湿地生态与水环境ppt

湿地生态修复理论和技术李秋华2009年4月一湿地概述二湿地污染与环境效应三湿地修复基本理论四湿地修复的技术与措施

一湿地概述1）湿地的定义及特点

★湿地是地球上一种重要的生态系统。它处于陆地生态系统（如森林和草地）与水生生态系统（如深水湖和海洋）之间。换言之，湿地是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带，（Ecotone）。湿地结合了陆地生态系统的属性，但又不同于二者。

1）湿地的定义及特点

★根据Ramsar公约，湿地是沼泽、泥炭地或水陆地。它可以是天然的或人工的，具有临时的或永久的水源，其水质可以是淡水的、半咸水的或咸水的。湿地也包括低潮时不超过6m的水域(Batt

etal，1989)1）湿地的定义及特点★1971年2月2日在伊朗Ramsar签定，1983年修改完善。我国1992年7月1日参加。《湿地公约》共有12个条款，总的原则是呼吁世界各国通过国家行动和加强国际合作改善全球范围内的湿地保护和合理利用工作。

盘锦湿地生态系统野外观测站1）湿地的定义及特点★湿地的水文条件是湿地属性的决定性因子。湿地与陆生系统的分界在土壤分饱和范围的边缘；而与深水系统的交界一般定为水深2m约相当于挺水植物可以生长范围边界。★水的来源（如降水，地表径流，地下水，潮汐和泛滥河流），水深，水流方式，以及淹水的持续期和频率决定了湿地的多样性。2）湿地生态系统的组成★无机环境太阳辐射能；温度、水分、空气、岩石、土壤和各种营养元素等物理、化学环境条件；以及生物物质代谢的原料如CO2、H2O、O2、N2和无机盐类等，它们构成生物生长、发育的能量与物质基础，又称为生命支持系统。

生态系统的核心，可以分为三大类群★生产者绿色植物、化能合成细菌★消费者★分解者2）湿地生态系统的组成3）湿地的分类按照《39号通告》①内陆淡水湿地；②内陆咸水湿地；海岸淡水湿地；海岸咸水湿地。按《湿地公约》①淡水湿地；②咸水湿地；人工湿地；4）中国湿地分布东北湿地内蒙古湿地青藏湿地西南湿地华中湿地华南湿地华北湿地西北湿地东北地区湿地镜泊湖长白山天池华北地区湿地白洋淀南四湖南四湖华中地区湿地洪湖洪泽湖大闸蟹千岛湖西南地区湿地丽江抚仙湖泸沽湖华南地区湿地台湾日月潭内蒙古湿地草原上的珍珠呼伦湖科尔沁湿地呼伦贝尔草原西北地区湿地月牙泉喀纳斯湖青藏地区湿地纳木错羊卓雍湖首批被列入的７块国际重要湿地1、扎龙自然保护区

位于黑龙江省齐齐哈尔市，面积约210000公顷。区内湿地主要有湖泊、沼泽、湿草甸3种类型，芦苇沼泽面积最大。保护区内有高等植物67科468种、鱼类9科46种、鸟类48科260多种，而鹤类是本区的主要保护对象，由以丹顶鹤、白枕鹤为主。1黑龙江扎龙自然保护区2、向海自然保护区位于吉林省西部的通榆县境内，面积约105,467公顷，区内有有3条河流、22个湖泊以及数以百计的泡沼和大面积的沼泽。保护区内现已发现鸟类253种；兽类30多种；两栖爬行动物8种；鱼类30多种；野生植物600余种。本区内有6种鹤，其中3种在此繁殖；东方白鹳在区内营巢繁殖。该保护区以鹤类、白鹳和蒙古黄榆等为主要保护对象。吉林向海自然保护区鹤舞向海3、东寨港自然保护区

位于海南省琼山县，面积3337.6公顷，主要保护对象是以红树林为主的北热带边缘河口港湾和海岸滩涂生态系统及越冬鸟类栖息地。东寨港有红树林植物26种，半红树林和红树林伴生植物40种，占中国红树林植物种类的90％；该地栖息的鸟类有159种，其中列为中澳保护候鸟协定的鸟类有35种（名录共有81种），列入中日保护候鸟协定的有75种。东寨港是许多国际性迁徙水禽的重要停歇地和连接不同生物区界鸟类的重要环节。海南东寨港红树林自然保护区4、青海鸟岛自然保护区位于青海省的青海湖，海拔3200米，面积695200公顷。青海湖及环湖地区的鸟类有162种，其中以水禽为主，主要的4种大型水鸟鱼鸥约9000多只，鸬鹚近5000只，斑头雁12100余只、棕头鸥21300多只。此外，迁徙途径此区停歇的水禽有近20种，数量达7万多只。该区是黑颈鹤的栖息、繁殖区，春季约有20多只在此栖居，少数参加繁殖。冬季有大天鹅在此越冬，数量最多时达1540多只。此外，该区还有大量鹬类和一些猛禽的繁殖种群。青海鸟岛自然保护区5、湖南东洞庭湖自然保护区位于湖南省东北部，总面积19万公顷。本区有维管束植物159科1186种、鱼类23科114种、鸟类41科158种，其中有国家重点保护的鸟类32种。东洞庭湖自然保护区是候鸟重要的越冬地，每年约有1000万只候鸟在此越冬。湖南东洞庭湖自然保护区6、鄱阳湖自然保护区

位于江西省北部，面积22,400公顷。该湖区受修河水系和赣江水系影响，枯水期保护区水落滩出，形成草洲河滩与9个独立的湖泊；丰水期9个湖泊融为一体，形成鄱阳湖水一片汪洋。该地是迁徙水禽及其重要的越冬地，保护区共有鸟类近250种，其中水禽108种，主要水禽有白鹤、白鹳、天鹅和多种雁鸭类。湖泊中有122种鱼类，其中不乏商用鱼类。据1998年冬观测，有越冬候鸟近10万只，其中白鹤1500多只、白枕鹤1000多只、小天鹅2000多只、白琵鹭2000多只、雁鸭类各3万多只。江西鄱阳湖自然保护区7、米埔和后海湾国际重要湿地位于香港西北部，总面积1,500公顷。湿地区内主要有鱼/虾池塘、潮间带滩涂（包括咸水滩涂）、红树林潮间带滩涂等3种湿地类型。湿地区内高等植物约190种、鱼类约40种、鸟类约280种。主要保护对象为鸟类及其栖息地。香港米埔湿地青海湖鸟岛三江平原沼泽长江中下游稻田河流海南红树林洞庭湖湿地中国湿地分布5）国内湿地研究现状①滩涂湿地的资源、环境及演变等基础科学的研究；（杨世伦，李从先等）②湿地生态农业的研究；（仇荣亮，吴飞天等）③滩涂湿地开发的政治、经济政策与开发机制，及一体化的海岸带综合管理模式研究；（王资生，王晓东等）5）国内湿地研究现状④湿地生物多样性的保护、恢复与自然保护区的建立与管理；（李少梅，徐海根等）⑤湿地开发与资源、环境保护相互均衡机制研究；（黄静伟和洪家珍，曹慧等）⑥湿地的生态、经济和社会效益评估；（张明祥，严承高等）⑦关于湿地植被的研究。（李英年，倪志英）6）人工湿地

人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统类似自然沼泽地，但由人工建造和监督控制，是一种人为地将石砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。

6）人工湿地☆主要组成部分：人工基质、水生植物、微生物

人工湿地对污水的净化是基质、水生植物和微生物共同作用的结果。6）人工湿地在人工湿地中急待解决的问题主要表现？①人工湿地对有机物、磷素、氮素等污染物去除机理需进一步研究；②人工湿地基质对湿地除去污染物效果需进一步研究；③人工湿地的运行和管理需进一步研究二湿地污染与环境效应污染源主要包括：无机污染和有机污染无机污染：大气污染的臭氧和二氧化碳，N，S氧化物和重金属及放射性元素等。有机污染：城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水造成的污染。1）污染物在湿地中的迁移转化★P的迁移1）污染物在湿地中的迁移转化★P的形态1）污染物在湿地中的迁移转化2）湿地污染的危害与影响★水体富营养化★湿地景观类型丧失★湿地生物多样性减少3我国湿地污染现状与湿地退化滨海湿地，据初步估算，累计丧失面积已占我国总滨海湿地面积的50%。我国红树林总面积已不足1.5万公顷，比上世纪50年代减少73%；我国珊瑚礁分布面积减少80%3我国湿地污染现状与湿地退化我国湿地污染更为严重，辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江、松花江七大水系有63.1%的河段水体遭到污染，全国有2/3的湖泊水体不同程度出现富营养化；沿海近53.4%变成Ⅲ~Ⅳ的水体，赤潮发生的频率增加。

洞庭湖

(1)产出功能:(2)调节功能:(3)生态功能:(4)降解功能:(5)其他功能:

产生人类需要的粮食、药材、工业原料（动植物、矿产、水产）、生活资源。调节气候，调蓄洪水保护生物多样性，维持生态平衡。净化水中污染物质美化环境、旅游、航运、各种动物的栖息地洞庭湖的功能:洪水一大片，枯水几条线洞庭湖的面积有什么变化？引起变化的原因是哪些？原因对策自然原因人为原因危害退田还湖，平垸行洪,移民建镇泥沙淤积，湖面减小

围湖造田,湖面减少禁止长江中上游天然林的砍伐,植树造林,保持水土,减少泥沙淤积(1)调蓄洪水的能力下降,洪涝灾害频繁(2)影响航运(3)破坏生物多样性50年代的洞庭湖区90年代的洞庭湖区1洞庭湖区萎缩的原因泥沙淤积、围湖造田。人多地少，围湖垦田能扩大耕地面积，增加粮食产量２围湖造田对湖区社会经济发展的主要影响。好处：增加粮食，带来经济效益负面影响：带来洪涝灾害和环境恶化50年代和90年代的洞庭湖区图探究：三湿地修复基本理论1湿地修复概述词语英文用词涵义湿地恢复Wetlandrestoration一个湿地在被人类活动扰动或者改变了的条件下，返回先前的存在状态。湿地重建Wetlandcreation一个较高的台地或者其他非湿地区通过人类活动而建造湿地。湿地修复Wetlandrehabilitation湿地生态系统部分或者全部结构或功能的修复。湿地改善Wetlandenhancement通过人类活动增加已有湿地的功能。2湿地修复的理论依据1）来源于恢复生态学2）恢复生态学：研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复和重建技术与方法、生态学过程和机理的科学（余作岳等，1996）3）生态恢复：是根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程技术与方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及外界的物质、能量和信息流动过程和时空次序，是生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定或原有乃至更高的水平。2湿地修复的理论依据在把握恢复生态学的理论基础上，结合湿地生态系统的特点，同时考虑到湿地污染的特征，从生态学、水文学、湿地科学及系统学等方综合着手，湿地污染修复还主要包括如下的基础理论：2湿地修复的理论依据★

水体自净理论实质上是指水体的物理、化学和生物3个方面。★生态恢复工程技术理论是在恢复生态学的指导下，按照生态恢复的目的所采取的恢复手段。技术上分生物技术和工程技术。2湿地修复的理论依据★自设计理论该理论认为，只要给定足够的时间，随着时间的进程，湿地将根据环境条件合理地组织自己并会最终改变其组分。（Mitsch）自设计理论将湿地修复放在生态系统层次考虑，不考虑缺乏种子库的情况，其恢复的是环境决定群落。而设计理论把湿地修复在个体或种群的层次上进行考虑，恢复的可能是多种结果。2湿地修复的理论依据★生态演替理论演替理论对湿地生态系统修复指导意义在于：①对非湿地生态系统来讲，可以人为地创造条件改变其演化顶极使之向湿地生态方向演化。②对现有湿地生态系统的人为干扰要有一定的限制，否则就会引起湿地生态系统的退化。2湿地修复的理论依据★扰动理论扰动直接影响着生态系统的形成、发育和演变过程。扰动分为自然扰动和人为扰动。扰动理论指导湿地修复，①需要查清湿地生态系统受到外来扰动的类型和作用形式，辨识其属于正向还是负向扰动；②利用正向扰动的作用促进湿地生态系统演替发育，抵御和消除负向扰动，以修复湿地生态系统。2湿地修复的理论依据★系统理论

系统思想就是要求从整体上认识湿地的修复。湿地水环境、湿地土壤和湿地植物均属于湿地生态系统的重要组成部分，当然要对湿地水环境、土壤和植物进行物理、化学和生物等方面进行单独修复，但是必须湿地生态系统结构的整体性和功能的整合性。3湿地修复的基本原则①依据湿地生态过程（水文、生物地球化学、生态系统动态、物种适应等）规律，恢复和重建具有组织、自我维持及自我设计的湿地生态系统。②充分利用自然能源，如太阳能、水能和水中的营养物质等，尽量减少人为输入和管理强度。③湿地生态系统那个抵御自然灾害（洪水、干旱、风暴、种群异动等）的扰动，并能从各种扰动中迅速自我恢复。④湿地生态系统具有多种功能，提供多种效益，其中可以有1~2个主要目标。3湿地修复的基本原则⑤湿地是介于高地和水体的过渡带，要考虑它的生态交错带特点，同时，在湿地周边考虑建设缓冲带，防止高地环境和径流的影响。⑥注重生态系统的功能，而不是形式的恢复与重建。3湿地修复的基本原则⑦外来物种入侵和生物死亡是恢复与重建过程中常见的现象，应注意修复过程的监测，消除外来物种的入侵。⑧湿地修复是一个长期的工程。

除上述原则外还要考虑地域性和生态学的原则。4湿地修复的目标1）恢复诸如废弃矿地这样极度退化的生境；2）提高退化土地上的生产力；3）在被保护的景观内去除干扰以加强保护；4）对现有的生态系统进行合理利用和保护、维护其服务功能。4湿地修复的目标稳定状态原始生态系统改进恢复修复退化退化生态系统恶化生态系统结构生态系统功能退化生态系统恢复的不同选择途径5湿地修复的技术与措施1）湿地修复技术①物理修复技术主要有土壤渗滤法和调水冲洗法土壤渗滤法：土壤的多植物根系及水流流速较缓，将各种污染物质截留在湿地生态系统中