生態(tài)濕地及其面臨的威脅

[美國]　A. H. 阿辛頓

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環(huán)境與生態(tài)

生態(tài)濕地及其面臨的威脅

[美國]A. H. 阿辛頓

摘要：濕地有各種不同的類型和特征。目前，世界各地濕地生物多樣性及重要棲息地都面臨著嚴(yán)重的威脅，而淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)在所有生態(tài)系統(tǒng)中受到的影響最大、退化最為嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)濕地已喪失60%。論述了生態(tài)濕地與水情變化的關(guān)系及水文變化、河流徑流調(diào)節(jié)對濕地的影響，并列舉了烏茲別克、哈薩克、澳大利亞、巴西等國的大量實例，闡明人類活動是構(gòu)成濕地退化和使?jié)竦厥艿酵{的主要原因。

關(guān)鍵詞：生態(tài)濕地；濕地類型；濕地特征；影響評價

1概述

濕地是指一年中的某些時間靜止水體覆蓋的土地或在表土或其附近出現(xiàn)靜止水體的地帶。世界各地許多學(xué)者曾對濕地作過各種不同的定義，并從不同的角度和以不同的分類方式對濕地進(jìn)行了分類。不同類型的濕地特征取決于氣候和水文地貌環(huán)境、淹沒型態(tài)、地下水、水化學(xué)及相關(guān)因素。

2濕地類型

美國科沃丁等學(xué)者于1979年提出將濕地分為4類：河流系統(tǒng)、湖泊系統(tǒng)、沼澤系統(tǒng)和河口系統(tǒng)，但這種分類只是基于少量的基本標(biāo)準(zhǔn)，即淺水、含水濕土和特殊的植物群落。學(xué)者塞門紐克在前期研究工作的基礎(chǔ)上，提出了與植被類型相關(guān)的包含水文、地形地貌的整體濕地水文地貌分類法。

濕地的水源為降水、地下水、地面徑流或潮汐水文過程，這些水可能為淡水，也可能為鹽水，或處于兩者之間。淡水濕地包括水塘和高山小湖泊、高海拔沼地、泥炭地及其他沼澤棲息地、沼澤帶、長圓葉忍冬地、沼澤地，盆形凹地、干荒盆地和弓形湖(蜿蜒河流裁彎取直)。在這類濕地中，有些存在永久性水源、水生植物或親水植物，還有一些為介于水生環(huán)境和陸地之間的過渡帶。

(1) 河流系統(tǒng)。河流系統(tǒng)指包含河道在內(nèi)的所有濕地和深水棲息地，但以下兩種情形例外: 主要由樹木、灌木、持續(xù)露在水面的植物、苔蘚或青苔構(gòu)成的濕地；水中棲息地，水的含鹽(源自海洋)量超過0.5%。河道為天然明流或人工河，河中或是有定期的或連續(xù)流動的水流，或者兩處靜水由此連通。

(2) 湖泊系統(tǒng)。湖泊系統(tǒng)指具有如下特性的濕地和深水棲息地:位于封閉洼地或有大壩擋水的河道；缺少樹木、灌木、涉及面積大于30%的持續(xù)露出水面的苔蘚或青苔；總面積超過8 hm2的類似濕地；如果湖泊全部或部分邊界呈現(xiàn)波狀特征或基巖岸線特征，或者湖泊在低水位時最深處的水深超過2 m，則總面積小于8 hm2的深水棲息地也是一種湖泊系統(tǒng)，包括沿岸沙丘湖泊、內(nèi)陸咸水和淡水湖、死水洼地、瀉湖和水塘。

(3) 沼澤系統(tǒng)。沼澤系統(tǒng)指以樹木、灌木，持續(xù)露出水面的植物、苔蘚或青苔為主的所有無潮汐濕地。沼澤系統(tǒng)還包括缺乏具有以下3種有植物生長特性的濕地，沒有波狀或基巖特征的地帶；沼澤地在低水位時最深處的水深小于2 m的地帶；源于海鹽的含鹽量持續(xù)小于0.5%的地帶，包括森林和林地沼澤地；以灌木為主的沼澤地；有薄層積水的泥炭沼澤；以草地、蘆葦或燈芯草為主沼澤地；盆形凹地；泉水濕地。

(4) 河口系統(tǒng)。河口系統(tǒng)指偶爾被來自地面徑流淡水沖淡的海水濕地，包括紅樹屬植物、鹽土沼澤地和鹽沼(鹽灘)。

3《拉姆薩爾濕地公約》

《拉姆薩爾濕地公約》，又稱《特別是關(guān)于水禽生境的國際重要濕地公約》，旨在制止對世界各地濕地的侵占和損害，保護(hù)現(xiàn)已留存的濕地。該公約規(guī)定了3種主要濕地類型，其中每一種都有明確的定義，即海洋/海岸型(12種)、內(nèi)陸型(20種)與人工型(10種)。該公約對濕地的定義是，“沼澤地、泥炭地或水域，不論是天然的還是人工的，永久的還是臨時的，靜水還是流水，淡水還是咸水，包括低潮海水深度不超過6 m的地域，都是濕地”。密切依存于地下水的濕地也屬該公約認(rèn)定和保護(hù)的范圍。

根據(jù)《拉姆薩爾濕地公約》，指定作為“國際重要濕地”的各地域，必須用“生態(tài)特性”進(jìn)行描述，而且生態(tài)特性必須以“明智利用和管理”的原則進(jìn)行保護(hù)。因為生態(tài)特性的描述能表明濕地對水的依賴性，也能表明水情是如何決定該濕地范圍的棲息地、植物生長及其他生態(tài)群落和物種的，而反過來又是如何影響產(chǎn)生的效益和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的。賦予濕地這些獨特的生態(tài)特性和保護(hù)價值的物理、化學(xué)和生物功能，促使人們極力去了解水的可利用情況和全盤水情。由于降雨和徑流的日變化、季節(jié)性變化、年際變化和多年變化，濕地便產(chǎn)生了水位變化的自然循環(huán)。水位的這種變動，包括河床完全潤濕或完全干涸情形，為濕地植物的萌生、移植生長、發(fā)育和繁殖創(chuàng)造了可調(diào)節(jié)的外部條件。

4濕地生態(tài)與濕地水情

布羅克和卡薩諾瓦學(xué)者指出，“陸地”物種(不能耐受水澇)、“沉水”植物(不能耐受干旱)與能耐受或適應(yīng)洪澇和干旱交錯環(huán)境的“水陸兩棲”大群種，共同占據(jù)了濕地的上下兩區(qū)域。通過生活史對策分析，可以進(jìn)一步判別植物對水情變化的適應(yīng)性。例如，水陸兩棲物種可以分為“水陸兩棲耐受型”物種(例如，露出水面的荸薺和燈心草) 和生長緩慢型植物(如貍藻和天胡荽屬)，這類植物具有耐受洪水形式變化的能力而不會改變其形態(tài)或生長形式，而“水陸兩棲非耐受型”植物 (如狐尾藻和眼子菜)，為應(yīng)對有水或缺水環(huán)境而改變了其形態(tài)或生長形式。由于水下和水上呈現(xiàn)的光合作用不同而形成不同的葉片形態(tài) (異形葉性)，是植物的一種適應(yīng)機(jī)理。蔓生植物的生長就是一個例證。該植物在露出水面時，根扎在莖節(jié)的下面，莖節(jié)隨之?dāng)U展，而當(dāng)被水淹時，其葉片又挺立。

濕地水情的變化是可以預(yù)測的，預(yù)測到這種變化后，通過改變植物功能群的比例來改變濕地植物群落的組成。布羅克和卡薩諾瓦提供了一張有用的統(tǒng)計表，內(nèi)容為預(yù)測的應(yīng)對濕地洪澇和干旱交錯區(qū)水情變化的植物群落和功能群。人們期待有更長持續(xù)時間的濕地，以促使沉水植物和水陸兩棲物種的競爭，削弱本地種的豐富性(植物的存活率依賴于種子庫的壽命)。如果干旱濕地持續(xù)較長時間，則有利于陸地林木樹種的生長，但不利于水陸兩棲和沉水植物的生長，且其豐富性可能會被削減。

5水文變化與濕地面臨的威脅

淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)在所有生態(tài)系統(tǒng)中受影響最大、退化最為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)的濕地已喪失60%。

19世紀(jì)中期，在某種程度上是由于美國頒布了《沼澤湖法》, 導(dǎo)致美國本土43個州50%以上的天然濕地的水被排干。1906年，美國農(nóng)業(yè)部為土地?fù)碛姓邔ⅰ皾竦亍?、“荒地”變?yōu)楦卦诩夹g(shù)上給予援助。隨后，世界各地的濕地陸續(xù)被排干、攔河筑堤筑壩、開挖和渠化、伐木和開礦、放牧、將濕地改造為養(yǎng)蝦場和水稻田等，有的濕地被固體廢棄物填埋，甚至用混凝土覆蓋。

濕地范圍的人類活動，必不可少地產(chǎn)生和傳播污染物，造成富營養(yǎng)化和鹽漬化，并改變流往濕地的徑流特性和流量。由于河道整治、農(nóng)業(yè)灌溉取水、生活用水、工業(yè)用水和利用濕地擴(kuò)大蓄水區(qū)域，許多濕地的水文狀況已發(fā)生了改變。地下水開采也對某些濕地構(gòu)成了脅迫，表現(xiàn)為水位降低、干旱期延長等。如果可獲取的地下水減少，可能會導(dǎo)致濕地生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍逐漸變小，或者植物的活性下降、物種組成減少。極端情況下，如果達(dá)到一種極限程度，則整個濕地的生態(tài)系統(tǒng)會崩潰。

人類對濕地水文狀況的影響可能會導(dǎo)致洪水泛濫或洪水減少，淹沒地帶變化特征和季節(jié)性更明顯。地表水排入濕地和淹沒區(qū)后，水位會快速上升，可能會對濕地造成影響，也就是說，水可能會太多或者太少。受這些威脅影響，濕地容量減少，這些威脅還起著“水文吸收”的作用， 也就是使洪水及其流量、蓄水變得更少，封堵大量的水源性養(yǎng)分和化學(xué)成份，而且還會對下游環(huán)境造成污染。

濕地與河流密切相關(guān)，因此可能受到河流徑流調(diào)節(jié)的影響。濕地可分為兩大類，即河(海)灘濕地和終端型濕地。大壩可能會攔截洪水脈沖，造成對河灘濕地的影響，導(dǎo)致河水越岸流至蜿蜒和回水地帶的棲息地及弓形湖，甚至沖至河灘自身較高的地帶。

當(dāng)水庫蓄水泄入河道，通過灌渠進(jìn)行灌溉及其他用水時，流量往往會遠(yuǎn)大于天然流量。如此增大的流量可能會造成某些回水及河灘濕地長期而更突出的水文特性。河灘濕地的水文特性同樣也會因遠(yuǎn)處河流蓄水或大壩攔洪而發(fā)生改變。由于河道整治所產(chǎn)生的其他水文狀況問題還包括連通路徑的喪失、修建堤防造成的水文過程變化、水分狀況變化的損失(洪水脈沖減少和正常季節(jié)變動模式的損失)等。灌溉節(jié)制閘和供水渠這類基礎(chǔ)設(shè)施會造成水位和連通路徑的改變，也可能影響到濕地。

6實例

6.1烏茲別克和哈薩克咸海生態(tài)系統(tǒng)受破壞

由河流供水的終端型濕地，極易受到有動態(tài)入流水量的大壩水庫及其泄水的影響，實際上會因上游頻繁的河道整治使總水量減少。在烏茲別克和哈薩克，咸海的生態(tài)系統(tǒng)和漁業(yè)的破壞很明顯，原因就是將大河中大量的水用于灌溉，造成了環(huán)境惡化，并給人類帶來災(zāi)難。咸海的水源來自阿姆河和希爾河，并于1960年形成了一個68 000 km2的終端湖系。到1987年，該湖系面積減小為41 000 km2, 到1990年，僅剩下33 500 km2。該湖的水量1960年為1 090 km3，到1990年減小至310 km3。這時只得引入外來河流水進(jìn)行灌溉，主要農(nóng)田用于種植棉花和水稻，估算總面積為 700萬 hm2。咸海的生態(tài)系統(tǒng)極度萎縮，大范圍地受到影響。原有的24種魚類中，有20種絕種；550 000 hm2蘆葦床減至 20 000 hm2; 原有的200種自由生活的大型無脊椎動物，現(xiàn)僅存8種(幾乎都是引進(jìn)種); 原有的319種鳥類現(xiàn)僅有168種筑巢寄身；原有的70種哺乳動物，現(xiàn)僅有30種幸存。來水量損失和高蒸發(fā)率，導(dǎo)致湖泊的鹽度上升了3倍，即每公升水含鹽量達(dá)30 g，摧毀了曾經(jīng)有6萬人從業(yè)的商業(yè)性捕魚業(yè)。由于生態(tài)被破壞，漁業(yè)收入嚴(yán)重下滑、經(jīng)濟(jì)成本和人類健康問題(例如，灰塵和殺蟲劑吸入導(dǎo)致呼吸道疾病)接踵而至。目前，恢復(fù)計劃正在擬定中。

6.2澳大利亞墨累-達(dá)令河終端型濕地的生物群受到嚴(yán)重影響

在澳大利亞南部墨累-達(dá)令河系端頭，分布著淺水湖、溪流、瀉湖等總面積為140 500 hm2的濕地，由于遠(yuǎn)離河流，加上用水需求日益增加，結(jié)果幾乎耗盡了本應(yīng)流至穆理河口下湖區(qū)的庫榮(Coorong)湖的淡水?，F(xiàn)在每年注入穆理河口的水量小于原年流量的30%，主要為河流上游區(qū)域灌溉用水所消耗。 1985年，穆理河口下湖區(qū)的庫榮湖被認(rèn)定為拉姆薩爾生物多樣性以及遷徙濱鳥和海鳥群的濕地場所。但由于淡水來水量不足，北部和南部瀉湖的含鹽量增大，水位下降，亞歷山大湖、艾伯特湖和許多支流沿岸或邊緣帶都顯露出酸式硫酸鹽土。包括沙禽及其他水鳥在內(nèi)的許多物種在過去的20 a中急驟減少，在缺水和含鹽量上升的湖泊中，生物群漸漸變成了耐鹽的河口物種和海洋物種。亞拉河中一種類似于鱸魚的物種“小金鱸”，現(xiàn)在墨累-達(dá)令流域的野生生物圈中看來已不復(fù)存在，該河中的銀漢魚也瀕臨滅絕 。越區(qū)回游魚類(洄游于海水和淡水中)，包括常見的南乳魚和淡水牛尾魚也不再在海洋與淡水環(huán)境之間洄游。金斯福德等學(xué)者指出，如果不從根本上解決缺水問題，澳大利亞就難以履行《拉姆薩爾濕地公約》。

6.3潘塔納爾濕地生物多樣性及重要棲息地面臨威脅

潘塔納爾濕地是又一重要國際濕地，且是世界上最大的濕地，位于巴西南馬托格羅索(Grosso do Sul)州，濕地部分在玻利維亞和巴拉圭境內(nèi)。這是一個壯觀的熱帶稀樹草原和內(nèi)陸三角洲的復(fù)合濕地，但由于大量的人類活動，使得潘塔納爾濕地正面臨著威脅。農(nóng)業(yè)開發(fā)和畜牧場導(dǎo)致了侵蝕和沉積(潘塔納爾約99%的土地為私營農(nóng)業(yè)和專業(yè)性牧場); 森林砍伐，造成采伐跡地的泥沙自高而下；農(nóng)產(chǎn)植物和污水遍地污染，古金色礦山的尾礦汞流入河中毒死魚類；打獵、走私瀕危物種、商業(yè)性捕魚、旅游業(yè)等，都對水生生物多樣性和野生動植物構(gòu)成了威脅。

潘塔納爾濕地主要依靠周期性地注水，八成被漫灘淹沒。整個生態(tài)系統(tǒng)隨洪水脈沖反應(yīng)明顯，目前巴拉圭-巴拉那河航道正在施工，所以動態(tài)性地對濕地系統(tǒng)構(gòu)成了威脅。該工程由美洲開發(fā)銀行支助，主要用于疏通和改變巴拉圭(Rio Paraguai)河的航道，便于農(nóng)產(chǎn)品從內(nèi)陸地區(qū)出海的河流運輸。模型試驗已表明，上述航道的變化會改變巴拉圭河的流量，造成潘塔納爾濕地大面積的濕地?fù)p失，從而使決定棲息地時空變化的且對維持生物多樣性至關(guān)重要的生態(tài)過程遭受大規(guī)模破壞。此外，由于巴西-玻利維亞之間的敷設(shè)天然氣輸氣管道的需要，會加大南馬托格羅索州烏魯庫姆山區(qū)鐵和錳的開采，生產(chǎn)大量的鋼制品和建石油化工廠，形成明顯的污染源。

6.4墨西哥灣“深水地平線”事故

沿岸濕地、海岸線棲息地及其生物區(qū)也同樣面臨著不同的威脅。2010年4月，墨西哥灣發(fā)生“深水地平線”事故，鉆油平臺燃燒，并沉入墨西哥灣中，漏油事件威脅到濕地和海灘，涉及范圍從德克薩斯州到佛羅里達(dá)州，其中路易斯安那州的沿海濕地和密西西比河三角洲受到的危險最大。三角洲濕地是蝦苗、螃蟹、牡蠣的培育場所，并且數(shù)以千計的候鳥在由支流、海灣和運河共同構(gòu)成的河段濕地上筑巢。美國魚類及野生動物管理局(FWS)認(rèn)為，漏油事件可能會對32種國家野生動物保護(hù)區(qū)和許多受到威脅的瀕危物種構(gòu)成威脅， 包括印度西部的海牛類動物、美洲鶴，以及密西西比河中的沙丘鶴、林鸛，并且有4種海龜依存于密西西比河三角洲。由于三角洲是鳥類沿密西西比河遷徙路線的會合點，所以對三角洲的損害無疑會給多種候鳥造成嚴(yán)重后果。

7結(jié)語

(1) 本文概述了濕地的一般性定義、不同學(xué)者的定義及《拉姆薩爾濕地公約》對濕地的定義。

(2) 動植物的生長與濕地水情息息相關(guān)，因其耐受性和對環(huán)境的適應(yīng)性不同而呈現(xiàn)出不同的形態(tài)或生長形式。

(3) 淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)在所有生態(tài)系統(tǒng)中受到的影響和退化最為嚴(yán)重。世界范圍內(nèi)濕地的喪失量巨大，而人類活動是構(gòu)成濕地威脅的主要原因。

(4) 世界各地大量的實例告誡人們，生態(tài)濕地遭到的破壞極為嚴(yán)重，保護(hù)好地球上這一獨特的、多功能的生態(tài)系統(tǒng)，刻不容緩。

郭欣錢卓洲譯

(編輯：朱曉紅)

的混凝土膨脹，降低了推力墩的強(qiáng)度，加大了推力墩的應(yīng)力。支墩壩段混凝土面板的鉛直縱縫被加寬，為混凝土因堿硅反應(yīng)進(jìn)一步膨脹而預(yù)留空間。在原有混凝土面板上加裝了新的鋼筋混凝土面板，以增加抗剪強(qiáng)度。推力墩也被加強(qiáng)，而鑒于堿硅反應(yīng)將持續(xù)，在重新設(shè)計推力墩時，還考慮了2025以前和2045年以前可能增加的拱壩段負(fù)荷。

中圖法分類號：S156

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1006-0081(2016)02-0010-04

收稿日期：2015-11-09