湿地的国内外研究进展

湿地的国内外研究进展

王宪礼 李秀珍

(中国科学院沈阳应用生态研究所,110015)

Advances in Wetlands .Researches.Wang X ianli,Li Xiuzhen(I nstitute of A pp lied Ecology ,Chi -nese A cademia Sinica,Shenyang 110015).Chinese J our nal of Ecology ,1997,16(1):58-62.Wetlands are t hose area t hat inundated or saturated by surface o r gr ound w ater wit h sufficient fre -quency and duration to support vegetat ion typically adapting to the satur ated in the water soil cond-i tions under normal circumstances.Generally ,wetlands includ swamps,marshes,bogs and similar ar eas.T he contempor ar y r esearch advances on wetlands ho me and abroad w ere ev aluated in the art-i

cle.

Key words:w etland,marsh,advnace.

作者简介:王宪礼,男,29岁,助理研究员,1985~1992年先后于东北师范大学地理系获学士、硕士学位,1995年在中国科学院沈阳应用生态研究所获景观生态学博士学位。主要从事景观生态学、综合自然地理学、土地资源评价等方面的工作,1989年至今先后参与了自然科学基金项目/吉林省东部荒山的景观生态建设0和/我国北方河口湿地的景观结构与生态过程研究0以及中国科学院/图们江流域生物资源现状、潜力与保护0等课题的工作,发表论文4篇。

李秀珍,女,25岁,博士生,1991年在山东师范大学地理系取得学士学位,1994年硕士毕业于中山大学环境地学专业,同年10月曾赴贵阳地理化学研究所参加其环境开放实验室客座项目/石灰岩地区生态环境脆弱性研究0的/景观地球化学特征研究0部分工作,取得较好成果,发表论文5篇。

1 引言

湿地是指那些地表水和地面积水浸淹的频度和持续时间很充分,在正常环境条件下能够供养那些适应于潮湿土壤的植被的区域,通常包括灌丛沼泽(sw amps)、腐泥沼泽(marshes)、苔藓泥炭沼泽(bogs),以及其它类似的区域。

目前,由于人类开发和利用,湿地面积现已大大缩减。据估计,自1900年以来,地球上已消失了将近一半的湿地。在美国,在实施控制湿地开发的法律之前,湿地曾以每年1%的速率下降。我国湿地大约有5.7@107ha,其中包括1.1@107ha 沼泽,1.2@107

ha 湖泊(自然的及人工的)和2.1@106ha 滩涂、盐沼地,还有3.2@107ha 的稻田。当前由于农业开发,矿产开采,城市发展以及其它人为因素的影响,湿地面积(主要是自然湿地)已减少到了令人担忧的地步,所以湿地研究已成为新的热点。

据统计,全世界共有湿地8.558@108

ha,占陆地总面积的6.4%,以亚热带比例最高,占29.3%,寒温带占13.4%,寒

带占11%,热带占10.9%(表1)。

表1 世界湿地分布[40]

T ab.1Distributi on of the w etl ands in the w orld 地带地区面积(@103ha)占陆地面积

(%)北极湿润半湿润 200

2.5寒带湿润半湿润255811.0亚寒带

半干旱5397.3干旱

342 4.2136 1.9亚热带

湿润107717.2半湿润6297.6干旱

439 4.5热带

湿润23178.7半湿润221 1.4干旱

1000.8合计

8588

6.4

生态学杂志 1997,16(1):58-62

Chinese Journal of Ecology

2 国内研究概况

中国湿地面积广大,居亚洲第一位,其中许多是具有重要价值的国际性水禽栖息地。中国湿地类型多,面积大。天然湿地类型包括沼泽、泥炭地、湿草甸、浅水湖泊、高原咸水湖泊、盐沼和海岸滩涂等,从寒温带到热带,从沿海到内陆,从平原到高原山区都有湿地广泛分布,总面积达2.5@107ha,占国土面积的2.6%。人工湿地以潜育化和沼泽水稻田为主,还有水库、池塘等,总面积约7.0@107ha 。中国湿地主要分布在9个区域:1东北三江地区大面积沼泽;o内蒙戈壁沙漠中盐沼湿地;?黄河和长江中下游地区众多滨水湖泊;?长江口以北的中国沿海滩涂;?长江口以南的海滩和红树林湿地,?云贵川高原地区沼泽草甸湿地;?新疆沙漠地区中的大型咸水湖;à天山以北山区中的高山湖泊;á青藏高原地区的高山湖泊和沼泽1)。1)5中国二十一世纪议程6优先领域5O 3.中国湿地保护与合理利用,1994.5O 3O 1)5O 3O 4.

2)董厚德.辽东湾湿地的生态评价与保护.1985.

中国的湿地研究是从60年代对沼泽研究开始的。1961年东北师范大学的柴岫和郎惠清分别在5地理6杂志、人民日报等刊物上撰文倡导沼泽研究。直至80年代初,沼泽泥炭研究一直是我国湿地研究的特色。东北师范大学沼泽教研室、中国科学院长春地理研究所沼泽室在三江平原[27,28]

、长白山、大小兴安岭、若尔盖高原做了许多工作。至80年代中期,我国学者开始关注湿地问题,并使/湿地0这一概念广泛流行[2,4,6,19]2)。1995年,由中国科学院陈宜瑜院长主编的5中国湿地研究6的出版和中国科学院湿地中心的成立,标志着中国湿地研究已经提到议事日程[25]

。5中国湿地研究6一书收录了中国科学院众多湿地科学工作者的论文,内容涉及湿地的基本理论,湿地的结构、功能、动态变化,湿地的环境效益分析,湿地的研究方法等诸

多方面,基本代表了中国湿地研究的最高水平,迄今为止是国内较为重要的一部有关湿地研究的论著。

我国学者在湿地上所做的工作主要有以下几个方面。

2.1 滨海湿地的研究

我国由于海岸线长,分布跨度广,因而系统的滨海湿地研究还很薄弱。

1979~1984年我国进行全国海岸带和海涂自然资源调查,在土壤、生物、水文等方面取得了许多成果,为进一步的滨海湿地研究奠定了基础。近年来所进行的研究大多集中在黄河及辽河三角洲滨海湿地以及南方红树林的研究上。如关于黄河三角洲土地资源开发对策研究[5],黄河泛滥与改道对生态系统稳定性的影响

[7]

;黄河

口荒地资源的开发利用[8,9],黄河口区域演变预测研究[5]。关于辽河三角洲石油和农业综合的区域环境影响评价,景观生态系统的结构与潜力等方面的研究[11],双台河口自然保护区植被方面的研究[3]2)。南方的红树林研究[18,26]

以及珠江三角洲

基塘系统研究[10]

等,是我国滨海湿地研究

的先行工作。

此外,国家自然科学基金委员会在我

国滨海湿地研究方面资助了一些项目:如辽河三角洲的土地资源合理利用;辽河中下游平原的景观结构及潜力分析;珠江三角洲一万年来环境演变;中外三角洲国土开发比较研究;辽河三角洲的植被演替;中国北方河口湿地景观结构与生态过程研究等。

2.2 沼泽湿地研究

早在50年代末,东北地区的一些地理学家、土壤学家以及植物学家就已开始了

59

王宪礼等:湿地的国内外研究进展

对泥炭沼泽湿地的研究。在这些学者中应首推东北师范大学地理系沼泽教研室的柴岫及其所带领的一批学者,他们在若尔盖高原、长白山、兴安岭及整个东北地区的沼泽湿地中做了许多工作[12,13]。1983年郎惠清主编出版了5中国沼泽6一书,在沼泽的基本特征、类型、分布与分区、形成与发展,资源的利用以及开发与保护等方面进行了论述,系统地介绍了我国沼泽湿地研究情况。1985年牛焕光和马学慧等编著了5我国的沼泽6一书[1]。近年来,沼泽泥炭的研究偏重于资源的开发与利用,同时关于沼泽湿地动态监测以及对全球变化的影响亦成为热点之一[16,17]。1988年,黄锡畴先生主编出版了5中国沼泽研究6一书,对我国近年来沼泽研究进行了系统科学的论述,广征博引,是当前沼泽研究之典范之作[21]。

2.3湖泊湿地

湖泊湿地包括湖滩地、河滩地,它是我国受人类活动影响最大的一种湿地类型。我国现有大小湖泊2.488@104个,湖泊湿地总面积约1.2@105ha。根据湖水含盐量的大小,湖泊湿地分为淡水、咸水和盐水三种类型[14]。含盐量小于1j的为淡水湖泊湿地,主要分布于我国东部平原地区。含盐量介于1j与35j之间的为咸水湖,大于35j的为盐湖。我国的咸水湖及盐湖湿地主要分布于青藏高原与内蒙古自治区、新疆自治区等干旱半干旱地区[15]。

中国湖泊研究从水文、地质、动力、生物、环境等几个方面入手已自成体系[20]。王洪道等1989年出版5中国湖泊资源6是这一方面的总结性论述[14]。其它的关于新疆博斯腾湖[15]、洪湖[6]、白洋淀[22~24]等等的研究常见诸于报端杂志上,并有5海洋与湖沼6杂志刊行全国。

2.4人工湿地

包括人工开辟的稻田、虾田、蟹田等受人为活动影响而形成的一类湿地类型。这一方面研究比比皆是。如立体农业中的稻O萍O蟹、桑(蔗)基鱼塘,这里不做详述。

3国外进展

3.1美国

当前参与湿地研究工作的科学家很多,但早于60年代的细致研究很少见到,主要是进行滨海盐碱沼泽(saltmarsh)和红树林方面的研究,淡水湿地,尤其是北美北部泥炭地(peatland)研究也较多[34]。关于泥炭地水文学研究,欧洲和前苏联的科学家做了大量工作。只有到了七八十年代, Teal,Pomroy等运用现代生态系统理论进行湿地研究。同时一批湿地研究中心也纷纷成立,如露岛斯安娜州立大学的湿地资源中心,弗罗里达大学的湿地中心,佐治亚州的Sapelo岛海洋研究所等。此外,还成立了湿地科研工作者协会(Society For Wetland Scientists)[40]。

在美国,湿地管理逐渐得到了人们的重视,召开了多次湿地国内会议和国际会议.美国环境保护署在1972~1985年间五项关于河口湿地、滨海湿地及近海水质的大型研究项目基础上,于1985年上报国会/国家河口湿地计划0,国会当即批准400万美元资助四个河口的研究,次年又开展另外两个河口的研究,到目前为止已扩展到17个河口湿地研究项目[38]。美国国家资助完成了两部关于湿地研究的论著:5湿地管理6[49],5湿地:应用与管理6(技术评价署,1984)。还有两份重要的著作5河滨泛滥地硬木林湿地6[31],5美国的湿地:现状与趋势6[47]。最具重要意义的是1986年W.J.M itsch和J.G.Gosselink所著5湿地6一书的出版。这是一部当前关于湿地研究最综合和最全面的一本著作。在总结

60生态学杂志第16卷第1期

前人工作的基础上,又有许多新的见解和发展。该书在1993年已出了第二版。

当前北美湿地研究成果很多,范围也很广,涉及生境特点和效率[37,39],生产力[33,41],湿地植被的因子分析[45],湿地损失原因分析[35,47,50],湿地生物多样性[32];湿地开发利用[51];湿地自然资源保护和管理[41,42,44,46]等方面,这些大都是在滨海湿地进行的。

3.2欧洲

由于欧洲芬兰、丹麦、荷兰、瑞典、挪威、爱尔兰、英国、苏联、德国等拥有大面积的沼泽湿地,因而对沼泽、泥炭研究在这些国家具有悠久的历史和很高的造诣,在泥炭沼泽研究方面做出了很大贡献。国际上早已成立了国际泥炭协会(IPS),并已召开了9次国际会议,对泥炭开发、保护、利用等做出许多探索[36]。1994年在长春召开的/94湿地环境与泥炭地利用国际讨论会0亦属此列。

目前,欧洲湿地研究所涉及的方面也很广,包括湿地生态系统[30,48],湿地的微量元素的迁移[29],湿地在全球变化中的作用[36],湿地的环境净化功能[43]等方面。

1982年在印度召开了第一届国际湿地研讨会,标志着全球湿地研究进入了一个新的发展阶段。会后并出版了5湿地生态与管理[33]。与会代表文章涉及湿地结构与功能、生物多样性保护、湿地生产力等诸方面研究。

3.3Ramsar公约

1971年前苏联、加拿大、澳大利亚、英国等6国在伊朗Ramsar签署了5国际重要湿地特别是作为水禽栖息地的重要湿地公约6(T he Convention on Wetlands of In-ternational Im portance Especially as Water-fow l Habitat),即通常所指的5Ramsar公约6。这一公约的宗旨是通过国际合作,保护重要的湿地系统,特别是保护水禽主要栖息地的湿地。公约的目的是动员国家级甚至国际级的行动,以挽救世界上快速消失的湿地。目前已召开了5次缔约国大会,1993年6月在日本的钏路举行了缔约国第五次大会,并发表了旨在湿地的管理和保护的5钏路声明6;并拟定第六次大会将于1996年在澳大利亚举行。

至1993年6月,已有77个国家和地区加入,我国已于1992年8月正式加入,并选择了鄱阳湖等6块湿地列入国际重要湿地名录。目前,全世界已有610个地点(超过4.4@107ha)的湿地列入名录。

国际自然及自然资源保护联盟(IUCN)为公约提供了临时的秘书处,而国际水禽及湿地研究局(IWRB,Interna-tional Wetlands and Wildfowl Research Bu-reau)则提供技术援助。公约要求成员国列出至少一块将会受到保护的湿地列入名录,同时也要求成员国对境内所有湿地都作合理使用。

到目前为止,Ramsar公约在保持成员国保护湿地的承诺上是有效的,虽然有一些列于名录上的湿地仍受威胁,但还没有一块因受到破坏而需要除名。除保护了许多国际上重要的湿地以外,公约亦使得政府和公众增加了对湿地重要性的认识。它也引发了一些重要的科研工作,如编写湿地名册,对重要的湿地作权威性的评述及为湿地保护的决策问题提供了基础。

4小结

总之,湿地研究已成为当前国际上生态学、环境科学、地学等的一个新的研究热点,人们正试图通过不同的角度对湿地的结构、功能、过程、动态等各个方面进行更深入的了解和认识,从而找出使湿地的开发和保护相协调的方式。

61

王宪礼等:湿地的国内外研究进展

主要参考文献

[1]牛焕光,马学慧.我国的沼泽.商务印书馆,1985.

[2]徐琪.湿地农田生态系统的特点及其调节.生

态学杂志,1989,8(3):8-13.

[3]董厚德等.辽河河口湿地自然保护区植物群落生

态的研究,应用生态学报,1995,6(2):190-195.

[4]陆健健.湿地与湿地生态系统的管理对策.农村

生态环境,1989,(2):39-42.

[5]郭永盛等.黄河三角洲土地资源开发对策的探

讨.自然资源学报,1990,5(3):193-205.

[6]王飞.论湿地及其保护和利用.自然资源学报,

1990,5(4):297-303.

[7]谷奉天.黄河三角洲的垦殖与生态平衡.生态学

杂志,1984,(2):39-42.

[8]赵可夫.黄河三角洲盐荒地改良和利用的生物学

对策研究.中国人口资源与环境,1992,2(2):55

-58.

[9]杨林芳.黄河三角洲荒地资源的开发.国土与自

然资源研究,1993,(3):35-39.

[10]钟功甫.珠江三角洲基塘系统研究.科学出版社,

1987.

[11]肖笃宁.辽河三角洲的自然资源与区域开发.自

然资源学报,1994,9(1):43-50.

[12]柴岫.中国的泥炭.第六届国际泥炭会议论文

集,美国明尼苏达州德卢斯,1981.

[13]郎惠清.兴安岭和长白山地森林沼泽类型及其演

替.植物学报,1981,23(6):470-477.

[14]王洪道等.中国湖泊资源.科学出版社,1989.

[15]马学慧.新疆博斯腾湖的湖滨沼泽.海洋与沼泽,

1989,20(6).

[16]王荣芬.我国沼泽资源开发利用现状.地理科学,

1994,64(3):261-268.

[17]黄锡畴.沼泽生态系统的性质.地理科学,1989,9

(2):97-104.

[18]程树培.应用人工湿地生态系统处理中小城市排

放废水.城市环境与城市生态,1989,2(1):35-

37.

[19]陆健健.中国湿地.上海:华东师大出版社,1989.

[20]戴雄武.中国湖泊的现状和开发途径.地域研究

与开发,1989,8(2):4-7.

[21]黄锡畴主编.中国沼泽研究.科学出版社,1988.

[22]兰智文等.白洋淀典型水陆交错带微景观结构分

析.见:章申等著,白洋淀区域水污染控制研究

(第一集),水陆交错带水环境特征与调控机理.

科学出版社,1995,109-117.

[23]尹澄清等.白洋淀水陆交错带对陆源营养物质的

截留作用初步研究.应用生态学报,1995,6(1):

76-80.

[24]章申等著.白洋淀区域水污染控制研究(第一

集),水陆交错带水环境特征与调控机理.科学出

版社,1995.

[25]陈宜瑜主编.中国湿地研究.吉林科学技术出版

社,1995.

[26]陈相如等.几种红树林植物对32P的吸收运转和

积累的研究.中山大学学报(自然科学版).1993,

32(增刊):194-197.

[27]杨永兴等.三江平原沼泽区/稻O苇O鱼0复合生态

系统生态效益研究.地理科学,1993,13(1):41-

48.

[28]刘兴土,黄锡畴.三江平原地区的生态环境和沼

泽生态农业开发.地理学与国土研究,1989,5

(2):12-18.

[29]Bennion,H.A diatom-phosphorus transfer function

for shallow,eutrophic ponds i n southeast England.

Hydr obiologia,1994,275-276,391-410. [30]Chapman,et al.Wet coastal ecosystems.Scientific

Pub.Co..Amsterdam,1977.

[31]Clark J.R et.al.Wetlands of Bottomland Hard-

wood Fores ts.Elsevi er,Amsterdam,1981,101. [32]R.Constanza,et al.Predictability,S cale,and Biod-i

versi ty in Coastal and Estuarine Ecosystems:Impl-i

cations and M anagement.AM BIO,1993,22(23):

88-96.

[33]Gopal B.et al.Wetlands Ecology and M anage-

ment,International Scientific Publications and Na-

tional Institute of Ecology,Lucknow publishing

house,India,1982.

[34]Grubich D.N.et al.Peat and Peatlands:T he Re-

source and It.s Utilizati on,Proceedi ngs of T he In-

ternational Peat Sym posium.Dullith,M innesota

U.S.A.,august,19-22,1991.

[35]James H,Cow an J.K.M odeli ng Wetland loss on

Coastal Louisi ara,Geology,Geography,and Hu-

man M odifications.En vironmental M anagemen t,

1988,12(6).

[36]Laine,J.et al.Effect of w ater-level draw dow n on

global climatic w arming:Northern Peatlands.

AM BIO,1996,25(3):179-184.

[37]M altby E.Waterlogged W ealth,London Earth-

scan.1986.

[38]M ark T.Imperial.et al.An Evolutionary Perspec-

tive on the Development and Asses sm ent of the Na-

tional Estuary Program.Coastal M anagemen t,

1992,20,311-341.

[39]M ichal J.Bardeck i.What Value W etlands?Jou r-

nal of Soil and W ater Conserv ation,M ay-June,

1984.

[40]M itsch W.J.and James G.Gossili n k:W etlands,

Van Nostrand Reinhold Company,New York,

1986.

[41]M.A.K.Ngoile and C.J.Horri ll.Coastal Ecosys-

tems,Productivity and Ecosystem Protection:

Coastal Ecosys tem M anagemant.AM BIO,1993,

22(7):461-467.

[42]M itsch,W.J.and Reeder,B.C.M odelli ng nutrient

retention of a freshwater coastal w etland:esti ma-

ti ng the role of primary productivity,sedimenta-

tion,resuspension.Ecologic al M odelling,1991,

54:151-187.

[43]M uscutt,A.D.et al.Buffer zones to improve wa-

ter quality:a revi ew of their potential use in UK

agriculture.Agriculture,Ecosyste m and E nv iron-

me nt,1993,45:59-77.

[44]Niering W.A.The Ecological Role of Inland W et-

lands,Proceedings:1st Wetlands Conference,

1973.

(下转第77页)

62生态学杂志第16卷第1期

理,在北方农户可以大力推广。既解决饲料与饲草不足的矛盾,又改善了居室和院内的生态环境。但是在发展中应注意以下几点:15~6月份虫害较多,

饲喂畜禽时

1细绿萍底水中温度 2树荫处温度3屋顶面温度 4净水底中温度

图2 屋顶萍中与屋顶面平均温度对照

Fig.2Difference of average temperature betw een A zolla

filiculoides grow ing tank and th e rooftop surface

要注意用药有效期限,以防畜禽中毒。o晚秋(10月底)农民需用房顶晒粮,此时也是萍繁殖较好季节,如何解决时间上的矛盾,需根据情况而定。?屋顶萍池按水深20cm 计算,压强在1.96kPa 左右,对一般居民屋顶压力极小,可以不加以考虑,但是,对于破旧危房则应注意,防止出现意外。?建萍池一定要做好防水处理,以免屋顶渗水影响房屋寿命。?在建筑结构较好的屋顶上,如加高水深,还可在萍底放养经济价值较高的小型水生动物如鱼类等,会创造更高的经济效益,需进一步实验。

参考文献

[1] 云正明.农村庭院生态系统结构、功能与开发利用

模式研究.河北科技出版社,1993.227.

[2] 浙江省农业厅.细绿萍.农业出版社,1981.69.

(收稿:1995年6月19日)

(上接第44页)

新技术的推广与应用,以及庭院经济的进一步增链加环,逐步形成/以农养畜、以畜养气、以气保林果0的五业良性循环的庭院小循环体系。参考文献

[1] 5农业技术经济手册6编委会.农业技术经济手册.

农业出版社,1984.819-824,1057-1088.

[2] 陈聿华.农业生态学.华中农学院出版,1985.26-37.

[3] 胡寿田等.生态农业.湖北科学出版社,1987.64-71.

(收稿:1995年3月20日) (上接第62页)

[45] Norton H.Nickerson.M odification of Bog Vegeta -tion by Pow er Utility ri ghts -o-f w ay.Jou rnal o f

E nv ir onmen tal M anagement ,1984,19.

[46] Ow en C.R.and Harvey M.Jacobl.W etland Pro -tection as Land -use Planning:T he Impact of S ec -tion 404in W isconsin,USA;E nv ironmen tal M anageme nt ,1992,16(3):345-353.

[47] T iner,R.W.W etl ands of the United s tates:Cur -rent Status and Recent Treads,Fish and W ildlife

Service,1984.

[48] T urn er K.R.M anagement and Valuation of an En -

vironmentaly Sensi tive area,Norfolk Broodl and England,Casestudy,E nv ironmental M anage -ment ,1988,12(2).

[49] Zinn J.A.and C.Copeland.W etland M anage -ment,Congressional Research Service,T he Library

of Congress,Wash i ngton,D.C.,1982.149.

[50] H.Hanson and G.Lindh.Coastal Erosi on -AnEsca -lati ng Environmental Threat.A M BIO ,1993,22(4):188-195.

[51] S.Bjork et al.Development and Degradati on.W et -lands,AM BI O ,1991,20(7):502-505.

(收稿:1996年5月14日,改回:7月12日)

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安淑苹:北方农家屋顶养绿萍技术及生态经济效益