书城童书青少年应该知道的湿地
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第3章 大自然之子——湿地

1.返璞归真——湿地基本含义

根据统计,湿地的定义大约有50种之多,全世界各个国家对湿地的定义都不尽相同。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着分歧。总体上,湿地的定义可分为两大类——广义定义和狭义定义,而最权威的一种定义来自《湿地公约》。

《湿地公约》对湿地的定义是国际公认的,这是一种广义的解释。湿地是指天然或人工、长久或暂时性的覆盖水深不超过2米的低地、土壤充水较多的草甸、沼泽地、湿源、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6米的水域。它包括海岸地带地区的珊瑚滩、海草床、滩涂、红树林、河口、河流、淡水沼泽、沼泽森林、湖泊、盐沼及盐湖。

广义上的湿地包括了地球上除海洋(水深6米以上)外的所有大面积水体,这一概念涵盖了狭义湿地的区域,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。

在狭义上,湿地一般被认为是陆地与水域之间的过渡地带。

2.生物超市——湿地生物

湿地具有丰富的动植物资源,是重要的物种栖息地和最富有生物多样性的生态系统。由于湿地具有的巨大食物链及其所支撑的丰富的生物多样性,为众多的野生动植物提供独特的生境,具有丰富的遗传物质,所以湿地被称为“生物超市”。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地,因此湿地也被称为“鸟类的乐园”。

湿地动物的种类异常丰富,我国已有记录的湿地动物有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。我国有湿地水鸟12目32科271种,其中属国家重点保护的水鸟有10目18科56种;属国家保护的有益或者有重要经济、科学研究价值的水鸟有10目25科195种。在亚洲57种濒危鸟类中,中国湿地内就有31种,占54%;全世界鹤类有15种,中国有记录的就有9种,占60%;全世界雁鸭类有166种,中国湿地就有50种,占30%。

在湿地生态系统中,物质和能量通过绿色植物的光合作用进入植物体内,然后沿食物链从绿色植物转移到昆虫、小型鱼虾等食草动物,再进入水禽、两栖、哺乳类等食肉动物,最后,部分有机物被微生物分解进入再循环,部分积累起来;而能量由于各营养级的呼吸作用及最后的分解作用,大部分转化为热量散失。

湿地一般发育在陆地系统和水体系统的交界处,它具有水生系统的某些性质,如藻类、底栖无脊椎动物、游泳生物、厌氧基质和水的运动。湿地还具有“维管束植物”的特征,它的结构与陆地系统相似。

湿地具有的巨大食物链及其所支撑的丰富的生物多样性,为众多野生动植物提供独特的生境。我国有湿地兽类7目12科31种;爬行类3目13科122种;两栖类3目11科300种。

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。

湿地植物泛指生长在实地环境中的植物。广义的湿地植物是指生长在沼泽地、湿原、泥炭地或者水深不超过六米的水域中的植物。狭义的湿地植物是指生长在水陆交汇处,土壤潮湿或者有浅层积水环境中的植物。仅我国有记载的湿地植物就有2760余种,其中湿地高等植物约有225科815属2276种,分别占全国高等植物科、属、种数的63.7%、25.6%和7.7%。

湿地植物是湿地生态系统的生产者。湿地植物分布广泛,是湿地生物多样性的主要贡献者,它决定着湿地能量和物质的流动及循环过程。湿地植物群落多样,因生存环境和植物的适应性而异。

湿地植物包括高等植物和低等植物的所有类型。湿地植物从生长环境看,可分为水生植物、沼生植物、湿生植物三类;从植物生活类型看,有挺水型、浮叶型、沉水型和飘浮型等;从植物种类看,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。

湿地植物不仅能够直接给人类提供工业原料、食物、观赏花卉、药材等,还在湿地生态方面发挥关键作用。

3.类以群分——湿地分类

湿地的类型多种多样,通常分为天然和人工两大类,这是《湿地公约》通用的一般分类方法。

天然湿地包括沼泽地、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855.8万平方千米,占陆地面积的6.4%。

根据湿地的分布特点,湿地基本上又分为海域、河口、河流、湖泊和人工水面五大类。

(1)海域

海域分为潮下海域和潮间海域。

潮下海域是指低潮时水深不足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。

潮间海域是指多岩石的海滩,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。

①海湾是指一面是三面环陆的海洋,另一面为海,有U形及圆弧形等,通常以湾口附近两个对应海角的连线作为海湾最外部的分界线。与海湾相对的是三面环海的海岬。

海湾所占的面积一般比峡湾大,例如波斯湾和渤海湾。

②海峡是指被夹在两块陆地之间的,两端连接两大海域的狭窄通道。

海峡的地理位置特别重要,不仅是交通要道、航运枢纽,而且历来是兵家必争之地。因此,人们常把它称之为“海上走廊”、“黄金水道”。

③海草是指生长于温带海域沿岸浅水中、热带近海水下的单子叶高等植物。海草有发育良好的根状茎(水平方向的茎),叶片柔软、呈带状,花生于叶丛的基部,花蕊高出花瓣,所有这些都是为了适应水生生活环境。目前中国海记录到14种海草,如喜盐草、大叶藻等。

海草常在沿海潮下带形成广大的海草场,海草场是高生产力区。这里的腐殖质特别多,是幼虾、稚鱼的良好生长场所,同时也有利于海鸟的栖息。

④珊瑚礁是指在热带和亚热带浅海,由造礁珊瑚骨架和生物碎屑组成的具抗浪性能的海底隆起。造礁珊瑚具有分泌碳酸钙形成外骨骼的功能,它们世代交替增长,最终生长到低潮线。因为形成的地质时期不同,珊瑚礁可分为生物礁和古代礁。

珊瑚礁蕴藏着丰富的油气资源。珊瑚礁及其潟湖沉积层中,还有煤炭、铝土矿、锰矿、磷矿,礁体粗碎屑岩中发现有铜、铅、锌等多金属层控矿床;珊瑚灰岩可作烧石灰、水泥的原料,千姿百态的珊瑚可作装饰工艺品,不少礁区已开辟为旅游场所。

世界上珊瑚礁多见于南北纬30°之间的海域中,尤其以太平洋中、西部为多。按形态划分有:裾礁(岸礁)、堡礁、环礁、桌礁及一些过渡类型。据估计全世界珊瑚礁连同珊瑚岛面积共有1000万平方千米,珊瑚礁生长速度一般为每年2.5厘米左右。

⑤大陆架是大陆向海洋的自然延伸,通常被认为是陆地的一部分,又叫“陆棚”或“大陆浅滩”。它是指环绕大陆的浅海地带,概念包含两层有关联而不同的含义:自然的大陆架与法律上的大陆架。

自然的大陆架,它的范围自海岸线(一般取低潮线)起,向海洋方面延伸,直到海底坡度显著增加的大陆坡折处为止。陆架坡折处的水深在20~550米,平均为130米,也有把200米等深线作为陆架下限的。大陆架平均坡度为0~0.7°,宽度不等,在数千米至1500千米间。全球大陆架总面积为2710万平方千米,约占海洋总面积的7.5%。陆架地形一般较为平坦,但也有小的丘陵、盆地和沟谷;上面除局部基岩裸露外,大部分地区被泥砂等沉积物所覆盖。

大陆架是大陆的自然延伸,原为海岸平原,后因海面上升之后,才沉溺于水下,成为浅海。

⑥红树林是一种稀有的木本胎生植物。红树林是指由红树科的植物组成,组成的物种包括草本、藤本红树。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩,是陆地向海洋过渡的特殊生态系。

(2)河口

河口分为潮下河口和潮间河口。

潮下河口是指河口水域即河口永久性水域和三角洲河口系统。

潮间河口是指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。

(3)河流

三角洲是指河流流入海洋或湖泊时,水流流来向外扩散,因流速减低,所携带泥沙大量沉积,逐渐形成一片向海或向湖伸出的平地,发展成为冲积平原。三角洲又称河口平原,从平面上看,像三角形,顶部指向上游,底边为它的外缘,所以称为“三角洲”。

三角洲的面积较大,上层深厚,水网密布,表面平坦,土质肥沃。如我国的长江三角洲、珠江三角洲、黄河三角洲等。三角洲根据形状又可分为尖头状三角洲,扇状三角洲和鸟足状三角洲。三角洲地区不但是良好的农耕区,而且往往是石油、天然气等资源十分丰富的地区。

①湖湿地是指半咸至咸水湖,有一个或多个狭窄水道与海相通。

②盐湖(内陆排水区)是指永久性和季节性的盐水或碱水湖泥滩和沼泽。

(4)湖泊

湖是一种因为海湾被沙洲所封闭而演变成的湖泊,一般都位于海边。这些湖本来都是海湾,后来在海湾的出海口处由于泥沙沉积,使出海口形成了沙洲,并将海湾与海洋分隔,因而成为湖泊。

湖是鱼、虾、贝和螃蟹的孕育场,也是邻近渔民的天然养殖场,有时可以改建成人工港,它具有防洪和保护海岸的双重功能,既可以作为宣泄区域排水,又可以阻挡和防止台风暴潮侵蚀冲刷海岸。

著名湖:七股湖、戈佐内海、科勒湖。

……

封闭式的淡水湖大多位于高山或相当内陆区域,没有明显的河川流入和流出。开放式的则可能相当大,湖中有岛屿,并有多条河川流入、流出。

淡水湖一般是外流湖,因为水源可以更新补充,淡水湖的水盐分很低。

(5)人工水面

人工水面是个专业名词,一般来说,人工水面属于广义湿地,如水库、池塘、水稻田等,得到了湿地公约的认可。

4.地球之肾——湿地的功能与作用

湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,它不仅为人类的生产、生活提供多种资源,而且具有巨大的环境功能和效益,在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面有其他系统不可替代的作用,因此,湿地被誉为“地球之肾”。

湿地是重要的国土资源和自然资源,具有多种功能。由于湿地处于大气系统、陆地系统与水体系统的交叉界面,在水分、养分、有机物、沉积物、污染物的运移中处于重要地位。

湿地功能是指发生在湿地中的各种过程及其表现形式,它可以归纳为三类:水文功能、生物地球化学功能和生态功能。

(1)湿地的水文功能

①提供水源。湿地常常作为居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。溪流、河流、池塘、湖泊中都有可以直接利用的水。其他湿地,如泥炭沼泽森林可以成为浅水水井的水源。

②补充地下水。我们平时所用的水有很多是从地下开采出来的,而湿地可以为地下蓄水层补充水源。从湿地到蓄水层的水可以成为地下水系统的一部分,又可以为周围地区的工农生产提供水源。如果湿地受到破坏或消失,就无法为地下蓄水层供水,地下水资源就会减少。

③调节流量,控制洪水。湿地是一个巨大的蓄水库,可以在暴雨和河流涨水期储存过量的降水,均匀地把径流放出,减弱危害下游的洪水,因此保护湿地就是保护天然储水系统。

④保护堤岸,防风。湿地中生长着多种多样的植物,这些湿地植被可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力,防止对海岸的侵蚀,同时它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸,保护沿海工农业生产。如果没有湿地,海岸和河流堤岸就会遭到海浪的破坏。

(2)湿地的生物地球化学功能

清除和转化毒物和杂质。湿地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。此外,一些湿地植物像芦苇、水湖莲能有效地吸收有毒物质。在现实生活中,不少湿地可以用做小型生活污水处理地,这一过程能够提高水的质量,有益于人们的生活和生产。

(3)湿地的生态功能

①保留营养物质。流水流经湿地时,其中所含的营养成分被湿地植被吸收,或者积累在湿地泥层之中,净化了下游水源。湿地中的营养物质养育了鱼虾、树林、野生动物和湿地农作物。

②防止盐水入侵。沼泽、河流、小溪等湿地向外流出的淡水限制了海水的回灌,沿岸植被也有助于防止潮水流入河流。但是如果过多抽取或排干湿地,破坏植被,淡水流量就会减少,海水可大量入侵河流,减少了人们生活、工农业生产及生态系统的淡水供应。

③提供可利用的资源。湿地可以给我们多种多样的产物,包括木材、药材、动物皮革、肉蛋、鱼虾、牧草、水果、芦苇等,还可以提供水电、泥炭薪柴等多种能源利用。

④保持小气候。湿地可以影响小气候。湿地水分通过蒸发成为水蒸气,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,影响当地人民的生活和工农业生产。

⑤野生动物的栖息地。湿地是鸟类、鱼类、两栖动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所,其中有许多是珍稀、濒危物种。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航运。湿地的开阔水域为航运提供了条件,具有重要的航运价值,沿海沿江地区经济的迅速发展主要依赖于此。

⑦旅游休闲。湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能,蕴涵着丰富秀丽的自然风光,成为人们观光旅游的好地方。

⑧教育和科研价值。复杂的湿地生态系统、丰富的动植物群落、珍贵的濒危物种等,在自然科学教育和研究中都具有十分重要的作用。有些湿地还保留了具有宝贵历史价值的文化遗址,是历史文化研究的重要场所。