湿地生态学-第11章-湿地服务和功能

湿地的服务功能有多大的价值?一项研究认为：内陆湿地每年产生的价值为14785美元/公顷，而沿海河口湿地每年产生的价值为22832美元/公顷。另一个研究计算全球湿地总价值为每年18万亿美元。一些人反对给自然定价，因为不是所有对人类重要的东西都有价格。然而，

运用货币评估自然服务的研究在经济学领域发展迅速。也许你对这类研究不以为然，但是你至少应该明白它们是怎么做的。在本章中，我们会用许多例子来说明湿地提供的服务，并且主要关注三个方

面的服务：食物生产、大气调节、文化和娱乐。第十一章服务和功能本章内容●

11.1湿地拥有高生产力●

11.2湿地调节气候●

11.3湿地调节全球N

循环●11.4湿地支撑生物多样性●11.5湿地提供娱乐和文化服务●

11.6湿地会消减洪峰●

11.7

湿地记录历史●

11.8服务总和：

WWF

和MEA的湿地服务评估11.1

湿地拥有高生产力植物吸收的太阳能是地球上所有生命的基础。湿地为人类提供了大量的食物，包括水稻、鱼类、两栖动物、甲壳类和哺乳类等。

丰富的物产说明了湿地的高生产力。湿地是地球上生产力最高的生态系统之一。在本节中，我们将讨论湿地生产力这么高的原因。木本沼泽和草本沼泽位列地球上生产力最高的生态系统，他们能够比肩热带雨林和农田生态

系统

。但是与农田不同，自然湿地的高生产力不需要

消耗汽油、肥料等化石燃料，不需要人类管理。

也没有重型机械。湿地可以被看做自然景观上的工厂，他们生产的有机物和氧气等物质产品能够供养周边的生

态系统

。200

600

1000平

均

净

初

级

生

产

力(g

·m⁻².年-

¹)木本和草本沼泽热带雨林热带季雨林

温带常绿林

温带落叶林

北方针叶林

稀树草原

耕地林地和灌木

温带草地湖泊和溪流

冻原和高山草甸

荒漠灌丛岩石、冰和沙11.1.1湿地的初级生产力很高11.1.2湿地拥有很高的次级生产力●较高的初级生产力为构建其他生命形式提供了基础。●湿地动物群落的生产力大约是每年9.0g/m²

,是陆生动物群落的

3

.

5倍。●这些产品既有直接的经济价值(如捕鱼、诱捕和打猎),也有难

以测定的价值(如碳循环、娱乐、为濒危动物提供食物)。一些案例中，次级生产的区域与初级生产的区域相距甚远●

案例一：墨西哥湾河口的虾捕获量

与盐沼的面积有惊人的相关性。●

案例二：非洲河流的泛滥平原的面

积能够预测这些河流的渔获量。●

基于河流泛滥平原的最大水淹面积，

全球热带泛滥平原的年捕获量为40-

60

kg/hm²。●

而且在世界范围内存在如下定量关

系：面捕获量

(kg)=5.46×

泛滥平原面积(hm²)植被覆盖的河口面积(hm²)图11.2近海的年捕虾量与河口植被面积之间的

关系(来自Turner

1977)。每年近海岸的虾捕获量(kg)11.1.3多数能量流经基于分解者的食物网●在地球生态系统中，湿地是初级生产力的主要来源之一。●

初级生产力只有非常少部分(不超过10%)是被动物直接消耗掉

的

；绝大多数的初级生产力(约90%)是直接流向分解者，最先

由分解者(包括昆虫和细菌)处理。在多数情况下，

湿地动物捕食以分解者为食的次级生产者。●例：●

混合落叶林，食植动物仅消耗初级生产力的1%。●

食植动物在草地的消耗比例约为8%。●

在泥炭沼泽和盐沼，食植动物仅消耗初级生产力的10%呼吸能量耗散对一个滨海沼泽能量流的详细分析，这里没有泥炭积累10%食植性昆虫蜘蛛微表层细菌和真菌微型动物维管束植物90%碎屑阳光与河口交换长嘴秧鸡蛋牛背鹭麻雀和

鹤

蛋稻鼠浣熊成年捕食者

鱼类小型底栖

动物小鱼和幼鱼微藻类一个正在积累泥炭的湿地的简化版本(酸沼、泥炭

的图片来自C.Rubec;驼鹿、青蛙和苍鹭的图片来

自B.Hines,U.S.FishandWildlife

Service)一部分被次级生产者消耗，然后被湿地大型动物取食泥炭积累

很少部分被湿地动物直接消耗11.1.4湿地可能只是季节性地被利用●

许多动物只在每年的一段时间才利用湿地。●

例：●东非大草原动物迁徙的原因：该区域的水有效性具有两个时间尺度上的变

化(由雨季驱动的年循环变化和由平均年降水量变化引起的长期波动)。●在半干旱地区，干旱迫使食植动物集中或停留在距离永久供水点(如河流

和草本沼泽)20km的范围内。●

总之，由于野生动物每年都在湿地与旱地之间迁徙，因此

景观能够支持更多的动物种群。11.1.5

例外情况●水生植物例外。与陆地植物相比，水生植物具有较低的生产力。·

三种解释：(1)陆地植物拥有复杂的冠层，具有多层叶片，可

以更充分地截获阳光；(2)陆地植物的叶片可以适应较高或低

的太阳辐射；

(3)气体分子的扩散速度在空气中大于在水体中，并且大气CO₂

的总量大于水体。●水生植物较低的生产力可能是因为CO₂

和光供应不足。●

泥炭沼泽的生产力也很低，可能是因为养分水平较低和生长季

较短。北方一些湿地厚厚的泥炭层是上千年积累的结果。11.2

湿

地

调

节

气

候湿地在气候调节中具有重要作用，包括碳储存、CH₄

的产

生和历史上的煤炭形成●

大气CO₂

含量是控制地球温

度的一个重要因素。·CO₂对太阳光的热量是完全

透过的，但是却能够将地球

散失的热量反射回地球，导

致地球的温度升高。这是温

室的基本工作原理，也是温

室效应

(greenhouse

effect)

术

语的来源。·工业革命以来大气CO₂的持

续升高(右图)是造成全球

气候变化的一个重要原因。大气CO₂

浓度逐渐增加。

CO₂的变化还存在一个年内

循环：每年夏季北半球植物的生长会使大气CO₂

浓度下降约5ppm,

冬季的分解作用将这些CO₂返回大气。湿地通过泥碳储存CO₂,从而降低大气CO₂

浓度的增速。340335330325320310年份11.2.1

碳储存390385380375370365355345：氧化

碳浓度

(

p

p

m)湿地与CO₂浓度的关系·

木本沼泽和草本沼泽植物可以从大气中高效吸收CO₂,所以这些湿地在移

除大气CO₂

和冷却地球过程中尤为重要。●泥炭沼泽的分解速率远低于生产速率，导致大量的泥碳以半分解的植物

残体的形式被保留下来。●全球大约有5亿公顷的泥炭沼泽，约占地球无冰川陆地面积的4%。如果地

球上的泥炭沼泽全部被破坏，那么大约有5000亿吨碳将进入大气。说明大的泥炭沼泽在保护地球免受变暖威胁方面非常重要。●人类活动会干扰湿地的碳储存速率。湿地排水会增加有机质的分解速率，

从而向大气排放更多的CO₂

。

湿地排水也会增加火灾频率，进一步提高CO₂

产

量

。●温度升高也会增加泥炭的分解速率，加速CO₂气体的排放速度，导致全球平均温度进一步增加。11.2.2

甲烷的产生●

甲烷

(CH₄)是一种非常简单的分子，也是地球大气中含量最丰富的的

有机物。尽管它的浓度不高，但因为能吸收红外光，而成为一种重要的

温室气体。·一个甲烷分子产生的温室效应相当于23个CO₂分子。●大气中的甲烷浓度在逐渐增加。在过去的65万年间，甲烷浓度在冰期约

400ppb与间冰期约700ppb之间波动。从冰芯提取出来的空气样本表明：甲烷浓度在过去200万年间缓慢地从约700ppb增加到1000ppb,

其中在1970到1980年间增加的更为迅速。2005年的甲烷浓度(1774ppb)是其他

间冰期记录浓度的两倍以上。甲烷浓度(ppb)1800175017001650160015501982

1986

1990

1994

1998

2002

2006年份大气的甲烷浓度逐渐增加。在调节大气甲烷的过程中，湿地的作用非常重要，

但没有被中分了解。自然湿地的甲烷排放量占陆地生态系统甲烷排放量的1/3—1/2。这些甲烷数量

约145Tg(1Tg=10¹²g),

其中25%来自热带和亚热带木本和草本沼泽，而60%来

自高纬度的泥炭沼泽。来源：改编自

Aselman

and

Crutzen(1989)。农业是另一个主要的甲烷排放源，约占全球排放总量的1/3,

主要来自反刍动物和水稻田土壤。按每平方米计算，

水稻田比自然湿地具有更高的甲烷排放速率，达300-1000总和

7.00

100-300a.水稻田有两个与温度相关的生长季，导致它的速率变幅达到从300mg

CH₄·m⁻²·

d⁻¹到1000mg

CH₄·m-²·

d-¹。水稻田310+

1.31

130

145面积(×10¹²m²)

平均淹没时间(d)

释放量(Tg/年)湖泊酸沼泛滥平原草本沼泽

碱沼木本沼泽表11.

1

利用野外实测数据估测的全球湿地甲烷释放量释放速率CH₄

·m⁻²

·d⁻¹)0.12

1.87

0.82

0.27

1.481.13431510025380843651781222491692742510172026湿地类型(mg湿地甲烷排放和降解的方式·(1)

产甲烷古菌的分解产生。(一群厌氧的、并生活在高度还原条件下的古老细菌。他们利

用其它分解者产生的CO₂

作为基质，将它与H

元素结合：4H₂+CO₂=CH₄+2H₂O)。·

另一类微生物会消耗甲烷，在无氧条件下，甲烷氧化至少需要3分钟，由另种不同的古菌与硫

酸盐还原菌形成聚生体。●

因此，湿地甲烷的排放量最终取决于局域环境如何影响上述两类微生物的相对组成和活性。·(2)在一些情况下，植物通气组织给甲烷扩散到大气提供了通道。如冰沼草、苔草、箭叶芋、

香蒲等。·(

3

)

当

甲烷进入大气层，它会在与羟基自由基(OH-)的反应中被降解，

OH

产生自大气的光

化学作用。●案例：1992年曾发生过一次大气甲烷浓度升高的速率剧烈下降的情况。这可能是因为在1991年7

月喷发的纳图博火山释放了大量的物质进入热带平流层的底部，改变了光化学作用，进而加速

了大气OH

对CH₄的降解。11.2.3

煤炭的形成●

从较长时间尺度来看，人类的文明依赖于一种湿地产品：煤炭。煤炭的开采是

引发工业革命的重要原因。●

煤炭来自过去长期存在的木本沼泽。通过燃烧煤炭，人类释放了曾经被湿地固

定的CO₂—这也是为什么煤炭被称为化石燃料的原因。●

燃烧煤炭是造成大气CO₂

浓度升高的最明显原因(但不是唯一原因)。通过去

除和储存大气CO₂,湿地能够抵消煤炭燃烧造成的CO₂浓度升高。●

煤炭开采也会释放甲烷。11.3

湿地调节全球N循环N的有效应对湿地动植物的分布和数量很重要。本节我们讨论湿地在N循环中的重要作用。11.3.1N元素在空气中很多，但在生物体很少●大气的组分：78%氮气、21%氧气，只有痕量的CO₂

和CH₄。●氮气的一些重要特征：·

(1)地球大气以N₂

为主的特征与邻近连个星球(金星和火星)大不相同。●

(2)N

对于氨基酸的构建至关重要，每个氨基酸分子里都有一个N

原子，

而氨基酸是构成蛋白质和生命的基本组分。·

(3)只有少数生物可以从大气中固氮，动植物的生长都收到N有效性的

限

制

。·

(4)催化氮气转变为生物可利用N的酶(固氮酶)职能在无氧环境下发挥作用。

可能是因为它产生于地球早期，那时候大气还处于无氧状态。●总之，氮的不足是植物和动物生态学的核心主题。11.3.2

湿地氮的化学转化●湿地是氮循环中重要的组成部分，因为低氧或无氧环境会导致氮进行化

学转化。这就意味着N元素在湿地中可以在一系列化学态之间进行转化。●湿地的大多数氮储存在有机沉积物中，我们可以在两个尺度上研究N的

移动和转化：·

(1)在湿地内部，N的流动主要发生在三个组分之间：有机物、表层氧

化层、深层厌氧层。●(2)在景观尺度上，N

在另外三个组分之间流动：周围陆地景观、湿地、

大

气

。湿地内部的N

转化缺

氧

：有机N被部分分解，产生NH₃——

氨化作

用

(ammonification)。有氧(靠近土壤表面

)

:NH₃

通过化能自养型

细菌氧化为NO₃——

硝化作用(nitrification)。N

浓度梯度：NH4+

从无氧区域向上扩散；而NO₃向

下扩散(见插图)扩散NH-N固定

有机N扩散有机N扩散硝化扩散反硝化—HNO₃

淋溶空

气水体氧化层还原层HNO₂→HNO₃

硝化NO化学分解还原层根

系氧化层NH₄-N用友NH₄-NNI-N表11.2湿地的固氮作用和反硝化作用湿地类型温带泥炭沼泽泛滥平原热带泥炭沼泽木本沼泽泛滥平原水稻田总和陆地总和固氮作用

反硝化作用平均速率

总量

平均速率

总量湿地既可以

增加又可以降低水体中

的N湿地是N源

还是N库取1.5决于固氮和

反硝化的相

对速率139来源：引自Armentano

and

Verhoeven(1990)。景观尺度的N转化●在景观尺度上，氮进入湿地的途径包括固定、径流和降水。输出途径包括径流和反硝化作用生成的气态氮。(g

·

m⁻²

年

-

¹)

(Tg/年)

(

g

·

m⁻²

·

年⁻¹

)

(Tg/年)0.57.85.25.027.510.818.943～3901.03.5

3.5

3.50.41.01.07.5氮源3.06.00.41.00.22.21.02.01.23.0氮库11.3.3通过固氮提高N浓度●在N缺乏的区域，蓝细菌能够固定N,

并且增加生产力。这是水稻土壤

及其他养分缺乏的自然系统中的一个重要过程。●在固氮过程中，细菌将氮气

(N₂)

还原成铵根离子(NH₄+),从而提

供了从大气到土壤的持续氮流。●湿地的固氮速率非常低，

一般从1.0—3.5g/m2/

年，也有一些例外，如

水稻田、泛滥平原和乐意利用蓝细菌固定N的木本沼泽等。北美东部盐

沼的固氮速率甚至高达15g/m²/年。木本沼泽泛滥平原水稻田3.53.53.57.8

1.0

2.2

5.2

1.0

1.55.0

7.5

10.8湿地中固氮菌的类型●

湿地中主要的孤单生物为蓝细菌(如念珠藻属)。●

根瘤菌(固氮菌属和梭菌属)主要是豆科植物根系中的固氮菌，

但是豆科植物在大多数湿地中不多见。另外，固氮菌还与湿地植

物的预科植物共生。●

放线菌能够在许多湿地乔木和灌木的根系中形成根瘤，如桤木属

和杨梅属植物。●

蓝细菌中的鱼腥藻属通常与满江红属的蕨类共生，在水稻土壤的

固氮中扮演重要角色。11.3.4

通过反硝化作用降低氮浓度●湿地也可以通过将氮储存在植物组织、存储在沉积物以及将氮转化成

气态氮等降低水体的氮浓度。当N

浓度特别高，并且导致不受欢迎的植

物生长时(如水华),这项服务特别有价值。●反硝化作用由生活在无氧条件下的微生物完成。在这个过程中，生物让可利用的NO₃-

被转化成N₂

或者N₂O,

它们穿过土壤向上扩散返回大气。

其中也有数量可观的气态氮通过植物的通气组织向上传输。。●反硝化速率略低于固氮速率。固氮和反硝化速率的相对速率变化很大，

不仅在不同的湿地之间有差异，在湿地内部也有空间变异性。总之，我们可以将湿地看做氮循环的中转站：径流和碎屑中的有机氮到达这里，并被释放到大气中。平均速率

总量平均速率总量(g

·

m⁻²

·

年

-

¹)

(Tg/年)

(g

·

m⁻²

·

年

-

¹)

(Tg/年)泥炭沼泽木本沼泽泛滥平原水稻田1.03.53.53.5总和陆地总和来源：引自ArmentanoandVerhoeven(1990)。0.22.2

1.5

10.818.943～390湿地类型温带固氮作用

反硝化作用0.57.85.2

5.027.5139泥炭沼泽泛滥平原

热带表11.2

湿地的固氮作用和反硝化作用0.41.0

1.0

7.50.41.03.06.01.23.02.01.011.3.5

人工湿地●N

和P是富营养化的重要原因，所以人们对利用湿地处理废水和径流有很大

的

兴

趣

。●N

循环中存在气态氮，所以我们可以利用人工湿地进行反硝化作用，从而使

N以氮气的形式返回大气。●N

和P都是植物组织构建所必须的元素，因此植物可以从水中移除氮磷。●燃烧很少用于富营养化的控制，它可能对N引起的富营养化有作用，但是对由于磷引起的富营养化效果微弱。●传统的刈割和收获能够真正地将营养物质从湿地中移除，并且转移到其他

地

方

。●N

和P都可以被储存在沉积物中，但随着沉积物的持续积累，湿地将慢慢被

填

平

。人工构建湿地是一种处理废水的有效途径，尤其是对

于地表径流。湿地植物处理后

的废水植物根系

水位控制废水砾石状基质不可渗透线建造人工湿地的目的是减少废水中氮和磷的浓度。11.4湿地支撑生物多样性湿地支撑大量物种的能力使它们执行了一项重要服务——湿地作为自然多样性的宝库。本节我们讨论湿地生物多样性及湿地支撑的物种数：(1)生物多样性的保育是一项服务(2)整个湿地或单个物种的服务(3)为大约10万种动物提供栖息地(4)生物多样性的管理11.4.1

生物多样性的保育是一项服务●

当我们将生物多样性看做一项服务时，我们只是在描述湿地支撑了多少物种。或者说，我们将湿地当成是一个储藏生物材料或基因多样性

的

仓

库

。●当我们描述生物多样性的服务时，特别关心那些区域性或全球性的稀

有种。因为稀有种代表了生物多样性中可能消失的部分。

一般物种现

存的个数越少，它们消失的可能性越大。●每个地区和国家都有自己的重要物种名单和它们的生存状态。常见的

三类生存状态为：

“需关注物种”、

“受威胁物种”和“频危物种”。

其中需关注物种的数量看起来正在下降，而频危物种通常面临灭绝的

危

险

。11.4.2可以测定整个湿地或单个服务的物种●我们可以通过两种方式思考服务：湿地作为整体提供的服务和单个个体

或物种提供的服务。●湿地提供的服务是所有个体提供服务的总和。如果我们知道了每个物种

的每个个体表现的所有服务，并将它们结合，我们就能够估算整个湿地

的服务

。●问题：我们既不清楚许多物种提供的服务，也不知道湿地有多少个体。

它们的服务有时也会相互抵消，例如反硝化细菌会抵消固氮菌的作用。

很多服务明显是许多物种共同作用的结果。●所以，关于湿地服务的研究最好采用下行的方法，即了解整个湿地的

服务，而非首先关心什么物种提供了什么服务。一些服务可能是由少数物种提供的●

例：泥炭藓存储有机碳；蓝藻固定大气氮；鱼类提供食物。●

一些物种可能提供了许多服务，然而另一些仅提供了少量服务。我们通常不清楚其中的规律。●

蚊子●如果我们将湿地里的蚊子全部消灭的话，我们不进出去了很多昆虫、鱼类

和鸟类的食物，而且也阻碍了森林兰花的传粉。●

水稻●当湿地转换为水稻田后，许多自然物种都会消失，所以生物多样性的服务

下降

。食物艺术灵感与欣赏药用植物/艺术灵感医药木材传粉施肥服装造纸建筑材料(a)水稻是许多人的主食。按照FAO(2009)的数据，2007年的水稻产量约为6亿吨，其中仅印度和中国就消费了2.2亿吨(IRRI2009)。(b)鱼类为许多人提供食物，是穷困国家非常重要的蛋白质来源。(c)来自湿地的蔬菜，包括荸荠的块茎、芋头和莲藕。(d)温带湿地水果包括蔓越莓和接骨木。热带湿地水果包括巴西莓和巴塔酒果椰，也是棕榈科植物。(e)野生稻基本不需要栽培.对北美的土著人具有重要意义.他们越来越多地收集水稻.将它作为一种自然食物产品进行销售。(a)克劳德

·莫奈(法国印象派画家)画了四幅睡莲图。其中一幅叫作《睡莲池》,创作于1919年，在2008年以高达7880万美元的价格销售。(b)蜻蜓、青蛙和乌龟都激发了艺术家创造美的作品。这些作品在许多文明中可以被发现，无论是古代的还是现代的。菖蒲在人类历史上很早就被认为是一种壮阳药，它同样会引起幻觉。在惠特曼的对开本诗集《草叶集》(LeavesofGrass)第三版中，就有一节叫作“菖蒲”诗。野樱梅具有高浓度的抗氧化剂，被用在许多草药处方中。柏树提供了很耐腐蚀的木材。伊蚊为一些舌唇兰属授粉。蓝藻通过固定大气氮增强水稻田的肥力。上千年前人类就用皮毛制作温暖的服装。毛皮还可加工成毡(作者就有一顶产自阿根廷的海狸鼠毛皮帽子)。英文单词“paper”来自纸莎草。它最早被采集自埃及的湿地，被用于造纸的历史已经有数千年了。它在当地的其他用途还包括编织篮子、帽子、渔网、盘子、地毯、屋顶和绳子。在中国，芦苇被用作造纸的原材料。芦苇在欧洲被用作屋顶茅草，而在伊拉克被用于建造船和房子。表11.3湿地物种提供生态服务的若干实例例子服务11.4.3

湿地为大约10万种动物提供栖息地●湿地不仅支持了单个物种的大量个体，而且也支撑着许多不同的物种。●仅动物就有约10万种需要淡水生境●湿地有三种方式支撑生物多样性：·

(1)一些物种必须依赖湿地，如两栖动物。●

(2)许多其他动物只是偶尔才利用湿地，将其作为临时水源、食物源

和避难所，例如非洲成群的哺乳动物。·

(3)因为湿地通常是景观中最后的荒野，哪些需要大面积生境的大型

肉食动物可能将湿地看成是最后的避难所。11.4.4

生物多样性管理●

挑战是如何管理湿地，以维持甚至增加生物多样性。●

曾经一度要求让少数有很大经济价值的物种的产量达

到最大化，而通常很少考虑这些措施如何影响其他物

种以及盐沼的长期维持。●

渐渐地，湿地管理的目的转变为考虑所有物种的利益。

虽然比单个管理难得多，但是是大势所趋。11.5

湿地提供娱乐和文化服务介绍一些评估娱乐和文化经济价值的方法，以及它们在湿地中的应用。(1)测算经济价值的三种方法(2)两个例子(3)估算湿地的娱乐经济价值11.5.1测算经济价值的三种方法·

(1)特征价格指数

(hedonic

price

indices)●为了将价值的差异直观化，你可以比较两组户型相近的房子的价格，一组

有好风景，而另一组没有。这种方法被称为特征价格指数。有时候可以应

用到湿地中，例如比较能否看到湿地的房屋之间的价格差异。·

(2)重置成本

(replacement

cost)●

优质土壤的价值可以利用重置成本计算。咨询水培法生产相同数量的食物

需要花费多少钱?购买湿地产出的鱼类需要多少钱?利用湿地提供干净的

水源需要多少钱?。。。·

(3)旅游成本

(travel

cost)●当人们面临如何花钱的选择时，他们分配到自然、博物馆或影院的旅行费

用在一定程度上说明了人们对这些轰动的定价。因为进入许多湿地或公园的实际价格非常低，所以旅游费用是人们愿意为这类旅行支付的主要费用。11.5.2

两个例子●

从旅游成本开始，看如何计算。●两个案例：来自加拿大的87000人调查的自然价值研究、来自美国的分析野

生生物保护区经济价值的研究。●二者都计算了自然和自然区域的经济价值，优点是范围比较宽，缺点是没

有将湿地与其他自然系统区分开。●

计算的指标或依据：●游客人数●博物馆的宾客簿、出入场地的门票，都可以为计算出参观者的数量提供参

考，进而为经费预算提供依据。●

美国2006年的数据：国家公园2.726亿游客；土地管理局0.55亿游客；国家野生动物保护

区0.347亿游客。计算的指标或依据●支出

(expenditures)●游客为达到目的地所付出的旅行费用。(汽车公里数、票费。。)●其他支出：设备、食宿、旅游商品等。●1996年，加拿大在旅游中的全年总支出约为110亿美元食物住处其他项(如门票)18.40%12.70%17.00%加拿大的研究发现，旅行成本只占游玩中相关费用的1/4左右，设

备是最大的支出项。设备交通28.40%23.50%●

乘数效应●单次支出不能反映出这些支出在整体经济中的乘数效应

(multiplier

effects)

或者连锁效应。●当你区野外的路上购买了一瓶气体，雇佣了一个向导或者在一个旅馆

中停留，这些钱的花费将在经济中循环，但是没有统一的方法计算这

些效应。●加拿大：与自然相关的每1美元的花费几乎都会产生1.5美元的商业生产

总值。●美国：将旅游对汽车修理、鞋和酒等经济的影响也涵盖进来，表明：有课前往野生生物自然保护区时，为社会经济贡献了17亿美元以及

26800个工作岗位。计算的指标或依据计算的指标或依据●

支付意愿

(willingness

to

pay)●在巴拉那河上泛滥平原的案例中，游客被问到他们愿意为保护当地自

然生态的基金会捐献多少钱。●对“剩余价值”的计算。剩余价值反映的是人们在真实成本的基础上愿意

为一项服务多付出多少钱。这取决于人们愿意为活动支付的最高费用。11.5.3估算湿地的娱乐经济价值●

湿地单独的价值。●巴西泛滥平原，与一处没堤岸的区域，长达230km,

是个著名的旅游地。

综合运用多种方法，计算它的价值为每公顷533美元，总价值为每年3.565

亿

美

元

。●1978年，共有17000人到达长点沼泽游玩，产生了大约213000美元的娱乐

价值。沼泽的面积是1460公顷，那么沼泽的价值就是每年146加元/公顷。·在全球尺度的湿地，

Costanza

et

al.(1997)以美元/公顷/年为单位，给湿

地估算了下列价值：娱乐(如生态旅游、游钓):滩涂沼泽/红树林

658木本沼泽/泛滥平原

491河口

381文化(审美、教育、灵感):海涂/红树林木本沼泽/泛滥平原

河口无信息17612911.6

湿地会消减洪峰河流的水位在不同时间尺度上会发生变化。多数湿地生物能够耐受水淹，并从水淹中得到好处或依赖水淹。

对湿地来说，水淹是必须的，并且生命周期往往与洪峰同步。本节探讨湿地怎样消减洪峰：(1)水淹是自然且不可避免的(2)堤坝和防汛墙通常让情况变得更糟(3)人们可以估算防洪的价值(4)适应在泛滥平原上的生活(5)从工程灾难中挣钱11.6.1水淹是自然且不可避免的●我们通常所说的“堤坝”,其实只是低水位时期河流的边界。河水漫

过这些边界是不可避免的。11.6.2堤坝和防汛墙通常让情况变得更糟●在全世界大多数的河流，这些防汛墙、人工堤岸、堤坝、拦水坝等都沿

河分布，并限制着河流的范围，并产生了很多不幸的后果：·

(1)人工堤岸阻断了河流与泛滥平原之间的自然联系，对两个生境的生

物都产生了负面影响。湿地变得干涸，植物的生长也因缺少水分而变得

缓慢；河流鱼类无法进入湿地区喂养和抚育他们的后代。·

(2)人工堤岸鼓励更多的人搬入泛滥平原，因而潜在受威胁的人数持续

增

加。●

(3)人工堤岸阻碍了泛滥平原对水分的吸收和储存，从而让洪水变得更大，特别是对于河流下游。●

(4)人工堤岸的重力会导致堤岸内(靠近河流侧)土地的下沉，从而使这些土地变得比河流还低，这样更加容易诱发决堤导致洪灾。●

人类对流域的开发通常会逐步增加洪灾的损失。●

湿地提供了蓄洪服务：水分可以储藏在基质中(如

泥炭沼泽),还可以留存在整个流域的表层土壤。

因此，泛滥平原湿地可以将水流分散到面积更大的

景观，从而消减下游洪水，同时降低径流速度和深度。11.6.3人们可以估算防洪价值表11.4

新英格兰的查尔斯河湿地的收益(每英亩)价值估算服务低增加土地价值保护和研究++替代消费和选择性需求++未被发现的收益++

防洪

$33370

$33370 美化市容去除污染养分和BOD污染物水供给娱乐和审美

小结$480$16960+$100730$38469

$190009总和(包括可见的文化收益)来源：来自ThibodeauandOstro(1981)。$150$16960+$100730$2145

$153000$153535+$190009+高表11.5

一英亩湿地的经济价值，以下是89个地点的中位数估计服务

价值(2000年每英亩每年的美元数)防洪

464娱乐性垂钓

374舒适与娱乐

492水过滤

288生物多样性214栖息地保育

201娱乐性捕猎

123水供给45材料45薪材

14来源：引自Schuyt

and

Brander(2004)。11.6.4

适应在泛滥平原上的生活●只要在泛滥平原上定居，洪水损失就不可避免。当湿地被排干或者修建

堤岸，情况会变得更糟。●湿地具有巨大的防洪经济价值，但是人们仍然在心理上希望洪水不要出

现，而去破坏湿地。●关于人工堤岸进行洪水的拦蓄，上游和下游人们具有不同的看法。●许多地方现在都有泛滥平原地图，严格限制在经常被淹没的地区发展，

这是目前土地利用规划中的基本原则。11.6.5从工程灾难中挣钱●一个建设更高堤坝、圈住更大面积的社区将把洪水转移给它的邻居。●购买湿地以储存洪水应该会比在下建设更大的堤岸更加经济省钱。●在河边建造更多的堤岸，洪水就会变得更大，因此应该：●

(1)保护现有湿地以蓄洪●

(2)减少被堤岸保护的土地来增加蓄洪能力●

(3)将重要的设施移至更高的地方●

(4)抬升不能移动的重要设施。●

(5)考虑到湿地在防洪和娱乐服务的巨大经济价值，湿地应当成为

流域土地利用规划中的重要角色。11.7湿地记录历史●

动植物残骸往往因为缺氧而积累在湿地，由此产生的泥炭和沉积层可

以记录过去上千年间当地植物物种的出现次序。●根据不同物种生长所需的环境条件，可以重建环境的历史变迁过程。

但是需要假设动植物所需的环境在历史长河中不变。●动植物用以研究的残骸类型：孢粉、植物残片、昆虫组织、木炭碎片、

木材结构等。●除了生物多样性的变化历史，

还可以记录类似铅的污染物，展示这些

污染物沉积速率随时间的变化。●也有一些特殊情况，如冲击泛滥平原，沉积物持续地被河流重塑，所

有沉积物记录消失。而其他一些沉积物不断积累的湿地类型，如三角

洲，也不能反映当地的植被变化历史。开始重新着生植被

都铎王朝的砍伐

诺曼系英国人耕作

耕作减少修道院的繁荣耕作重新开始耕作减少青铜时代后期耕作开始青铜时代中期耕作开始涔属建立新石器时代耕作开始落叶树林混合树林VI松属/榛属树林灌丛主导稀疏群落Ⅱ

冻原人类活动砍伐了森林变成可耕地冻原到落叶森林桤木属栎属榆属草本植物禾本科莎草科图11.8

爱尔兰利特尔顿酸沼10000年的剖面显示了冻原是怎样逐渐变成落叶森林的，然后人们又是怎样砍伐了森林的(改自Mitchell1965,来

自Taylor1983)。0002000300040005000600070008000900010000B.C.0p288.3M.2400B.C.3000

属刺柏属桦木属柳属岩高兰属尺度单位为10%5500B.C.榛

属1700

A.D.水青冈属B.C.B.C.松属1950A.D.100083008800300

A.D.B.C.A

960"E

1000~E

1040"ECHINAsICHUANINDIAGUIZHOUYUNNANMYANMAR220N-860°E

1000EAltitude(m)-431-200200-400400-700700

-1,0001,000-1,5001,500-2,0002,000-2,5002,500-3,5003,500-4,5004,500-8,233WenshanVIETNAM1040EKunmingXiaolongtannTIBETXianfengGUANGXIAngiosperm

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