生态湿地及其面临的威胁

[美国]　A. H. 阿辛顿



环境与生态

生态湿地及其面临的威胁

[美国]A. H. 阿辛顿

摘要：湿地有各种不同的类型和特征。目前，世界各地湿地生物多样性及重要栖息地都面临着严重的威胁，而淡水湿地生态系统在所有生态系统中受到的影响最大、退化最为严重，据统计，世界范围内湿地已丧失60%。论述了生态湿地与水情变化的关系及水文变化、河流径流调节对湿地的影响，并列举了乌兹别克、哈萨克、澳大利亚、巴西等国的大量实例，阐明人类活动是构成湿地退化和使湿地受到威胁的主要原因。

关键词：生态湿地；湿地类型；湿地特征；影响评价

1概述

湿地是指一年中的某些时间静止水体覆盖的土地或在表土或其附近出现静止水体的地带。世界各地许多学者曾对湿地作过各种不同的定义，并从不同的角度和以不同的分类方式对湿地进行了分类。不同类型的湿地特征取决于气候和水文地貌环境、淹没型态、地下水、水化学及相关因素。

2湿地类型

美国科沃丁等学者于1979年提出将湿地分为4类：河流系统、湖泊系统、沼泽系统和河口系统，但这种分类只是基于少量的基本标准，即浅水、含水湿土和特殊的植物群落。学者塞门纽克在前期研究工作的基础上，提出了与植被类型相关的包含水文、地形地貌的整体湿地水文地貌分类法。

湿地的水源为降水、地下水、地面径流或潮汐水文过程，这些水可能为淡水，也可能为盐水，或处于两者之间。淡水湿地包括水塘和高山小湖泊、高海拔沼地、泥炭地及其他沼泽栖息地、沼泽带、长圆叶忍冬地、沼泽地，盆形凹地、干荒盆地和弓形湖(蜿蜒河流裁弯取直)。在这类湿地中，有些存在永久性水源、水生植物或亲水植物，还有一些为介于水生环境和陆地之间的过渡带。

(1) 河流系统。河流系统指包含河道在内的所有湿地和深水栖息地，但以下两种情形例外: 主要由树木、灌木、持续露在水面的植物、苔藓或青苔构成的湿地；水中栖息地，水的含盐(源自海洋)量超过0.5%。河道为天然明流或人工河，河中或是有定期的或连续流动的水流，或者两处静水由此连通。

(2) 湖泊系统。湖泊系统指具有如下特性的湿地和深水栖息地:位于封闭洼地或有大坝挡水的河道；缺少树木、灌木、涉及面积大于30%的持续露出水面的苔藓或青苔；总面积超过8 hm2的类似湿地；如果湖泊全部或部分边界呈现波状特征或基岩岸线特征，或者湖泊在低水位时最深处的水深超过2 m，则总面积小于8 hm2的深水栖息地也是一种湖泊系统，包括沿岸沙丘湖泊、内陆咸水和淡水湖、死水洼地、泻湖和水塘。

(3) 沼泽系统。沼泽系统指以树木、灌木，持续露出水面的植物、苔藓或青苔为主的所有无潮汐湿地。沼泽系统还包括缺乏具有以下3种有植物生长特性的湿地，没有波状或基岩特征的地带；沼泽地在低水位时最深处的水深小于2 m的地带；源于海盐的含盐量持续小于0.5%的地带，包括森林和林地沼泽地；以灌木为主的沼泽地；有薄层积水的泥炭沼泽；以草地、芦苇或灯芯草为主沼泽地；盆形凹地；泉水湿地。

(4) 河口系统。河口系统指偶尔被来自地面径流淡水冲淡的海水湿地，包括红树属植物、盐土沼泽地和盐沼(盐滩)。

3《拉姆萨尔湿地公约》

《拉姆萨尔湿地公约》，又称《特别是关于水禽生境的国际重要湿地公约》，旨在制止对世界各地湿地的侵占和损害，保护现已留存的湿地。该公约规定了3种主要湿地类型，其中每一种都有明确的定义，即海洋/海岸型(12种)、内陆型(20种)与人工型(10种)。该公约对湿地的定义是，“沼泽地、泥炭地或水域，不论是天然的还是人工的，永久的还是临时的，静水还是流水，淡水还是咸水，包括低潮海水深度不超过6 m的地域，都是湿地”。密切依存于地下水的湿地也属该公约认定和保护的范围。

根据《拉姆萨尔湿地公约》，指定作为“国际重要湿地”的各地域，必须用“生态特性”进行描述，而且生态特性必须以“明智利用和管理”的原则进行保护。因为生态特性的描述能表明湿地对水的依赖性，也能表明水情是如何决定该湿地范围的栖息地、植物生长及其他生态群落和物种的，而反过来又是如何影响产生的效益和生态系统服务的。赋予湿地这些独特的生态特性和保护价值的物理、化学和生物功能，促使人们极力去了解水的可利用情况和全盘水情。由于降雨和径流的日变化、季节性变化、年际变化和多年变化，湿地便产生了水位变化的自然循环。水位的这种变动，包括河床完全润湿或完全干涸情形，为湿地植物的萌生、移植生长、发育和繁殖创造了可调节的外部条件。

4湿地生态与湿地水情

布罗克和卡萨诺瓦学者指出，“陆地”物种(不能耐受水涝)、“沉水”植物(不能耐受干旱)与能耐受或适应洪涝和干旱交错环境的“水陆两栖”大群种，共同占据了湿地的上下两区域。通过生活史对策分析，可以进一步判别植物对水情变化的适应性。例如，水陆两栖物种可以分为“水陆两栖耐受型”物种(例如，露出水面的荸荠和灯心草) 和生长缓慢型植物(如狸藻和天胡荽属)，这类植物具有耐受洪水形式变化的能力而不会改变其形态或生长形式，而“水陆两栖非耐受型”植物 (如狐尾藻和眼子菜)，为应对有水或缺水环境而改变了其形态或生长形式。由于水下和水上呈现的光合作用不同而形成不同的叶片形态 (异形叶性)，是植物的一种适应机理。蔓生植物的生长就是一个例证。该植物在露出水面时，根扎在茎节的下面，茎节随之扩展，而当被水淹时，其叶片又挺立。

湿地水情的变化是可以预测的，预测到这种变化后，通过改变植物功能群的比例来改变湿地植物群落的组成。布罗克和卡萨诺瓦提供了一张有用的统计表，内容为预测的应对湿地洪涝和干旱交错区水情变化的植物群落和功能群。人们期待有更长持续时间的湿地，以促使沉水植物和水陆两栖物种的竞争，削弱本地种的丰富性(植物的存活率依赖于种子库的寿命)。如果干旱湿地持续较长时间，则有利于陆地林木树种的生长，但不利于水陆两栖和沉水植物的生长，且其丰富性可能会被削减。

5水文变化与湿地面临的威胁

淡水湿地生态系统在所有生态系统中受影响最大、退化最为严重。据统计，世界范围内的湿地已丧失60%。

19世纪中期，在某种程度上是由于美国颁布了《沼泽湖法》, 导致美国本土43个州50%以上的天然湿地的水被排干。1906年，美国农业部为土地拥有者将“湿地”、“荒地”变为耕地在技术上给予援助。随后，世界各地的湿地陆续被排干、拦河筑堤筑坝、开挖和渠化、伐木和开矿、放牧、将湿地改造为养虾场和水稻田等，有的湿地被固体废弃物填埋，甚至用混凝土覆盖。

湿地范围的人类活动，必不可少地产生和传播污染物，造成富营养化和盐渍化，并改变流往湿地的径流特性和流量。由于河道整治、农业灌溉取水、生活用水、工业用水和利用湿地扩大蓄水区域，许多湿地的水文状况已发生了改变。地下水开采也对某些湿地构成了胁迫，表现为水位降低、干旱期延长等。如果可获取的地下水减少，可能会导致湿地生态系统的空间范围逐渐变小，或者植物的活性下降、物种组成减少。极端情况下，如果达到一种极限程度，则整个湿地的生态系统会崩溃。

人类对湿地水文状况的影响可能会导致洪水泛滥或洪水减少，淹没地带变化特征和季节性更明显。地表水排入湿地和淹没区后，水位会快速上升，可能会对湿地造成影响，也就是说，水可能会太多或者太少。受这些威胁影响，湿地容量减少，这些威胁还起着“水文吸收”的作用， 也就是使洪水及其流量、蓄水变得更少，封堵大量的水源性养分和化学成份，而且还会对下游环境造成污染。

湿地与河流密切相关，因此可能受到河流径流调节的影响。湿地可分为两大类，即河(海)滩湿地和终端型湿地。大坝可能会拦截洪水脉冲，造成对河滩湿地的影响，导致河水越岸流至蜿蜒和回水地带的栖息地及弓形湖，甚至冲至河滩自身较高的地带。

当水库蓄水泄入河道，通过灌渠进行灌溉及其他用水时，流量往往会远大于天然流量。如此增大的流量可能会造成某些回水及河滩湿地长期而更突出的水文特性。河滩湿地的水文特性同样也会因远处河流蓄水或大坝拦洪而发生改变。由于河道整治所产生的其他水文状况问题还包括连通路径的丧失、修建堤防造成的水文过程变化、水分状况变化的损失(洪水脉冲减少和正常季节变动模式的损失)等。灌溉节制闸和供水渠这类基础设施会造成水位和连通路径的改变，也可能影响到湿地。

6实例

6.1乌兹别克和哈萨克咸海生态系统受破坏

由河流供水的终端型湿地，极易受到有动态入流水量的大坝水库及其泄水的影响，实际上会因上游频繁的河道整治使总水量减少。在乌兹别克和哈萨克，咸海的生态系统和渔业的破坏很明显，原因就是将大河中大量的水用于灌溉，造成了环境恶化，并给人类带来灾难。咸海的水源来自阿姆河和希尔河，并于1960年形成了一个68 000 km2的终端湖系。到1987年，该湖系面积减小为41 000 km2, 到1990年，仅剩下33 500 km2。该湖的水量1960年为1 090 km3，到1990年减小至310 km3。这时只得引入外来河流水进行灌溉，主要农田用于种植棉花和水稻，估算总面积为 700万 hm2。咸海的生态系统极度萎缩，大范围地受到影响。原有的24种鱼类中，有20种绝种；550 000 hm2芦苇床减至 20 000 hm2; 原有的200种自由生活的大型无脊椎动物，现仅存8种(几乎都是引进种); 原有的319种鸟类现仅有168种筑巢寄身；原有的70种哺乳动物，现仅有30种幸存。来水量损失和高蒸发率，导致湖泊的盐度上升了3倍，即每公升水含盐量达30 g，摧毁了曾经有6万人从业的商业性捕鱼业。由于生态被破坏，渔业收入严重下滑、经济成本和人类健康问题(例如，灰尘和杀虫剂吸入导致呼吸道疾病)接踵而至。目前，恢复计划正在拟定中。

6.2澳大利亚墨累-达令河终端型湿地的生物群受到严重影响

在澳大利亚南部墨累-达令河系端头，分布着浅水湖、溪流、泻湖等总面积为140 500 hm2的湿地，由于远离河流，加上用水需求日益增加，结果几乎耗尽了本应流至穆理河口下湖区的库荣(Coorong)湖的淡水。现在每年注入穆理河口的水量小于原年流量的30%，主要为河流上游区域灌溉用水所消耗。 1985年，穆理河口下湖区的库荣湖被认定为拉姆萨尔生物多样性以及迁徙滨鸟和海鸟群的湿地场所。但由于淡水来水量不足，北部和南部泻湖的含盐量增大，水位下降，亚历山大湖、艾伯特湖和许多支流沿岸或边缘带都显露出酸式硫酸盐土。包括沙禽及其他水鸟在内的许多物种在过去的20 a中急骤减少，在缺水和含盐量上升的湖泊中，生物群渐渐变成了耐盐的河口物种和海洋物种。亚拉河中一种类似于鲈鱼的物种“小金鲈”，现在墨累-达令流域的野生生物圈中看来已不复存在，该河中的银汉鱼也濒临灭绝 。越区回游鱼类(洄游于海水和淡水中)，包括常见的南乳鱼和淡水牛尾鱼也不再在海洋与淡水环境之间洄游。金斯福德等学者指出，如果不从根本上解决缺水问题，澳大利亚就难以履行《拉姆萨尔湿地公约》。

6.3潘塔纳尔湿地生物多样性及重要栖息地面临威胁

潘塔纳尔湿地是又一重要国际湿地，且是世界上最大的湿地，位于巴西南马托格罗索(Grosso do Sul)州，湿地部分在玻利维亚和巴拉圭境内。这是一个壮观的热带稀树草原和内陆三角洲的复合湿地，但由于大量的人类活动，使得潘塔纳尔湿地正面临着威胁。农业开发和畜牧场导致了侵蚀和沉积(潘塔纳尔约99%的土地为私营农业和专业性牧场); 森林砍伐，造成采伐迹地的泥沙自高而下；农产植物和污水遍地污染，古金色矿山的尾矿汞流入河中毒死鱼类；打猎、走私濒危物种、商业性捕鱼、旅游业等，都对水生生物多样性和野生动植物构成了威胁。

潘塔纳尔湿地主要依靠周期性地注水，八成被漫滩淹没。整个生态系统随洪水脉冲反应明显，目前巴拉圭-巴拉那河航道正在施工，所以动态性地对湿地系统构成了威胁。该工程由美洲开发银行支助，主要用于疏通和改变巴拉圭(Rio Paraguai)河的航道，便于农产品从内陆地区出海的河流运输。模型试验已表明，上述航道的变化会改变巴拉圭河的流量，造成潘塔纳尔湿地大面积的湿地损失，从而使决定栖息地时空变化的且对维持生物多样性至关重要的生态过程遭受大规模破坏。此外，由于巴西-玻利维亚之间的敷设天然气输气管道的需要，会加大南马托格罗索州乌鲁库姆山区铁和锰的开采，生产大量的钢制品和建石油化工厂，形成明显的污染源。

6.4墨西哥湾“深水地平线”事故

沿岸湿地、海岸线栖息地及其生物区也同样面临着不同的威胁。2010年4月，墨西哥湾发生“深水地平线”事故，钻油平台燃烧，并沉入墨西哥湾中，漏油事件威胁到湿地和海滩，涉及范围从德克萨斯州到佛罗里达州，其中路易斯安那州的沿海湿地和密西西比河三角洲受到的危险最大。三角洲湿地是虾苗、螃蟹、牡蛎的培育场所，并且数以千计的候鸟在由支流、海湾和运河共同构成的河段湿地上筑巢。美国鱼类及野生动物管理局(FWS)认为，漏油事件可能会对32种国家野生动物保护区和许多受到威胁的濒危物种构成威胁， 包括印度西部的海牛类动物、美洲鹤，以及密西西比河中的沙丘鹤、林鹳，并且有4种海龟依存于密西西比河三角洲。由于三角洲是鸟类沿密西西比河迁徙路线的会合点，所以对三角洲的损害无疑会给多种候鸟造成严重后果。

7结语

(1) 本文概述了湿地的一般性定义、不同学者的定义及《拉姆萨尔湿地公约》对湿地的定义。

(2) 动植物的生长与湿地水情息息相关，因其耐受性和对环境的适应性不同而呈现出不同的形态或生长形式。

(3) 淡水湿地生态系统在所有生态系统中受到的影响和退化最为严重。世界范围内湿地的丧失量巨大，而人类活动是构成湿地威胁的主要原因。

(4) 世界各地大量的实例告诫人们，生态湿地遭到的破坏极为严重，保护好地球上这一独特的、多功能的生态系统，刻不容缓。

郭欣钱卓洲译

(编辑：朱晓红)

的混凝土膨胀，降低了推力墩的强度，加大了推力墩的应力。支墩坝段混凝土面板的铅直纵缝被加宽，为混凝土因碱硅反应进一步膨胀而预留空间。在原有混凝土面板上加装了新的钢筋混凝土面板，以增加抗剪强度。推力墩也被加强，而鉴于碱硅反应将持续，在重新设计推力墩时，还考虑了2025以前和2045年以前可能增加的拱坝段负荷。

中图法分类号：S156

文献标志码：A

文章编号：1006-0081(2016)02-0010-04

收稿日期：2015-11-09