要很好的事实管理优化措施。

3.3 利用恢复湿地景观的各种因素

3.3.1 湿地生物多样性

具体建设或恢复湿地景观,应考虑湿地植物与动物种类的多样性。尽量采用乡土湿地物种,保护乡土湿地动物与植物。充分利用不同种类湿地动物与植物的生态功能,如水体污染物净化的功能、调节气候功能、防风固堤功能等。应考虑湿地植物与动物的湿地景观美学效果。慎用外来湿地物种,为了防止外来物种入侵与破坏区域生态平衡,在没有准确与可靠的科学依据时,不要贸然引进外来湿地物种,以免给湿地景观建设区域带来生态灾难。

3.3.2 湿地水体空间特性与水质性质

湿地景观中水景应该与湿地植物和动物的生长、生活条件相适应。湿地水景平面几何造型、水体深度分布、水文特征、水质都要与湿地景观设计的动物和植物生理特征、生活习性及其空间分布规律保持协调。为防止湿地水体水质恶化,尽量设计流动状态的、可复氧的与可循环利用的水体,建立湿地景观水循环过程与水循环系统,将喷泉、瀑布、假山跌水、池塘、花卉池塘等水景有机地设计成一个具有水力联系的系统,使其既丰富湿地景观的水景,又保护水体的水环境。

3.3.3 地形地貌

地形地貌是湿地景观的场所与基础。在湿地景观设计建设中[4],往往根据地形的起伏进行总体安排,按照地貌的微小变化配置湿地植被类型。在湿地景观设计建设时,要充分利用原有的地形地貌,从湿地生态学的角度,营造符合当地生态环境的自然湿地景观,减少对其原生湿地环境的干扰和破坏。同时,还可以减少工程量,节约经济成本。因此,充分考虑应用地形特点与原生湿地景观类型特征,是安排布置好其他湿地景观要素的基础。湿地景观用地的原有地形、地貌是影响总体规划的重要因素,要因地制宜。

3.3.4 湿地沉积物

湿地景观基底沉积物性质也是湿地景观组成的重要要素。沉积物机械组成特性影响湿地水体保水性能、水位稳定程度,沉积物理化特征直接影响土壤理化性质,影响湿地植物种类空间配置与生长状况。

3.3.5 湿地植物

湿地植物是湿地景观营造的重要素材之一。湿地景观植物素材包括沉水植物、浮水植物、挺水植物、沼生植物、湿生植物等,植物种类包括乔木、灌木、藤本、草本、花卉等,以及果树、药材、观赏植物。这些植物需要的科学、合理地进行空间配置。按照湿地学与湿地生态学的规律,遵循湿地形成、发育与演化的规律设计动物、植物群落及其空间布局,巧妙合理地运用植被与植物种类不仅可以成功营造出人们熟悉喜欢的各种空间,而且还可以改善湿地景观规划建设地区的局部气候环境、生物环境,使居民在舒适愉悦的环境里完成休闲娱乐活动。更为重要的是湿地植被随地形地貌梯度变化可展现湿地形成、发育与演化过程和湿地的生态环境功能,给予公众湿地科普知识教育。现代湿地植物景观的发展趋势,就在于充分认识地域性自然景观中湿地植物景观的形成过程和演变规律,并顺应这一规律进行湿地植物配置。不仅要重视湿地植物景观的视觉效果,更要营造出适应当地自然环境条件、具有自我更新能力、体现当地自然景观风貌的湿地植物群落类型,使湿地植物景观成为一个湿地景观整体作品的核心部分,乃至一个区域的主要特色。可以认为,现代湿地景观系统的实质就是为湿地植物的自然生长、演替提供最适宜的条件。

3.3.6 湿地动物

湿地动物也是湿地景观的重要素材之一。湿地景观动物素材主要包括生活在湿地中的鱼类、两栖类、湿地鸟类(游禽)。按照各种湿地动物的生活习惯与条件,科学地进行湿地动物空间配置,提高环境美学效果。在有些情况下,为了增强湿地景观水体的净化效果,应该考虑湿地生态系统的食物链组成与结构,合理配置湿地动物种类,增强生物净化湿地景观水环境的能力。

3.3.7 湿地景观小品

湿地景观的小品应该突出湿地文化与科普知识宣传,采用的材料应该是生态材料,应该以湿地产品或自然产品为主要材料建造各种湿地景观小品,如自然木料与湿地植物建造的小屋、凉亭、亲水平台、休息椅等。湿地小品尽量与湿地景观和谐一致,小品的颜色、造型、空间布置等都要避免对湿地动物生活产生影响。湿地景观小品造型与构思独特,意境深远。而这些景观小品又必须与湿地景观形成一个有机的联合体。如将草屋、木亭、水景、鱼群、植物群落有机地设计成一体,让人有仿佛回归大自然般的感觉。

3.3.8 道路设施

湿地景观铺地也应该突出生态主题与湿地文化,采用渗透性能好的生态材料或自然材料建造,与湿地景观保持和谐,如仿造自然湿地草丘、木栈桥、生态混凝土地砖等。湿地景观的道路是指湿地景观中的小径、开阔区域各种铺装地坪等,湿地景观中不宜修建宽阔的道路。道路是湿地景观营造中不可缺少的构成要素,是连接各种湿地景观的通道、网络。湿地景观道路的规划布置,反映野趣与自然湿地景观面貌和风格。当人们来到湿地景区,沿小径可以休憩观景,因此,湿地景观道路本身也成为观赏对象之一。铺装材料也需要采用天然生态材料,突出湿地文化,修建道路方式、道路修建的材质与颜色、布局都应该具备生态环境保护的功能

3.4 建立湿地开发利用示范区

选择若干个不同湿地类型(含现已被开发的湿地),以生态工程为技术依托,建造与海岸湿地承载力相适应、保护与利用相结合、具有良性循环和生态经济增值的湿地开发利用示范区。其中包括黄河三角洲生态经济示范区,在规范生态功能的前提下,实现湿地的景观恢复意义。如荷兰的围海工程是在沿海兴建海堤,将部分海域滩涂围起来,使之成为不再受海水侵扰的陆地。在滨海区域,光热资源充足,无霜期长,地表水源及年降雨量丰沛,围海造田可以增加可支配的土地资源,这对于缓解人地矛盾,减轻现有土地压力,加快、繁荣经济,进一步开发海洋经济具有重要的意义。

选择具有代表性和重要价值的退化(含已遭破坏的)湿地生态系统,以生态工程为技术依托,对其进行综合整治、恢复与重建,并通过建立示范区予以推广应用,开展多种经营、生态旅游、社区共管、科普教育等活动,发挥生态基地作用,尤以生态旅游体现生态景观的目的。组建湿地动态变化跟踪监测台站系统与监测网络,实现湿地生态功能长效正常运转,同时保障湿地景观的效果,在严格有效保护的基础上,通过各种科学手段恢复湿地生态系统,扩大珍稀物种种群数量,尽可能加强科学研究,加强与国内外科研院所合作,合理引进国内外成熟的先进科学技术与适宜的保护管理经验。

3.5 充分利用水资源

水土保持是土壤侵蚀地区经济社会可持续发展的生命线,是生态环境建设的主体。水土保持生态修复的提出与实施是水土保持工作理念的重大创新,但水土保持生态修复不应局限于当前的狭义水土保持生态修复,应从狭义水土保持生态修复向广义水土保持生态修复转变。即使实现了这样的转变,水土保持生态修复也只是水土保持流域综合治理的一个重要方面,不能完全替代人工造林种草等水土保持生物措施,更不能替代坡改梯、淤地坝、谷坊、小型水库、蓄水池等水土保持工程措施。搞好水土保持工程就可以合理开发利用水资源,实施生态应急补水工程,至少要满足天然绿洲生态系统最小生态需水量。合理调整土地利用结构,适当减少人工绿洲面积,使人工绿洲和天然绿洲面积比例调整,所以说雨洪利用是“水”,湿地是“鱼”。雨洪控制利用既要为湿地提供低成本、可持续的、一定洁净程度的水源,又要保障水质和必要的养分;湿地则依赖自己的综合处理净化雨水径流、削减径流的排放、调节暴雨峰流量、呈现生物多样性和优美、自然的景观,有利于做好局部湿地景观的恢复。

4 结语

生态的不等于简陋的,绿色的也不一定就是生态的。生态不等同于碎石杂木、茅草亭、木栈道和仿民居等“生态符号”的组合。生态意味着高效率,意味着对自然发展过程的尊重,对物质能源的循环利用,对场地自我维持和可持续处理技术的倡导。湿地的规划、建设、恢复是建立一个合理的湿地生态系统,一个包含着众多生物量的栖息地,而不是建造一个点缀着上述生态符号的水生植物园。湿地景观是一项复杂的工程涉及到湿地科学、生态学、景观学、艺术学、经济学、社会学诸方面的问题,它们密不可分、相辅相成。通过对山东湿地植物资源调查和恢复湿地景观的研究,应深刻认识到那种不顾现状条件、不顾地域自然和文化条件,铲除现场上所有的历史遗存,为建造湿地而建造湿地的做法必须抛弃,需要依靠科学营造山东的和谐生态环境。

参考文献:

[1] 尚玉昌.普通生态学(第二版)[M].北京:北京大学出版社,2008.

[2] 吴 玲.湿地植物与景观[M].北京:中国林业出版社,2006.

[3] 李朝秀.湿地保护和利用的典范[J].浙江林业,2008(8):12~13.

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