湿地(wetland)是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在土壤浸泡在水中的特定环境下,生长着很多湿地的特征植物。湿地广泛分布于世界各地,拥有众多野生动植物资源,是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地被称为“鸟类的乐园”。湿地强大的的生态净化作用,因而又有“地球之肾”的美名。在人口爆炸和经济发展的双重压力下,20世纪中后期大量湿地被改造成农田,加上过度的资源开发和污染,湿地面积大幅度缩小,湿地物种受到严重破坏。
湿地是地球上有着多功能的、富有生物多样性的生态系统,是人类最重要的生存环境之一。湿地的类型多种多样,通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等,人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。据资料统计,全世界共有自然湿地855.8万平方公里,占陆地面积的6.4%。
湿地的功能是多方面的。它可作为直接利用的水源或补充地下水,又能有效控制洪水和防止土壤沙化,还能滞留沉积物、有毒物、营养物质,从而改善环境污染;它能以有机质的形式储存碳元素,减少温室效应,保护海岸不受风浪侵蚀,提供清洁方便的运输方式……它因有如此众金而有益的功能而被人们称为“自然之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园,同时又向人类提供食物(水产品、禽畜产品、谷物)、能源(水能、泥炭、薪柴)、原材料(芦苇、木材、药用植物)和旅游场所,是人类赖以生存和持续发展的重要基础。
湿地最富有生物的多样性。仅我国有记载的湿地植物就有2760余种,其中湿地高等植物156科、437属、1380多种。湿地植物从生长环境看,可分为水生、沼生、湿生三类;从植物生活类型看,有挺水型、浮叶型、沉水型和飘浮型等;从 看,有的是细弱小草,有的是粗大草本,有的是矮小灌木,有的是高大乔木。湿地动物的种类也异常丰富,我国已记录到的湿地动物有1500种左右(不含昆虫、无脊椎动物、真菌和微生物),其中水大约250种,鱼类约1040种。鱼类中淡水鱼有500种左右,占世界上淡水鱼类总数的80%以上。因此,无论从经济学还是生态学的观点看,湿地都是最具有价值和生产力最高的生态系统。
湿地被称为地球之肾,可见重要性。
为保护湿地,保护湿地中的丰富物种,1971年2月2日建立了全球政府间保护公约湿地公约。到2004年10月为止已有超过141个成员,1387块湿地列入国际重要湿地名录。
湿地基本分五大类:海域、河口、河流、湖泊和沼泽。
海域
潮下海域:低潮时水深不足6米的永久性无植物生长的浅水水域,包括海湾和海峡;潮下水生植被层,包括各种海草和热带海洋草甸;珊瑚礁。
潮间海域:多岩石的海滩,包括礁崖和岩滩;碎石海滩;潮间无植被的泥沙和盐碱滩;潮间有植被的沉积滩,包括大陆架上的红树林。
河口
潮下河口:河口水域即河口永久性水域和三角洲河口系统。
1、物质生产功能
湿地具有强大的物质生产功能,它蕴藏着丰富的动植物资源。七里海沼泽湿地是天津沿海地区的重要饵料基地和初级生产力来源。据初步调查,七里海在20世纪70年代以前,水生、湿生植物群落100多种,其中具有生态价值的约40种。哺乳动物约10种,鱼蟹类30余种。芦苇作 为七里海湿地最典型的植物,苇地面积达7186公顷,具有很高的经济价值和生态价值,不仅是重要的造纸工业原料,又是农业、盐业、渔业、养殖业、编织业的重要生产资料,还能起到防风抗洪、改善环境、改良土壤、净化水质、防治污染、调节生态平衡的作用。另外,七里海可利用水面达10000亩,年产河蟹2000吨,是著名的七里海河蟹的产地。
2、大气组分调节功能
湿地内丰富的植物群落,能够吸收大量的二氧化碳气体,并放出氧气,湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能,能有效调节大气组分。但同时也必须注意到,湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。 沼泽有很大的生物生产效能,植物在有机质形成过程中,不断吸收CO2和其他气体,特别是一些有害的气体。沼泽地上的氧气则很少消耗于死亡植物残体的分解。沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌,从而起到净化空气的作用。另外,沼泽堆积物具有很大的吸附能力,污水或含重金属的工业废水,通过沼泽能吸附金属离子和有害成分。
3、水分调节功能
湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用,是蓄水防洪的天然“海绵”,在时空上可分配不均的降水,通过湿地的吞吐调节,避免水旱灾害。七里海湿地是天津滨海平原重要的蓄滞洪区,安全蓄洪深度3.5-4m。
沼泽湿地具有湿润气候、净化环境的功能,是生态系统的重要组成部分。其大部分发育在负地貌类型中,长期积水,生长了茂密的植物,其下根茎交织,残体堆积。潜育沼泽一般也有几十厘米的草根层。草根层疏松多孔,具有很强的持水能力,它能保持大于本身绝对干重3~15 倍的水量。不仅能储蓄大量水分,还能通过植物蒸腾和水分蒸发,把水分源源不断地送回大气中,从而增加了空气湿度,调节降水,在水的自然循环中起着良好的作用。据实验研究,一公顷的沼泽在生长季节可蒸发掉7415吨水分,可见其调节气候的巨大功能。
4、净化功能
沼泽湿地象天然的过滤器,它有助于减缓水流的速度,当含有毒物和杂质(农药、生活污水和工业排放物)的流水经过湿地时,流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质,净化水质。
沼泽湿地能够分解、净化环境物,起到“排毒”、“解毒”的功能,因此被人们喻为“自然之肾”。假如没有了湿地,好比一个人被割去了肾脏。
如氮、磷、钾及其他一些有机物质,通过复杂的物理、化学变化被生物体贮存起来,或者通过生物的转移(如收割植物、捕鱼等)等途径,永久的脱离湿地,参与更大范围的循环。
沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物,具有很强的清除毒物的能力,是毒物的克星。据测定,在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此,人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病 毒,有效的清除了污水中的“毒素”,达到净化水质的目的。
例如,水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水,用来吸收污水中浓度很高的重金属 镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州,有人作了如下试验,将废水排入河流之前,先让它流经 一片柏树沼泽地(湿地中的一种),经过测定发现,大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了, 湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。在印度的卡尔库塔市,城内设有一座污水处理场,所有生活污水都排入东郊的人工湿地,其污水处理费用相当低,成为世界性的典范。
5、提供动物栖息地功能
湿地复杂多样的植物群落,为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地,是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。
沼泽湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长,却不是哺乳动物种群的理想家园,只是鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境,为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。
在湿地内常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮鸥、银鸥、 燕鸥、苇莺、掠鸟等约200种。而且该湿地是西伯利亚和东北地区鸟类南迁越冬的中途站。
6、调节局部小气候
湿地水分通过蒸发成为水蒸汽,然后又以降水的形式降到周围地区,保持当地的湿度和降雨量,使宁河县成为天津市气候较为湿润的地区之一。
潮间河口:具有稀疏植物的潮间泥、沙或盐碱滩;潮间沼泽包括盐碱草甸、潮汐半盐水沼泽和淡水沼泽;潮间有林湿地包括红树林、聂帕榈和潮汐淡水沼泽林。
泻湖湿地:半咸至咸水湖,有一个或多个狭窄水道与海相同。
盐湖(内陆排水区):永久性和季节性的盐水或碱水湖泥滩和沼泽。
河流
永久性的河流:永久性的河流和溪流,包括瀑布;内陆三角洲。
暂时性的河流:季节性和间歇性流动的河流和溪流;河流洪泛平原,包括河滩,洪泛河谷和季节性泛洪草地。
湖泊
永久性的湖泊:永久性的淡水湖(8km2以上),包括遭季节性或间歇性淹没的湖滨;永久性的淡水池塘(8km2以上)。
季节性的湖泊:季节性淡水湖(8km2以上),包括洪泛平原湖。
人工水面如水库、池塘、水稻田等属于广义湿地,得到湿地公约的认可
作用
湿地是地球生态环境的重要组成部分,与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。湿地的生态作用得到越来越多的重视。
湿地具有强大的沉积和净化作用。流水进入湿地后,各种物质随水流缓慢而沉积,成为湿地植物的养料,其中的有毒物质被迅速分解。
湿地物种十分丰富,生物多样性中蕴藏着丰富的遗传资源,在科学研究中都有重要地位
湿地具有巨大的景观价值,九寨沟、洞庭湖、鸟岛等都是著名的湿地风景区,自然风光与丰富的动植物资源是巨大的旅游特色
湿地中含有大量的水,在水的生态循环中具有重要作用:
湿地参与地下水的交流,可以涵养地下水、调节地表径流,对防止干旱和洪涝有重要影响
湿地能防止海水入侵,减轻沿海土地的盐碱化和枯水期海水向内河的倒灌
湿地可以保护海岸,防止侵蚀。热带和亚热带的红树林防止海岸侵蚀的作用最为明显同时还有防风作用
湿地的水分小气候有影响。干旱地区中,周边地区比其他地方的气候湿润,有利于生态环境
湿地的丰富物产资源具有很高价值:
湿地富产鱼、虾、藻类、莲藕、芦苇、药材等,是相当重要的农业、渔业、牧业和副业自然资源。
矿产资源。湿地中的泥炭是很好的燃料;湿地是重要的油田分布区域;碱水湖和盐湖湿地中有各种矿砂和盐类资源
不同的定义
由于湿地和水域、陆地之间没有明显边界,加上不同学科对湿地的研究重点不同,造成湿地的定义一直存在分歧。
国际湿地公约采用广义的湿地定义,指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。这一定义包含狭义湿地的区域,有利于将狭义湿地及附近的水体、陆地形成一个整体,便于保护和管理。
湿地的研究活动则往往采用狭义定义。美国鱼类和野生生物保护机构于1979年在“美国的湿地深水栖息地的分类”一文中,重新给湿地作定义为:“陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表面,或有浅层积水,至少有一至几个以下特征:(1)至少周期性地以水生植物为植物优势种;(2)底层土主要是湿土;(3)在每年的生长季节,底层有时被水淹没。”定义还指湖泊与湿地以低水位时水深2米处为界,按照这个湿地定义,世界湿地可以分成二十多个类型,这个定义目前被许多国家的湿地研究者接受。
湿地的水文条件是湿地属性的决定性因素。水的来源(如降水,地下水,潮汐,河流,湖泊等),水深,水流方式,以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。水对湿地土壤的发育有深刻的影响。湿地土壤通常称为湿土或水成土(Hydric Soil)。
其他
世界上最大的湿地是巴西中部马托格罗索州的潘塔纳尔沼泽地(Pantanal),面积达2500万公顷。