芦苇湿地对生态环境的作用

慈维顺

（天津大黄堡湿地自然保护区管理处，天津 武清 301700）

芦苇是生长在江、河、湖、海岸淤滩的先锋植物，占据着其它植物不易生长的地段，是十分重要的水生植物，它是这类水体生态系统中的初级产品，也是水体生态系统中物流和能流的物质基础，具有维持生态系统生物多样性和环境稳定性等功能。芦苇湿地与人类的生存、繁衍及发展息息相关，是自然界最富生物多样性的生态系统。不仅为人类的生产、生活提供大量的资源，而且有保护环境功能的巨大生态效益，在抵御洪水、调节径流、防风固沙、防止水土流失、蓄水防旱、净化水质、控制污染、美化环境等方面，都具有其它生态系统不可替代的作用。

1 芦苇湿地在净化水质方面的作用

芦苇湿地是由适合污染环境条件下生存的大型水生植物芦苇为主的高、低等生物和处于水饱和状态的基质组成的复合体——污染生态系统。芦苇湿地利用自然生态系统的物理、化学和生物的三重协同作用来完成对污水的净化。污水通过湿地时，基质通过吸收、吸附、过滤、离子交换、络合等途径去除污水的氮磷营养物质、吸附重金属等有害物质、降解有机物等。

1.1 对污水中重金属的吸附作用

当污水通过芦苇湿地时，芦苇能从污水中吸收营养物质加以利用，并能吸附和富集重金属和一些有毒有害物质，使水质得到净化。芦苇对重金属等污染物质有显著的吸附和富集作用，芦苇体内的重金属浓度可达到污水中重金属浓度的几十、几百甚至几千倍。在芦苇体内富集的污染物质通过每年对芦苇的收割最终从系统中去除。

1.2 对污水中有机污染物的分解作用

芦苇的根茎发达，有利于微生物生长附着，芦苇床的优势菌属主要有3种：假单胞菌属、产碱杆菌属和黄杆菌属。湿地中的原生动物以肾形虫居多。这些均为快速生长的微生物，而且体内含有降解质粒，是对污水中有机物分解的主体微生物种群。废水流经芦苇床时，有机污染物通过微生物的吸收、同化及异化作用被去除。同时好氧厌氧微生物植物根区微生物是湿地降解有机污染物的主要生力军，可以净化水中污染物，甚至将有机物完全矿化。水生植物通过通气组织的运输，将氧气送到根区，从而形成根表面及附近区域的氧化状态，有机物质在此被好氧微生物分解成CO2和水，有机氮化物则被硝化细菌硝化；好氧微生物的活动促进了硝化。而在湿地的还原状态区域，有机物质被厌氧菌分解发酵。

1.3 对造纸废水的净化

造纸废水在苇田中被进一步降解的同时,在较强的大气蒸发和芦苇蒸腾作用下被消耗掉,从而实现零排放。主要原理是造纸废水与其它工业废水不同，它不含金属，主要是有机质，化学耗氧量比较高，其暗褐色的废水颜色主要是由于木质素裂解所至,并不含有害成分。而芦苇抗逆性强,具有良好的净水活力和很强的耐污、耐盐碱能力,加之芦苇是挺水植物,可与多种微生物共生,促进净化作用,它可吸附多种有机和无机物质,提高净化效果。芦苇还有很强的水分蒸散能力,可有效减少污水总量。因此,造纸污水不仅没有对芦苇造成伤害,反而由于富含有机质而促进了芦苇生长,而且造纸废水对芦苇产量和纤维的含量,也都没有不利的影响,即使在有大量沉积物的环境中,土壤也没有恶化而影响芦苇生长。土壤中的细菌、放线菌和真菌等微生物数量远远大于污水灌溉以前,而且随着灌溉时间的延长,微生物的数量有增加的趋势,还能促进土壤的改良。因此,造纸废水经芦苇湿地生态系统处理后,对周边水环境、动植物、大气、土壤等不仅没有影响,反而能改良土壤促进芦苇的生长。

2 芦苇湿地在改良土壤方面的作用

芦苇湿地可以抵御洪水、调节径流、改良土壤环境、吸附土壤中的有害物质、提高土壤肥力。

2.1 改良土壤环境

沙质型的芦苇湿地有利于微生物的呼吸、代谢与繁殖，具有较高的有机污染物净化能力，而粘土型的芦苇、米草混合湿地土壤通过微生物呼吸作用降解有机物的能力较弱，但是具有较高的碳积累能力以及氮磷等农业污染物的转化、吸收能力，可以吸附土壤中的苯酚。芦苇湿地可增加或稳定土壤的透水性。可向地下部分输氧，根和根状茎向基质中输氧，因此，可向根际中好氧和兼氧微生物提供良好环境。芦苇的根可松动土壤，死后可留下相互连通的孔道和有机物。无论土壤最初的孔隙率如何，芦苇可稳定根际的导水性，在2～5 a内与粗沙的导水作用相当。

2.2 增强土壤肥力

芦苇对土地有极强的富积能力。据测定，较好的芦苇湿地，生物总量可达（20～40）t/hm2，其中50%以上是地下产量，残留在土体内，成为有机质。芦苇湿地土壤的富积过程也是湿地土壤理化性质不断向良性发展的过程。据统计，芦苇湿地的土壤孔隙度较自然裸地提高15%～20%，土壤容重较自然裸地降低12%～15%。若以成熟的腐殖质涵蓄水养能力为1∶5，那么，由此可见芦苇湿地的土壤所涵蓄水、热、吸附氮素营养等是何等巨大的潜在土地生产能力。

3 芦苇湿地储水和防旱功能

湿地是地球上淡水的主要蓄积地。人类生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水除开采地下水外，均来源于湿地,而且湿地还是补充地下水的主要来源。众多的沼泽、河流、湖泊和水库的水都是可被直接利用的水，湿地在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。如果湿地受到破坏或消失，会影响对地下蓄水层的供水，地下水资源就会减少。因此，可以认为湿地直接和间接地为人类提供重要的淡水资源。由于湿地土壤具有特殊的水文物理性质，湿地因此具有超强的蓄水性和透水性，是蓄水防洪的天然“海绵”。在干旱季节，湿地可将洪水期间容纳的水量向周边地区和下游排放，防旱功能十分显著。因此，湿地在控制洪水、调节河川径流、维持区域水平衡中发挥着重要作用。

4 防风固沙 保持水土

芦苇湿地内生长有大量的芦苇，可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力，防止对海岸的侵蚀，同时芦苇的根系可以固定、稳定堤岸和海岸，保护沿海农业生产。芦苇湿地地势低平，芦苇的生产物和有机残体又有阻滞水流，从而降低流速，减少流水携沙能力，使泥沙沉积，增加土层厚度和土壤养分含量，促进芦苇的生长发育，减弱流水侵蚀作用。如1985年盘锦特大洪水，携带大量的泥沙，经过芦苇湿地的阻流和沉降，减少了入海的泥沙量，防止了海域的淤积，在苇田中泥沙淤积厚度在30 cm。同时，芦苇湿地可有效地防止风害，经测算，在光板地面风速为2.97 m/s,而芦苇湿地地面风速为0.11 m/s；光板地面蒸发量为1.05 mm/h,芦苇湿地地面蒸发量为0.2 mm/h。

5 芦苇湿地在改善区域环境中的作用

芦苇湿地多为退海滩涂、江河流域的低洼漫滩、湖泊以及低洼沼泽地。湿地的建群植物中，芦苇是优势种群，同时，在较干旱的季节性湿地里分布着小叶章；深水沼泽湿地分布着狭叶香蒲；湿润或浅水湿地分布着粗脉台苔草、拂子茅；在近海滩涂盐碱湿地分布着翅碱蓬,这些湿地植物分别构成了季节性湿地、沼泽湿地和湿润湿地的自然景观。据测定可知，芦苇的蒸腾系数为1∶600，芦苇湿地的芦苇茎秆产量达10 t/hm2以上，这样在整个生育期间，要向周围空间排放水汽600 t，能有效地净化空气，调节水分，润泽一方水土。湿地芦苇植物，对防止土壤沙化、减少地面蒸发、降低风速有明显的生态效益。因此，芦苇湿地对改善区域内空气湿度起着积极作用。资料显示，湿地储存有陆地上35%的碳，当湿地丧失或退化后，二氧化碳和其它温室气体便大量的释放到大气层。保护湿地是维持现有碳储存库、防止二氧化碳和其它温室气体排放的最可行办法。

6 芦苇湿地与生物多样性

由于湿地处于水陆交互作用的区域，因此，湿地生态系统具有明显边缘效应的特征。这种边缘效应使湿地生态系统的结构复杂，稳定性相对较高，生物物种十分丰富。虽然湿地仅占地球表面面积的6%，却为世界上20%的生物提供了生境。湿地是许多珍稀濒危物种，特别是濒危珍稀水禽所必须的栖息、迁徙、越冬和繁殖的场所，在生物多样性保护方面具有极其重要的价值。涉游禽及鸟类是湿地生态系统的大家族。已发现有鸟类253种，其中涉禽114种，占鸟禽总数的53%,内有国家一级保护鸟类7种，二级保护鸟类35种。在盘锦芦苇湿地，首次发现丹顶鹤的巢、卵和幼雏，现在这里成了丹顶鹤的重要栖息区。近几年还发现被列入世界濒危物种的黑嘴鸥在湿地河口区集群栖息,群体总数在4 000只以上，其数量之大，相当于当今世界自然种群的一半以上。如此数量的集群黑嘴鸥，可谓又一大自然奇观。列入一级保护动物的珍禽白枕鹤、白鹳和鸳鸯等，在芦苇湿地内也均有一定数量。湿地内的淡水水域，广泛地分布着草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲶鱼和当今最受消费者青睐的黑鱼,每年这里都有大量的水产品产出。复合生态区的咸淡水交汇的“两合”水域，盛产肉鲜味美鲈鱼梭鱼等鱼类。中华绒螯蟹是盘锦芦苇湿地的一大物种资源。河蟹秋冬在海水中交配，春季在海水中产卵孵化后返回淡水水域，在淡水中生长。广袤的湿地环境、充足的天然饵料为河蟹提供了极好的生长条件。水生植物如香蒲、芦苇、灯心草等适应长期处于水饱和状态基质中生长的水生植物，自身具有较强的营养物质吸附富集功能，还与其周边的原生动物、微生物形成各种小环境。

综上所述，芦苇湿地具有净化水质、改良土壤、保持水分、防旱、改善局部气候、维持生态的多样性等生态作用。但是近年来，对芦苇湿地的过度开发，已经对芦苇湿地造成严重的破坏。所以必须对芦苇湿地进行保护。芦苇湿地作为人类社会生态环境的一个组成部分，它和山地、河流、海洋、森林、草地一样都是生物赖以生存的、不可缺少的自然条件。一旦遭到破坏就会引发生态结构失衡，导致某些物种毁灭,造成无可挽回的损失。芦苇湿地生态系统在水环境质量得到满足的时候，系统的生态功能是比较稳定的。但是应该注意到，人类对湿地的开发利用，会不断地增加湿地的环境负担，当负担达到一定的限度时，湿地的生态系统就会遭到破坏。因此，在开发利用的同时,必须对湿地环境进行必要的保护，尤其是对于生物资源更应该珍惜，以保持资源的永续利用。建立自然保护区是强化生态资源管理和保护的重要手段，而更为重要的保护，则是不断地提高全民的自然资源保护意识、强化生态观念，只有这样，湿地生态系统的稳定才能得到保证。

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