湿地植被生态恢复[一类严选]

1、浅析湿地植被的生态恢复与重建摘要: 我国湿地植被类型丰富，在整个生态系统中起着举足重轻的作用。与此同时湿地植被面临的问题与威胁也比较严重。通过补水、封育、营养物质的控制、以及人工栽植湿地植物等技术措施，恢复重建重要的湿地生态系统。关键词：湿地植被；生态恢复；技术措施Analysis of wetland vegetation in ecological restoration and reconstructionAbstract: The types of wetland vegetation is very rich in Our country, playing an important

2、role in the entire ecosystem. Meanwhile Wetland vegetation are facing the more serious threats and problems. The important wetland ecosystems can be restored and reconstructed by supplementing water, fencing, nutrient control, and artificial planting wetland plants and other technical measures.Key W

3、ords: wetland vegetation; ecological restoration; Technology1 湿地的概念自20世纪90年代以来，随着全球范围的生物多样性保护的意识增强，有越来越多的基金资助濒危湿地的保护与恢复，同时国际上有关受损湿地植被恢复与重建的研究大量涌现，相关专著和专题论文集相继出版。我国的湿地恢复研究主要在湖泊(倪乐意等，1995；倪学明等，1995；许木启等，1998)和滩涂，工作比较零星(崔保山等，1999)。自1998年长江流域发生特大洪水以来， 我国已将退田还湖作为生态重建、持续发展的重要内容。因此， 有必要系统总结国际上的研究成果，以便在该领域迎

4、头赶上。按照Ramsar公约，“湿地是腐泥沼泽、泥炭沼泽、泥炭地或水体区域。不管是自然的还是人工的、永久的还是暂时的；水体不管是停滞的还是流动的、淡水还是咸水，包括那些深度在低潮位小于6m的海水区，都可称为湿地”( Blasko&Carbonell，1997)。湿地包括泥炭地、潜育沼泽、盐渍地、滩涂、湖泊和河流等。湿地恢复(Wetland restoration) 即对受损湿地在人工控制下恢复，使之还原至从前的湿地植被和功能状态( Malterer&Johnson，1998)。本文以衡水湖植被恢复的过程为例，总结有关的理论和技术。2 湿地生态系统的特点2.1 脆弱性湿地对水资源

5、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。 2.2 过渡性 湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。2.3 结构和功能的独特性湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特。2.4 较强的自净和自我恢复能力湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和

6、自我恢复能力。3 湿地植物种类湿地植物包括沼生植物、湿生植物和水生植物。它们生长在地表经常过湿、常年积水或浅水的环境中，植物的基部浸没于水中，茎、叶大部分挺于水面之上，暴露在空气中，因此，又具备陆生植物的某些特征，水生植物则沉于水中，所以湿地植物是水生和陆生之间的过渡类型，具有适应于这一特殊生境的生态特征1,2 。我国湿地植被具有种类多、生物多样性丰富的特点。据本次调查统计，我国湿地高等植物约有225科815属2 276种(表1)。苔藓植物有64科139属267种，其中以凤尾藓科种数最多，其次为柳叶藓科、泥炭藓、青藓科、蔓藓科等。蕨类植物有27 科42 属70种，其中金星蕨科种数最多，其次为木

7、贼科、蹄盖蕨科。裸子植物有4科9属20种，包括松科、杉科、麻黄科和买麻藤科。被子植物有130 科、625属、1 919种，以禾本科种数最多，其次是莎草科、菊科、唇形科、蓼科、毛茛科和黎科等。在我国湿地植物中，有国家级保护野生植物6种： 中华水韭、宽叶水韭、水松、水杉、莼菜、长喙毛茛泽泻，国家2级保护野生植物有水蕨等11种。4 湿地植被的特征湿地植物区系特征植物区系学是研究世界或某一地区所有植物种类的组成， 现代和过去的分布以及它们的起源和演化历史的科学3。分析湿地植被的植物区系特点、性质对于认识湿地植被本身的特点、分布、发生历史及经济意义等都是很重要的。我国湿地植物区系总的说来，具有以下几点基

8、本特征。4. 1 植物种类丰富我国湿地高等植物有225科815属2 276种，分别占全国科、属、种数的63.7%、25.6%和7.7%。如我国的草本沼泽的植物种类非常丰富，有1000多种， 组成了多种多样的沼泽类型，广泛分布于全国各地的河滩、湖滩、海滩及洼地， 乃至河、湖表面。物种的丰富程度通常直接从某地区某类型的物种数来表达。我国植物区系比较丰富，种的密度为0.0028个/km24。而根据已知的我国湿地高等植物种数及其多占面积测算，其种的密度为0.0059个/km2，是全国种的密度的2倍以上。4. 2 地理成分复杂我国除具有复杂的自然条件和悠久的历史外，我国所处于复杂的地理位置，西连欧非，东

9、通北美，南接印度马来西亚；我国南部更是北方劳亚古陆和古南大陆(冈瓦纳)植物区系的汇集地， 因此大大丰富了我国植物区系的地理成分。由于湿地植被分布广泛，受各自然地带的影响，湿地植物区系比较复杂，以温带成分为主5,6。4. 3 广布植物繁多广布种主要包括淡水水生植物、盐生植物和伴人植物。淡水水生植物则属于湿地植物。如挺水植物芦苇是分布最广的被子植物，除了南美洲亚马逊地区，几乎全世界都有分布。宽叶香蒲和狭叶香蒲的分布也与芦苇相似，只是在个别地区(澳大利亚) 缺乏。很多淡水的水生植物，特别是浮水和沉水植物都是世界广布种。在广布植物成分中有许多水生和沼生的草本属，如莎草、藨草、灯心草、香蒲、浮萍、眼子菜

10、、狸藻、茨藻和大叶藻等约40多属6，普遍分布在全国各地湖沼中或海滨，是湿地植被的主要组成成分。5 湿地植被面临的问题与威胁许多湿地植物的生长依赖于其特殊生境，一旦其生存环境遭到破坏，这些植物将也将陷入灭绝的境地，而这些植物组成的湿地植被又是许多动物的主要觅食和栖息场所，植被遭破坏，则生活其中的动物也将难以幸免。在所有危及湿地植被的因素中，下列人为活动的影响是最大的：5. 1 围垦和滥采乱挖由于大面积的围垦养殖和湿地造田工程，使得许多湿地植物群落被毁灭或遭受到生存威胁，如红树林、柽柳( Tamarix )林等。有些湿地植物具有较高的经济价值，人们为追求短期经济效益而无节制地进行采挖，造成资源趋于

11、枯竭之地，如明党参、珊瑚菜等。5. 2 环境污染近年来严重的环境污染，对湿地植被和植物的破坏作用是巨大的，造成了一些抗性弱的植物或群落逐渐消亡，越来越稀见，有的湿地植物甚至已濒临绝迹的境地，如中华水韭、野生莼菜、毛根泽泻等。环境污染同时造成的另一后果是一些抗性强的植物泛滥成灾，严重破坏了湿地生态系统的平衡。5. 3 肆意侵占近年来随着经济建设的迅猛发展和城镇化进程的快速推进，城镇、村庄周围大量水域被肆意侵占，或填埋筑路，或填埋建屋，使许多水生、湿生植物惨遭灭顶之灾，赖以生存的湿地动物也同时丧失了栖身之地。5. 4 盲目开发一些沼泽地被盲目开发，或开办牧场，或挖沟排水，或兴建旅游设施，既破坏了湿

12、地生态系统，同时也破坏了优美而特殊的湿地景观。6 湿地植被的恢复技术6.1 生态补水衡水湖湿地退化的关键因素是水资源匮乏。强化水资源统筹规划和统一调度，结合黄河流域中游节水型社会试点和向下游分水工程，实现水资源的优化配置与调度是补充湿地水资源的重要途径。在湿地区域尽量控制地下水的开采，遏制地下水位下降；建立天然湿地补水的保障机制，将湿地水文变化控制在其阈值内。通过节约淡水资源、实施跨流域调水等措施满足湿地生态环境需水量，恢复退化湿地的植被及湿地生态系统的结构与功能。8-106.2 封育在典型湿地退化区，对退化湿地采取封育措施，是退化湿地生态恢复的重要措施之一。通过对衡湿地水域典型湿地退化区封育

13、研究，结果表明，与未封育湿地退化区相比较，封育湿地退化区的植被总盖度由45.7%提高到77.2%，植被平均高度增加了40.9%，植被地上总生物量增加了71.1%。实施封育技术措施，可有效控制人为活动对湿地植被的干扰，促进湿地植被恢复，丰富生物多样性，增加植被覆盖度，提高湿地植被生物量。6.3 控制湿地营养物质由于水体的营养富集作用，在淡水湿地中富含营养物质。营养物质含量受水源区来水以及湿地生态系统本身特征的影响。恢复湿地生态系统，需要对湿地系统中的有机物质进行调整，降低湿地生态系统中有机物含量。常用的方法有吸附吸收法、剥离表土法和收割法。吸附吸收法：水体水质可被自然吸附和吸收过程改善。湿地是公

14、认的营养物质和其他化学物质的处理站，利用人工湿地进行污水处理以证明这一点。此外，有研究表明:在半自然的湿地中，输入的营养物质可以被储存在泥里，直到达到饱和状态。因此，对于营养物质富集不十分严重的湿地，可以利用湿地系统本身的吸附作用降低水体中营养物质含量。剥离表土法：由于营养物质长期积累，使湖泊底部沉积大量营养物质。对于富集营养物质的湿地，除去上层土壤是一种减少营养物含量的有效方法。分离土壤可以带来两方面的效益:一方面，它相当于在湿地开挖浅水湖，有助于提高湿地蓄水量;另一方面，分离的表土含有大量营养物质，有助于作物的生长。收割法：收割植被，尤其是除去成熟的植被，会使湿地中养分减少。研究表明:收割

15、植物对湿地系统中降低钾、磷含量有明显的效果，但对氮含量无影响。因为每年通过沉积输入的氮含量和收割季节时输出的氮含量相当。虽然使用收割法降低营养物质耗费时间长，费用高，但它依然是湿地内进行硬营养物质调整的最有效的方法之一。衡水湖每年花费大量人力，收割蒲草、芦苇等大型水生植物，不仅减少湿地系统的营养物质，也增加收入。6.4 人工种草、栽植湿地植物6.4.1 土壤改良与种草在典型盐沼湿地区，为尽快恢复湿地植被，可采用土壤改良与种草相结合技术进行恢复。具体做法是：播种前采集土样，分析土壤的含盐量，然后深翻土壤至4060cm；深翻后，根据土壤含盐量施用硫磺粉。含盐量0.3%0.5%的地块每亩施硫磺203

16、0kg，含盐量0.6%0.9%的地块每亩施硫磺6070kg，向地块中灌水，并种植苜蓿、冰草、黑麦草)等。实验证明，该项技术能有效地恢复盐沼湿地区的植被。6.4.2 栽植湿地植物在湿地退化区，通过人工栽植芦苇、香蒲(Typhaorientalis)、柽柳等湿地植物，可以加速湿地植被的恢复进程。在水位较高、地表有积水、能够进行生态补水的沼泽区，采用植苗技术栽培芦苇和香蒲。实验结果表明，芦苇栽植当年植被平均覆盖度可达到36.8%，香蒲可达到29.8%。在地下水位较低的湿地区，栽培柽柳也可以提高植被覆盖度，栽植当年覆盖度可提高26.1%。因此，采用人工栽培植物也是湿地生态恢复的重要途径。6.4.3 生

17、态农业和“退耕还湿”工程湿地周边地区开展的绿洲农业、生态农业建设，极大地减少了农业生产对水源和环境的污染。生态农业的发展，可有效利用水资源，能为湿地植被恢复提供大量的水源补给，进而提高湿地生态环境的承载能力，有效遏制生态环境脆弱化现象的发生。湿地区的调查资料表明，在传统农业时期，由于对水资源的无节制利用，地处水陆交错带的沼泽区，因地下水位下降和地表水资源的补给减少，沼泽面积不断萎缩，湿地植被生物量降低；实施生态农业战略以来，湿地区水资源得到补给，与2005年相比，2010年湿地区面积增大了8.4%，植被生物量提高了28.9%。因此，湿地水域中水陆交错带陆地系统开展生态农业建设，可为湿地生态系统

18、生态恢复提供屏障。6.5 恢复湿地植被方法湿地植被或水生植物的恢复途径靠种子库、种子传播和植物繁殖体等方式进行。6.5.1 种子库和孢子库排水不畅的土壤是一个丰富的种子库，与现存植被有很大的相似性。但湿地植被形成种子库的能力有很大不同，因此，种子库的重要性对不同的湿地类型也有所不同。一般来说，丰水枯水周期变化比较明显的湿地系统中会含有大量的一年生植物种子库，人们可以利用这些种子库进行湿地生态系统恢复。6.5.2 种子传播许多湿地植物能很好地适于水力传播，其种子在水中有浮力。种子漂浮时间对水力传播的有效性至关重要，它变动性很大，一般在一周或到几年之间。种子通过水力进行长距离传播很重要，大多数湿地植被种子可以通过洪水冲击的方式到达研究的湿地领域。此结果表明水力传播对湿地恢复点内种子的重新分布的重要性。蒲草是引黄河水传播到衡水湖的。6.5.3 植物繁殖体湿地植物的某一部分有时也可以传播，而后恢复生长。不同苔藓植物的部分被风力传播到沼泽表面，并在上面重新生长。许多湿地植物是由其小的植物部分传播、繁衍的，这些繁殖体对于促进此植物群落的发展尤其重要。7 结论植被不仅是湿地重要组成部分，而且在湿地系统中，有着净化水质，美化环境的功能；增加了湿地系统的生物多样性，并且提升了人工湿地系统的可观赏性。为了保护湿地及其植物资源，让湿地植物资源充分发挥其应有的作用，应当坚持保护和合理利用相结合的