1、湿地有什么功能？滞留营养物某些湿地具有减缓水流，促进沉积物沉降的自然特性。通常营养物与沉积物结合在一起，因此与沉积物同时沉降。营养物来源广泛，通常是由径流带来的农用肥、人类废弃物和工业排放物。营养物随沉积物沉降之后，通过湿地植物吸收，经化学和生物学过程转换而被储存起来。不能保证湿地植 物吸收的营养物就可以从水中排除，因为营养物可能随植物的腐烂而再次释放到水中。然而，从湿地收获生物量，如：收割禾本科草类和莎草类(sedges)用 于盖房子和养鱼，这意味着营养物质以有用的形式从该系统中排除出去。无机磷和氮是通过湿地的化学过程被排除，储存或转移的最重要的营养物质。硝酸盐化合物被反硝化过程所排除。在这
2、个过程中，生活在缺氧湿地土壤中的细菌把硝酸化合物转变成为 氮气分子(N2)，释放于大气中。硝酸盐可附着在湿地矿质土壤的无机离子上。然而，当土壤磷酸盐饱和时，实际上可释放磷。另外，在营养物如磷酸盐减少的情 况下(在缺氧的地方)，营养物实际会被释放到上层水而向湿地外输出。许多湿地在转移和排除营养物方面要比陆地生境的效率高。例：由于沼泽能有效地排除水流中的营养物，所以很多天然湿地被用来处理废水。在美国佛罗里达州，人们发现废水在进入地下水之前流经一片柏树沼泽地(cypress swamps)后，几乎 98的氮和 97的磷被净化排除了。如此有效，以致于在世界许多地方人们建立人工湿地来净化水源。然系统在建
3、造、操作和维护方面比常规的人工系统更为便宜。来源：Maltby，E1986。营养物的排除过程可保持水质，有益于下游地区的社区和发展。过量的营养会导致湖水富营养养，在这一 过程中，过量的营养物刺激植物生长过快(包括肉眼看见的或看不见的)，这也会造成麻烦。例如水生飘浮植物-水湖莲(Eichhormia crassipes)的大量繁殖导致水质下降，并减少溶解氧，造成鱼类死亡。其它影响包括，蓝绿藻(Blue green algae)的过量繁殖会产生某些毒素，使生活用水的成本增加。例：印度卡尔库塔市(Calcutta)没有一座污水处理厂，该城所有的生活污水都被排入东郊的一 个经过改造的湿地复合体中。这些
4、污水被用来养鱼，鱼产量每年每公顷可达24 吨；也可用来灌溉稻田，每公顷年产水稻 2 吨左右。另外，还在倾倒固体垃圾的地 方种植蔬菜，并用这些污水来浇灌。大量的营养物以食物形式从污水中排除出去。卡尔库塔城东的湿地成为一个如此低费用处理生活污水并能同时获得食物的世界性 典范。现在这个湿地却面临着日益膨胀的卡尔库塔市的威胁，该市在未来的污水处理上存在着非常严重的问题。来源：Ghosh，D Sen S1987。防止盐水的侵入地下水在地势较低的沿海地区，下层基底是可渗透的。淡水楔一般位于较深咸水层的上面，通常由沿海淡水湿地 所保持。淡水楔的减弱或消失，会导致深层咸水向地表上移，因而影响生态群落和当地居民
5、的水供应。保持沿海低洼地区的淡水楔是非常重要的，因为它保证了当地 社区饮用水和农业灌溉水的供应，并能防止土壤的盐碱化。地表水从水道，如：河流或小溪，向外流出的淡水限制了海水的回灌。然而，随着淡水流量的减少(由于过多抽取或排干周围的湿地)，海水可沿上游进一步回灌，因此会剥夺当地居民、工农业及生物群落的淡水供应。据 Samarinda(东加里曼丹)的当地人报告，以前只在很少的年份， 当旱季长为 10-11个月时，海水才侵入 Mahakam 河的上游，直至 Samarinda 镇。然而 1991 年，仅在 6 个月的旱季后，海水就深入 Samarinda 镇的上游地区，这对当地工农业及社区人民的健康
6、产生重大的影响。 当地人确信， 海水的侵入是由 Mahakam 水系的湖泊和河流外流量减少所造成的，而外流量的减少又是由于流域内大面积采伐森林所致。来源：Regional Development Planning Agency，East Kalimantan，perscomm。在 70 年代，中国沿海一带海水倒灌仅限于几个地区，现在从辽宁省到广东省沿海，大面积海水倒灌时有 发生，山东莱洲湾海水入侵面积超过 400km2，海水入侵以每年 400m 速度向内陆推进，造成耕地盐化，居民吃水困难。这是由于过多抽取地下水，河流入海 流量减少等原因造成的。从山东莱洲至烟台一段，由于海水入侵，加大地下水含盐
7、量，该区已有 6264 眼机井报废，415 104hm2 耕地变成盐荒地。海水入侵使人畜饮水条件恶化，已有 308 万居民吃水困难。来源： 吴国昌，中国水资源合理开发，保护可持续利用，1993；吴凯，环渤海区域水环境问题及其防治对策，1997。在某些情况下，河流、渠道和沿岸植被的特点也有助于防止潮水流人河流。直而深的渠道或者皆伐沿岸的植被可能导致海水大量侵入河流，尤其在潮峰期更是如此。能源生产(水电、薪柴、泥炭)湿地可以通过各种方式提供能源，最普通的就是水电、薪柴和泥炭。在东非，纸莎草被采伐、干燥，然后用来烧砖。许多河口有生产潮汐电的能力。虽然如此，湿地能源的开发对某些湿地也有很大的负作用。例
8、如，象煤一样泥炭是一种不可再生的资源。泥炭开采会毁坏泥炭湿地和它们的价值。类似的，在红河谷地筑坝发电也产生一些负作用。在某些情况下，造成的经济损失超过开发的预期效益。这些损失包括阻止鱼类上游至产卵区；下游泛洪平原季节性洪水的丧失(阻止了下游地区营养物和沉积物的补充以及泛洪平原上鱼类的侧道洄游)；增加海滨侵蚀；改变下游海滨区的含盐度。理想的作法，应在可持续的基础上生产能源，同时，必须确保湿地其它功能和价值不被改变。例：泥炭在秘鲁的 Quechua 语中被称为 champa，多产于南美洲安斯的普那湿地，通常被用作生活能源，特别是炊烧。来源：Pulgar-Vidal，J1946。在中国，仅在缺乏燃料
9、地区泥炭作为家庭燃料和地方工业燃料。譬如在四川省红原县，泥炭除用作居民燃料外，县奶粉厂用泥炭作为生产奶粉的锅炉燃料；四川省和吉林省农村，在沼气池中添加泥秸杆、人畜粪尿及杂草等混合，产生沼气。泥炭还是一种特殊的燃料。用它烘烤麦芽，酿造“威士忌“酒。目前，在中国青岛和北京葡萄酒厂，过去用进口泥炭为麦芽炉的燃料，现在用本国泥炭生产“威士忌“，酒色正、味道香。来源：马学慧等，中国的沼泽，1991；郎慧卿，中国沼泽，1983。例：在卢旺达，泥炭用于火力发电，泥炭的开采正破坏着泥炭高地，并已引发了一系列有关的问题， 例如增加了高地的径流。来源：Denny，P.persComm。人们已从非洲阿斯旺高坝的经验
10、认识到洪水控制、灌溉和水电的效益，然而许多负作用未曾被预知。大坝关闭 30 年后这些最重要的作用才被发现。在埃及尼罗河三角洲，海滨区沉积物的丧失意味着现在必须花费数十亿美元来人工防止海滨侵蚀。防止自然力的破坏保护海岸线及控制侵蚀湿地植被的自然特性可防止或减轻对海岸线、河口湾和江河岸的侵蚀。其作用主要有三种：(1)植物根系及堆积的植物体对基地的稳固作用；(2)削弱海浪和水流的冲力；(3)沉降沉积物。例：英格兰东部河流沿岸植被已遭破坏，为防止侵蚀而采取人工加固河岸的方法，则每米河段平均需耗费 425 美元。来源：Torner，K1989红树林防浪护岸是通过消浪、缓流和促淤来实现的。实验表明，50m
11、 宽的白骨壤林带，可使 1m 高的波浪减至 03m 以下；红树林对潮水流动的阻 碍，使林内水流速度仅为潮水沟流速的 110；红树林纵横交错的根系及地上根的发育，使粒径001mm 的悬浮物沉积量增大，其淤积速度是附近裸 地 23 倍。红树林消失已成为中国华南沿海湿地的主要威胁，1972 年该地区有红树林67104hm2，到 1990 年下降为 15104hm2。政府部门正在有计划地恢复红树林的生长。来源：郑德璋，红树林湿地的利用及其保护发展，1996；湿地自然保护和管理培训手册，1996。防风湿地植被可使建筑物、作物或天然植被免遭强风或盐风(Salt-laden-wind)的破坏。例：大约有 1
12、500 万人居住在构成孟加 拉国大部分领土的三角洲地区，这个地区的大部分天然植被已破坏殆尽。1985 年 6 月丧生于海啸的人数超过 4 万人。孟加拉国政府已认识到红树林对减轻海啸的 重要性，所以开始着手制定恢复红树林的宏伟计划。截至 1985 年，已造林 25104hm2。来源：MaktbyE1986。中国东南沿海台风盛行，因此红树林对防风护堤的作用相当明显。1959 年 8 月 23 日厦门地区遭受 12 级特大台风袭击，但是唯有龙海县寮东村 8m 高的红树林保护下的堤岸安然无损。而厦门市附近的青礁村，由于红树林遭受破坏，一年就冲崩堤岸内侵 7m，有些地段更为严重。来源：林鹏，红树林， 1
13、984。排除有毒物进入水体生态系统的许多有毒物都是吸附在小沉积物的表面上或含在粘土的分子链内的。在许多湿地中，较慢的水流速度有助于沉积物的下沉，也有助于 与沉积物结合在一起的有毒物的储存与转化。在某些情况下，一些植物物种如水生植物-水湖莲(Eichhornia crassipes)能有效地吸收有毒物质。这一过程能保持或甚至是提高水质，使下游地区的社区和发展受益。进入水体系统的许多有毒物质附着在沉积物上 面，因此其去除过程类似于沉积物的沉降过程。有毒物质来源多样，但通常来源于径流带来的农用杀虫剂、工业排放物和采矿活动。必须重申的是，湿地对于有毒物质的吸收能力不是无限的。的确，在 被植物吸收而不是
14、被沉积物吸收的情况下，湿地也许会“泄漏“有毒物质。在这种情况下，一旦食植性动物吃了被污染的植物，这些有害物质可能会重新进入食物 链。因此，在源头确保有毒物质尽可能少的进入环境，则是最好的行动路线。例：湿地中有许多水生植物， 包括挺水、浮水和沉水植物。它们能够在其组织中富集重金属的浓度比周围水中浓度高出 10 万倍以上。许多植物还含有能与重金属链结的物质，从而参与金属解毒 过程。水湖莲(Eichhornia crassipes)、香蒲(Typha)和芦苇(Phragmite)都已被成功地用来处理污水， 包括处理从矿区排除的含有高浓度重金属如镉、银、镍、铜、锌和钒等的污水。来源：Lakshman，
15、G1987。沼泽中的芦苇具有对污染物质吸收、代谢、分解、积累及对水体进化的作用。中国黑龙江省七星河污染水经过一片面积为 325hln2 芦苇地后，对水 中有毒化学元素均有明显的富集作用。试验表明苇田对 Ae 净化能力为 9606，Fe 为 9278，Mn 为9454，Pb 为 8018，Be 和 Cd 为 100。这些有毒物质被芦苇吸收，随着芦苇成为造纸工业原料而被排除水体和土壤之外。于是，提高了水体及土壤环境的质量，消除了对人类的潜在威 胁。来源：杨永兴，三江平原沼泽区稻-苇-鱼复合生态系统效益研究，1993。流量调节流量调节(初级的洪水控制)湿地能储存过量的水分(过量的水分发生在多雨或河流
16、涨水的季节)，过量的水可能来自降水、径流或地下水源。例：世界最大的湿地之一庞特纳(Pantanel)湿地，减缓了来自玻利维亚、巴拉圭、巴西、乌拉圭组成的拉普拉塔盆地的水流，避免了下游地域 洪水的泛滥，失去了这块“海绵“的功能将会对阿根廷广大的农业区造成巨大的损失。来源：Bucher，EH, Bonetto 等。沼泽是一个巨大的生物蓄水库。它能保持大于其土壤本身重量 39 倍或更高的蓄水量。这与沼泽土壤具有 特殊的水文物理性质有关。中国三江平原沼泽和沼泽化土壤的草根层和泥炭层，孔隙度为 7293，饱和持水量 8301030，最大持水量为400600，出水系数为 05 左右，因此其蓄水和透水力较强
17、，全区沼泽湿地蓄水量高达 384108m3。 来源：马学慧，我国的沼泽，1985；陈刚起，三江平原沼泽对河川径流影响的初步探讨，1982。湿地调节流量和控制洪水有两个过程洪水被储存在土壤内(如泥炭中有 90的孔隙)或以表面水的形式保存于湖泊和沼泽中，这就直接减少了下游的洪水量。一部分洪水可在数天、几星期或几个月的时间内从储存地排放出来，一部分则在流动的过程中通过蒸发和下渗成地下水而被排除。在美国，当研究表明如果 40的湿地被排干，每年洪水造成的损失将至少增加 300 万美元时，就停止了麻省查尔斯河湿地的排水工程。来源于：Maltby，E(1986)。研究表明，沼泽有使河川径流年内分配均化的作用
18、。中国三江平原的别拉洪河流域沼泽率高达 45，沼泽自然调节系数为 0。678，与天然湖泊的调 节系数相近。三江平原的挠力河中游莱嘴子站由于沼泽的作用(沼泽率为 327)夏季洪峰值较上游宝清站(沼泽仅零星分布)减少了二分之一(相对流 量)，并使汛期向后推迟。据统计有 4 年出现上游宝清站来水量大于中游莱嘴子站的出水量。这表明沼泽能吸收水分，一部分消耗于蒸发，一部分跨年度流出。来 源：陈刚起，三江平原沼泽对河川径流影响的初步探讨；刘兴土等，三江平原沼泽，1983。中国长江、淮河下游的湖泊调节河川径流能力最为显著。如鄱阳湖南面承纳赣、修、饶、信、抚五河之水，北面经湖口入长江。五水经都阳湖调节后，一般
19、可削减洪峰流量15-30，从而减轻了对长江的威胁。1954 年特大洪水，最大来量为 485 104m3s，最大出湖流通量仅224104m3s，消减率高达 53。来源：顾丁锡，湖泊(水库)的保护和利用，1990。湿地植被可减缓洪水流速，因此避免了所有洪水在同一时间到达下游。这两个过程降低了下游洪峰的水位，并使河溪一年中的水流量比没有湿地时保持更长的时间。滞留沉积物某些湿地特别是沼泽地(Swamps & marshes)和泛洪平原(floodplains)的自然属性(如植被、大小、水深等)有助于减缓水流的速度，有利于沉积物的沉降和排除。这种沉降和 有毒物质及养分的排除密切相关，因为这些物质常常附着
20、在沉积物颗粒上。例：由于位于呼拉河流域(Hula vally)和纸莎草沼泽(Papyrus swamps)将水排入以色列的金纳特湖(Lake Kinaeret)，所以这个沼泽过滤能力的丧失导致了该湖沉积物三角洲的形成，使湖水浑浊度增加，从而降低了水质。来源：Dugan，P(Ed)， 1990。湿地有滞留沉积物的作用，但是这种作用是有限的。中国的洪泽湖接受黄河溃决泛滥水影响，挟带的大量泥沙淤积在湖泊中，造成湖盆变浅、容量减少湖 水向四周侵淹，淹没了周围良田和村镇。然而，洪水带来的沉积物也增加了湖滨地带土壤的营养物质。来源：张更生，洪泽湖湿地资源的评价与保护，1995。如果湿地集水区因土壤侵蚀而致
21、使沉积物大量增加，那么过量的沉降对接收沉积物的湿地会产生不利的影响。这不仅产生湖泊和水库水源问题，而且还将 导致湿地吸纳沉积物的能力大幅度下降。因此，必须牢牢记住一个要点：湿地吸收潜在有害物质如沉积物、营养物及有毒物质的能力并非无穷无尽的，不能仅仅依靠 湿地来缓解过量的沉积物、营养物和有毒物，最好是确保集水区的土地利用方式尽可能少的向湿地排放这些物质。中国三江平原的挠力河发源于完达山区，近些年来因森林砍伐，土壤侵蚀加重，河流泥沙量增大，河水携带的泥沙沉积在两岸的河幔滩沼泽中，使挠力河 下游河水含沙量变小，水环境质量有所提高黄河是世界上含沙量最高的河流，每年有 8108t 沉积物在黄河河口沉积。
22、黄河入海泥沙平均每年可造陆 4050km2，海岸线推进 12km。使该区农业和工业生产受益。 来源：马学慧，中国的沼泽，1991；李荣生，黄河流域资源环境与开发治 理，1994。湿地排除沉积物也许(1)有益于社区及其下游地区保持良好的水质，防止具有防洪和运输作用的水道变浅；(2)通过恢复养分和土壤质量，使这些湿地内的农业受益。例：土壤侵蚀及其随后沉降在水道和水体中，是当今发展中国家面临的最严重的环境问题之一。不仅宝贵表土的丧失导致产量下降或农用地的完全损失， 而且水体的淤塞还会产生许多不利影响。水体流失增加，经济损失也随之增大。土壤侵蚀是一种自然过程，但它随着人类活动的增加而大幅度加速。陡、坡
23、皆伐作业 的危害特别大，研究结果表明，陡坡采伐迹地上的土壤侵蚀要比未采伐的有林地大 240 倍(Hodgson Dickso 1988)。同样，菲律宾 Makil-ing 山农用区的土壤侵蚀量估计为每年每公顷 200t 左右，而该地区森 林的土壤侵蚀量每年每公顷仅为 28t，真是令人惊愕。来源：Hodgson，G Dikson，JA；Ramirez，D中国黑龙江省友谊县造纸厂，利用该厂排放的含碱污水灌溉芦苇，使芦苇产量达到975thm2(杨永兴 1993)。城市性湖泊，由于大量工业废水和生活污水排放，加上过度养殖，已使湖水水质污染和富营养化日趋严重。以太湖为例 1980 年总磷入湖量为 240 104t，1987 年增至964104t；1990 年和 1994 年太湖北部水域两次发生蓝藻“水华“暴发，局部水位蓝藻细胞数字达 132108L， 湖水腥臭难闻，造成无锡市饮用水困难，百余家工厂被迫停产。来源：王苏民，中国湖泊生态系统综合整治与资源持续利用，1995。
