湖泊具有多种多样的类型并显示出不同的区域特点。据统计,全国有大于 1平方千米的天然湖泊 2711个,总面积约 90864平方千米。根据自然条件差异,中国湖泊划分为 5个自然区域。
(1)东部平原地区湖泊,这主要是指分布在长江及淮河中下游、黄河及海河下游和大运河沿岸的大小湖泊。此区域的湖泊面积约占全国湖泊总面积的 23.3%。其中此区最为著名的湖泊是鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖,它们组成了中国的五大淡水湖区。
(2)蒙新高原地区湖泊。此区域的湖泊面积仅次于东部平原地区的湖泊,约占全国湖泊总面积的21.5%。该地区最为明显的特点是气候干旱,湖泊的湖水补给量小于蒸发量,因此,咸水湖和盐湖居多。
(3)云贵高原地区湖泊。此地的湖泊面积约占全国湖泊总面积的1.3%,全部为淡水湖。由于此处湖泊的换水周期比较长,所以有着脆弱的生态系统。
(4)青藏高原地区湖泊。此区域的湖泊面积最大,约占全国湖泊总面积的 49.5%,是黄河、长江水系和雅鲁藏布江的主要河源区,湖泊以冰雪融水为主要的补水。由于冰雪融水的季节性较强,所以湖水经常是处于干化状态。如果干化时间较长,湖泊的面积就会有所减小。
(5)东北平原地区与山区湖泊。此处的湖泊面积约占全国湖泊总面积的 4.4%。本区湖泊的入湖数量有着明显的季节性,在每年的 6~9月为汛期,入湖水量占据了全年水量的大部分,水位高涨;而冬季为干旱期,水位较低,封冻时间很长。
沿海的 11个省区和港、澳、台地区主要是滨海湿地的分布区。这些海域沿岸都有众多的河流流经入海,形成了包括浅海滩涂生态系统、河口湾生态系统、海岸湿地生态系统、红树林生态系统、珊瑚礁生态系统、海岛生态系统在内的 6大生态系统。以杭州湾为界,滨海湿地分为杭州湾以北和杭州湾以南两部分。
杭州湾以北的滨海湿地有岩石性海滩、沙质和淤泥质型海滩之分。岩石性海滩所占的比例较小,主要分布在山东半岛、辽东半岛的部分地区,其余基本都为沙质和淤泥质型海滩,包括环渤海滨海和江苏滨海湿地。环渤海滨海湿地区主要是黄河三角洲和辽河三角洲,其中辽河三角洲有盘锦苇田,它是世界第二大苇田。除此之外,环渤海滨海还有莱州湾湿地、马棚口湿地、北大港湿地和北塘湿地。江苏滨海湿地包括了长江三角洲和黄河三角洲的一部分,湿地主要分布在盐城地区、南通地区和连云港地区。
②杭州湾以南的滨海湿地以岩石性海滩为主。钱塘江口 -杭州湾、晋江口 -泉州湾、珠江河口湾和北部湾等是主要的河口及海湾。此区域的湿地生物主要有红树林、热带珊瑚礁等。红树林主要是分布在在海湾、河口的淤泥质海滩上,其中在海南至福建北部沿海滩涂及台湾岛西海岸分布着天然红树林。热带珊瑚礁主要分布在西沙群岛和南沙群岛及中国台湾、海南沿海,最北可到北回归线附近。
湿地是介于水体和陆地之间的生态交错区,地球上不同海拔、不同纬度带都有形式各异的湿地,它们的形成过程、土壤(沉积物)类型、水文特征和植被等都各有特色,从而导致不同的生态效益。因此,湿地分类是湿地生态学中最早受到重视的研究对象,也是各国湿地研究开展之初首先进行的工作。
国际上对湿地的定义众说纷纭,普遍被接受的是拉姆萨湿地公约的定义。湿地国际公约的分类系统中湿地被分为滨海湿地、内陆湿地和人工湿地三个大类,每个大类下面又细分为若干小类。
1.滨海湿地
滨海湿地包括:永久性浅海水域:多数情况下低潮时水位小于 6米,包括海湾和海峡。海草层:包括潮下藻类、海草、热带海草植物生长区。珊瑚礁:珊瑚礁及其邻近水域。岩石性海岸:包括近海岩石性岛屿、海边峭壁。
沙滩、砾石与卵石滩:包括滨海沙州、海岬以及沙岛;沙丘及丘间沼泽。
河口水域:河口水域和河口三角洲水域。滩涂:潮间带泥滩、沙滩和海岸其他咸水沼泽。盐沼:包括滨海盐沼、盐化草甸。潮间带森林湿地:包括红树林沼泽和海岸淡水沼泽森林。咸水、碱水溩湖:有通道与海水相连的咸水、碱水溩湖。
2.内陆湿地
内陆湿地包括:永久性内陆三角洲:内陆河流三角洲。永久性的河流:包括河流及其支流、溪流、瀑布。时令河:季节性、间歇性、定期性的河流、溪流、小河。湖泊:面积大于 8公顷的永久性淡水湖,包括大的牛轭湖。时令湖:大于 8公顷的季节性、间歇性的淡水湖,包括漫滩湖泊。盐湖:永久性的咸水、半咸水、碱水湖。时令盐湖:季节性、间歇性的咸水、半咸水、碱水湖及其浅滩。内陆盐沼:永久性的咸水、半咸水、碱水沼泽与泡沼。节碱、咸水盐沼:季节性、间歇性的成水、半咸水、碱性沼泽、泡沼。
永久性的淡水草本沼泽、泡沼:草本沼泽及面积小于 8公顷泡沼,无泥炭积累,大部分生长季节伴生浮水植物。
泛滥地:季节性、间歇性洪泛地,湿草甸和面积小于 8公顷的泡沼。草本泥炭地:无林泥炭地,包括藓类泥炭地和草本泥炭地。高山湿地:包括高山草甸、融雪形成的暂时性水域。苔原湿地:包括高山苔原、融雪形成的暂时性水域。灌丛湿地:灌丛沼泽、灌丛为主的淡水沼泽,无泥炭积累。淡水森林沼泽:包括淡水森林沼泽、季节泛滥森林沼泽、无泥炭积累的森林沼泽。森林泥炭地:泥炭森林沼泽。淡水泉及绿洲。地热湿地:温泉。内陆岩溶洞穴水系:地下溶洞水系。
3.人工湿地
人工湿地主要有:水产池塘:例如鱼、虾养殖池塘。水塘:包括农用池塘、储水池塘,一般面积小于 8公顷。灌溉地:包括灌溉渠系和稻田。农用泛洪湿地:季节性泛滥的农用地,包括集约管理或放牧的草地。盐田:晒盐池、采盐场等。蓄水区:水库、拦河坝、堤坝形成的一般大于 8公顷的储水区。采掘区:积水取土坑、采矿地。废水处理场所:污水场、处理池、氧化池等。运河、排水渠:输水渠系。地下输水系统:人工管护的岩溶洞穴水系等。
§§§第二节湿地的生态功能
作为自然界重要生态系统之一的湿地生态系统有着明显的特点,它是由湿生、沼生和水生植被、动物、微生物以及水、光、热、无机盐等组成。这些因素之间相互影响,相互作用,最终形成了一个各方面都较为平衡的生态系统,并具有很大的生态价值。
1.天然蓄水库
湿地给人们的第一印象就是多水。一部分水积存在湿地地表,还有大量的水储存在植物体内、土壤的泥炭层和草根层中,因此人们把湿地称之为“天然蓄水池”或“生物蓄水库”。
沼泽湿地土壤具有独特的水文物理特点,湿地的土壤中有孔隙度很大的草根层和泥炭层,所以有很大的持水能力。由于地形等各方面的不同,每个湿地区域都有不同的土壤蓄水量,我们可以通过这个方面了解到湿地的确是天然的蓄水池,有着很重要的涵养水源和调洪的功能。
湖泊湿地更是名副其实的天然水库。我国湖泊总贮水量约 7077亿平方米,其中淡水贮水量占 31.8%。素有水乡泽园的长江中下游湖群占有重要地位,约 750亿立方米。
2.调蓄洪水
湿地的调蓄洪水的功能主要体现在洪水发水期时,湖泊、沼泽湿地能够暂时储存部分洪水,等洪水水势减小后再慢慢泄出,这样就减轻了洪水对人们的生命财产安全所造成的危害。以长江地区为例,在每年汛期的时候,长江都会把过量的水流入洞庭湖和鄱阳湖储存起来。这样就减少了洪水的水势。在 1998年特大洪水期间,洞庭湖起到了很好的储蓄洪水的作用。另外,鄱阳湖的作用也不可小视,它不仅调蓄鄱阳湖水系五河的来水,还能对长江干流洪水也具有一定的调蓄作用。
沼泽对河川径流也产生了很大的影响,其主要表现在两个方面:一是减少产流,例如在降水的时候,沼泽会通过减少一次降水对河川径流补给量来延长汇流时间;二是降低洪峰,沼泽通过储存当年的部分洪水于湿地土壤中或以地表水形式滞留在沼泽湿地,使洪水不能在当年完全流出,这样就减轻了洪水的流速和下游洪水压力。
在宝清水文站与菜嘴子站之间发育了大面积的沼泽湿地,它们分别位于三江平原的挠力河流域的上游和中游。其中,据资料表明,长时间以来,上游的宝清水文站的洪峰流量大于中游的菜嘴子站,这表明了在上游到中游的过程中有大量洪水漫散和蓄存在了河滩滩沼泽中。
“山随平野尽,江入大荒流”就是描述长江在洪水季节两岸湖泊和沼泽连为一体,将洪峰消弭于无形的景象。
3.补充地下水
湿地作为一种自然的生态系统,之所以能够长期存在并且还有丰富的水资源,是因为有着独特的地下含水层。当湿地水位低于周围陆地潜水面时,地下水就会顺势流入,反之,地下水就会流出湿地。沼泽湿地补给地下的方式有两种:直接补给和间接补给。所谓直接补给就是水分通过沼泽土壤直接渗透进入含水层;而间接补给是指水分通过水平运动首先进入可渗透性的土壤或河流,然后通过河流基底补给地下水。湿地中地下水流入和流出并不一定是分开进行的,还可能同时存在。由于所处的地形,水质不同,所以地下水流入、流出的特点也是不同的。有的湿地只能是接受地下水补给。
4.保护海岸及控制侵蚀
河口、海岸湿地植被由于植物根系和堆积的植物残体对海岸具有强大固着作用,可以削弱海浪和水流的冲力和沉降沉积物,因此海岸湿地如同海滨长城一样保护海岸、控制侵蚀。
湿地中大米草的根系非常发达,根系上的生物量远远超出了地上的部分生物量。它通过分泌有机物质链接起这些土壤颗粒,具有稳固作用。另外,大米草地上还有很多植株,其中部分粗壮高大的植株可较大地削弱海浪的冲力,有力地保护了人民的生命财产安全。
红树林具有“海上森林”之美誉,具有消浪、缓流和促淤作用。50米宽的白骨壤林带,可使 1米高的海浪减至 0.3米以下;红树林埘潮水流动的阻碍,使林内水流速度仅为潮水沟流速的 1/10;红树林纵横交错的根系及地上根的发育,使粒径 <;0.01毫米的悬浮物沉积量最大,其淤积速度是附近裸地 2~3倍。
在东南沿海地区分布着大面积的海滨红树林沼泽,由于那里多台风,所以这些红树林有着很大的防风护堤作用。据资料显示,在 1959年厦门地区遭受 12级特大台风袭击,只有红树林保护下的堤岸安然无恙,其他树种都遭到了很大的破坏。
由于水的热容量小于地面,吸热和放热都较慢,所以湿地上气温变化幅度不大,相反,干燥的地面上气温变化幅度很大。
在晴朗的天气中,湿地水分就会蒸发,变成水蒸气,然后又通过降水影响周围地区,最终保证了当地的湿度和降雨量,所以气候一般是温和湿润。湿地内的植物群落,通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。另外,其他的一些植物还能吸收空气中的有害气体,包括空气中的粉尘及细菌,调节大气成分。其中释放出的氧气也不会被消耗在死亡植物残体的分解上。另外,沼泽堆积物还有很大的吸附力,能吸附工业废水中的金属离子和有害成分。虽然湿地在调节空气方面起到了有利作用,但应注意到,湿地也会排放出甲烷、氨气等温室气体。
除了上述的功能外,湿地还具有以下两种调节功能:
1.降低夏季气温
在炎热的夏季,湖沼湿地是人们避暑的好地方。另外,湿地还会调节周围地区的气温,距离湿地越近,影响也就越明显,降温作用更明显,有效调节极端高温,有利于周围地区的生产和生活。
无论在什么地方,很明显的一个现象就是沼泽湿地的温度永远是低于地面的温度。所以湿地具有冷湿效应。
2.调节空气湿度
湿地改变周围的空气湿度主要是通过与周围的水汽交换来完成的。这种影响主要集中在每年的 5~9月,而冬季影响较弱。
湿地具有自己独特的适宜生长的植被。其枝繁叶茂、生长繁盛。由于湿地的空气湿度比较大,所以干燥日很少、土壤侵蚀作用也很小。
观测表明,三江平原沼泽湿地日平均相对湿度比耕地高7% ~13%;距地表 20厘米高度日平均相对湿度比开垦后裸地高6%~16%。
通过降水、河流泛滥、潮汐、地表水和地下水进入湿地的各种物质有营养物、污染物及各种泥沙等,因此湿地是营养物质的“汇”;营养物质的输出使得湿地又成为营养物质的“源”和“转换器”。
1.滞留沉积物
湿地中的沼泽湿地、河流泛滥平原湿地和湖滨湿地,有利于减缓水流速度、沉降和排除沉积物。一般来说,在水流进湿地的过程中,沉积物大多被滞留在了湿地中,但这个作用也不是一定的或者是大而无边的。
同时,所滞留的沉积物也增加了土壤中的营养物质。这些营养物质极大地促进了湿地植物的生长和动植物的繁衍。另外,这些沉积物还决定了沼泽土壤的性质,影响湿地的水质。
淤积在湿地中的泥沙,使河湖变浅,容量减少,甚至还造成湖泊萎缩。
长此以往,在洪水发水期,这些湖泊的调蓄功能大大减少,洪水向四周蔓延,最后淹没了周围良田和村镇。例如洞庭湖、鄱阳湖、洪泽湖、太湖、巢湖的泥沙堆积量都是很大的。