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[科普中國]-淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)

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釋義

淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)freshwater wetland ecosystem介于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的生態(tài)系統(tǒng)。在淡水濕地,水接近、達(dá)到或超過地表,因而具有各自的一些特性,常見的有淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)、淡水沼澤生態(tài)系統(tǒng)。。

分類淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)①生境特征

絕大多數(shù)的湖泊是直接受河水補(bǔ)給的,湖泊是水系的組成部分,它的水文狀況與河流有著密切關(guān)系;而不受河水直接補(bǔ)給的湖泊數(shù)量不多,它們大都是孤立的水體。湖泊的分布很大程度上取決于湖水的補(bǔ)給條件,其中河流的水情動態(tài)是重要的因素。湖水的溫度既有明顯的地帶性規(guī)律,也受湖面高程等非地帶性因素的影響,所以各地差別很大;一些較深的湖泊,其水溫的垂直變化隨季節(jié)不同而有差異,一般夏季水溫的分層現(xiàn)象比較明顯,冬季則在冰面下呈逆溫分布。中國的湖泊每年從10月中旬至12月中、下旬, 自北向南出現(xiàn)冰情,北緯28度以南的湖泊屬于不凍湖。

按湖水礦化度可將湖泊分為三類2:淡水湖(35g/L)。淡水湖泊的水化學(xué)類型一般為重碳酸鈣質(zhì)水。

②淡水湖泊的資源、結(jié)構(gòu)與功能

湖泊濕地是指陸地到開敞湖面的過渡帶,在宏觀上(至少季節(jié)性的)具有陸地景觀,并以濕生植物為標(biāo)志,它是湖泊與其周圍環(huán)境間物質(zhì)和能量交換的重要通道,尤其在湖泊生物生產(chǎn)和營養(yǎng)平衡中起著極為重要的作用。湖泊濕地包括湖灘地和河灘地,含鹽量小于l%的湖泊濕地為淡水湖泊濕地。

湖泊濕地地處水陸過渡帶,濕生植物的促淤功能使得湖泊濕地得以蓄積來自水陸兩相的營養(yǎng)物質(zhì)而具有較高的肥力,又有與陸地相似的光、溫和氣體交換條件,并以高等植物為主要的初級生產(chǎn)者,因而具有較高的初級生產(chǎn)力。同時(shí),湖泊濕地為魚類和其他水生動物提供了豐富的餌料和優(yōu)越的棲息條件,具有較高的漁業(yè)生產(chǎn)能力。

湖泊濕地具有卓越的漁業(yè)生產(chǎn)功能和環(huán)境生態(tài)功能,盲目的漁業(yè)資源開發(fā)和管理不善已引起了許多湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的破壞和生態(tài)功能的喪失,因此加強(qiáng)對現(xiàn)有湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究與保護(hù),制定科學(xué)的管理與資源利用計(jì)劃,有效地保護(hù)和利用湖泊濕地是一項(xiàng)十分緊迫的艱巨任務(wù)。

淡水沼澤生態(tài)系統(tǒng)(1)沼澤的基本特征:

①沼澤的水文特征

沼澤的基本特征是地表常年過濕或有薄層積水。在沼澤地表除了自然資源與生態(tài)保護(hù)具有多種形式的積水外,還有小河、小湖等沼澤水體,以及飽含于泥炭層的水分。沼澤水是地表水和地下水的過渡類型,它具有一系列特殊的水文過程。

②泥炭特征

泥炭又稱草炭,是沼澤形成和發(fā)育過程的產(chǎn)物,是沼澤的本質(zhì)特征。

③植物特征

沼澤植物是沼澤生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分,它能綜合反映沼澤的生境,是沼澤的指示特征。中國沼澤分布廣泛,從寒溫帶到熱帶乃至“世界屋脊”青藏高原,都有沼澤發(fā)育。由于各地的自然條件和植物區(qū)系的歷史不同,因而沼澤中的植物種類較多,約有90科,其中維管束植物約74科。植物中最多的科為莎草科、禾本科,其次為毛茛科、燈心草科、杜鵑花科、傘形科、木賊科、蓼科、玄參科、黃眼草科、天南星科、水麥冬科、茅膏菜科、狎藻科、菊科、薔藏科及澤瀉科等。其中以莎草科、禾本科、毛茛科、貍藻科、傘形科、天南星科、蓼科及水麥冬科等為廣布科。如禾本科的蘆葦從東北的三江平原到西南的云貴高原,從東海之濱至西北的北疆山地,到處都有。

(2)淡水沼澤的分布:

淡水沼澤在世界上集中分布在北半球的寒帶森林、森林苔原地帶以及溫帶森林草原地帶。中國沼澤的分布與世界上的分布規(guī)律相似,廣泛分布于東北寒溫帶、溫帶濕潤氣候區(qū),在那里沼澤面積最大、發(fā)育最好、類型最多。尤其在大興安嶺、小興安嶺和長白山地區(qū)。同時(shí),由于中國自然條件復(fù)雜,多山地高原,在四川和西藏形成高原高山沼澤區(qū),這是中國沼澤地理分布的獨(dú)特之處,并成為世界上沼澤分布較多的國家之一。

(3)沼澤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能:

沼澤生態(tài)系統(tǒng)的沼澤生物群落包括沼澤植物、沼澤動物、細(xì)菌和真菌四個類群,其組成極為復(fù)雜。沼澤半水半陸的生態(tài)環(huán)境決定了其植物群落和動物群落具有明顯的水陸相兼性和過渡性。

沼澤植物群落包括喬木、灌木、小灌木、多年生禾本科、沙單科和其他多年生草本植物以及苔蘚和地衣。沼澤植物是該生態(tài)系統(tǒng)中能量的固定者和有機(jī)物質(zhì)的最初生產(chǎn)者,是最重要的營養(yǎng)級,居于特別重要的地位。也為人們提供了可利用的資源。不同地區(qū)、不同類型的沼澤生態(tài)系統(tǒng)中的植物成分有所差別,三江平原地區(qū)的草本植物纖維的總儲量可達(dá)884物群落4t;沼澤中有價(jià)值的纖維植物——蘆葦,資源比較豐富。有的沼澤中生長著藥用植物和優(yōu)良牧草。此外,茂密的沼澤植物死亡,以泥炭的形式儲存了大量的太陽能。

沼澤動物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,又受生產(chǎn)者沼澤植物的影響。沼澤動物種類有涉禽、游禽、兩棲、哺乳和魚類等,其中有的是珍貴的或有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動物,如黑龍江西部扎龍和三江平原蘆葦沼澤中的世界瀕危物種丹頂鶴,三江平原沼澤中的白鶴、白枕鶴、天鵝,華北和新疆天山地區(qū)沼澤中的磯鷸,青海湖周圍沼澤中的斑頭鴨,青藏高原蘆葦沼澤中的大型涉禽黑頸鶴以及斑嘴雁、棕頭雁等。沼澤中還有哺乳類動物水獺、麝鼠和兩棲類的花背蟾蜍、黑斑蛙等。此外,由浮生植物所形成的沼澤及其水體,為魚類提供了產(chǎn)卵、繁殖、育肥的場所,如產(chǎn)黏性卵的鯉科魚類。

沼澤是水體和陸地之間的過渡型自然綜合體,本身就構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng),和自然界其他生態(tài)系統(tǒng)一樣,也是一個物質(zhì)循環(huán)和能量流動的系統(tǒng)。能量通過沼澤中綠色植物的光合作用進(jìn)入沼澤生態(tài)系統(tǒng),然后沿著食物鏈從綠色植物移動到昆蟲、軟體動物、小魚、小蝦等草食動物,再流到游禽、兩棲、哺乳等肉食動物,以至到頂部肉食動物——澤鷂。最后由微生環(huán)境生態(tài)學(xué)物將它們分解的有機(jī)物質(zhì)分散返回到環(huán)境中。同時(shí)在各營養(yǎng)級由于呼吸作用都有能量的損失,即把部分能量逸散到外界。

沼澤生態(tài)系統(tǒng)的能量流和蘊(yùn)藏的較大生物生產(chǎn)力,對研究沼澤的生態(tài)平衡和科學(xué)地利用沼澤,無疑有著重要的理論價(jià)值和生產(chǎn)意義。

沼澤是自然資源的組成部分,沼澤地草本植物生長茂密,土地肥沃,有機(jī)質(zhì)含量高,排干后可開墾為耕地。素有“魚米之鄉(xiāng)”美稱的珠江三角洲、江漢平原、洞庭湖平原、太湖平原等,都是從沼澤上開發(fā)出來的。沼澤蘊(yùn)藏著豐富的泥炭資源,適當(dāng)利用的、可墾為農(nóng)田,改沼育林或辟為牧場。沼澤上的纖維植物和泥炭利用具有廣闊的前景。纖維植物(小葉章、大葉章、蘆葦、毛果苔草等,是很好的造紙和人造纖維的原料。泥炭有機(jī)質(zhì)含量豐富,一般為50%~70%,氮、磷、鉀等的含量也較高,是良好的肥料,并可用泥炭來改良土壤,提高土壤肥力。此外,泥炭在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面有廣泛的用途。

人類對淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響濕地曾經(jīng)被認(rèn)為是無價(jià)值的、可能引起疾病或令人不快的危險(xiǎn)地帶3。為改變這種觀念、阻止對濕地的破壞,過去幾十年世界各國均花費(fèi)了很大的人力、物力。濕地喪失和退化的原因主要包括物理、生物和化學(xué)等三方面。它們具體體現(xiàn)在以下幾個方面:圍墾濕地用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通、城鎮(zhèn)用地;筑堤、分流等切斷或改變了濕地的水分循環(huán)過程;建壩淹沒濕地;過度砍伐、燃燒或啃食濕地植物;過度開發(fā)濕地內(nèi)的水生生物資源;堆積廢棄物;排放污染物。此外,全球變化還對濕地結(jié)構(gòu)與功能有潛在的影響。