小微湿地的保护与管理

2018-03-29 15:51赵晖陈佳秋陈鑫熊依依安树青
湿地科学与管理 2018年4期
关键词:小微池塘水体

赵晖 陈佳秋 陈鑫 熊依依 安树青*

(1 南京大学常熟生态研究院,江苏 苏州215500;2 南京大学湿地生态研究所,江苏 南京 210046)

2018年2月,在斯里兰卡召开的国际湿地公约第十三届缔约方大会预备会上中国政府提出了《小微湿地保护与管理》的决议草案,是我国首次向国际湿地公约组织提交的决议草案,引起了全球各国的热烈响应,小微湿地成为人们关注的焦点。但目前国内外对于小微湿地还没有明确统一的定义,相关科学研究也比较少,不利于小微湿地的有效保护和管理。本文从小微湿地的定义、作用、现状等方面总结了国内外对小微湿地的研究进展,并针对小微湿地目前存在的问题提出建议,为小微湿地的保护与管理研究提供参考。

1 小微湿地的定义及特征

1.1 小微湿地的定义

不同国家对小微湿地具有不同的称谓和定义。欧洲称之为“池塘”(Pond)、“水塘”(Pool)或“小湖”(Lochan);美国称之为“小湿地”(Small Wetland);而中国则称之为“小微湿地”(Small and Micro Wetland)。

苏格兰在2000年制定的《池塘、水塘和小内湖:苏格兰小水体管理和建设的优秀实践指南》(Biggs et al, 2000)中,池塘(Pond)是指全年或部分时间有水的、面积在1~20 000 m2的人工或自然的淡水水体。英国在2007年开展的“乡村调查”(Countryside Survey)中(Williams et al,2010)指出,池塘(Pond)是指每年至少4个月有水的、面积在25~20 000 m2的水体。

欧洲池塘保护网络EPCN(European Pond Conservation Network)认为:池塘(Pond)是面积低于10 hm2的小水体,广泛存在于全球各地,约占全球地表静水的30%。

美国从20世纪40年代就开展的“小湿地项目”(Small Wetlands Program)对北美洲草原壶穴区域(The Prairie Pothole Region of North America)的湿地进行了调查(Dahl, 2014),起调面积为0.08 hm2(实际调查中也对更小的湿地进行了调查),所调查的湿地平均面积不超过10 hm2,美国将这些湿地统称为小湿地(Small Wetland)。

中国学者发表文章认为(任全进等, 2015),小微湿地(Small and Micro Wetland)是指自然界在长期演变过程中形成的较稳定生态系统的一些小型湿地,如小湖泊、河湾、池塘、坑地、鱼塘、沟渠等。

目前,世界各国对于“小微湿地”没有一个明确统一的定义,不利于“小微湿地”的保护恢复和管理。因此,基于《湿地公约》的规范和要求,结合国内外开展湿地资源调查的标准,笔者认为:小微湿地(Small and Micro Wetland)是指全年或部分时间有水、面积在8 hm2以下的近海和海岸湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及宽度10 m以下,长度5 km以下的河流湿地,包括小型的湖泊、坑塘、河浜、季节性水塘、壶穴沼泽、泉眼、丹霞湿地等自然湿地和雨水湿地、湿地污水处理场、养殖塘、水田、城市小型景观水体等人工湿地。

1.2 小微湿地的特征和类型

小微湿地的主要特征是面积较小,分布不均匀,常常因为自然地理或人为干扰等而被分隔成斑块状,而各个斑块之间的联系度相对比较低,无完整的水系结构的一类湿地(任全进等, 2015)。小微湿地一般以明水面为中心,以林地、农田、塘埂、石坡、道路等为边界,呈线性或块状分布。

小微湿地可分为自然型湿地及人工型湿地两大类。自然型小微湿地是自然演变形成的,主要包括小湖泊、河湾、池塘、沟渠、坑塘、河浜、季节性水塘、壶穴沼泽、碟形洼地、壶型泡沼泽、溪流、泉眼、丹霞湿地等。自然型小微湿地具有面积小、生物多样性丰富、梯度变化较大和环境变化反应敏感的特点。人工型小微湿地是指受人为因素干扰形成的孤立的湿地景观板块或人类为了改善生存环境,人为模拟自然湿地,设计与营造的由基质、植物、微生物及水体组成的复合体,主要包括农田中的低洼地、雨水湿地、湿地污水处理场、城市小型景观水体、养殖塘、水田等。人工型小微湿地具有自然属性弱化,人文属性突出,景观、休闲娱乐等社会服务功能显著增强的特点。

2 小微湿地的重要性

2.1 良好的生物庇护所

小微湿地比大型湿地具有更大的周长—面积比(Cohen et al, 2016),可以为植物、昆虫、两栖动物、鸟类等湿地生物提供更多适宜的浅滩栖息地,是十分良好的生物庇护所。

Richardson等(2015)在新西兰的研究表明:多个小微湿地的植物丰富度和多样性均要比单个大型湿地高。Deane等(2017)建立的模型也得出同样的结果,即在相同的湿地面积损失下,多个小型、孤立的湿地损失比单个大型湿地损失后会造成多于2倍的植物物种灭绝。

同时,由于部分小微湿地存在季节性干旱,造成一段时间内没有掠食性鱼类采食两栖动物的卵,使得两栖动物更偏向于在小微湿地中生存,小微湿地的两栖动物多样性比大型湿地高。在美国东南部滨海湿地的研究也表明小微湿地具有很高的两栖动物多样性(Semlitsch et al,1998),比如Dodd等(1998)在美国佛罗里达州帕特南县0.16 hm2的池塘中发现16种两栖动物,且从1985-1990年,这个小微湿地栖息了至少2 500只条纹东美螈(Notophthalmus perstriatus,IUCN近危物种,仅在季节性小微湿地中繁殖)。同样小微湿地的季节性干旱也给了昆虫繁殖的机会,造成其生物多样性较高。此外,大量的植物、昆虫等为湿地水鸟提供了充足的食物来源,也使得小微湿地存在较高的鸟类多样性。

2.2 重要的洪水调蓄体

小微湿地能有效地吸收和储存洪水,调节小环境的水位,生长在湿地的树木和草本层能够对大雨带来的洪水进行阻挡,缓解洪水速度,减少自然带给人类的灾害。研究表明:小微湿地比大型湿地具有更高的蒸散速率,可以更有效地减少地表径流,从而调蓄洪水。美国佛罗里达州马丁县的城郊小湿地(面积约0.2 hm2)就是调蓄洪水的典型案例(Braun et al,2017),在旱季,由于湿地植物的蒸散作用,湿地的明水面仅局限在湿地中心位置;当雨季暴雨来临,湿地的明水面扩散到整个小湿地范围,明显储存了大量的洪水,起到了防洪减灾的作用。

2.3 优异的水质净化器

自然或人工小微湿地可以极大地发挥不同生物的净化能力,通过物理、化学、生物等作用,使水中的有机物、氮、磷、重金属和一些有毒、有害物质沉淀、降解或进入生物循环链条,实现污水的低成本生态处理。加拿大学者研究(Cheng et al,2017)发现,小微湿地比大型湿地具有更大的水土接触面,可以更有效地去除水体氮磷等营养污染物质;且对全球湿地的统计分析也发现,10个1 hm2的小微湿地比1个10 hm2的大湿地具有更好的水质净化效果。

2.4 独特的气候调节器

小微湿地表面的水汽蒸发、热量交换以及植被的蒸腾作用等都会直接或间接地影响区域气候环境。植物的蒸腾作用可以把一部分水分蒸发到大气中,参加大气水循环过程,提高大气湿度,以降水的形式返回到周围环境中,起到湿润环境和调控温度的作用,促使当地气候趋于稳定。有研究表明小微湿地比大型湿地具有更高的蒸散速率(Millar,1971),因此,小微湿地的气候调节作用更加明显。

2.5 美丽的文化娱乐场所

小微湿地在城市及乡村的景观建设、文化保留、公众休闲娱乐和提高自然科学知识方面具有积极作用。鉴于小微湿地广泛分布在城郊农村区域,其保护恢复和合理利用可以有效提高农村的美丽景观,为当地民众提供便捷美丽的休闲娱乐场所,并通过科普宣教设施提升当地社区群众的环境保护意识,极大地促进美丽乡村的发展。小微湿地也是人类文化的重要组成部分,比如有些小微湿地具有十分重要的考古价值,它的土壤成分可以显示出我们祖先的生活方式;小微湿地也是人与野生动物共存发展的重要见证(Biggs et al, 2000)。

3 国内外小微湿地现状

3.1 国外小微湿地现状

目前,全球范围内对小微湿地的监测调查主要集中在欧洲和北美洲,以英国、苏格兰、欧盟和美国为主开展了一些工作,但未形成一个全球层次的、统一的监测网络。

英国分别在1984年、1990年、1996年、1998年和2007年进行的“乡村调查”中对2 hm2以下的池塘(Pond)的数量和生态状况开展了实地调研(Williams et al, 2010),结果显示:英国的池塘数量是净增长的,增长率达到12.5%;从池塘大小的角度来看,2~400 m2和400~2 000 m2的小微池塘是增长的主力,分别占总数量的69%和24%。然而,也有大量的原有池塘由于人工开发等原因消失了,在1998-2007年的10年间,约有1.8万个原有池塘消失了。此外,对池塘的生态状况调查结果显示:从1996年到2007年,英国池塘的生态状况明显下降,其植物物种丰富度平均下降了20%,从每个池塘10.2个物种下降到8.2个;且水质差的池塘比例上升了17%。

苏格兰在1990年对其境内的小水体进行了调查(Biggs et al, 2000),结果显示:苏格兰有2 hm2以下小水体约15万个,而大于2 hm2的水体仅有4 500个,表明苏格兰境内的湿地以小微湿地为主。通过分析发现,对苏格兰小水体的威胁主要是湿地丧失、水体污染和缺乏管理。针对苏格兰的小微湿地现状,Biggs等专家于2000年编制了《池塘、水塘和小内湖:苏格兰小水体管理和建设的优秀实践指南》,对苏格兰及其他区域的小微湿地的恢复和管理具有指导作用。

欧洲池塘保护网络EPCN(http://www.europeanponds.org)于2004年在瑞士日内瓦成立,多年来开展了大量的有关欧洲池塘保护的工作。EPCN认为,池塘是欧洲普遍存在的、具有高生物多样性的重要的水生态环境,但在一些国家已丧失了约90%以上,因此,EPCN的目的就是多国通过开展合作,保护恢复欧洲的池塘生境。截止目前,EPCN成员已开展了多项有关的项目,比如英国的“乡村调查”(Countryside Survey)、“百万池塘项目”(Million Ponds Project),西班牙的“池塘与生活项目”(Ponds with Life),及“促进欧洲及地中海区域的池塘保护项目”(The Pro-PondProject 2007-2010)。EPCN还于2007年发布了“池塘宣言”(The Pond Manifesto),旨在促进欧洲和北非的池塘保护。

美国从20世纪40年代开始,针对北美洲的草原壶穴湿地发起了“小湿地项目”(Small Wetlands Program),旨在促进壶穴湿地的保护和恢复工作(https://www.fws.gov/refuges/smallWetlands)。依托此项目,美国鱼类及野生动植物管理局(U.S.Fish and Wildlife Service)对美国境内的壶穴湿地进行了长期调研,发布了《美国壶穴湿地现状及发展趋势(1997-2009)》的报告(Dahl,2014),研究显示:从1997年到2009年,美国壶穴湿地总面积减少了30 100 hm2,降低比例为1.1%;湿地数量减少了11万个,下降比例达4%。丧失湿地的平均面积为0.3 hm2,均为小微湿地。

3.2 中国小微湿地现状

截止目前,中国分别于2003年和2013年完成了两次全国性的湿地资源调查。2003年完成的第一次全国湿地资源调查的起调面积为100 hm2,2013年完成的第二次全国湿地资源调查的起调面积与国际接轨,调整为8 hm2。通过两次全国湿地资源调查,中国政府对国内8 hm2以上的湿地本底资源具有了充分的了解认知,然而,由于起调面积8 hm2,所以我国对8 hm2以下的小微湿地没有进行监测,缺乏相应的数据。同时,由于对小微湿地缺乏监管政策和机制,我国小微湿地大部分面临被大量侵占、污染严重等问题,生态状况不容乐观。

在湿地保护恢复和合理利用方面,中国在近30年来,均着重于大型湿地的保护和管理,通过建设自然保护区、湿地公园、湿地保护小区等方式,对这些大型湿地进行了良好的保护恢复及监测管理。对于小微湿地,究其历史,也早有存在,对于不同类型的小微湿地,也有不同的文字记载,如唐朝时期江南河流的命名一般是“塘、浦、泾、浜、港、漕”,城市的部分水塘、断头河等多以塘、浜等命名,可将其看作为小微湿地的初始探讨。

近几年来,中国也认识到小微湿地的重要作用,逐步开展了相关的保护恢复工作,且由于我国的小微湿地大量分布在乡村区域,因此多以“乡村湿地”的形式出现。我国在乡村湿地的保护和利用方面,可以算是走在世界前列,典型案例就是江苏省常熟市的沉海圩、蒋巷村、泥仓溇乡村湿地等,通过第十届国际湿地大会,我国在乡村湿地方面的建设成效也展现在全世界面前。此外,我国以浙江省为代表,也开始注意对小池塘、小沟渠、小河浜等“小微水体”的治理和恢复,积极探索小微水体的长效管理机制。福建、广西等地区也依托其现有的湿地资源,通过对其进行湿地保护、生态修复、科普宣教设施补充等措施,探索小微湿地保护恢复、管理与合理利用的新形式。

4 小微湿地保护与管理建议

4.1 建立编目系统,加强科研监测

自1971年《湿地公约》签订以来,湿地资源越来越受到各国政府的重视和保护,然而根据国际和中国标准,湿地资源的普查起调面积为8 hm2,均是较大面积的湿地资源。对于8 hm2以下的小微湿地的研究起步较晚,仅有英国、EPCN、美国等少数国家做了部分科研调查工作,但大部分也局限于2 hm2以下的池塘水体,造成2~8 hm2的湿地资源缺乏监测研究,目前也没有形成统一标准的小微湿地编目系统。因此,厘清小微湿地的范畴、特征,开展小微湿地编目系统工作,加大投入开展全面的科研监测,构建全球范围内的小微湿地监测网络,是当前迫切需要开展的工作。

4.2 加强科普宣教,提升保护意识

自《湿地公约》发布以来,各国政府针对湿地资源的保护开展了多种多样的科普宣教活动,比如“国际湿地日”“爱鸟周”等,对公众湿地保护意识的提高起到了巨大的促进作用。然而,这些科普宣教带给人们的印象,往往忽略了小微湿地的存在,也没有专门针对小微湿地的科教宣传内容,这就造成人们对于小微湿地的保护意识较低。因此,加强对小微湿地的科普宣教,提升公众对小微湿地重要性的认识和保护意识,是开展小微湿地保护的重要手段。

4.3 重视湿地保护恢复,合理开发利用

由于人们对于小微湿地的重视程度不足、保护意识较低等因素,造成对小微湿地进行过度的开发利用,大量的小微湿地在城市建设、农业发展等开发活动中消失,其水质也由于各种氮磷、重金属等污染物的排放而日趋恶化。因此,积极开展小微湿地的污染治理和保护恢复,是目前亟需开展的工作。

同时,鉴于小微湿地在生态旅游、康体休闲等方面存在的巨大潜力,可以在小微湿地保护恢复的前提下,加强对小微湿地合理利用的管理,积极探索小微湿地保护与开发的平衡点,既能保护好小微湿地,又能创造出经济价值,最终实现小微湿地保护与周边社区经济发展的“双赢”局面。

4.4 完善法律法规,健全管理机制

目前,对于8 hm2以上的湿地资源的保护恢复和管理,世界各国均出台了相关的法律法规和管理机制,比如美国的《清洁水法》、中国的《湿地保护修复制度方案》等,同时也构建了国家公园、自然保护区、湿地公园等湿地保护体系,有效保护和管理了8 hm2以上的湿地资源。但由于对8 hm2以下湿地的重要性认识不足,各国在此方面的法律法规和管理机制建设不健全,甚至是完全缺失的。因此,进一步完善小微湿地保护的法律法规,构建健全的小微湿地管理机制,是开展小微湿地保护恢复和合理利用的重要依据和有力支撑。

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