蘆葦濕地對(duì)生態(tài)環(huán)境的作用

慈維順

（天津大黃堡濕地自然保護(hù)區(qū)管理處，天津 武清 301700）

蘆葦是生長在江、河、湖、海岸淤灘的先鋒植物，占據(jù)著其它植物不易生長的地段，是十分重要的水生植物，它是這類水體生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)產(chǎn)品，也是水體生態(tài)系統(tǒng)中物流和能流的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有維持生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和環(huán)境穩(wěn)定性等功能。蘆葦濕地與人類的生存、繁衍及發(fā)展息息相關(guān)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)。不僅為人類的生產(chǎn)、生活提供大量的資源，而且有保護(hù)環(huán)境功能的巨大生態(tài)效益，在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、防風(fēng)固沙、防止水土流失、蓄水防旱、凈化水質(zhì)、控制污染、美化環(huán)境等方面，都具有其它生態(tài)系統(tǒng)不可替代的作用。

1 蘆葦濕地在凈化水質(zhì)方面的作用

蘆葦濕地是由適合污染環(huán)境條件下生存的大型水生植物蘆葦為主的高、低等生物和處于水飽和狀態(tài)的基質(zhì)組成的復(fù)合體——污染生態(tài)系統(tǒng)。蘆葦濕地利用自然生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來完成對(duì)污水的凈化。污水通過濕地時(shí)，基質(zhì)通過吸收、吸附、過濾、離子交換、絡(luò)合等途徑去除污水的氮磷營養(yǎng)物質(zhì)、吸附重金屬等有害物質(zhì)、降解有機(jī)物等。

1.1 對(duì)污水中重金屬的吸附作用

當(dāng)污水通過蘆葦濕地時(shí)，蘆葦能從污水中吸收營養(yǎng)物質(zhì)加以利用，并能吸附和富集重金屬和一些有毒有害物質(zhì)，使水質(zhì)得到凈化。蘆葦對(duì)重金屬等污染物質(zhì)有顯著的吸附和富集作用，蘆葦體內(nèi)的重金屬濃度可達(dá)到污水中重金屬濃度的幾十、幾百甚至幾千倍。在蘆葦體內(nèi)富集的污染物質(zhì)通過每年對(duì)蘆葦?shù)氖崭钭罱K從系統(tǒng)中去除。

1.2 對(duì)污水中有機(jī)污染物的分解作用

蘆葦?shù)母o發(fā)達(dá)，有利于微生物生長附著，蘆葦床的優(yōu)勢(shì)菌屬主要有3種：假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬和黃桿菌屬。濕地中的原生動(dòng)物以腎形蟲居多。這些均為快速生長的微生物，而且體內(nèi)含有降解質(zhì)粒，是對(duì)污水中有機(jī)物分解的主體微生物種群。廢水流經(jīng)蘆葦床時(shí)，有機(jī)污染物通過微生物的吸收、同化及異化作用被去除。同時(shí)好氧厭氧微生物植物根區(qū)微生物是濕地降解有機(jī)污染物的主要生力軍，可以凈化水中污染物，甚至將有機(jī)物完全礦化。水生植物通過通氣組織的運(yùn)輸，將氧氣送到根區(qū)，從而形成根表面及附近區(qū)域的氧化狀態(tài)，有機(jī)物質(zhì)在此被好氧微生物分解成CO2和水，有機(jī)氮化物則被硝化細(xì)菌硝化；好氧微生物的活動(dòng)促進(jìn)了硝化。而在濕地的還原狀態(tài)區(qū)域，有機(jī)物質(zhì)被厭氧菌分解發(fā)酵。

1.3 對(duì)造紙廢水的凈化

造紙廢水在葦田中被進(jìn)一步降解的同時(shí),在較強(qiáng)的大氣蒸發(fā)和蘆葦蒸騰作用下被消耗掉,從而實(shí)現(xiàn)零排放。主要原理是造紙廢水與其它工業(yè)廢水不同，它不含金屬，主要是有機(jī)質(zhì)，化學(xué)耗氧量比較高，其暗褐色的廢水顏色主要是由于木質(zhì)素裂解所至,并不含有害成分。而蘆葦抗逆性強(qiáng),具有良好的凈水活力和很強(qiáng)的耐污、耐鹽堿能力,加之蘆葦是挺水植物,可與多種微生物共生,促進(jìn)凈化作用,它可吸附多種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì),提高凈化效果。蘆葦還有很強(qiáng)的水分蒸散能力,可有效減少污水總量。因此,造紙污水不僅沒有對(duì)蘆葦造成傷害,反而由于富含有機(jī)質(zhì)而促進(jìn)了蘆葦生長,而且造紙廢水對(duì)蘆葦產(chǎn)量和纖維的含量,也都沒有不利的影響,即使在有大量沉積物的環(huán)境中,土壤也沒有惡化而影響蘆葦生長。土壤中的細(xì)菌、放線菌和真菌等微生物數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于污水灌溉以前,而且隨著灌溉時(shí)間的延長,微生物的數(shù)量有增加的趨勢(shì),還能促進(jìn)土壤的改良。因此,造紙廢水經(jīng)蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)處理后,對(duì)周邊水環(huán)境、動(dòng)植物、大氣、土壤等不僅沒有影響,反而能改良土壤促進(jìn)蘆葦?shù)纳L。

2 蘆葦濕地在改良土壤方面的作用

蘆葦濕地可以抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改良土壤環(huán)境、吸附土壤中的有害物質(zhì)、提高土壤肥力。

2.1 改良土壤環(huán)境

沙質(zhì)型的蘆葦濕地有利于微生物的呼吸、代謝與繁殖，具有較高的有機(jī)污染物凈化能力，而粘土型的蘆葦、米草混合濕地土壤通過微生物呼吸作用降解有機(jī)物的能力較弱，但是具有較高的碳積累能力以及氮磷等農(nóng)業(yè)污染物的轉(zhuǎn)化、吸收能力，可以吸附土壤中的苯酚。蘆葦濕地可增加或穩(wěn)定土壤的透水性?？上虻叵虏糠州斞?，根和根狀莖向基質(zhì)中輸氧，因此，可向根際中好氧和兼氧微生物提供良好環(huán)境。蘆葦?shù)母伤蓜?dòng)土壤，死后可留下相互連通的孔道和有機(jī)物。無論土壤最初的孔隙率如何，蘆葦可穩(wěn)定根際的導(dǎo)水性，在2～5 a內(nèi)與粗沙的導(dǎo)水作用相當(dāng)。

2.2 增強(qiáng)土壤肥力

蘆葦對(duì)土地有極強(qiáng)的富積能力。據(jù)測(cè)定，較好的蘆葦濕地，生物總量可達(dá)（20～40）t/hm2，其中50%以上是地下產(chǎn)量，殘留在土體內(nèi)，成為有機(jī)質(zhì)。蘆葦濕地土壤的富積過程也是濕地土壤理化性質(zhì)不斷向良性發(fā)展的過程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，蘆葦濕地的土壤孔隙度較自然裸地提高15%～20%，土壤容重較自然裸地降低12%～15%。若以成熟的腐殖質(zhì)涵蓄水養(yǎng)能力為1∶5，那么，由此可見蘆葦濕地的土壤所涵蓄水、熱、吸附氮素營養(yǎng)等是何等巨大的潛在土地生產(chǎn)能力。

3 蘆葦濕地儲(chǔ)水和防旱功能

濕地是地球上淡水的主要蓄積地。人類生活用水、工業(yè)生產(chǎn)用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水除開采地下水外，均來源于濕地,而且濕地還是補(bǔ)充地下水的主要來源。眾多的沼澤、河流、湖泊和水庫的水都是可被直接利用的水，濕地在輸水、儲(chǔ)水和供水方面發(fā)揮著巨大效益。如果濕地受到破壞或消失，會(huì)影響對(duì)地下蓄水層的供水，地下水資源就會(huì)減少。因此，可以認(rèn)為濕地直接和間接地為人類提供重要的淡水資源。由于濕地土壤具有特殊的水文物理性質(zhì)，濕地因此具有超強(qiáng)的蓄水性和透水性，是蓄水防洪的天然“海綿”。在干旱季節(jié)，濕地可將洪水期間容納的水量向周邊地區(qū)和下游排放，防旱功能十分顯著。因此，濕地在控制洪水、調(diào)節(jié)河川徑流、維持區(qū)域水平衡中發(fā)揮著重要作用。

4 防風(fēng)固沙 保持水土

蘆葦濕地內(nèi)生長有大量的蘆葦，可以抵御海浪、臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴的沖擊力，防止對(duì)海岸的侵蝕，同時(shí)蘆葦?shù)母悼梢怨潭?、穩(wěn)定堤岸和海岸，保護(hù)沿海農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。蘆葦濕地地勢(shì)低平，蘆葦?shù)纳a(chǎn)物和有機(jī)殘?bào)w又有阻滯水流，從而降低流速，減少流水?dāng)y沙能力，使泥沙沉積，增加土層厚度和土壤養(yǎng)分含量，促進(jìn)蘆葦?shù)纳L發(fā)育，減弱流水侵蝕作用。如1985年盤錦特大洪水，攜帶大量的泥沙，經(jīng)過蘆葦濕地的阻流和沉降，減少了入海的泥沙量，防止了海域的淤積，在葦田中泥沙淤積厚度在30 cm。同時(shí)，蘆葦濕地可有效地防止風(fēng)害，經(jīng)測(cè)算，在光板地面風(fēng)速為2.97 m/s,而蘆葦濕地地面風(fēng)速為0.11 m/s；光板地面蒸發(fā)量為1.05 mm/h,蘆葦濕地地面蒸發(fā)量為0.2 mm/h。

5 蘆葦濕地在改善區(qū)域環(huán)境中的作用

蘆葦濕地多為退海灘涂、江河流域的低洼漫灘、湖泊以及低洼沼澤地。濕地的建群植物中，蘆葦是優(yōu)勢(shì)種群，同時(shí)，在較干旱的季節(jié)性濕地里分布著小葉章；深水沼澤濕地分布著狹葉香蒲；濕潤或淺水濕地分布著粗脈臺(tái)苔草、拂子茅；在近海灘涂鹽堿濕地分布著翅堿蓬,這些濕地植物分別構(gòu)成了季節(jié)性濕地、沼澤濕地和濕潤濕地的自然景觀。據(jù)測(cè)定可知，蘆葦?shù)恼趄v系數(shù)為1∶600，蘆葦濕地的蘆葦莖稈產(chǎn)量達(dá)10 t/hm2以上，這樣在整個(gè)生育期間，要向周圍空間排放水汽600 t，能有效地凈化空氣，調(diào)節(jié)水分，潤澤一方水土。濕地蘆葦植物，對(duì)防止土壤沙化、減少地面蒸發(fā)、降低風(fēng)速有明顯的生態(tài)效益。因此，蘆葦濕地對(duì)改善區(qū)域內(nèi)空氣濕度起著積極作用。資料顯示，濕地儲(chǔ)存有陸地上35%的碳，當(dāng)濕地喪失或退化后，二氧化碳和其它溫室氣體便大量的釋放到大氣層。保護(hù)濕地是維持現(xiàn)有碳儲(chǔ)存庫、防止二氧化碳和其它溫室氣體排放的最可行辦法。

6 蘆葦濕地與生物多樣性

由于濕地處于水陸交互作用的區(qū)域，因此，濕地生態(tài)系統(tǒng)具有明顯邊緣效應(yīng)的特征。這種邊緣效應(yīng)使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性相對(duì)較高，生物物種十分豐富。雖然濕地僅占地球表面面積的6%，卻為世界上20%的生物提供了生境。濕地是許多珍稀瀕危物種，特別是瀕危珍稀水禽所必須的棲息、遷徙、越冬和繁殖的場(chǎng)所，在生物多樣性保護(hù)方面具有極其重要的價(jià)值。涉游禽及鳥類是濕地生態(tài)系統(tǒng)的大家族。已發(fā)現(xiàn)有鳥類253種，其中涉禽114種，占鳥禽總數(shù)的53%,內(nèi)有國家一級(jí)保護(hù)鳥類7種，二級(jí)保護(hù)鳥類35種。在盤錦蘆葦濕地，首次發(fā)現(xiàn)丹頂鶴的巢、卵和幼雛，現(xiàn)在這里成了丹頂鶴的重要棲息區(qū)。近幾年還發(fā)現(xiàn)被列入世界瀕危物種的黑嘴鷗在濕地河口區(qū)集群棲息,群體總數(shù)在4 000只以上，其數(shù)量之大，相當(dāng)于當(dāng)今世界自然種群的一半以上。如此數(shù)量的集群黑嘴鷗，可謂又一大自然奇觀。列入一級(jí)保護(hù)動(dòng)物的珍禽白枕鶴、白鸛和鴛鴦等，在蘆葦濕地內(nèi)也均有一定數(shù)量。濕地內(nèi)的淡水水域，廣泛地分布著草魚、鯉魚、鯽魚、鯰魚和當(dāng)今最受消費(fèi)者青睞的黑魚,每年這里都有大量的水產(chǎn)品產(chǎn)出。復(fù)合生態(tài)區(qū)的咸淡水交匯的“兩合”水域，盛產(chǎn)肉鮮味美鱸魚梭魚等魚類。中華絨螯蟹是盤錦蘆葦濕地的一大物種資源。河蟹秋冬在海水中交配，春季在海水中產(chǎn)卵孵化后返回淡水水域，在淡水中生長。廣袤的濕地環(huán)境、充足的天然餌料為河蟹提供了極好的生長條件。水生植物如香蒲、蘆葦、燈心草等適應(yīng)長期處于水飽和狀態(tài)基質(zhì)中生長的水生植物，自身具有較強(qiáng)的營養(yǎng)物質(zhì)吸附富集功能，還與其周邊的原生動(dòng)物、微生物形成各種小環(huán)境。

綜上所述，蘆葦濕地具有凈化水質(zhì)、改良土壤、保持水分、防旱、改善局部氣候、維持生態(tài)的多樣性等生態(tài)作用。但是近年來，對(duì)蘆葦濕地的過度開發(fā)，已經(jīng)對(duì)蘆葦濕地造成嚴(yán)重的破壞。所以必須對(duì)蘆葦濕地進(jìn)行保護(hù)。蘆葦濕地作為人類社會(huì)生態(tài)環(huán)境的一個(gè)組成部分，它和山地、河流、海洋、森林、草地一樣都是生物賴以生存的、不可缺少的自然條件。一旦遭到破壞就會(huì)引發(fā)生態(tài)結(jié)構(gòu)失衡，導(dǎo)致某些物種毀滅,造成無可挽回的損失。蘆葦濕地生態(tài)系統(tǒng)在水環(huán)境質(zhì)量得到滿足的時(shí)候，系統(tǒng)的生態(tài)功能是比較穩(wěn)定的。但是應(yīng)該注意到，人類對(duì)濕地的開發(fā)利用，會(huì)不斷地增加濕地的環(huán)境負(fù)擔(dān)，當(dāng)負(fù)擔(dān)達(dá)到一定的限度時(shí)，濕地的生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)遭到破壞。因此，在開發(fā)利用的同時(shí),必須對(duì)濕地環(huán)境進(jìn)行必要的保護(hù)，尤其是對(duì)于生物資源更應(yīng)該珍惜，以保持資源的永續(xù)利用。建立自然保護(hù)區(qū)是強(qiáng)化生態(tài)資源管理和保護(hù)的重要手段，而更為重要的保護(hù)，則是不斷地提高全民的自然資源保護(hù)意識(shí)、強(qiáng)化生態(tài)觀念，只有這樣，濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定才能得到保證。

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