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第2章 绿色梦想—湿地连着你我他(1)

湿地蕴含丰富的自然资源,是一种有着多种功能和高价值的生态系统。湿地通过自身的天然蓄水库功能为人类提供了众多服务和产品,其中包括水资源以及食物、木材、燃料、牧草、鱼类、工业原材料、旅游资源等。除此以外,湿地还能调节生态系统,改变环境,其体现为蓄洪防旱、降解污染、调节气候、控制侵蚀、维持生物多样性等,是名副其实的“地球之肾”。

§§§第一节认识我们的湿地

关于湿地的概念,如今国际上仍没有做出确定的回答。虽然没有明确的概念,但公众根据湿地的特点,是这样认为的:湿地是位于深水系统和高地系统之间的边缘,经常受深水系统和陆地系统的共同影响,是地表长期或季节性积水的景观类型。在“世界自然保护大纲”中,湿地生态系统与森林生态系统和海洋生态系统一起被称为全球陆地三大生态系统。湿地的类型取决于其形成的地理条件。不同类型的湿地自然在很多方面都有所不同,但不排除一些共同点,如所有的湿地都会有包括长期、季节性等特点的积水;在湿地的土壤方面,往往会水分饱和,而且长期处于厌氧环境或厌氧环境与好氧环境交替,积累有机植物并且分解缓慢。除此之外,湿地中有多种多样的动物和植物,它们适宜在淹水或者是土壤饱和的条件中生存。不耐水淹的生物是很少存在的。

因为湿地不仅有多种类型,而且广泛分布、大小有别、水质不同,所以对湿地进行统一的划分和定义是不现实的,所以目前并无被普遍认同的统一湿地定义。鉴于湿地经常是在水陆交界处存在、并且受水陆的共同作用,所以不少学者对湿地的划分就是在陆地系统和水体系统之间徘徊。这种划分方法是机械的,也是不完美的。它导致了湿地在管理和分类方面出现了很大的矛盾。其实如果换一个角度看,对湿地没有明确的定义或者是对湿地定义多样性正体现出了湿地的复杂性和多样性。

在地理界存在着一种对湿地较为综合的定义,它首次是由美国鱼类和野生动物保护协会在 1979年提出来的,为湿地科学家所认同。这个定义第一次出现在众人面前是在题为《美国的湿地和深水生境分类》的研究报告中。其定义如下:“湿地是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区,通常其地下水位达到或接近地表,或者处于浅水淹覆状态,湿地必须具有以下三个特点之一以上的特征:①至少是周期性地以水生植被生长为优势;②基质以排水不良的水成土为主;③土层为非土质化土,并且在每年生长季的部分时间水浸或水淹。”如此明确的定义成为美国在划分湿地类型以及制订湿地管理策略方面的一个详细依据。

20世纪 90年代初,美国国会需要一个能够科学评价湿地特征的委员会。当时这个委员会是由非盈利的美国国家科学院任命。这个委员会由 17名委员组成,他们在 1993年 9月召开了第一次会议。1995年,这个委员会通过努力观察、分析、实验,最终形成成果,出版了名为《湿地:特征和边界》的著作,其中包括了湿地的定义:“湿地是一个依赖于在基质的表面或附近持续的或周期性的浅层积水或水分饱和的生态系统,并且具有持续的或周期性的浅层积水或饱和的物理、化学生物特征。通常湿地的诊断特征为水成土壤和水生植被。除非特殊的物理化学、生物条件或人为因素,使得这些特征消失或阻碍它们发育,湿地一般具备上述特征。”虽然这个定义并为得到很广泛和正式的使用,但其具有综合性,是较为完整的定义,其中使用了“水成土壤”、“水生植被”等名词。

在 1995年,美国的土壤保护组织(即现在的自然资源保护联盟,NRCS),作为美国农业部的下属开始关注湿地,并试图对其重新定义。它在“食物安全行动”定义湿地为:“湿地是一种土地,它具有一种占优势的水成土壤;经常被地表水或地下水淹没或饱和,生长有适应饱和土壤环境的典型水生植被;在正常情况下,生长有一种这样的植被。出于这项行动和其他因素的考虑,这个定义没有包括阿拉斯加农业开发潜力很高的土地。”这个定义是在农业的基础上进行的,着重点在水成土壤。

《湿地公约》中对湿地的定义是:不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地,泥炭地或水域地带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水水体,包括低潮时水深不超过 6米的水域;同时,还包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范围内的岛屿或低潮时水深不超过 6米的海水水体。

在国际上,关于湿地的定义真是多种多样,虽然每种定义都有自己独特的侧重点和关注点,但它们也是存在相同点的,那就是都从水、土、植物三个要素出发,从而得出湿地一般都有积水、饱和的土壤和适于生存的独特生物的特征。它是一种与陆地系统和水体系统都不相同的独特系统。为什么会有如此相同的理解呢?原因在于:湿地是在各种水文条件下形成的土地类型。其中的水源主要是降水、地表径流、泛滥河水、潮汐和地下水。湿地中会有水层,这层水要么是季节性的积水,要么是潮汐带来的,虽然这层水并不是存在于湿地表面,但水位与地表特别接近,所以才有水分饱和的土壤。在水陆系统的交界处多存在湿地。在水深为 2米的地方是湿地与水生系统的分界点,而土壤水分饱和地带的边缘是其与陆地系统的分界。湿地最重要特征就是水成土。所谓水成土指的就是水分饱和的或淹浅水的,处于无氧条件下的土壤。所以,虽然有很多基底为岩石或砂质淹水地带,但由于没有土壤,所以不能被称做湿地。拥有水成土的湿地也就有自己独特的生物活动。

湿地的形成和发展离不开水分。在自然界中,地表水的状况往往是由气候和地貌条件决定的。如果在一些低地上,其年蒸发量小于降水量,空气湿度很大,而且排水条件不佳,所以此地的地表就会常年处于过湿状态。过湿的状况必然会影响土壤的活动,对土壤中生物的生命活动产生了恶劣影响,它不仅破坏了土壤、大气、植物之间的正常物质交换,而且还会导致土壤中缺氧。在这样的条件下,加上矿物质的潜育化过程和有机质的泥炭化过程作用,就形成了湿地。

以下是几种类型的沼泽化过程:

(1)水体沼泽化。浅水湖泊和小河是水体沼泽化经常发生的区域。水体沼泽化主要由两形成过程。第一种是植物成带状从湖岸慢慢向湖心侵入。最初,在湖底有藻类和浮游生物的残体,它们与泥沙一起沉积在湖底,最终形成腐泥。随着时间的推移,湖底的腐泥厚度不断增加,湖泊逐渐变浅,此时,高等植物也会慢慢地从湖岸来到湖心。随着泥炭的不断产生以及加厚,最终,湖盆变成了沼泽。第二种是植物呈浮毯状从湖岸蔓延至湖面。生长在湖岸的浮水植物,之所以能够浮于睡眠,是因为有根状茎,它们交织成网状的“浮毯”。在这些“浮毯”逐渐失去植物支撑后,植物残体最终形成泥炭,久而久之,这个湖盆就被泥炭填充了。

(2)森林沼泽化。森林沼泽化产生的原因是森林中的河谷、山麓或分水岭,常有潜水渗出,从而造成地表过湿。湿润的地表上生长了一些包括苔草在内的喜湿植物,随着时间的变化,这些枝叶会掉落下来,跟草丘一起拦截水源,保证了地面的水流状况,在此过程中,钾、氮、钙、镁等元素遭到淋溶,而铅、铁、锰等元素不断积累,最终在土层下形成不透水层,这水层使土壤过湿成为可能,最终形成泥炭,发育为沼泽。在一些地形平坦的地方,很多树木被大量砍伐,蒸腾作用减少了,地面积水无法消减,所以慢慢就形成森林沼泽化。

(3)草甸沼泽化。草甸沼泽化产生的原因是地表由于常年过湿,无法分解大量的植物残体。因此,土壤孔隙被植物残体和腐殖质所阻塞,这必然导致土壤缺氧,但却为泥炭的形成提供了条件。在如此环境中,丛形苔草逐渐取代禾本科植物,草甸沼泽最终形成。

下面介绍一下形成沼泽的演替。

首先,湿地生态系统是一个动态系统。无论是何种系统,其结构和功能都会随时间而发生相应的变化,也就是在经过一系列的演变过程之后,一个群落变成了另外一个群落,长此以往,变化不断,最终所形成的那个群落必定不同于最原始的群落。而从湿地到沼泽的转变过程也是如此,其固定的规律就是水生演替。这种演替一般包括以下三种情况:

(1)湖泊形成的沼泽演替。初期多为富养苔草沼泽。随着沼泽的不断发育,泥炭癣的入侵,形成中养苔草、泥炭癣沼泽。此时沼泽化湖泊尚有静水层。在沼泽湖泊脱离地下水补给后,泥炭癣得到进一步发展,形成癣丘,演变成贫养沼泽。水从丘顶部向四外流失。癣丘表面干燥,通气较好。此时一有条件,木本植物则立即入侵,发展成木本沼泽。这种演替过程主要发生在中国小兴安岭林区的宽阔河谷、平缓山坡的低洼地段。常年积水或过湿,地下具有永冻层,基质为酸性岩,水呈酸性,泥炭厚 1米左右,沼泽地面多草丘。

(2)森林形成的沼泽演替。这类演变开始于森林沼泽。由于森林沼泽中泥炭的持水量大,增加了土壤和空气的湿度,大金发癣和泥炭癣植物随之入侵,土壤的湿度和酸度都增加,这些条件符合喜湿耐酸植物的生长。此时,棉花莎草就会代替原先的苔草。随着泥炭癣的增多,地被层在在草丘间形成,同时也会生长出小灌木越橘和杜香,最终形成中养沼泽。由于泥炭癣的吸水能力特别强,所以在泥炭癣不断加厚的过程中,高等植物是很难生存的。久而久之,泥炭癣形成癣丘,草丘被掩盖,沼泽表面升高,水源补给中已经没有了地下水,贫养沼泽形成。由于此湿沼泽的树木生长状况不好,所以一般是少林或无林的泥炭癣沼泽。泥炭癣沼泽不利于木本植物生长和小灌木的生长,但有此处独特的植物,如地衣和捕虫植物猪笼草群落。在我国,大兴安岭的阿尔山、伊尔斯,小兴安岭乌伊岭、汤旺河流域等地区是泥炭癣沼泽的主要分布区。

(3)草甸形成的沼泽草甸。在草甸形成沼泽后,因为积水和空气的湿度相对比较大,入侵后的泥炭藓变成了中氧苔草、泥炭藓沼泽。灯心草、次子莞等是此处主要的草本植物。随着泥炭藓的增多,逐渐形成藓丘,沼泽地表面升高,贫氧泥炭藓沼泽形成。长江中下游、湖滨以及山地沟谷等低洼地区是这类沼泽的主要形成区。由是有着葱郁的外貌,但没有明显的层于地形、土质、水质等差异,树木的次。荆三棱差异、龙师草和水蓼是最种类是不同的。此处树木群落的特点为常见的伴生种。

湿地在世界上广泛分布。据初步估计,全世界湿地面积约为 855.8万平方千米,约占全球陆地面积的6.4%;其中 56%的湿地分布在热带和亚热带。

世界湿地的 10%主要是分布在我国。我国的湿地面积位居亚洲第一位,世界第四位。我国的湿地主要包括天然湿地和人工湿地。天然湿地主要指的是沼泽、天然湖泊、潮间带滩涂、浅海水域等,而人工湿地主要包括水库水面、稻田等。湿地分布的范围较广,无论是寒温带还是热带,沿海还是内陆,平原还是高原山区,都有湿地的身影。其中这些湿地的主要特点是一区多种,一种多区,即一个地区内有多种湿地类型和一种湿地类型分布于多个地区,形成的组合类型是丰富多样的:河流湿地主要在东部地区,沼泽湿地主要在东北部地区,而西部干旱地区湿地较少;湖泊湿地主要分布在长江中下游地区和青藏高原地区,而青藏高原有着世界上海拔最高的大面积高原沼泽和湖群,生态环境独特,并且多为咸水湖和盐湖;以红树林为主要植被的亚热带和热带人工湿地主要是分布在海南岛到福建北部的沿海地区。

在中国,沼泽的分布地非常广泛,东北的三江平原、大小兴安岭、若尔盖高原及海滨、湖滨、河流沿岸等都是沼泽的主要分布区。其中平原和山区的沼泽种类也是不同的,平原为草本沼泽,山区多木本沼泽。东北的三江平原是指由黑龙江、松花江和乌苏里江冲积形成的低平原,它地处黑龙江省东北部,是我国面积最大的淡水沼泽分布区。在三江平原的沼泽地中,存在着潜育沼泽和泥炭沼泽,潜育沼泽就是无泥炭积累的沼泽,数量更多。沼泽地最为明显的特点是有海绵状、大孔隙,保持水分能力强的草根层。大、小兴安岭沼泽分布广而集中,但分布也是不均匀的,其中大兴安岭北段占据沼泽数量比小兴安岭多。这个地区的沼泽类型比较复杂,此处是泥炭沼泽发育的好地方,森林沼泽化、草甸沼泽化现象普遍,蕴含了丰富的泥炭资源。位于青藏高原东北边缘的若尔盖高原,是我国面积最大、分布集中的泥炭沼泽区,也是我国重要的牧场。在黑河中、下游闭流和伏流宽谷,谷底几乎完全被沼泽占领,有着很厚的泥炭层。此处富营养草本泥炭沼泽最多,为复合沼泽体的发育提供了很好的条件;而芦苇沼泽主要分布在海滨、湖滨、河流沿岸。而滨海地区的芦苇沼泽主要以长江以北至鸭绿江口的淤泥质海岸为主,依附于冲积三角洲地区而生。另外,湖泊、河流的中下游河段也是芦苇沼泽的分布区。

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