濕地定義
濕地幾乎遍布世界各地,但是人類對濕地真正認識只是近半個世紀的事。儘管目前國內外對濕地的定義還不完全一致,但是《濕地公約》的定義已經被各締約國較為普遍地接受。
濕地系指不問其為天然或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有或靜止的或流動的、或為淡水、微鹹水或鹹水的水體者,包括低潮時水深不超過6m 的淺海區域。”按此定義,濕地包括湖泊、河流、沼澤(森林沼澤、蘚類沼澤和草本沼澤)、灘地(河灘、湖灘和沿海灘涂)、鹽湖、鹽沼以及海岸帶區域的珊瑚礁、海草區、紅樹林和河口等。《濕地公約》提出的濕地定義有助於濕地保護和管理,但是它只是列舉了濕地的外延,並沒有指出濕地的本質屬性。
濕地最明顯標誌是有水的存在,通常我們可以根據水、植物和土壤等基本特徵來識別濕地。
水——地表具有常年積水、季節性積水或土壤過濕;
植物——水生、沼生和濕生植物;
土壤——以排水不良的水成土為主,多富含有機質。
濕地的生態服務功能
濕地是地球上水陸相互作用形成的獨特生態系統,是重要的生存環境和自然界最富生物多樣性的景觀之一,在抵禦洪水、調節徑流、補充地下水、改善氣候、控制污染、美化環境和維護區域生態平衡等方面有著其他系統所不能替代的作用。濕地總是默默無聞地為人類提供多種服務,人類的生產和生活都離不開濕地。
發育在流域不同部位的濕地,其生態服務功能是不同的:
◆ 獨立的濕地 是水禽覓食及其築巢的棲息地,提供陸地及濕地物種生境,緩衝洪水,有利於沉積物及營養物質吸收、轉化及沉積,具有景觀美學意義。
◆ 湖濱濕地 除了具有上述作用外,還具有去除流域內流水體的沉積物和營養物功能,同時也是魚類孵化產卵區。
◆ 河濱濕地 除了具有獨立濕地服務功能外,還具有沉積物控制、穩定河岸以及洪水疏導功能。
◆ 河口及濱海濕地 除了具有獨立濕地的服務功能外,還可提供魚類、甲殼類動物棲息地及產卵區,提供海洋魚類
的營養物,防止風暴潮的侵蝕。
◆ 島嶼濕地 提供沙生物種生境,防止高能波的侵蝕,具有景觀美學意義。
◆ 泥炭沼澤 特別是貧營養泥炭沼澤還有一種特殊功能,即防腐保鮮功能。埋沒在泥炭層中人與動物的屍體能完好保存數百年,甚至數千年。泥炭中埋藏數千年的樹木仍可製作家具。
濕地面臨的威脅和退化
濕地生態系統是一個動態系統,它像自然界的任何事物一樣,永遠處於不斷運動和變化之中。生態系統退化是系統內組分及其相互作用過程發生的不良變化,是系統的逆向演替,從而導致其功能退化和系統的不穩定性。濕地在面積喪失和景觀破碎化加劇的同時,由於水源補給的減少和水質惡化,亦發生不良變化,表現在濕地資源衰退、濕地功能弱化或消失等。
濕地是目前受到威脅最大的生態系統。由於濕地被開墾與改造、污染、生物資源過度利用、泥沙淤積和水資源不合理利用等,導致濕地不斷退化和消失,生物多樣性銳減,水土流失加劇,水旱災害頻繁,造成巨大的經濟損失,甚至威脅到人類的健康和生命。
我國濕地資源十分豐富,但隨著經濟的發展和城市化進程的加快,掠奪性開發和不合理利用、淤積、污染、過度排水等導致濕地面積和資源日益減少,功能和效益下降,生物多樣性喪失。濕地的減少和功能退化,不僅對我國的生態環境造成嚴重破壞,不利於人與自然和諧發展,而且江河湖泊水質惡化和可利用淡水資源的減少也直接威脅到我國水資源供給安全,進而影響到整個經濟和社會可持續發展,甚至危及人類的生存。近年來我國洪澇、乾旱、赤潮、沙塵暴、荒漠化等自然災害的頻繁發生與許多濕地消失和退化密切相關。例如,1998 年長江流域發生特大洪水,共潰決堤垸2000 多個,淹沒耕地283萬畝,受災人口253 萬,給人民生命財產造成巨大損失。洪水災害的發生與洞庭湖、鄱陽湖等湖泊濕地面積的銳減有很大的關聯性。事實上大自然已經給我們敲響了警鐘,濕地保護已經刻不容緩!
由於缺乏統一規劃和論證,盲目地無節制地開墾和圍墾濕地、濕地排水和城市擴張,使濕地岌岌可危,天然濕地正面臨消失的危機。據統計,20 世紀後半期,我國已有50%的濱海灘涂濕地不復存在;全國約有13%的湖泊已經消失。
拯救濕地在行動
雖然我國在新中國成立初期就開展了沼澤濕地方面的研究工作,並積累了大量成果,但是真正將濕地作為一類具有共同屬性的生態系統加以管理和研究,則始於加入《濕地公約》以後。1992 年,我國政府加入了《濕地公約》這是一個重要里程碑,推動了中國濕地保護的進程。1994 年,我國政府將“中國濕地保護與合理利用”項目納入《中國21 世紀議程》優先項目計畫,把我國的濕地保護提到了優先發展的地位。2000 年,《中國濕地保護行動計畫》開始實施,成為我國實施濕地保護、管理和可持續利用的行動指南。2004 年6 月,國務院辦公廳發出《關於加強濕地保護管理的通知》,這是我國政府首次明文規範濕地保護和管理工作。為落實國辦通知的精神,國家林業局召開了“全國濕地保護管理工作會議”。2004 年9 月,經國務院批准,國家林業局公布了《全國濕地保護工程規劃》(2002 ~ 2030 年)。2004 年12月,濕地國際授予中國國家林業局“全球濕地保護與合理利用傑出成就獎”,中國濕地保護的成就獲得了國際社會的普遍認可。現在,濕地保護的內容已經被列入中國國民經濟發展的“十一五”規劃。今後5 年中,中國政府將投入95 億人民幣,用於100 多個濕地保護工程。近年來,我國政府對濕地保護工作非常重視,濕地保護工作不斷得到加強,在濕地調查和研究、立法和規劃、自然保護區建設、濕地恢復重建、國際合作和宣傳教育等方面都取得了顯著成就。
人工濕地
天然濕地是處於水陸交接相的複雜生態系統,而人工濕地(CW-Constructed Wetland)則是處理污水而人為設計建造的,工程化的濕地系統,是近些年出現的一種新型的水處理技術,其去除污染物的範圍較為廣泛,包括有機物、氮(N)、磷(P)、懸浮物(SS)、微量元素、病原體等,其淨化機理十分複雜,綜合了物理、化學和生物的三種作用,供給濕地床除污需要的氧氣;同時由於發達的植物根系及填料表面生長的生物膜的淨化作用、填料床體的截留及植物對營養物質的吸收作用,而實現對水體的淨化。
人工濕地的優點主要有:投資省、能耗低、維護簡便,脫氮除磷效果好、病源微生物去除率高,可與水景觀建設有機結合。
人工濕地的淨化機理:人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學和生物的三種作用。實地系統成熟後,填料表面和植物根系將由於大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經生物膜時,大量的SS被填料和植物根系阻擋截留,有機污染物則通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被去除。濕地系統中因植物根系對氧的傳遞釋放,使其周圍的環境中依次出現好氧、缺氧、厭氧狀態,而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去,最後濕地系統更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。
植物在碎石等基質內為微生物群落創造有力的活動場所,同時形成整個人工濕地系統綠化的一部分,因此植物的選擇很重要。高等水生維管植物一般可作為人工濕地的種植植物。美國對蘆葦、香蒲、燈心草、水蔥、竹等植物淨化污水進行過大量研究。深圳市白泥坑人工濕地栽種了蘆葦、燈心草、蒲草處理污水。選擇植物時注意的是:
(1)耐污能力和抗寒能力能力強,又易於本鄉土生長。最好以本鄉土植物為主。
(2)根系發達,莖葉茂密。
(3)抗病除害能力強。
(4)有一定的經濟價值。
選擇好的人工濕地的栽種植物以後,應考慮到兼性塘中種植淨水能力強的水生植物如鳳眼蓮、浮萍、水蔥等,放養耐污能力強的鯉、鯽等魚種組成水生生物塘。此外,還應設計好整個人工濕地系統綠化工程,使之形成一個綜合性生態系統。