1 湿地的概念与范畴 湿地(Wetland)是水域和陆地相交错而成的一类独特的生态系统类型,是人类重要的生存环 境,也是最富生物多样性的景观之一。由于湿地兼有水陆生态系统的两种特征,具有多种生 态功能和经济与社会价值,长期以来一直为人类开发利用的对象,湿地资源受到严重破坏, 湿地类型和面积不断减少,生物多样性逐步丧失,湿地功能日趋下降。因此,湿地日益受到 世界各国众多学科学者与政府管理部门的极大关注。湿地保护与利用的概念,已经从“湿地 作为水禽及其栖息地”上升到新的高度,即“保护湿地,更是为了保护所具有的巨大的生态 、社会与经济功能,特别是保护湿地在提供淡水资源、蓄洪防旱减灾、控制环境污染等方面 的功能和效益”。 要给湿地下一个准确的定义实在很难,这是因为湿地分布广泛,种类繁多,相互之间差别 极大。但是,这并不妨碍不同学科的学者从不同的角度定义湿地。从动力地貌角度来看,湿 地是区别于其它地貌系统(如河流地貌系统、海湾、湖泊等水体)的具有不断起伏水位的、水 流缓慢的浅水地貌系统(Mitsch W J,1994);从生态学的角度看,湿地是陆地与水生系统之 间的过渡地带,其地表为浅水所覆盖或者其水位在地表附近变化(Wilen B O,1993);从资 源 学的角度来看,凡是具有生态价值的水域(只要其上覆水体水深不超过6m)都可视为湿地,不 管它是天然的或是人工的、永久的还是暂时的;美国工程师协会则把湿地定义为在一定的频 率和延续时间内被地面水或地下水淹没或侵润的地区;从系统论的观点来看,湿地是一个半 开放系统。一方面,湿地是一个较独立的系统,有其自身的形成发展和演化规律;另一方面 ,湿地又不完全独立,在许多方面依赖于相邻的地面景观,与他们发生物质和能量交换,影 响邻近系统。具体到其发育史上,湿地源于其它生态系统,又演变成别类生态系统。 综合起来,正如Mitsch W J等人在其新著《湿地》(Wetlands,1986)一书对湿地概念述评 :由于认识上的差异和目的的不同,使得不同的人对湿地定义强调不同的内容。如湿地科学 家考虑的是伸缩性大、全面而严密的定义,便于进行湿地分类、野外调查和研究;湿地经营 与管理者则关心管理条件的制定,以阻止和控制湿地的人为改变,因此需要准确、易于把握 而法律效力的定义。为此,我们认为,湿地的定义应该分为两类,即科学定义和管理定义, 或称狭义定义和广义定义。前者定义为:湿地是地球表层上由水(经常过湿或有浅水面)、土 (水成土、半水成土或有潜育层)和适生植被(可伴生其它水生生物)相互作用构成,其内部过 程长期为水所控制的自然综合体。这里具有极高的生产力、物质周转率、截流作用、自净作 用、环境敏感性与指示作用、丰富的生物多样性和独特的小气候调节功能。它的起源有3种 :水体湿地化、陆地湿地化和海岸带湿地化。水体湿地化包括湖泊湿地化、河流湿地化、水 库与池塘湿地化、沟渠湿地化等;陆地湿地化包括森林湿地化、草地湿地化、冻土湿地化等 ;海岸带湿地的发育则包括三角洲湿地、潮间带湿地、海岸泻湖湿地和平原海岸湿地等。因 此,湿地既包括陆地部分,也包括水域部分;既包括泥炭湿地,也包括潜育湿地;既包括淡 水湿地,也包括盐碱性湿地;既包括天然湿地,也包括人工湿地。 这个概念具有明确的学科意义,也体现了湿地独特的共性特征。但这个定义的最大问题是 湿地范围没有明确的边界。这一缺陷导致了湿地管理、分类与利用等过程中出现混淆和矛盾 ,不过考虑到湿地的类型、大小、区位和环境条件的复杂性和多样性,出现这种矛盾也是正 常的。为此,在湿地管理领域,我们建议仍采用Ramsar公约中的定义,即湿地指不问其为天 然的或人工的、长久或暂时的沼泽地、湿草原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动,或为 淡水、半咸水、咸水,包括低潮时不超过6m的水域。该定义边界清楚,范围广,在湿地管理 中具有较好操作性,也是加入湿地公约国所接受的定义。 2 湿地的主要科学问题——湿地的滤过作用 2.1 概念 湿地是当前国际众多学科学者共同关注的前沿热门研究领域,在世界自然保护联盟(IUCN) 、 联合国环境规划署(UNEP)世界自然基金会(WWF)编制的世界自然保护大纲中,湿地与森林、 海洋一起并列为全球三大生态系统类型,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要 的生存环境之一,具有巨大的环境调节功能和效益,对维持自然界自然生态过程和平衡起着 十分重要的作用。但最为直接和重要的仍是其作为“自然之肾”的滤过作用,一是其水文调 节功能,它对区域储水、输水和供水起着非常重要的调节作用,不仅直接作为居民生活用水 和工农业用水的水源,而且是地下水的补充源,同时又是调节径流、控制洪水、改善小气候 环境的重要区域,因此是区域水资源调节的关键环节,对区域防洪抗旱减灾有着举足轻重的 作用;二是这里具有最高的环境物质截留作用、自净能力和周转率,对拦截陆源污染、净化 水体、保护我们的生存环境十分重要。湿地滤过作用是水陆相互作用过程与效应的集中体现 。 湿地的滤过作用是指物质在湿地多界面上的迁移、转化与重新分配的过程、机理与效应的 总和,是湿地生态过程与功能的核心和实质内容。这里的滤过作用借用于生理学中的名词, 主要指肾脏的水盐调节与维持机体生理平衡过程。它不同于过滤作用,过滤是物理过程,而 滤过作用既包括物理过程,也包含化学过程和生物学过程,体现在湿地中,主要表现在以下 几个方面:①水文调节过程;②环境物质(营养物质和污染物等所有溶质)转化过程及效应; ③生物质生产与代谢,即有机体的同化作用和异化作用。因此,湿地作为缓冲地球表生环境 变化的天然屏障,研究其滤过作用机理、过程与效应,对保护我们的生存环境,实施可持续 发展战略极为重要。急需开展以下研究:湿地的水文调节过程、机理与效应研究,湿地管理 与区域防洪抗旱减灾(水资源管理)战略研究,湿地的滤过作用过程、机理、效应及效益研究 ,湿地在中国污染控制中的作用评估,环境污染湿地控制技术研究。