1、关于海南湿地生态系统的剖析第 17 卷第 2 期海南师范学院(自然学版),2004 年 6 月JOURNALOFHAINANNORMALUNIVERSITY【NATURALSCIENCE)V0J.17No.2,lun.2O04文章编号:16718747(2004)02 017506关于海南湿地生态系统的剖析周祖光(海南省环境科学研究院,海南海口 570206)摘要:分析了海南岛湿地现状及湿地在国民经济和可持续发展中的地位 ,指出保护好湿地和合理利用湿地对海南生态省建设具有十分重要的意义,同时对合理利用海南的湿地提出了建议.关键词:湿地;剖析;海南中图分类号:X144 文献标识码:A湿地是自然界
2、富有生物多样性和较高生产力的生态系统,是人类生存的摇篮;它不但具有丰富的资源,还有巨大的环境调节功能和生态效益.湿地保护和合理利用关系到海南省国民经济和社会的可持续发展,关系到海南生态省建设的成败!湿地公约将湿地定义为:不问其为天然或人工,长久或暂时性的沼泽地,泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水,半咸水,咸水体,包括低潮时水深不超过 6m 的水域;这个定义包括海岸地带地区的珊瑚滩和海草床,滩涂,红树林,河口,河流,淡水沼泽,沼泽森林,湖泊,盐沼及盐湖.我国在湿地认识和利用上已有悠久的历史.1 万多年前,我国古代人就对湿地有了充分的认识,从发现的一些被保存于原始社会遗址中的碳化稻谷子中就得到充分
3、证明;远在春秋战国时期,我们的祖先就将湿地作为一种“富国之本“ 的资源 ,开始对湖泊的围垦开发,出现了许多科学利用湿地资源的成功范例.如距今已有 2000a 历史的都江堰的成功修建,使大约 2o 万lIl12 农田得到了灌溉 ,使原来旱 ,涝多灾的成都平原变成了“ 沃野千里“的“天府之国“, 为仔国古代水利工程最杰出的代表.1 海南湿地的现状1.1 湿地面积和类型自 8O 年代起,人们逐步意识到保护湿地资源和生态资源对持续发展的重要性 ,在海南各地相继建立一些以保护湿地生态系统为主要内容的自然保护区.2000 年海南岛有湿地面积约60.6 万lIl1(含水深 5m 的浅海部分),其中陆域湿地
4、49.0 万 hll12,约占全岛土地面积的13.86%.在湿地构成中,自然湿地 15.9 万lll12,占 26.2%,其中陆域自然湿地 4.3 万hm2,海南岛潮间带及其紧邻 5m 等深线以内的海涂有 14.7 万 hll12(其中潮间带滩地约有 2.6万);人工湿地 44.7 万 hJl12,占全岛湿地总面积的 91.3%.海南岛自然湿地类型包括河流湿地,河口湿地,海岸滩涂,浅海水域,湖泊湿地,沼泽湿地,其中河渠湖泊占 37%,海涂湿地占 37%,滩地湿地占 25%,盐碱,沼泽湿地占 1%;人工湿地类型包括水库,池塘,稻田等,其中水田占81%,水收稿日期:2OO31112作者简介:周祖光
5、(1955 一),男,海南海口人,高级工程师,从事环境科研与规划工作176 海南师范学院(自然科学版)2004 年库池塘占 17%,虾塘占 2%.自然湿地受地形及气候影响,主要分布在沿海和中东部; 人工湿地全岛遍布,以北部,西部居多,分别占全岛人工湿地的 33.0%和 28.5%,中部地区人工湿地较少,仅占 5.0%.海南岛湿地生境类型较多,生存有许多特有珍稀类植物,有不少还是我国甚至世界所特有种,具有重大的科研价值和经济价值.如红树林有 8 种是海南岛特有珍贵植物种.1.2 湿地面积变化情况近 20a 来,海南岛湿地面积总体上变化较小.80 年代全岛陆域湿地 47.4 万 hn12,约占全岛
6、土地面积的 13.4JD%.其中自然湿地面积 4.2 万 h,人工湿地 43.2 万 hn12.2000 年陆域湿地总面积与 80 年代比较增加了 3.3%,其中人工湿地面积增加 4.0%(主要是水库池塘面积增加所致);陆域自然湿地面积增加 0.5%,变化较小.近 20 年来,海南水利工程建设有了长足的进展,境内水库,池塘面积随之增加 8.o5%.自然湿地构成中,近 20 年来盐碱湿地和沼泽湿地面积基本没有发生变化;滩地面积比 80 年代增加约 4.0%,但潮间带滩地面积减少 1.4%.1.3 海涂滩地生态状况海南岛海涂滩地土壤肥力稳定但分布不均匀,有机质一般为 1570g/kg;潮间生物资源
7、丰富,生物量多为 135409rn2,生物栖息密度在 128590 个/rn2 之间,生态功能总体保持较好.东部海涂总面积约 1.6 万 h,连片分布,以沙土为主,有机质含量较高,生长有红树林.潮滩土含有机质 5070g/kg,个别高达 150g/kg,全氮为 2.02.4g/kg;沙泥潮滩土含有机质 1722g/kg,全氮 0.40.8g/kg;尤其是清澜港内湾的沙泥潮滩土,水质肥沃,潮间带生物量 135.82g/rn2,栖息密度 521.75 个/rn2.西北部海涂 5m 等深线的海涂 3.60 万 hrn2,海涂土壤有机质含量在 0.844.1g/kg,平均 14.5g/kg,比全岛同类
8、土壤的平均值低;酸性潮滩土有机质平均值 18.5g/kg,砾质潮滩沙土则为 8kg;潮间带生物量也较高,平均在 212.57409.71g/rn2,栖息密度为 128590.27 个/m2.西南部 5m 等深线以内海涂面积约 3.0 万 hrn2,海涂连片.由于现代海岸和滩面较稳定,有一定河水注入,为海生生物栖息和繁殖的良好场所.海涂土壤含有较高的有机质,除砾质潮滩沙土一般在 10kg 以下外,其余大部分为 1527g/kg. 潮间带生物量为409.7m2,约为琼北海岸的 2 倍,栖息密度为 590.72 个 /rn2,明显高于琼南海岸(236.85 个/m2),而约为琼北的 4 倍.另外,部
9、分岸段的水下斜坡有珊瑚礁坪 ,这也是其生物旺盛之所在.北部秀英和铺前两个相邻海湾海涂,水体相连,南渡江和演丰河流经该岸段人海,潮滩沙土表层20cm 的有机质含量为 13g/kg;泥质及沙泥潮滩土含量为 1520g/kg,而酸性潮滩土有机质含量一般都大于 20g/kg,局部高达 110g/kg.因港湾深入内陆,避风条件良好,红树林生长旺盛,从而构成海南岛特有的最为典型的红树林生物海岸.1.4 湿地水质质量海南拥有良好的植被环境,使河流含沙量小,基本不存在因河沙淤积导致的河床干枯,河沙淤积引发的湖库面积萎缩现象较少.根据多年监测资料评价,全省河渠,湖泊水质总体保持良好状态,2002 年有 88.7
10、%的监测河段和 86.7%的监测湖库水质达到或优于可作为饮用水源的国家地表水类标准.南渡江干流 90.0%的监测断面水质达到或优于国家地表水类标准,10.0%的监测断面水质为类标准.万泉河干流所有监测断面水质全部达到或优于国家地表水类标准.昌化江干流 90.0%的监测断面水质达到或优于国家地表水类标准.10.0%的监测断面水质为类标准.近岸海域水质以工类和类为主.2 湿地的功能与价值地球上的生态系统种类繁多,丰富多彩,如果按照初级生产能力大小对各类生态系统进行第 2 期周祖光:关于海南湿地生态系统的剖析 177排序,湿地生态系统的初级生产力最高,也就是说湿地是地球上最能干的生态系统.海南岛各类
11、湿地在提供水资源,调节气候,涵养水源,均化洪水,降解污染物,保护生物多样性等,在海南省国民经济发展和海南生态省建设中发挥了重要的作用.2.1 具有极高的生产力纸莎草,香蒲,浮游植物及沉水植物是湿地生态系统常见的植物,在不需要任何物质投入情况下,纸莎草年初级生产量为 100t/hm2,香蒲为 3070t/hm2, 浮游植物为40t/hm2;沉水植物相对较低,但也很可观,如眼子属的种类 40t/hrn-.与此相对比 ,我们需要投入大量的人力,物力,水,化肥和农药等的甘蔗产量为 63t/hm2,玉米为 60t/ma2.海南岛沿海岸线的珊瑚礁生态系统具有旺盛的生产力,其净生产力一般可达 4keg(m“
12、?a),海参,石斑鱼,龙虾,鲍鱼等珍贵贝类和热带观赏鱼都出自珊瑚礁区.随着人口的不断激加,土地面积的减少和环境污染和破坏,粮食短缺已经成为威胁人类生存的世界性问题,由湿地在初级生产能力上所表现出的惊人价值可推断其极有可能成为人类潜在的另一个“粮仓“, 其战略地位不容忽视.2.2 防洪抗旱湿地在蓄水,调节河川径流,补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用,是蓄水防洪的天然“海绵 “.当洪水到来时 ,湿地可起到缓冲作用 吸人和储存大量水,减少洪水肆虐的频率和程度,保护人民的生命和财产;洪峰过后,湿地缓缓将存储的水排放 ,其水势不再凶猛;在独特的湿地生态系统中,水,土壤和植被构成了良好的 “防洪区
13、“l2.湿地的蒸发在附近区域制造降雨,使区域气候条件稳定,具有调节区域气候作用.很多水库在防洪,抗旱方面发挥了巨大的作用.如海南最大的水库松涛水库,担负着海口,定城,金江 100 万人口的防洪保安任务.水库未建成前,南渡江十年九涝,洪灾暴虐,1960 年 2 月完成大坝工程后,可抵御万年一遇的洪水.它拦蓄了南渡江 2l%的径流,削减了天然洪峰流量 30%70%.1996 年l8 号热带风暴和 2000 年 l0 月 14 日的百年一遇的特大暴雨, 松涛水库拦截了南渡江上游 8亿 m3 的洪水,大大减轻了下游海口,定城,金江等的洪灾损失?一.2.3 防风减灾沿海许多湿地植被等生态系统能抵御波浪和
14、海潮的冲击,防止了风浪对海岸线,河口湾和江河岸的侵蚀和破坏,保护建筑物,作物或天然植被.海南岛沿海台风盛行,因此红树林,珊瑚礁等湿地生态系统对防风护堤的作用相当明显.红树林,珊瑚礁生态系统防浪护岸是通过消浪,缓流和促淤来实现的.实验表明,50m 宽的白骨壤林带 ,可使 1m 高的波浪减至0.3m 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 1/10.另外,珊瑚礁就好象自然的防波堤一般,约有 70%9o%的海浪冲击力量被珊瑚礁吸收或减弱.2.4 消除污染物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 lO 万倍以上.许多
15、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.营养物质随沉积物沉降之后,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.如人们已经成功利用水湖莲(Eichhorniacrassipes),香蒲(Typha)和芦苇(Phrc,ite)来处理污水,包括处理从矿区排放的含有高浓度重金属(如镉,银,镍,铜,锌和钒等)的污水;经有关试验表明,苇田对 As 净化能力为 96.06%,为 92.78%,Mn 为 94.54%,Pb 为8O.18%,Be 和 cd 为 100%.又如在美国佛罗里达州 ,人们发现废水在进入其它水体之前流经一片柏树沼泽地(cypressswamps)后,几乎 98%
16、的氮和 97%的磷被净化排除了.2.5 提供能源178 海南师范学院(自然科学版)2004 年水电是湿地提供的重要途径,水电在海南电力供应中占有重要地位.海南岛水能资源蕴藏量 99.5 万 kW,可开发水电容量 77.2 万 kW.2000 年水电生产量 14.65 亿 kW?h,占火电生产量的 53%|4.海南岛沿海有很多河口港湾,有港湾 60 多个 ,潮差一般为 1.7m,有些地带潮差可达 2.733.91m,海南港湾蕴藏着巨大的潮汐能,潮汐资源有 37.7 万 k.湿地中的林草作为薪材,是湿地周边农村中重要的能源来源.在能源危机的呼声遍及世界的今天,湿地潜在的能源价值是不言而喻的.2.6
17、 维护生物多样性湿地是众多动植物的家园,温馨的港湾,湿地的生物多样性占有非常重要的地位.依赖湿地生存,繁衍的野生动植物和鱼类极为丰富,其中有许多是珍稀特有的物种.仅东寨港红树林自然保护区里生活的鱼,虾,蟹,贝的品种就有 150 多种,还有小天鹅,白鹭,雁,鹤,海鸥,水鸭等有记录鸟类 159 种,1992 年被列入“国际重要湿地公约“ 名录.珊瑚礁是海南的一重要特色,全省珊瑚礁面积占全国总面积的 98%以上,西沙,中沙,南沙群岛多由珊瑚礁组成,所占份量最多.海南岛沿海岸线的 14.15%都分布有珊瑚礁,岸段长达 228.90km.珊瑚礁生态系统的生物多样性极其丰富,全世界的海洋生物中有 1/4(
18、海洋鱼类有 1/5)生活在珊瑚礁生态系统.天然的湿地环境为鸟类,鱼类提供丰富的食物和良好的生存繁衍空间,对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用.湿地还是重要的遗传基因库,对维持野生物种种群的存续,筛选和改良物种,均具有重要意义.如我国稻学专家袁隆平培育成功的丰产稻,就是他通过在海南省发现的一株野生稻杂交而来的.2.7 促进经济发展湿地提供了大量人类社会所必需的生产资料和生活资料,尤其是近年来蓬勃发展的海涂与近岸海水养殖业都是依托湿地来发展的.2000 年海南省海涂开垦面积 3.5 万 h,滩涂养殖业年产量 4988t,浅海养殖业年产量 39 万 t.湿地提供的莲,藕,菱,芡及浅海水域的一些鱼
19、,虾,贝,藻类等是富有营养的副食品,有些湿地动植物还可人药,有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料(如红树林的皮含有丰富的单宁,可作鞣料,染料和提炼烤胶等).湿地动植物资源的利用还间接带动了加工业的发展.海南的农业,渔业,牧业和副业生产在相当程度上要依赖于湿地提供的自然资源.2.8 具有美学和科研价值湿地具有自然观光,旅游,娱乐等美学方面的功能.海南有许多重要的旅游风景区都分布在湿地区域.如滨海的沙滩,海水是重要的旅游资源,还有不少瀑布和湖库等,因其自然景色壮观秀丽而吸引人们向往.海南建立的东寨港等 7 处红树林自然保护区(总面积8078hm2),三亚等地珊瑚礁自然保护区,大东海,天崖海角,松
20、涛水库等多处享誉中外的重要湿地风景区,其壮观秀丽的自然景色已成为人们旅游和疗养的胜地;依托湿地开展的钓鱼,划船和观鸟等娱乐活动也相继兴起,同时也创造了良好的经济效益.湿地生态系统,多样的动植物群落,濒危物种等,在科研中都有重要地位,它们为教育和科学研究提供了对象,材料和试验基地.一些湿地中保留着过去和现在的生物,地理等方面演化进程的信息,在研究环境演化,古地理方面有着重要价值.3 湿地管理中存在的问题上世纪 9o 年代以来,海南在湿地保护和利用方面采取了一系列的措施,在一定程度上保护了湿地及其生物多样性.但在人口和经济的压力下,经济快速发展以及人类生产生活对湿地第 2 期周祖光:关于海南湿地生态系统的剖析 179资源依赖程度的提高,直接导致了湿地及其生物多样性的普遍破坏.3.1 湿地遭到严重破坏近几十年来,由于人口的增长,工业发展和盲目地开垦耕地,对湿地生态系统带来了很大的破坏.由于湿地的多种功能和综合价值未被公众以及一些管理者认知,湿地被视为荒地,将各类湿地资源做为原始性开发利用的主要对象,在一些天然湿地集中分布地区因围垦及过度开发利用造成的湿地破坏严重.如 70 名民工受雇于海南三大壮发展有限公司,伐木种纸浆林,
