城市湿地退化成因及其恢复策略

城市湿地退化成因及其恢复策略

杨欣

（成都市规划设计研究院，四川成都，610041）

摘要：由于全球环境变化的影响和人类活动的干扰，湿地生态系统发生严重退化，湿地面积减少，质量和功能持续下降。本文分析湿地生态系统的退化成因并对其恢复策略提出见解，以期为湿地生态系统的资源保护和可持续利用提供参考。

关键词：湿地退化成因恢复

1 引言

国际湿地公约中定义：“湿地是指天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水，包括低潮时水深不超过6米的海水水域”。湿地生态系统属于水域生态系统，其生物群落由水生和陆生两类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有很高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统，因其为大自然的重要组成部分被科学家定义为“自然之肾”“地球之肾”，中国湿地面积为3848×104公顷，湿地面积仅次于俄罗斯以及加拿大，具有重要又独特的环境功能，蕴含着多样性的生物资源，同时以具体强大的社会经济作用。

湿地的生态作用包括调节当地气候、净化当地空气、调节水分、净化水体、为动物提供生存场所等；其经济作用与社会作用包括为人们提供水资源、矿物资源，具有极高生产力及存在丰富的动植物资源，对发展畜牧业、养殖业、运输业等有着独特的功能和作用。然而因受经济发展、城市扩张、气候变化的影响，湿地退化已经成为全球性现象，长期以来，由于人类对湿地作用的认识不足和重视不够，湿地遭到破坏和干扰，减少萎缩的现象非常突出，导致生物多样性丧失、功能和效益衰退，其生态功能、环境功能和生产功能受到严重破坏，引发了严重的环境问题，湿地生态系统的恢复已非常迫切，保护、恢复和合理利用湿地成为全球广泛关注的问题。

2 湿地退化概念

湿地退化是指在不合理的人类活动或不利的自然因素影响下使湿地生态系统的结构和功能不合理、弱化甚至丧失的过程，并引发系统的稳定性、恢复力、生产力及服务功能在多个层次上发生退化。在这一过程中，系统的结构和功能均发生改变，能量流动、物质循环、信息传递等过程失调，系统熵值增加，并向低能量级转化。与原生湿地相比，退化湿地具有如下特征：生物群落生产力降低、生物多样性下降; 土壤有机质含量降低、养分减少、土壤结构变差；水体富营养化、水位降低、水域面积减小及水分收支平衡失调等。因此湿地退化包含了三个重要部分，分别是生物、土壤和水体的退化，这三部分相互影响、相互制约，并最终导致湿地生态环境功能的退化。

3 湿地退化成因

由于自然原因及人为不合理开发利用，导致湿地面积减少、蓄水量减少，水质恶化，整个湿地生态系统功能降低，生物多样性减少。全球范围的湿地退化正改变着生物多样性，影响着全球气候。湿地的退化主要归因于人为和自然两大因素。

3.1人为因素

3.1.1生物学机理

在湿地退化过程中，人为活动主要是通过改变原生湿地植物的种间关系、导致外来种入侵、减少了动物和土壤微生物数量和种类、改变生态系统营养结构等方式致使湿地生态系统发生退化。其中外来种的他感作用在当前研究中受到较多关注。他感作用就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。在滨海湿地生态系统，入侵植物互花米草能够分泌他感物质影响其他植物生长，从而改变群落结构、功能，导致湿地退化。有研究表明北美的外来种狭叶香蒲也具有强烈的他感作用，降低本地种的叶长、根、茎和总生物量。

3.1.2土壤学机理

在湿地退化过程中，土壤退化扮演了重要角色。土壤有机质、营养元素含量中的变化及其与植物、微生物、真菌、土壤动物等各生物类群间的相互关系是当前土壤退化机理研究的主要内容。但对不同湿地类型，土壤退化机理不尽相同。在过度放牧和开采泥炭等人为活动干扰下，泥炭沼泽湿地土壤结构和功能发生改变，会使得湿地地表趋干，土壤有机质分解加速，土壤酶活性降低。而对于滨海湿地生态系统，因石油开采导致湿地土壤受到有机物污染，从而改变植被发育环境条件，减少动物栖息地，导致湿地发生退化。

3.1.3生态学机理

湿地退化的生态学机理研究主要包括生物群落结构、演替、种群存活率、物种多样性、生态位等内容，其中物种生态位是研究的核心内容。在湿地生物群落中，物种生态位往往会因水体化学性质和地下水位变化而发生变化，从而影响湿地生物群落的物种构成和功能。有研究发现，短期条件下生境破碎化主要影响两栖类幼体在局域生境之间的迁移，但对于扩散能力弱的种类在长期条件下成体也会受到严重的影响。

3.1.4生物地球化学机理

生物地球化学过程是揭示湿地植物群落和土壤退化的一种重要研究途径，有助于进一步明确物质循环在湿地生态系统退化中的功能。生物地球化学作用主要通过影响营养元素的吸收、累积、循环，进而影响植物群落和土壤的理化性质，改变湿地对营养元素的吸收和净化能力，导致湿地功能下降。莱茵河湿地的一项研究表明，在水生环境中，可利用磷的浓度控制植被生物量的生产，在磷浓度为

5 µmol/L（0.154 µg/L）的时候大型沉水植物开始消失，浮叶植物（浮萍等）开始出现，在磷浓度超过10 µmol/L（0.308 µg/L）时，浮游植物（绿藻和蓝藻）开始出现。

3.2自然因素

3.2.1新构造运动

新构造运动是导致自然湿地退化的关键诱因之一。新构造运动通过地壳隆起、沉降和河流侵蚀作用显著地控制地形和水系格局的形成，使湿地趋向自然疏干，发生退化。在我国，新构造运动上升加剧了高原湿地退化，有研究表明新构造运动是造成黄河源区生态环境恶化的主导原因。在若尔盖高原沼泽湿地退化研究中同样发现新构造运动是高原湿地退化的主要诱因之一。目前，新构造运动与湿地退化关系已成为湿地退化研究的一个新的生长点。

3.2.2气候变化

气候变化是目前国际湿地退化研究的另一个热点领域。气候变化主要影响水体生物地球化学过程（包括碳动态）、水生食物网结构、动态和生物多样性、初级、次级生产及水文过程。不同类型湿地，包括河流洪泛区、盐沼、红树林、北极湿地、淡水沼泽、泥炭地和森林湿地等，对气候变化具有不同的响应。有研究表明，气候变化改变了我国白洋淀湖泊湿地水文特征，因减少了湿地水文补给、增加了水分消耗，从而使湿地面积萎缩，发生退化。对于滨海湿地生态系统而言，由气候变化引起的海平面上升所带来的间接负面影响更为严重。有证据表明海平面上升将增加海水盐度，减少沉积物和有机质积累，进而影响滨海湿地植物和动物多样性，使湿地退化。

4 退化湿地恢复策略

随着经济发展，湿地的开发趋势逐年递增，但湿地作为社会经济与生态可持续发展的资源与环境基础，是实现我国生态经济可持续发展，实现美丽中国的首要任务，采取有效措施扭转湿地退化意义重大。

4.1退化湿地植被恢复技术

植被是湿地生态系统的基本，也是湿地恢复的重要组成部分。当前常见的植被恢复技术是通过湿地土壤种子库进行天然恢复，比如便携式围堰技术恢复伊利湖湖滨湿地挺水植被，采用苔藓配子体片段进行沼泽湿地恢复等实验都取得了较好的实验效果。植被恢复的关键是要了解物种的生活史及其生境类型，恢复生物避难所。

4.2退化湿地土壤恢复技术

退化湿地土壤恢复技术主要是通过生物和生态的手段达到控制湿地土壤污染、恢复土壤功能的目的。其中利用生物手段修复土壤污染受到重视，尤其在人口密度极大的滨海湿地生态系统中的应用更为广泛，如利用细菌降解红树林土壤中的多环芳烃污染物、利用超积累植物修复被重金属污染的土壤。生态恢复主要是在了解湿地水文过程、生物地球化学过程的基础上，通过宏观调控手段达到恢复土壤功能的目的，如通过调控水文周期或改变土地利用方式等以恢复湿地土壤水分状况，促进湿地土壤正常发育，加速泥炭积累过程。

4.3退化湿地水文恢复技术

水文过程决定植物、动物区系和土壤特征，是湿地恢复的关键内容。在水文恢复过程中，通常需根据湿地退化程度及原因，采用外来水源补给等手段适当地恢复湿地水位，合理控制水文周期，进而运用生物和工程技术达到净化水质，去除或固定污染物的目的，使之适合植物生长，以保持湿地水质。目前，某些湿地科学家更提倡在流域尺度上进行退化湿地的恢复，在遵循原湿地水文特征的基础上，人工加以适当的辅助措施，进而达到恢复水文、净化水质的目的。

4.4完善有关湿地保护法律法规

我国的《中华人民共和国湿地保护法》于2021年12月24日出台，目的是为了加强湿地保护，维护湿地生态功能及生物多样性，保障生态安全，促进生态文明建设，实现人与自然和谐共生。以法律形式确定湿地资源管理程序，使湿地保护工作与国际湿地保护接轨，更加系统化、规范化和科学化。

4.5强化公众对湿地保护和合理利用意识

目前对湿地保护的宣传与教育还较滞后，普及力度、广度、深度都不足。因此，要注重充分利用广播、网络、电视及报刊等传播媒体，利用各类公共场所及展览馆、博物馆进行图片、标本、实物陈列展览，对公民进行宣传教育，使每一个公民都懂得湿地保护是造福人类，功在当代、利在千秋的事业，从而增强公众保护湿地的自觉性。各级政府也应把保护湿地资源纳入公民法制教育和精神文明建设的重要内容，宣传保护湿地资源的重要性和必要性及其有关法律法规，强化与提高民众保护与合理利用湿地的意识。

5 结论

湿地的重要性日益凸显，湿地研究发展迅速，面对湿地生态系统的退化，国内外在湿地退化过程与机理、退化湿地恢复和重建等领域进行了深入研究，取得了丰富的研究成果。采取有效措施扭转湿地退化实现我国生态经济可持续发展，实现我国生态文明的重要任务。

参考文献：

[1]韩大勇，杨永兴，杨杨，李珂.湿地退化研究进展[J].生态学报，2012，32(04):289-303.

[2]杨阳,张亦.我国湿地研究现状与进展[J].环境工程,2014,32(07):43-48+78.