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湿地对生态环境的影响

发布时间: 2021-01-20 06:55:00

Ⅰ 气候及其对湿地生态环境的影响

一、会仙岩溶湿地气候特征

会仙岩溶湿地位于北回归线附近,属于典型的中亚热带季风气候。这里地处广西多雨地带的桂北暴雨中心南缘,受太阳强热辐射和季风环流影响,四季分明,气候温和、湿润,降水量充沛,热量丰富。区内夏日长而潮湿,盛行偏南风,多雨;冬日短而干燥,盛行偏北风,低温少雨;春秋两季气温相当,秋温略高于春温,冬夏季风交替规律明显。由于地形复杂,有时冷空气活动频繁,灾难性天气较多。据桂林市气象局资料,研究区多年平均气温为19.5℃,最低月平均温度为8.6℃(1月),最高月平均温度为28.9℃(7月),极端最高、最低气温分别为38.8℃和-3.3℃;多年平均降雨量(1951~2008年)为1890.4mm,年平均最大降雨量为2452.7mm,年平均最少降雨量为1313.3mm,雨量高峰期在5月,月平均降雨量为330.4mm,占全年雨量的17.8%,一日内出现最大降雨量约276.4mm,全年雨季平均持续130~140d,主要集中在4~9月,尤以5~7月中旬最多,是暴雨多发时期,降雨约占全年的50%,暴雨每年平均7.6次,常出现涝灾。其主要原因是,随着春夏季节逐步转换,从北方侵入本区域的冷空气较为频繁,与此同时,西太平洋副热带高压逐渐增强北移,高压后部偏南气流影响华南上空,孟加拉湾高空低槽前的西南气流也常影响南岭上空,偏南气流将南海和孟加拉湾上空水气源源不断地输送到本区,若遇北部有冷锋,高空槽、低涡南移影响时,往往会发生强对流性降水而形成暴雨,若北方南下冷空气较弱,冷空气首先从湘桂走廊侵入,常与暖空气形成静止锋在研究区附近南北移动,则会出现连续阴雨降雨过程。7月中后期,降雨量明显减少,并出现高温干旱天气。秋季受冬季风影响,中高纬度冷空气开始频繁影响本区,天气晴朗少雨,秋高气爽,气候宜人,是旅游的最佳季节。其中,9月份以后的降水量明显偏少,10月至次年3月为旱季,湿地内常出现明显的干旱情况;1~2月为全年最干旱和寒冷的时期,气温多在 1~5℃。

会仙年均蒸发量为1569.7 mm,蒸发量最大在7月,达199 mm。无霜期302 d。

二、近半个世纪的气候变化

会仙岩溶湿地范围内没有发现因大规模的河流自然改道、岩溶塌陷、河道(包括地下河流管道)壅塞等自然条件的改变导致地表(或地下)水文条件改变进而影响湿地生态环境的记录。但全球范围内的气候变暖、降水量减少在区内反映明显,形成的短尺度多年气候变化对湿地环境的影响十分明显。会仙岩溶湿地内气候有如下的变化规律:

1)气温逐年升高。从1962年到2006年,气温总体有逐年升高的趋势,变化明显(图5-1)。如1969年的年平均气温为18.96℃,1991年升高到19.43℃,到2006年高达19.56℃,不到40年,年平均温度升高了0.6℃以上。

图5-1 桂林多年年均降水量和多年年均温变化(中间粗线为5年滑动平均)

2)极端天气气候事件频发。虽然从1962年以来,会仙岩溶湿地的降雨量呈现一种周期性波动变化规律,降水量有微弱减少趋势,但变化并不明显(图5-1),近年来个别年份甚至降水量有所增加,如1969年的年平均降水量约1300mm,1991年为1407mm,1997年为1818mm,到2006年为1934mm。但降水不均匀程度加大,降水主要是以连续大雨、暴雨的形式出现,大雨、暴雨的频率增加,强度明显加大(图5-2),如4~8月份降水量占年降水总量的比重明显增加,尤其是2005~2007年3年的6月份降水量均达到年降水总量的1/4以上。而枯季时间拉长,特别是2007年,湿地降水量为近10年来最低值,但该年6月份的降水量却占年降水总量的1/3(33%)。此外,其他恶劣极端天气气候事件,如高温干旱、冰冻等的发生频率和维持时间也在增加。这些不利因素对湿地生态过程及演化影响明显,具体表现为涝灾、旱灾、病虫害等强度增加。

图5-2 会仙湿地(临桂、雁山气象站)年

三、气候变化对湿地生态环境的影响

气候变化对湿地生态环境的影响大致可以归纳成两个方面。

1.干旱缺水,水域面积减少,地下水位下降,湿地生态遭受严重破坏

从图5-1可以看出,气候的总体变化趋势是:气温从1984年以来快速升高,而降水量呈现周期性变化,2000年以后总体上逐年减少(1955~1965年和1982~1990年期间也出现降水减少)。

降水量的逐年减少最直接的影响是造成湿地水资源补给量的减少。按照5年滑动平均降水量计算,2001年、2003年、2005年(多年平均降水量分别按1960mm,1880mm,1660mm计算)湿地流域内(汇水面积按189km2计算)大气降水补给水资源总量分别为3.7044×108m3,3.5532×108m3,3.1374×108m3,2003年比2001年减少水资源总量 1512×104m3,2005年比2001年减少水资源总量5670×104m3,相当于少了一个规模较大的中型水库的库容。

水资源量的减少及湿地区域内气温的持续升高、枯水季节时间的拉长,导致空气干燥、地面蒸发持续加剧(图5-3),干、湿气候显现,旱灾频繁出现(频度、强度均有所增强),不利于湿地水分的蓄积,直接造成河流断流、泉水干枯,地表、地下水位持续下降和水域面积减少,不仅直接影响湿地地表与地下水文过程和湿地演化进程,而且对湿地生物生长、生存环境(或生物栖息地)和生物多样性影响明显。根据文献记载,从宋崇宁四年(1105年)至1949年的845年中,研究区内有49个年份出现较大旱灾,特别是会仙和四塘镇所在区域,因地处气流滑行道的“湘桂走廊”上,暖湿气流难以滞流,成为旱情发生最频繁的地区。主要重大旱情记录如下:

1953年6月16日~7月25日,连续40d无雨,大旱;1954年、1955年和1958年均为大旱。

1963年8月14日~10月27日连续3个月无降水,为特大干旱年。

图5-3 会仙湿地(临桂、雁山气象站)绝对湿度

1965年6月20日~7月31日境内降雨仅61.1mm。

1969年8月29日~10月3日境内降雨仅0.7mm。

1974年8月20日~11月30日,降雨量仅52.8mm,大旱。

1976年8月27日~10月6日无降雨,大旱。

1980年9月2日~10月16日大旱。

1986年8月16日~10月22日,连续68d无降雨,造成特大旱灾。

会仙岩溶湿地地下水位一般距地表0.5~1.5 m,最枯水季节距地表3 m左右。2007 年出现了10年一遇的旱情后,会仙湿地内大部分岩溶泉(地下河)干枯、河流断流,地下水位下降到3m以下,湖泊水域面积明显减小,湿地湖泊的沼泽化过程和沼泽的退化进程加快,伴随着水生植物生存面积的萎缩和生物栖息地减少,包括中华水韭、普通野稻等在内的部分湿生、水生植物濒临灭绝。由于降水量明显减少,湖泊、河流的水量小,多数河流、湖泊处于静止状态,水质恶化。2007 年10 月,湿地西部太平河由于干旱缺水,导致河水水位降低,加上上游临桂县城污水处理系统不完善,县城生活污水大部分排向太平河,以及部分工业排污、养殖过度等,河水从10月初出现异味,到11 月上旬,河水逐渐发黑,并散发臭味,造成鱼、虾大量死亡,水质明显恶化;到12月,太平河、清水江及相思江等接近枯竭状态(图 5-4至图5-6)。2009年2月20日,位于湿地南部的临桂县南边山乡东山村委崩桥村村民赖以生存的小河由于干旱,河水流量减小,小河边山后3家养鸭场(共养鸭5000只)废水直接排向小河,也造成河水水质恶化(发黑、发臭),对村民的生活和生产造成了严重的影响。

图5-4 干枯的相思江河床

更为严重的是,由于水资源量减少,湿地湖泊的持水深度持续下降,地表水域面积减少。以睦洞湖泊为例,2006年湖水水深平均为0.8~1.1m,2008年下降到0.5~0.8m。2009年持续干旱,造成莲塘湿地等大多数浅水湖泊或沼泽干枯。昔日水草丰盛,鱼、虾、贝类繁多的鸟类栖息地已成为干枯的荒漠。而湖泊水位下降导致浅水湖泊边沿地带出露地表、大部分沼泽干枯,也为人们围湿造田(地)或开挖养殖场所(鱼塘、养鸭场等)等破坏性开发提供了条件(图5-7)。

2.洪涝灾害频繁

由于特殊的水文地质结构,会仙岩溶湿地区原本就是广西的三大内涝区之一。每年雨季均形成大面积内涝,近年来极端天气进一步加剧了区内内涝的程度和范围。从图5-2可以看出,自1997年以来,会仙岩溶湿地的降水曲线变化幅度(降水强度)、频度明显加大,降雨主要是以连续大雨、暴雨的形式出现。短时间内大量雨水向湿地低洼地集中,而湿地东、西两个主要排泄口狭窄,洪水排泄能力有限,加上湿地原有的沼泽、湖泊大面积被人为开发成耕地,使湿地的洪水调蓄功能明显减弱,是造成湿地大范围内涝的根本原因,对湿地生态产生了明显的影响。据不完全统计,公元1105~1949年间有48个年份发生特大洪水灾害;1950年后洪水灾害更加频繁,呈现两年一小灾、五年一大灾的趋势。如1978年5月15~18日会仙降雨量达328.3mm,造成重大涝灾;2007年6月上半月连降大雨,总降雨量高达约340mm(雁山站),尤其是 6月9 日、13日两天,连续100 mm的暴雨过后,在不到12h内相思江王家大桥水位上涨了2m左右,水位接近海拔150.0m高程,洪水淹没了会仙峰林平原的大部分地区,使会仙岩溶湿地成为一片汪洋,仅清水江流域湿地和九头山洪泛平原地区,洪水淹没面积就达1000 hm2 以上;2008年6月12~13日,桂林普降暴雨,出现了50年一遇的特大洪水,使湿地下游水位暴涨至151.0 m,良丰江洪水淹没了桂阳公路(图5-8右),整个湿地淹没的总面积达5000 hm2 以上。

图5-5 清水江湿地全洞地下河口干枯、地面龟裂和鱼类大量死亡

图5-6 由于干燥缺水和人类活动导致龙山北湖湖泊沼泽化

此外,其他恶劣极端天气气候事件,如冰冻、冰雹等发生的频率也在增加。如清康熙十七年(1678年)三月、雍正九年(1731年)二月、乾隆二十六年(1761年)二月十一日、光绪三十年(1904年)正月十六日和1990年4月3日均出现过冰雹成灾的现象。

图5-7 被开发的沼泽地(2009年8月)

图5-8 2008年6月14日会仙湿地洪水灾害

Ⅱ 湿地对自然生态环境的作用

湿地是人类最重要的环境资本之一,也是自然界富有生物多样性和较高生产力的生态系统,湿地的水陆过渡性使环境要素在湿地中的耦合和交汇作用复杂化,它对自然环境的反馈作用是多方面的。它为人类社会提供了大量的如食物、原材料和水资源等生产资料和生活资料,具有巨大的生态、经济、社会功能。它能抵御洪水、调节径流、控制污染、消除毒物、净化水质,是自然环境中自净能力很强的区域之一,它对保护环境、维护生态平衡、保护生物多样性、蓄滞洪水、涵养水源、补充地下水、稳定海岸线、控制土壤侵蚀、保墒抗旱、净化空气、调节气候等起着极其重要的作用.
湿地的生态功能主要体现在物质循环、生物多样性维护、调节河川径流和气候等方面。一是保护生物和遗传多样性。湿地蕴藏着丰富的动植物资源,湿地植被具有种类多,生物多样性丰富的特点,许多的自然湿地为水生动物、水生植物、多种珍稀濒危野生动物,特别是水禽提供了必须的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用。对维持野生物种种群的存续,筛选和改良具有商品价值的物种,均具有重要意义。如果没有保存完好的自然湿地,许多野生动物将无法完成其生命周期,湿地生物多样性将失去栖身之地。同时,自然湿地为许多物种保存了基因特性,使得许多野生生物能在不受干扰的情况下生存和繁衍。因此,湿地当之无愧地被称为生物超市和物种基因库。二是调蓄径流洪水,补充地下水。湿地在控制洪水,调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡等方面的功能十分显著,是其他生态系统所不能替代的,湿地是陆地上的天然蓄水库,湿地还可以为地下蓄水层补充水源,三是调节区域气候和固定二氧化碳。由于湿地环境中,微生物活动弱,土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢,形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层,起到了固定碳的作用。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾,使得湿地和大气之间不断进行了能量和物质交换,对周边地区的气候调节具有明显的作用。四是降解污染和净化水质。许多自然湿地生长的湿地植物、微生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒有害物质降解和转化为无毒无害甚至有益的物质,湿地在降解污染和净化水质上的强大功能使其被誉为“地球之肾”。 五是防浪固岸的作用。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。
一是提供丰富的动植物产品。湿地提供的水稻、肉类、莲、藕、菱、芡及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品;有些湿地动植物还可入药;有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料,如芦苇就是重要的造纸原料。二是提供水资源。湿地是人类发展工、农业生产用水和城市生活用水的主要来源。我国众多的沼泽、池塘、溪流、河流、湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益,其它湿地,如泥炭沼泽森林可以成为浅水水井的水源。三是提供矿物资源。湿地中有各种矿砂和盐类资源。湿地可以为人类社会的工业经济的发展提供包括食盐、天然碱、石膏等多种工业原料,以及硼、锂等多种稀有金属矿藏。中国一些重要油田,大都分布在湿地区域,湿地的地下油汽资源开发利用,在国民经济中的意义重大。四是能源和水运。湿地能够提供多种能源,湿地通过航运、电能为人类文明和进步做出了巨大贡献。中国约有10万公里内河航道,内陆水运承担了大约30%的货运量。

Ⅲ 湿地对于地球生态环境具有什么作用

(一)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。其它湿地,如泥炭沼泽森林可以成为浅水水井的水源。

(二)补充地下水: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。

(三)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。

(四)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。

(3)湿地对生态环境的影响扩展阅读

湿地最富有生物的多样性,仅中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。

湿地动物的种类也异常丰富,中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。

我国位于欧亚大陆东部,东临太平洋,横跨温带、亚热带和部分热带地区,自然条件复杂,湿地分布广,是世界湿地植物种类和植被类型丰富的国家之一。

根据全国湿地资源调查,我国湿地高等植物约225科815属2276种,分别占全国科、属、种的63.7%,25.6%,7.7%。全国湿地 调查将全国的湿地植被划分为7组、16个植被型、180个群系(严承高等,2005)。

Ⅳ 湿地对改善和保护生态环境有什么作用

动、植物的生存与繁衍都离不开水。被水资源滋润了的土地更为生命增添了一份生机。所以,湿地对改善和保护生态环境起了辅助、促进的作用。

Ⅳ 保护湿地对生态环境的重要性

湿地是人类最重要的环境资本之一,也是自然界富有生物多样性和较高生产力的生态系统。它不但具有丰富的资源,还有巨大的环境调节功能和生态效益。各类湿地在提供水资源、调节气候、涵养水源,均化洪水、促淤造陆、降解污染物,保护生物多样性和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要作用。

⑴ 湿地的生态效益
维持生物多样性。湿地的生物多样性占有非常重要的地位。依赖湿地生存、繁衍的野生动植物极为丰富,其中有许多是珍稀特有的物种,是生物多样性丰富的重要地区和濒危鸟类、迁徙候鸟以及其它野生动物的栖息繁殖地。在40多种国家一级保护的鸟类中,约有1/2生活在湿地中。中国是湿地生物多样性最丰富的国家之一,亚洲有57种处于濒危状态的鸟,在中国湿地已发现有31种;全世界有鹤类15种,中国湿地鹤类占9种。中国许多湿地是具有国际意义的珍稀水禽、鱼类的栖息地,天然的湿地环境为鸟类、鱼类提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间,对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用。湿地是重要的遗传基因库,对维持野生物种种群的存续,筛选和改良具有商品意义的物种,均具有重要意义。中国利用野生稻杂交培养的水稻新品种,使其具备高产、优质、抗病等特性,在提高粮食生产方面产生了巨大效益。
调蓄洪水,防止自然灾害。湿地在控制洪水,调节水流方面功能十分显著。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”。我国降水的季节分配和年度分配不均匀,通过天然和人工湿地的调节,储存来自降雨、河流过多的水量,从而避免发生洪水灾害,保证工农业生产有稳定的水源供给。长江中下游的洞庭湖、鄱阳湖、太湖等许多湖泊曾经发挥着储水功能,防止了无数次洪涝灾害;许多水库,在防洪、抗旱方面发挥了巨大的作用。沿海许多湿地抵御波浪和海潮的冲击,防止了风浪对海岸的侵蚀。中科院研究资料表明,三江平原沼泽湿地蓄水达38.4亿立方米,由于挠力河上游大面积河漫滩湿地的调节作用,能将下游的洪峰值消减50%。此外,湿地的蒸发在附近区域制造降雨,使区域气候条件稳定,具有调节区域气候作用。
降解污染物。随着工农业生产和人类其它活动以及径流等自然过程带来农药、工业污染物、有毒物质进入湿地,湿地的生物和化学过程可使有毒物质降解和转化,使当地和下游区域受益。
⑵ 湿地的经济效益
提供丰富的动植物产品。中国鱼产量和水稻产量都居世界第一位;湿地提供的莲、藕、菱、芡及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品;有些湿地动植物还可入药;有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料,如芦苇就是重要的造纸原料;湿地动植物资源的利用还间接带动了加工业的发展;中国的农业、渔业、牧业和副业生产在相当程度上要依赖于湿地提供的自然资源。
提供水资源。水是人类不可缺少的生态要素,湿地是人类发展工、农业生产用水和城市生活用水的主要来源。我国众多的沼泽、河流、湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。
提供矿物资源。湿地中有各种矿砂和盐类资源。中国的青藏、蒙新地区的碱水湖和盐湖,分布相对集中,盐的种类齐全,储量极大。盐湖中,不仅赋存大量的食盐、芒硝、天然碱、石膏等普通盐类,而且还富集着硼、锂等多种稀有元素。中国一些重要油田,大都分布在湿地区域,湿地的地下油汽资源开发利用,在国民经济中的意义重大。
能源和水运。湿地能够提供多种能源,水电在中国电力供应中占有重要地位,水能蕴藏占世界第一位,达6.8亿千瓦,有着巨大的开发潜力。我国沿海多河口港湾,蕴藏着巨大的潮汐能。从湿地中直接采挖泥炭用于燃烧,湿地中的林草作为薪材,是湿地周边农村中重要的能源来源。湿地有着重要的水运价值,沿海沿江地区经济的快速发展,很大程度上是受惠于此。中国约有10万公里内河航道,内陆水运承担了大约30%的货运量。
⑶ 湿地的社会效益
观光与旅游。湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能,中国有许多重要的旅游风景区都分布在湿地区域。滨海的沙滩、海水是重要的旅游资源,还有不少湖泊因自然景色壮观秀丽而吸引人们向往,辟为旅游和疗养圣地。滇池、太湖、洱海、杭州西湖等都是著名的风景区,除可创造直接的经济效益外,还具有重要的文化价值。尤其是城市中的水体,在美化环境、调节气候、为居民提供休憩空间方面有着重要的社会效益。
教育与科研价值。湿地生态系统、多样的动植物群落、濒危物种等,在科研中都有重要地位,它们为教育和科学研究提供了对象、材料和试验基地。一些湿地中保留着过去和现在的生物、地理等方面演化进程的信息,在研究环境演化,古地理方面有着重要价值。

Ⅵ 湿地具有哪些生态环境效益

保护生物和遗传多样性。自然湿地遵循着自然演替规律,生态系统结构的复杂性和稳定性较高,生物物种十分丰富。许多的自然湿地不但为水生动物、水生植物提供了优良的生存场所,也为多种珍稀濒危野生动物,特别是水禽提供了必须的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。

许多湿地地区是地势低洼地带,与河流相连,所以是天然的调节洪水的理想场所;湿地被围困或淤积后,这些功能会大受损失。在干旱季节,湿地可将洪水期间容纳的水量向下游和周边地区排放,防旱功能十分明显。

广阔众多的湿地具有多种生态功能,蕴育着丰富的自然资源,被人们称为“地球之肾”、物种贮存库、气候调节器,在保护生态环境、保持生物多样性以及发展经济社会中,具有不可替代的重要作用。

(6)湿地对生态环境的影响扩展阅读

我国湿地分布于高原平川、丘陵、海涂多种地域,跨越寒、温、热多种气候带,生境类型多样,生物资源十分丰富。据初步调查统计,全国内陆湿地已知的高等植物有1548种,高等动物有1500种;海岸湿地生物物种约有8200种,其中植物5000种、动物3200种。

在湿地物种中,淡水鱼类有770多种,鸟类300余种。特别是鸟类在我国和世界都占有重要地位。据资料反映,湿地鸟的种类约占全国的三分之一,其中有不少珍稀种。

世界166种雁鸭中,我国有50种,占30%;世界15种鹤类,我国有9种,占60%,在鄱阳湖越冬的白鹤,占世界总数的95%。亚洲57种濒危鸟类中,我国湿地内就有31种,占54%。这些物种不仅具有重要的经济价值,还具有重要的生态价值和科学研究价值。

Ⅶ  湿地功能及其退化对生态环境的影响

在人类社会的很长一段时间内,湿地的作用一直没有被人们所认识。世界各地的人们通过排干湿地进行农业生产或其他活动,获得了不小的利益。但近几十年里,湿地锐减也带来了人们不愿看到的恶果,如地下水储量降低、灌溉用水需求增加、洪水肆虐、区域气候变干燥、污染物积聚、湿地资源及其内的各种生物资源减少等,人类遭受的损失甚至比获得的利益要大得多。一些热衷于保护水禽和鱼类的自然保护工作者,首先呼吁发达国家制止对湿地的破坏,并帮助发展中国家合理利用湿地资源,以充分发挥湿地在维护自然生态平衡中的不可代替的作用。

一、湿地的功能

湿地是目前自然界中物种最丰富、结构最复杂、功能最齐全的一种自然生态结构,能产生社会、经济、环境、生态的功能和作用,这是其他生态系统所不能代替的。湿地不仅储存大量的水土资源,而且蕴藏着丰富的动植物资源和矿产资源,其生态旅游的价值也是很大的。特别是巨大的涵水功能和促进“三水”积极循环和转化的作用,被人们称之为“自然之肾”。湿地还潜藏着尚未被人们认识到的功能和用途。

湿地的功能和作用首先体现在生物多样性,是许多动植物的家园和避难所,因为湿地隐蔽性强,食物丰富,活动范围广,水土条件好。三江平原湿地中的植物有117种,多为水生和沼生植物,比较著名的有芦苇、乌拉草、莲花、蜜源植物、毛水苏草、蘑菇、药用植物、泥炭等。其中芦苇分布面积有7×104hm2,有莲花泡不下30处,泥炭储量12×108 m3,兽类20多种,鸟类120多种,鱼类50多种。其中有不少是濒临灭绝的动物,如梅花鹿、猞猁、丹顶鹤、白尾海雕、红肚囊鲫鱼等。

有人测定:7月份积水湿地的蒸发量平均为河水的1.3倍。夏日,湿地的蒸发量比裸地大2倍多。而蒸腾的水分将有50%再降到陆地上,可增加降水量20%以上。再者湿地白天的温度低,要比裸露耕地低8~13℃。夜间虽然湿地地面温度有时高于裸地,但空气温度因受植物本身辐射冷却的影响,温度仍比开垦后的裸地低,因为湿地湿度也大,接近地面的气流进入湿地内与温度低的植物接触,很容易凝结成雾、露、凇等。这样就增加了空气湿度,有利于防止环境趋干。而疏干后形成干涸的湿地,由于地面增温较强烈,加之有时植物对湍流交换的减弱超过对辐射的削减作用,则日间气温要比裸露耕地高,这样环境生态恶化速度也比耕地加快。

湿地可以涵养水源,这种功能是由湿地草根层和泥炭层具有含水性质所决定的。水在草根层和泥炭层中以重力水、毛管水、薄膜水、渗透水和化合水5种形式存在。而草根层的结构呈海绵状,孔隙度大,保持各种水分的能力也大。据长春地理研究所试验,本区草根层的孔隙度达72%~93%,最大持水量148%~555%,饱和持水量达830%~1 030%;而一般矿质土的饱和持水量仅为43%~65%,因而称湿地草根层为“蓄水库”。所以一片湿地就是一座水库,“水多它能蓄,水少它能吐”。目前三江平原湿地储水量达21×108 m3,相当于21个1×108 m3的大型水库,生态效益十分可观。

湿地的另一作用是能有效地控制径流,使暴发性和破坏性的洪水大大削弱,使径流过程逐渐变缓。如挠力河在洪水期的8~9月份,上游宝清和保安水文站以上湿地分布很少,则挠力河最大流量达537m3/s。而在宝清、保安至菜嘴子之间发育大面积湿地,湿地率达33%,则挠力河最大流量仅为262m3/s。由此可见,由于湿地作用使菜嘴子水文站夏季洪峰削减一半多,并使汛期向后推迟。湿地率较高的别拉洪河流域,其径流自然系数φ值为0.647,调节作用与森林湖泊相当。一般情况下,湿地水基本上是静止不动的,而在汛期湿地表面全被水淹没,并有一定水力坡度的情况下才发生径流,但这种径流速度较小,冲刷作用微弱,悬移质少。这几年来,三江平原的洪水规模越来越大,水位越来越高,持续时间越来越长,防洪压力越来越重,与湿地的破坏有直接关系。另外湿地对年际间径流也有影响。根据三江平原综合治理规划办公室资料,挠力河在1960~1975年期间,有4年出现上游宝清站年平均水量大于中游菜嘴子站出水量。这种现象表明湿地吸收大量水分,一部分消耗于蒸发,一部分跨年度流出,影响年际径流。

二、湿地存在的效益

湿地具有巨大的生态、经济和社会效益,对国民经济和社会可持续发展、世界生物多样性保护以及全球气候变化都有着深远的影响。

(一)湿地的生态效益

维持生物多样性。湿地的生物多样性占有非常重要的地位。依赖湿地生存、繁衍的野生动植物极为丰富,其中有许多是珍稀特有的物种,是生物多样性丰富的重要地区和濒危鸟类、迁徙候鸟及其他野生动物的栖息繁殖地。在40多种国家一级保护的鸟类中,约有1/2生活在湿地中。中国是湿地生物多样性最丰富的国家之一,亚洲有57种处于濒危状态的鸟,在中国湿地已发现有31种。全世界有鹤类15种,中国湿地鹤类占9种。中国许多湿地是具有国际意义的珍稀水禽、鱼类的栖息地,天然的湿地环境为鸟类、鱼类提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间,对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用。湿地是重要的遗传基因库,对维持野生物种种群的存续,筛选和改良具有商品意义的物种,均具有重要意义。中国利用野生稻杂交培养的水稻新品种,使其具备高产、优质、抗病等特性,在提高粮食生产方面产生了巨大效益。

调蓄洪水,防止自然灾害。湿地在控制洪水、调节水流方面功能十分显著。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”。我国降水的季节分配和年度分配不均匀,通过天然和人工湿地的调节,储存来自降雨、河流过多的水量,从而避免发生洪水灾害,保证工农业生产有稳定的水源供给。中科院研究资料表明,三江平原沼泽湿地蓄水达38.4×108 m3,由于挠力河上游大面积河漫滩湿地的调节作用,能将下游的洪峰值消减50%。此外,湿地的蒸发在附近区域制造降雨,使区域气候条件稳定,具有调节区域气候作用。

降解污染物。随着工农业生产和人类其他活动以及径流等自然过程带来农药、工业污染物、有毒物质进入湿地,湿地的生物和化学过程可使有毒物质降解和转化,使当地和下游区域受益。

(二)湿地的经济效益

三江平原湿地提供的鱼、虾、藻类等是富有营养的副食品,一些湿地动植物还可入药,有许多植物还是发展轻工业的重要原材料,如芦苇就是重要的造纸原料,湿地动植物资源的利用还间接带动了加工业的发展。

(三)湿地的社会效益

观光与旅游价值。湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能,中国有许多重要的旅游风景区都分布在湿地区域。三江平原的湿地也是水草丰美、景色秀丽的,这里水波荡漾、苇草萋萋、鱼虾踊跃、候鸟盘旋。在美化环境、调节气候、为居民提供休憩空间方面有着重要的社会效益。

教育与科研价值。湿地生态系统、多样的动植物群落、濒危物种等,在科研中都有重要地位,它们为教育和科学研究提供了对象、材料和试验基地。一些湿地中保留着过去和现在的生物、地理等方面演化进程的信息,在研究环境演化、古地理方面有着重要价值。

三、湿地退化对环境的影响

20世纪50年代以前,复杂的地理环境与多样性的气候,使三江平原成为中国湿地类型较全、数量最多、面积最大的地区。据统计那里有沼泽、湖泊、滩涂等地近×104km2

然而长期以来,由于忽视了对湿地资源的重视,过量无节制地开发利用,使湿地自身调节生物圈、大气循环的能力大大减弱。大量的湿地在艰苦创业的一代人手中消失了。从而导致湿地质量下降,沼泽干涸,林草锐减,湿地面积减少,所栖息的鸟类、鱼类、野生动物群体失去了家园,进而带来负面效应。

从本次实地调查来看,湿地退化主要引起以下生态环境的恶化。

(一)气候干旱、雨量减少

三江平原是黑龙江省比较湿润的地区,平均年降雨量在500~650mm左右,最大年降雨量可达800mm,可见,近些年来,一方面在大气环流的影响下,另一方面在人为活动的作用下,特别是由于湿地的大面积开垦、水面减少,气候发生了显著的变化。

据气象资料表明,近十几年来,三江平原的年降雨量比过去减少了180mm左右,比其他可比地区多减少了100mm,在同一纬度带内松嫩平原降水量每年递减4mm,俄罗斯远东地区每年递减5mm左右,而三江平原每年递减9mm左右。在此期间空气相对湿度也比其他可比地区多减少2%左右,在同纬度带内三江平原逐年递减得最多,为-12%,而松嫩平原变化很小,为-1%;同期,夏季气温逐年升高,比20年前升高2℃左右,而其他地区则降温。三江平原夏季气温明显递增,其斜率达0.04,而松嫩平原微变或略有递减。

(二)水资源减少、地下水位持续下降

水是人类赖以生存的基础,没有水就没有生命,没有生命就谈不上人类社会的生存和发展,更谈不上向土地要粮食、要效益。如前所述湿地本身就是一座巨大的水库,未开发之前,三江平原原有湿地34 000km2,平均水深30cm,储存地表水100×108 m3。而如今人们在向土地要粮食的同时,湿地面积也在骤减,现仅存湿地4 489.93km2,这相当减少地表水水量87×108 m3,这对像以色列那样缺水的国家简直就是天文数字,而我们却让其付诸东流了。还有区内的200多条河流多为湿地性河流,与湿地的命运休戚相关。随着湿地面积的减少,较大河流也呈现河床变宽,河道淤积,水位大跌,河水断流,枯水期延长;较小的河流有的仅以湿地的形式存在,有的甚至出现干涸,成为历史。如前述三江平原原大小泡沼4 000余个,因水位下降而干涸者不下2/3。

由于湿地的退化,引起气候变干,地表水减少,人们为了高产增效,大量开采浅层地下水,从而引起地下水位持续下降。据本次调查资料分析,本区地下水平均降速为0.5~1m,局部地区2.2~2.8m。水位同20世纪80年代中期相比,台地区下降了10~12m,二级阶地地区降了4~9m,一级阶地地区降了2m。局部地段由于超采,还出现了降落漏斗,面积达680km2

(三)环境污染加剧

松花江水系每天容纳污水量为863×104 m3,污水流量为99.9m3/s,在同江口总流量为336m3/s,污水约占27.19%。由于湿地的退化、污水量大,加之冬季冰雪覆盖时间长,江水几乎失去了自净能力,如松花江通河断面溶解氧达0.28mg/L,到同江口有时甚至趋近于零。据水质分析资料,在枯水期每升水中含汞高达0.1mg,超过标准100倍,含酚0.29mg,超过标准140倍,氯苯0.012mg。除此而外,还有硝基苯、苯胺、氰化物等不下几十种有毒有害物质,这种水虽经自来水厂简单处理,仍然不能除去上述有害物质,饮用这种水,无疑对人体的危害是相当严重的。

(四)珍贵和稀有的动植物显著减少

三江平原地区,本来是“棒打獐子瓢舀鱼”的地方,这里有东北虎、丹顶鹤、梅花鹿等珍禽异兽,有红松、三大硬阔等高贵林木,也有人参、刺五家等贵重药材。乌苏里江的大蚂蛤,松花江的鳌花,黑龙江的鲟、鳇鱼,挠力河的红肚囊大鲤鱼等都驰名中外。随着人类的增加,湿地的减少,自然资源的开发,这些珍贵的动植物正在显著减少。

湿地的退化对环境的影响还表现在土壤流失、土壤风蚀沙化、土壤盐渍化、洪涝灾害、地下水位区域性下降等环境地质问题及地质灾害,详见第六章生态地质环境系统概述。

Ⅷ 湿地具有哪些生态环境效益三江平原湿地变良田后,对环境可能产生什么影响

环境效益抄:湿地与人类的生袭存、繁衍、发展息息相关,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它系统不可替代的作用,因此,湿地被誉为“地球之肾”。在世界自然保护大纲中,湿地与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。
环境影响:气候变干,气候恶化;旱涝灾害频发;径流减少,径流季节变化增大;环境污染加剧;生态环境恶化,生物多样性减少。

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