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湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础。保护湿地以及湿地生态的恢复,对于维护生态平衡,改善生态状况,实现人与自然和谐,促进经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。
1湿地保护技术
由于湿地处于水陆交互作用的区域,生物种类十分丰富,仅占地球表面面积6%的湿地,却为世界20%的生物提供了生境,特别是为濒危珍稀鸟类提供了生息繁殖的基地,成为众多珍稀濒危水禽完成生命周期的必经之地。
一个系统的面积越大,该系统内物种的多样性和系统的稳定性越有保证。因此,增加湿地的面积是有效恢复湿地生态系统平稳的基础。严禁围地造田,对湿地周围影响和破坏湿地生境的农田要退耕还湿,恢复湿地生境,增加湿地面积[1]。湿地入水量减少是造成湿地萎缩不可忽视的原因,水文条件成为湿地健康发展的制约因素,需要通过相关水利工程加以改善,增加湖泊的深度和广度以扩大湖容;增加鱼的产量,增强调蓄功能;积极进行各湿地引水通道建设,以获得高质量的补充水源;加强水利工程设施的建设和维护,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,减少泥沙淤积;恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水,提供野生生物栖息地。
2湿地生态恢复技术
湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用[2]。根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复技术可概括为以下3个部分:一是湿地生境恢复技术。湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。湿地的基底恢复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。湿地水状况恢复包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。二是湿地生物恢复(修复)技术。主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。三是生态系统结构与功能恢复技术。主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。
退化湿地生态系统恢复,在很大程度上,需要依靠各级政府和相关部门重视,切实加强对湿地保护管理工作的组织领导,强化湿地污染源的综合整治与管理,通过部门间的联合,加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量,控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响,大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放,有条件的地区应推广养殖废水土地处理。
植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料,它能直接吸收利用污水中的营养物质,对水质的净化有一定作用。目前,在人工湿地植物种类应用方面,国内外均以水生植物类型为主,尤其是挺水植物。由于不同植物种类在营养吸收能力、根系深度、氧气释放量、生物量和抗逆性等方面存在差异,所以它们在人工湿地中的净化作用并不相同。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类,还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种类,尽可能的做到一项投入多处收益。研究认为,用于人工湿地系统的植物种类应具备以下特征:①有生态接受性,例如,不能对周围的自然生态系统的生态和遗传整体性产生显著的杂草威胁和疾病灾害;②对当地的气候和病虫害具有耐受性;③对污染物和高度富营养化水具有耐受性;④在湿地环境,能够繁殖、建群、扩展和生长;⑤有较高的污染物去除能力,能直接吸收和贮存,或者通过促进微生物的转化作用发挥间接作用[3]。
3湿地重点攻关技术
要加强湿地保护,恢复湿地功能,制定出湿地保护规划。运用环境学、生态学多学科理论和“3S”等先进技术,在查清湿地资源的基础上,建立湿地资源信息数据管理系统和湿地监测系统,及时跟踪和掌握湿地变化动态,开展湿地分布和演变规律、湿地生态系统结构和功能、退化湿地的恢复和重建、湿地水旱灾害、污染等方面的研究,为湿地的科学管理和保护、利用提供科学依据。重点攻关的技术有以下几方面:
(1)湿地退化机理与生态恢复机制。借鉴国外成功经验,建立一套适合我国国情的湿地生态恢复研究方法和技术。加强湿地生态系统结构、功能及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制研究,湿地生态系统生产力、恢复力、演替规律、可持续性研究,湿地的环境功能及人类活动对湿地资源与环境的影响研究,不同干扰条件下湿地生态系统的受损过程及其响应机制研究,湿地生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究,湿地生态系统退化过程的动态监测、模拟及预报研究等[4]。
(2)城市湿地公园建设技术。城市湿地公园是指利用纳入城市绿地系统规划的适宜作为公园的天然湿地类型,通过合理的保护利用,形成保护、科普、休闲等功能于一体的公园。城市湿地公园建设技术研究内容包括城市湿地水系统生态修复技术、城市退化湿地生态修复植物种类筛选、城市退化湿地高效生态修复模式、城市湿地修复生态工程示范关键技术等。
(3)红树林保护与发展关键技术。为提高沿海防护林的总体功能,使林业在解决国家生态环境危机,提高自然环境品质,保护经济建设,维护社会稳定的深层次矛盾中发挥更大作用,国家林业局启动了红树林保护工程。这是继湿地生态系统保护工程以后,我国生态环境建设事业的又一重大拟行举措,也是海岸带林业建设新亮点。今后,需积极开展红树植物引种扩种技术、红树林植被恢复技术、沿海防护林建设中半红树植物营造技术、监测外来引进种对红树林湿地生态影响与生态安全等研究;在红树林湿地生态系统恢复过程中,加强红树植物对潮汐水位适应能力的研究,确定各树种的淹水临界时间;开展红树人工林生态恢复过程中的综合定位研究。
(4)退化湿地生态系统恢复技术。湿地被誉为“地球之肾”。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分,对经济社会发展发挥着越来越大的作用。应针对不同类型的退化湿地生态系统,开展湿地生态系统恢复关键技术、湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术、物种与生物多样的恢复与维持技术、湿地治污生态修复技术等研究;选取各种类型退化湿地的典型代表,进行生态恢复示范研究。
4参考文献
[1] 陈国富,吴黎明.浙江林业生态建设与治理模式[M].北京:中国林业出版社,2001.
[2] 冯宗炜,王效科,吴刚.中国森林生态系统的生物量和生产力[M].北京:科学出版社,1999.
关键词:三江平原湿地保护还湿目标工程措施
中图分类号:S156.8文献标识码: A 文章编号:
1.湿地分布现状及保护湿地的重要性
1.1湿地分布现状
三江平原的湿地现有4489km2,仅存在于几个自然保护区及漫滩河流两岸。
据2002年遥感解译与地面调查结合统计,三江平原现有湿地主要分布统计如下表:
表1-1 三江平原现有湿地统计表
1.2保护湿地的重要性
1.2.1湿地的生态作用
湿地和森林、海洋并称全球三大生态系统,也是价值最高的生态系统。
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等众多而有益的功能,被誉为“地球之肾”。
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、能源、原材料和旅游场所,是人类赖以生存和持续发展的重要基础。
1.2.2湿地生态的脆弱性
水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子,水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道,是湿地初级生产力的决定因素,因此,湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰,所以湿地生态系统也极易受到破坏,且受破坏后难以恢复,表现出很强的脆弱性。因此,良好的湿地生态是需要人类的保护的。
1.2.3我国对湿地的保护政策
1971年2月2日,来自18个国家的代表在拉姆萨尔签署了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat ,简称《湿地公约》)。该公约于1975年12月21日正式生效。
我国早在1992年就加入《湿地公约》,并颁布和实施《中国湿地保护行动计划》。但湿地保护工作因农业的不合理发展而未得到实质的保护,1999年我国政府深刻认识到保护湿地的重要,及时停止了破坏湿地生态系统的行为。并结合各地区湿地特点,进行因地制宜的湿地保护措施。
综上所述,通过对湿地的生态作用、脆弱性以及国家法规的了解认识,可知保护湿地对于生物多样性、生态环境和水环境有着重要作用;是确保三江平原商品粮基地经济社会可持续发展和国计民生的重要工作,对促进我国经济和社会发展具有极其重要的意义。
2还湿目标
退耕还湿的目标主要确定在哪些原本是湿地环境的,且不适宜耕种的土地上,最大限度地在保护了湿地生态系统的前提下,保证粮食的高产量。
遥感解译资料显示八十年代在古河道内开垦的沼泽湿地,因土壤层较薄,现已失去耕种能力,且失去了原有的湿地生态功能。因此选择具有大多数土壤薄,耕种后几年失去肥力,并导致沙化,且经常发生水患的区域作为还湿目标。其类型分别为:一级阶地或低平原面以下地面,高低漫滩、各级河流古河道(水城子古河道、大力加湖古河道、青龙山古河道等,面积约4200km2)及挠力河中游第四纪以来一直沉积地区以及积水湖泡。具体还湿目标如表2,图1:
表2 还湿目标统计表
图1 三江平原退耕还湿图
3三江平原还湿几点工程措施
水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子,因此,保护生态用水将是恢复和保护湿地的关键所在。故在开发后的三江平原,想要保证还湿目标的顺利实现,建议还湿建设内容汇总如表2:
表2还湿建设内容汇总表
注:4个流域(挠力河、别拉洪河、浓江、鸭绿河)
除上述的6种工程措施外,还需建立适合的资源环境生态水利体系。
目前,为了有效保障三江平原农业可持续发展和湿地资源的可持续利用,应以资源水利和环境水利为指导思想,兴建一些大型水利工程,拦蓄地表水资源;在确保防洪保安的前提下要科学规划、合理布局水利工程,为保护湿地资源有效地利用洪水资源;开展涝渍耕地水资源的综合利用研究,变水害为水利,发挥土壤水库在调节作物生理需水与地下水资源量的关系,防止农田用水占据湿地生态用水;建立节水灌溉工程,采用低压管道输水,开展喷灌技术的研究;针对该区的实际情况,可推广田间工程条田化、稻田旱耙旱平,浅湿灌溉技术等,由此形成科学的资源与环境生态水利体系。
总之,黑龙江三江平原湿地生态恢复建设应在湿地生态结构上下功夫,以环境生态学的有关理论,保证湿地生态阈限的满足。通过退耕还湿(还林还草)、刹住毁湿(草、林)开荒、划入或组建保护区(地)、新建一批蓄水坝和平沟等措施,保持、恢复和重建湿地生态系统。探索适合该区的湿地农业发展模式,是防止农业生产对湿地资源有效保护与可持续利用构成威胁的有效途径。从资源水利和环境生态水利的战略高度,配置有利工程设施,在满足农田用水的同时,确保湿地生态用水安全。
4 结论
本文在分析了三江平原湿地分布现状基础上,阐述了保护湿地的重要性。依据调查确定了一级阶地或低平原面以下地面,高低漫滩、各级河流古河道等不适宜耕种的区域作为还湿目标。提出了修引水渠、修蓄水坝、平沟、还草、建保护区(地)、搬迁村屯农场等工程措施,并建立适合的资源环境生态水利体系,以确保湿地用水,以保证湿地环境的有效恢复。
参考文献:
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[4]倪红伟,等.洪河自然保护区湿地生态系统生物多样性现状与保护[R],1998年12月.
摘要概括了我国湿地农业的现状,分析了其可持续发展存在的问题,探讨了湿地农业可持续发展应采取的对策。
关键词湿地农业;可持续发展;现状;问题;对策
AbstractThe status of China’s wetland agriculture was elaborated,and some problems in existing sustainable development of wetland agriculture were analyzed. Then some countermeasures for sustainable development of wetland agriculture were proposed.
Key wordswetland agriculture;sustainable development;stetus;problems;strategies
湿地农业指在天然湿地基础上改造成以稻田、苇塘、鱼塘、小型水库为主体的农、林、牧、副、渔综合发展的人工农业复合生态系统。全国60%以上的粮食、经济作物产品和畜产品以及80%以上的淡水鱼和蚕茧是由湿地农业生态系统生产的。湿地农业生态系统的综合开发利用和湿地农业生态系统的建设,在我国当前和未来的农业和国民经济发展中具有极为重要的地位[1]。
1我国湿地农业概况
湿地农业资源是我国主要粮食作物水稻、许多农产品尤其是水产品的重要生产基地,为农业生产提供保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等多项生态服务功能。由于我国绝大部分湿地具有发展农业生产的优越自然条件,几千年来,湿地一直是我国农业开发的重点地区。直至近几十年来,湿地仍是我国农业开发的主要对象。
农业生产与湿地资源保护存在着一定的矛盾关系。湿地保护是为了保持生物多样性,维持生态系统的平衡,促进生态环境的改善。而农业生产基本出发点则是满足人们的食物需求。历史上,日益膨胀的人口曾经促使许多重要的湿地保护区被开发为农田。我国的湿地农业区域包括长江中游的两湖平原、长江下游的太湖平原、珠江三角洲地区等,多为我国农业商品生产基地,农业相对发达[2-3]。从全国总体情况来看,由于经济的快速发展以及人类生产生活对湿地资源依赖程度的提高,湿地农业生态系统因围垦、污染、泥沙淤积及过度开发利用受到严重的破坏。据统计,近40多年来我国沿海地区累计丧失滨海滩涂湿地面积约119万hm2,全国围垦湖泊面积超过130万hm2,与20世纪50年代相比,江汉平原湖泊总面积减少43.67%,洞庭湖和鄱阳湖分别被围垦17万hm2和8万hm2,全国稻田面积由1976年的3 697万hm2减少至2007年的2 923万hm2,30年净减少774万hm2,其主要原因是经济发达的珠三角、长三角地区由于快速的工业化和城市化占用了大量的稻田。对湿地的不合理垦荒和利用破坏了湿地农业的正常投入产出平衡,阻碍了湿地生态功能的正常发挥,湿地地区大多是传统农业发展模式,并没有发挥湿地的最大经济效益,反而给湿地造成了很大环境压力和破坏。
2我国湿地农业可持续发展存在的问题
2.1湿地农业的发展存在着严重的生态环境变化问题
由于长期以来偏重对湿地开发利用而轻视保护,对湿地及其生物资源主要看重它们的可利用价值而忽视它们的生态系统功能价值,对湿地生态环境产生了强烈的冲击,致使湿地生态系统受到不同程度的破坏,生态环境恶化。主要表现在以下5个方面:一是由于不合理的开发利用,如围滩造田、湿地排水转为农业用地等,已使湿地面积大大缩减,最常见的是湖泊面积的减少;二是生物多样性遭受威胁乃至丧失,由于湿地的大面积开发导致了湿地生境的破坏和破碎,使得越来越多的物种,特别是珍稀物种因失去生存空间而濒危甚至灭绝,进而弱化了生物多样性;三是土壤肥力下降、质量退化,由于多年垦荒、烧荒、掠夺式经营等活动,湿地土壤物理性状变差,肥力下降,质量退化;四是湿地生态功能下降,湿地对气候,特别是对湿地分布区域的大气温度、太阳辐射、降水以及湿度等均有着十分显著的调节作用,大面积的湿地资源开发,使湿地下垫因素发生改变,削弱了系统的自我调节修复能力,从而削弱了其对气候的调节作用;五是农业污染加剧,大范围使用化肥、农药及工农业废水排放造成化学污染严重,防污和治理措施未能及时跟上,致使湿地地表水质受到不同程度影响。
2.2湿地农业基础研究欠缺
湿地农业的基础性研究缺乏,对湿地农业结构、功能、渍涝规律、价值和作用等方面缺乏系统深入的研究。对湿地农业认识不完全、不深入,社会重视程度不够,且科学研究尚处于初步阶段。主要表现在以下几个方面:一是湿地及农业湿地缺乏完整的科学理论,对湿地保护与开发利用尚未能全面科学地进行规划与论证;二是对湿地的保护与利用缺乏管理机构与法制规范,管理人员缺乏足够的专业知识,湿地生态环境监测网络还未建立等;三是湿地农业关键技术研究缺乏,湿地农业的合理利用技术、退化湿地生态恢复、湿地污染控制、生物多样性保护研究、湿地监测与信息技术等关键技术研究的缺乏,使得我国湿地农业的发展处于徘徊状况。多数地区处于传统的粗放式经营,注重高产,忽略优质安全与高效,注重利用而忽略整个生态系统及其结构优化。
2.3退耕还湿补偿制度不完善
缺乏明确的退耕还湿补偿制度和替代生计引导是湿地保护和退耕还湿实施的制度障碍和政策缺失。退耕还湿补偿制度的完善程度对农民是否愿意放弃耕地和以何种方式获得补偿具有决定性作用。但是国家在退耕还湿方面,没有明确的规章制度,没有出台相关的政策,即便有退耕还湿的情况也只是参照退耕还林的政策执行。许多农民把耕地看成是生存的根本,由于耕地是其根本的生活来源,加之没有其他技能、谋生渠道不明确、就业不稳和收入无保障,同时,没有好的补偿制度和补偿方式,使得农民不愿意放弃耕地。
3湿地农业可持续发展对策
3.1积极推进湿地农业管理的标准化
坚持把政策法规和标准化建设作为湿地保护管理工作的长效措施,实现保护管理的法制化、规范化和科学化。按照党的十七大提出的“完善有利于节约能源资源和保护生态环境法律和政策”和“建立健全资源有偿使用制度和生态环境补偿机制”的总体要求,争取有利于湿地农业保护管理的各项政策。要加强调查研究,探索建立湿地生态效益补偿制度和湿地生态补水制度的合理途径。要建立一整套湿地保护与恢复、湿地调查监测、湿地保护体系建设、湿地履约的有关标准、规程和制度,加强湿地标准和规范的研发工作,吸收国际先进经验,推进我国湿地农业管理标准化建设[4]。
3.2积极做好湿地农业保护规划
根据《中国湿地保护行动计划》和《全国湿地保护工程规划》,指导各地进一步收集整理好有关我国湿地农业保护的资料和数据,组织开展有关的调查研究,抓紧做好“十二五” 国家、各部门和地方湿地农业保护规划的编制工作。各地区要把湿地农业保护纳入地方国民经济与社会发展总体规划。做好有关规划的衔接工作。有关规划在征求意见时,要进行认真的研究,积极主动地做好汇报沟通工作,力争做到专项湿地保护规划与行业规划、其他相关专项规划、上级湿地保护专项规划与下级湿地保护专项规划相协调。收集集成国内外湿地农业保护管理的先进经验、科学成果,为湿地农业管理、推动湿地农业保护和可持续利用提供技术服务和技术支撑。
3.3积极开展湿地农业生物多样性调查
湿地农业中分布有种类丰富的农作物和家养动物的野生亲缘种,它们是农业育种工作中的宝贵遗传资源。农业的持续高产依赖于有效地利用多种多样的物种和基因资源以及多样性的生态系统。因此,保护湿地农业生物多样性同时也是农业持续发展的前提。应做好湿地资源与生态环境保护工作,尽力保护农业生态系统内现有野生物种和人工管理物种多样性、生态系统多样性和作物遗传资源多样性,维护系统内现有野生物种。开展生物多样性分布的综合考察和若干专题调查。调查考察湿地农业生物物种种类、数量、分布状况、经济价值和受威胁程度,制定珍稀、濒危、地方独有名贵动植物分布区域图。在调查考察基础上,编制湿地农业生物多样性中心名录。划定必要的自然保护区,以保护重点农业生态系统类型、珍稀濒危物种和野生遗传资源。加强对湿地农业保护区域种子、苗木、畜禽新品种等引入和应用的监管,建立早期预警、风险评估和突发事件应急反应机制。对已入侵的生物,加强跟踪监控,采取有效措施进行综合治理。
3.4保护与用养结合,促进区域生态持续优化与协调
湿地农业生态系统是一个整体,在对湿地农业资源开发和利用的同时,应注意生态环境的保护,实现可持续发展。因此,既要从长远考虑,保护生态环境,保护生物多样性,又要根据国情与经济发展的需要,循序渐进,搞好综合平衡。应避免可行性较小的机械式的湿地环境保护方式,代之以开发与保护并行的方式,因地制宜建立适合区域湿地农业可持续发展的模式。加大资金投入,全面整治湿地生态环境,特别是基础设施工程建设与水环境的治理;加强环境资源监测和保护;加强执法力量和执法力度;指导群众发展生态经济,减少对环境的危害;建立立体生物群落与完善配套的组装技术,增强对自然灾害的防御能力[5]。
3.5依靠科技,促进湿地农业可持续发展
对生境破坏严重的地区建设湿地生态恢复工程;适度且因地制宜、有计划地发展一些湿地高效生态农业工程。确保湿地生态环境进入良性循环,探索有中国特色的湿地开发与保护的新途径,使湿地资源得到永续利用,实现湿地保护与高效利用的统一[6]。应做好以下几个方面:一是加强湿地农业资源保护与合理利用的基础和应用技术研究,如湿地生态恢复与重建,湿地农业生态系统对于环境因子变化的相应机制等,为湿地农业保护与管理提供科学依据;二是积极探索湿地农业保护、修复和可持续利用的示范模式,加强科技支撑,把湿地保护工程建设成为湿地保护、修复和可持续利用的示范基地,打造成开展湿地科学技术研究开发的合作平台;三是开展湿地农业及其生物多样性保护理论的宣传、教育和培训,举办各种学术讲座和学术会议,出版有关著作和刊物,传播与普及湿地农业知识,使全民参与保护湿地,生产者科学地利用湿地;四是积极与国内外有关科研机构开展广泛交流与合作,充分借鉴、吸收国内外湿地保护、合理利用以及退化湿地生态修复的先进理念和先进技术;五是加强对湿地保护管理人员的培训,指导他们学习并掌握有关湿地保护管理方面的知识和生态农业方面的知识,以提高他们在湿地保护管理中生态农业推广和应用的能力,从而建立生态农业的推广体系。
4参考文献
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随着全球气温变暖,经济和技术的发展,三江平原湿地开发加剧,生态系统受到严重破坏,并影响到了整个地区的可持续发展。为保护湿地生态系统,文章主要从生命系统和非生命系统两个层面对生态系统中的物质循环和能量流动变化保护进行阐述。根据《全国湿地保护工程规划(2002—2030年)》的要求,针对退化区域,从生态恢复技术与方法的角度,加强了湿地资源进行可持续利用、以保证人与自然和谐相处、加强生态保护措施,为实现湿地的生态文明建设提供保障。
关键词:
三江平原;湿地;生态系统;物质循环;能量流动;生态保护
1概述
湿地是水陆相互作用强烈的生态系统,主要包括天然或人工的沼泽地、泥炭地及水域地带。作为一种水陆过渡带的重要生态系统,以其特殊的组成和结构发挥着涵养水源、削峰滞洪、调节气候、净化污染物、保持水土、存储碳库、为物种提供栖息地等重要的资源环境等保护作用。三江平原是我国东北地区三大平原之一,是国家商品粮重要产地,由黑龙江、松花江、乌苏里江以及兴凯湖冲积湖积形成的低平原,土地总面积约1088万hm2。蕴藏着丰富的生物资源,形成了我国独特的平原区沼泽湿地生态系统,是我国物种多样性丰富的沼泽湿地之一[1]。建国初期,为了解决人民温饱问题,在三江平原进行了大面积垦荒,湿地发生退化,并引发了一系列环境问题。到20世纪末,三江平原面临着近78%的天然沼泽地退化或丧失,生态功能下降[2];生物群落生存受到人类活动的强烈干扰[3]。研究三江平原湿地生态系统保护,加强三江平原生态保护措施,对湿地资源进行可持续利用,实现湿地的生态文明建设有着重要的意义。
2三江平原沼泽湿地形成的地理条件
沼泽湿地的形成与平坦地貌特别是与负地形有密切关系,三江平原新构造运动以下沉为主,海拔高度一般在40~60m,地势低平,坡降很小为1/5000~1/10000,构成主体地貌类型是一级堆积阶地和高低河漫滩,其上广泛分布各种形状的低洼地,为三江平原沼泽湿地的发育和形成提供了良好的地貌条件。三江平原属温带湿润半湿润季风气候,区内降水量年内分配不均,多集中于夏、秋两季,秋季气温下降,大量水分来不及排除,被冻结在地表或土壤层中,水分以固体状况保存下来,致使翌年春季解冻,导致地表积水或过湿,加之冻结期长,冻层厚,地面物质组成以第四纪黏土亚黏土为主,土质黏重,渗透能力微弱,同时地面植物根系盘结深厚达30~80cm,阻滞了地表迳流的排泄,使地表过度潮湿或积水,为沼泽湿地形成提供了充足的水分条件。
3三江平原湿地生态保护研究
湿地生态系统将陆地生态系统与水域生态系统中的物质循环、能量流动以及信息传递互相联系起来的,是地球表层生态系统的重要环节〗。湿地生态系统包括生命系统(植物、动物和微生物等生命有机体)和非生命系统(水体、土壤、无机元素及有机元素)。合理地化生物多样性以及建立非生命生态系统保护评价指标是目前湿地生态系统多样性保护中的热点和关键点。
3.1生命系统保护研究
生物多样性保护是湿地生态系统提供的一项重要的生态服务功能[5],大多以物种生存为对象,而后强调保护生态系统的途径[6],包括与生命系统能量流动相关的保护问题、与生命系统养分循环相关的保护问题、保护生物多样性途径等。不同领域的学者对此展开了一系列的研究,从经济学的角度,魏强等[5]通过静态和动态层面定量表达生物量多样性保护价值,从而提高人类和社会的生态系统保护意识。从景观学的角度,施建敏等[7]利用残存湿地斑块特征讨论对物种多样性的影响,发现生物破碎化与物种多样性有直接的影响。从生态学的角度,根据生物多样性能够指导评价生态脆弱性。刘振乾等[8]依据生态特征和发展演化规律选择评价指标,并利用综合指数法评价湿地生态脆弱性。对生物多样性保护主要集中在生物多样性的丰富程度及生命系统与生态之间的关系。生物多样性研究侧重于动、植物丰富程度。加强湿地生态与动植物之间关系的研究是当前的趋势,主要是利用一些经验公式或者模型对动植物多样性进行保护。以植物与生境的关系为切入点,运用GAP分析方法,分析湿地植物多样性保护现状;采用Levins公式对三江平原沼泽湿地植物群落的优势种群生态位宽度和生态位重叠值进行了划分[9]。在动植物研究中常用的方法是调查研究,定点调查不同群落类型的β多样性,揭示沼泽地植被演替机制[10]。也有针对三江平原环型湿地土壤—植被—动物水平结构与垂直结构功能研究[11]。浮游植物群落结构和多样性是反映水环境状况的重要指标[12]。同时,土壤动物是湿地生态系统的重要组成部分,其过渡性决定了其土壤动物类群组成的多样性。浮游生物、土壤动物及微生物的群落构成也是生命系统保护的一大研究热点。如:计算多种生态指标对抚远地区水域浮游植物物种丰富度和多样性进行评价[13];对常见藻类、苔藓类的组成及土壤微生物的分布状况进行了调查研究[14]。利用调查数据探究典型湿地土壤动物个体密度季节性分布[15]。
3.2非生命系统保护研究
非生命系统在湿地生态系统中提供物种的基本生存养分,控制物质循环,能量流动过程,对于生物群落的分布的垂直性和水平性结构有着重要的作用[16]。在湿地生态保护中,水循环与土壤碳循环在非生命系统保护中起到了重要的作用。湿地水体是重要的淡水资源库,保护湿地水体对于人类的生存发展具有重要意义,同时有利于维护湿地水资源生态状况。目前主要是对水体提取及保护方法的研究。如:根据多目标蚁群算法的原理,计算湿地内水文调节量[17];采用遗传算法对SVM模型参数进行优化选择,对三江平原洪河自然保护区湿地进行分类[18]。除了水体提取及保护方法外,还在水含量的改变、水质变化进行研究。常用的方式是通过建立生态试验站采集湿地水、排水沟水、降水、保护区河流水样进行测试,分析水样中化学性质[19];利用系统动力学原理和方法对沼泽地蓄水量进行动态仿真,以预测三江平原湿地蓄水量的动态变化[20];或者是以静态补水与动态补水的定量方法,对湿地最小生态需水量进行估算[21]〗。综上所述,研究有效动态监测水体水量变化和水质变化方法对于湿地水资源保护具有一定的意义。三江平原湿地类型丰富,但围垦严重造成了土壤退化和碳库损失。目前主要基于土壤学,土壤类型法、生态系统类型法、空间分析等方法对不同土壤类型的碳储量进行空间变化分析,并对土壤有机碳密度的空间分布特征进行定量化的分析。如:依据三江平原不同类型和不同开垦年限的湿地土壤有机碳含量、土壤容重、土层厚度和面积的测量结果估算土壤碳储量[22];运用遥感和GIS技术,对1980—2010年三江平原土壤有机碳密度及其控制因子进行分析[23]。然而对于湿地生态系统碳源、碳汇特征及其影响因素研究较少,包括营养调控[24]、水文条件变化[25]、及碳汇功能[26]等。湿地碳蓄积量反映了其生态服务价值及土地资源固碳能力,在以后的研究中应加强碳蓄积影响因子的定量化分析。
4三江平原湿地生态恢复的技术与方法
《全国湿地保护工程规划(2002—2030年)》建设布局指出东北湿地建设重点在三江平原,松嫩平原等农业开发区域。通过湿地保护与恢复及生态农业等方面的示范工程,提供东北地区湿地生态系统恢复和合理利用模式。目前,三江平原有近40处各级湿地类型自然保护区,对三江平原湿地生境起到了一定的保护和恢复作用。湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或者消失的湿地进行修复或者重建,重现被破坏前的结构和功能,发挥其应有的作用[27]。湿地的生态恢复可概括为:湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复[28]。
4.1湿地生境恢复技术
湿地生境恢复主要包括湿地基质恢复、湿地水状况恢复、湿地植被恢复和湿地土壤恢复等。湿地生境恢复的关键在于地表水的拦截和利用。三江平原湿地恢复应充分利用好过境地表水和雨水,同时考虑到农业商品粮基地的可持续发展,利用已有或新建水利工程引蓄水,在提高粮食产能、改善农业生产条件的同时,为湿地补水;对于已经产生生境破碎化地区建立重点保护机制,利用现有水利设施,通过蓄水、引水灌溉等方式保水;研究湿地生态需水量,建立生境水资源阈值保护措施;从源头减少农田面源污染问题,建立退耕还湿机制。
4.2湿地生物恢复技术
湿地生物恢复技术主要是保护物种多样性、遗传多样性的技术,生物群落演替控制与恢复技术,以及群落优化配置和重组技术等。随着科技的发展,出现了如DNA物种保护技术、基因重组技术等分子生物技术。不过这些技术还不成熟,有待进一步发展。遵从生物群落演替规律,对于湿地内植被的恢复和发展有指导性作用。对于破碎地带生物干扰强烈,可以针对性的进行生物群落优化和重建。
4.3生态系统结构与功能恢复技术
生态系统结构与功能恢复技术主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。对于不同类型的湿地生态系统,有着不同的生态系统结构与功能恢复技术,这是湿地生态系统恢复研究中的重难点。
5结语
三江平原湿地是多种濒危动植物尤其是鸟类的重要栖息地,也和我们人类与其他生物的生存息息相关的。研究三江平原湿地生态系统物质循环、能量流动过程,针对退化地区应用生命系统及非生命系统与生态之间规律,提出合理的生态恢复技术与方法。三江平原沼泽湿地的形成是千万年来自然界各种因素综合作用的产物,是生态系统平衡中不可缺少的重要因素,保护好这块沼泽湿地及物种资源,也就是保护了我们人类自身。
作者:韩晓君 单位:黑龙江省水利水电勘测设计研究院
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关键词:湿地公园;湿地;保护;恢复
【引言】:湿地是地球上的重要生态系统,被称为“地球之肾”,为保护生态环境、保护水资源、调节气候、保护湿地生物多样性等做出了巨大的贡献,具有非常大的经济和生态效益。但随着我国越来越大的人口压力和随之而来的资源压力,和部分人过于追求经济效益的观念,国内不小面积的湿地遭到破坏,被无节制的掠夺式开发,转变成耕地或建筑用地等,是当地的湿地生态系统遭到严重的破坏。湿地的退化和生物多样性的减少,严重影响了当地的环境,破坏了生态系统的平衡,产生一系列不利的影响。因此,保护湿地已成为世界各国进行环境保护的重点方面。
1、新疆湿地公园概述
新疆有着丰富的湿地资源,大部分经国家批准开展湿地公园试点建设,以方便进行湿地的保护和恢复。再加上新疆的气候特点,多沙尘的特性,湿地保护成为改善当地生态环境的重要举措。新疆地区的湿地主要分布在天山、阿尔泰山、昆仑山三大山系和塔里木盆地、准格尔盆地,各类湿地总面积将近400万公顷,其中面积大于100公顷的湿地有400多个,截止2015年,新疆共计试点建设湿地公园42个,占全国5.9%,总面积896214 hm2,湿地面积602726 hm2,分别占全国面积的28.0%,28.3%。建成的湿地公园有赛里木湖国家湿地公园、乌伦古湖国家湿地公园、温泉博尔塔拉河国家湿地公园等多个。
2、新疆湿地公园湿地保护的重要性
2.1生态效益方面
建设湿地公园能够减缓湿地退化的趋势和速度,将湿地纳入日常保护管理,对容易受到破坏的湿地进行抢救性保护,扩大湿地有效保护面积;湿地公园的合理布局和科学管理将有效制止湿地质量下降、面积减少的趋势;能够保护和丰富湿地生物多样性,为湿地动植物提供良好的繁殖和栖息场所;能够改善区域的生态环境,湿地有良好的调节气候的功效,大面积的湿地建设能有效改善区域环境,一定程度上调节区域气候;保护水资源,大多数湿地建设在水源附近,能有效保护区域内水资源的水质,维持水量,保护周边生态系统的完整性。
2.2 经济效益方面
湿地公园的建设同时开展旅游观光、休闲娱乐和湿地知识科普等活动,促进地区的旅游收入;提供就业岗位,湿地公园的建设能够提供大量的旅游业、建筑业、饮食、交通业等方面的就业岗位,缓和地区的就业压力;拉动其他产生发展,湿地的开发能够拉动周边区域的开发建设,包括旅游业、交通业、建筑业、饮食业等,构建特色的湿地经济,优化地区产业结构;提供优良的湿地产品,每个湿地公园都有自己的特色物N,比如说藕、鱼、水产、植物等,带来较大的经济收入,同时还可人工培育具有较大经济价值的物种。
2.3 社会效益方面
湿地公园的建设能够提高群众的湿地保护意识,尤其为学生提供良好的生态教育基础,提高群众对湿地保护重要性的意识和认知;为群众生活提供有力的环境支持,湿地可有效改善当地的环境、空气质量、气候,减少灰尘和噪音等,提高人们的生活水准,保护健康成长;另外,还能够提高社会影响力和城市竞争力,提高区域知名度,推动区域的景观结构变化和建设发展;为湿地方面研究提供场所和平台,为各个湿地之间和地区之间在湿地保护、生物多样性保护和科研监测等方面提供良好的交流和合作条件。
3、新疆湿地公园保护与恢复的主要措施
3.1水系的湿地保护与恢复措施
水源的污染和水系破坏是当前湿地保护面临的重要问题之一。湿地区域附近的工业污染、农业生产污染、周围居民生活污染河湿地公园内部污染是威胁湿地环境,影响水质的主要方面。针对这个问题,湿地公园要加强上游及附近地区的污染控制,加强周边地区污染的治理,减少外源污染,完善污水处理设施,禁止向湿地范围内倾倒污水、垃圾、或富含N和P等营养物质的东西。加强对游客的管理,制定环境破坏行为的惩罚措施 ,严禁游客乱扔垃圾、吐痰、随地大小便等行为,建立密度合理的垃圾箱和公厕等基础设施,及时清理公园内的垃圾,控制内部污染。建立完善的生态过滤系统,采用无污染的水处理工艺,去除水中的悬浮物、有机物等,提高湿地公园本身的水质净化能力。
针对水系破坏问题,公园应加强河道管理,严禁破坏河道的行为;开展水系疏通,积极清理河道中的淤积,优化河道采砂迹地;重点保护现有的水岸,保证其拦截泥沙、消减洪峰、消减污染等的作用,并运用工程措施和生物措施相结合的模式积极修复受损的水岸,提高水岸的生态缓冲功能。
3.2生物多样性的湿地保护与恢复措施
生物多样性的退化是湿地保护面临的一个重要问题。湿地公园应积极修复退化的植被、草地,程度较轻的区域实行休牧,使土壤逐渐恢复肥力,植被得到休养生息,扩大植被生长,提高种群密度,改善植物群落结构和环境;对植被退化严重的地区实行禁牧,积极补种适宜生长的植物,并对土壤进行松耙、施肥,以外力干扰促进植被的恢复。严格保护和保育芦苇沼泽,移植一些耐污、生长要求低、根系发达、美观的浮水植物和沉水植物,不仅为水中鱼虾等提供饵料,为鸟类提供更广阔的生存空间,还能提高沼泽的净化能力。对河道中退化的洲滩湿地进行修复,种植乡土湿地植物,完善湿地生态结构,禁止人类活动,构建良好的生物栖息地。针对各个湿地特有的湿地动物,建设和修复典型的水禽栖息地,根据不同水禽的生活习性和生长要求,建立不同类型的栖息地,营造生态鸟岛,投放人工鸟巢,吸引鸟类栖息和觅食,为水禽提供良好的栖息场所。
【结语】
新疆湿地公园湿地的保护与恢复,有助于开发和保护湿地资源,改善新疆地区的气候,保护生态多样性,改善生态环境,具有巨大的生态、经济和社会效益。
参考文献:
[1]舒勇,唐梓钧,陆鹏飞,宿明.类乌齐紫曲河国家湿地公园湿地保护与恢复措施探讨[J].中南林业调查规划,2016,35(3):29-32.