 
“世界自然保护大纲”将湿地、森林、海洋并称地球三大生态系统，湿地在种群、生态系统和全球生态三个尺度上具有重要生态功能而被誉为“地球之肾”、“生物超市”“基因库”、和“人类的摇篮”等，在调节气候、净化水体、保护生物多样性和维持区域生态平衡等方面起着不可替代的作用。中国湿地面积占世界湿地面积的10%，位居亚洲第一，世界第四，从寒温带到热带、沿海到内陆、平原到高原山区均有湿地分布，拥有丰富多样的组合类型。 随着我国经济发展，湿地退化十分严重，面积大量减少，资源受到严重破坏，正面临着严重的丧失和退化。中国湿地研究起步较晚，与国际先进水平还有相当的差距，合理保护、开发利用湿地资源是实现湿地可持续发展的基本条件。本文系统总结了中国湿地的研究现状与不足，归纳了湿地恢复的有关措施和工程，展望了未来湿地的发展和方向，为我国湿地科学深入可持续发展提供了理论依据。 1 中国湿地基本特征 1.1 中国湿地分布状况及特点 中国湿地可分为自然湿地和人工湿地，主要包括沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、海岸滩涂、浅海水域、水库、池塘和稻田等。按照湿地公约的划分，中国拥有31类天然湿地和9类人工湿地，东部地区主要分布河流湿地，东北地区以沼泽湿地为主，长江中下游地区和青藏高原湖泊湿地多，西部干旱地区湿地较少，海南岛等沿海地区分布着特有的红树林湿地。中国湿地类型众多、数量庞大、区域差异明显、生物多样性丰富。 1.2 湿地的生态功能 湿地生态系统兼有水、陆自然资源特征，通常由湿生、沼生、水生等生物因子和阳光、水分、大气、土壤等非生物因子构成，是自然界中生物多样性和生态功能最高的生态系统之一，其生态功能包括提供物质资料和栖息地、净化水质、调控生态-水文、维持生物多样性、抵制环境破坏、维持区域生态平衡、保护海岸线、固碳等方面，其中湿地对面源污染控制有不可替代的作用，此外，湿地对全球气候变化也有着明显的响应。 1.3 湿地水文循环 湿地生态系统与水-陆生态系统具兼容性，国内很多学者利用生态-水文调节功能研发和模拟出新型水文循环模型，其滤过作用和环境效益尤为明显，杨永兴等基于湿地的生态-水文协调功能独创设计了桑基鱼塘、稻苇鱼和稻鱼畜草禽等新型湿地生态系统；陈刚起等在沼泽对河川径流水文调节认识的基础上，建立了蒸发模型研究沼泽湿地的生态水文过程；田学智等从孤立湿地的气候水文和水质生境等功能对“孤立湿地”进行了特征分析和保护；近年来，湿地的水文过程以及净化水质等方面也取得了新进展，但气候变化影响湿地生态-水文循环研究多集中于水文过程对湿地植被、土壤的响应，缺乏气候变化下湿地生态-水文过程相耦合机制和内在机理，结合数学网络模型建立相应的湿地生态-水文-气候模型，成为预测湿地生态-水文响应气候变化的重要工具。 2 湿地生物多样性研究现状 湿地生物多样性包括植物、动物、微生物、景观和基因的多样性，中国湿地类型众多，拥有丰富的自然资源，其敏感性、脆弱性和过渡性导致了湿地生物多样性容易退化。国内学者应用多种方法和技术研究了湿地生物多样性退化机制，安娜等从功能面积减少、物质能量流失衡、组织结构破坏、生态功能减弱等四个方面介绍了中国湿地的退化特征，并强调了人类干扰对湿地多样性的影响；罗新正等探讨了松嫩平原湿地脆弱性和生态环境退化的成因，指出人类活动是潜在的干扰因素。由此可见，减少人类干扰、增加湿地生态系统生物多样性的必要前提。 2.1湿地植物多样性 湿地植物多样性是生物多样性组成部分，对维持湿地生态功能、生态系统稳定有重要作用。目前我国湿地植物多样性主要集中在沿海湿地、低温高寒沼泽湿地、河流湖泊湿地和人工湿地等，湿地植物多样性在空间尺度上的变化与所处环境密切相关，其多样性在一定程度上受环境因子的影响。潘瑛等从湿地植物对泥沙的适应机制揭示湿地生物多样性；宋广莹对武汉湖泊湿地维管束植物物种和群落类型调查的基础上，分析了湖泊湿地植物区系组成与生态特征、主要湿地植被类型及分布规律；蒋政权等对北京市湿地植物群落进行了多样性分析，但国内的研究缺乏影响湿地植物多样性相关环境因子的讨论分析，建立湿地植物种群基因库、种子库和影响因子是研究湿地植物多样性的出发点。 2.2湿地动物多样性 湿地动物在湿地生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用，当前国内湿地动物多样性的研究主要集中在湿地底栖动物。夏江宝等采用野外实验和室内分离鉴定结合的方法调查了黄河三角洲湿地底栖动物多样性；暴晓等利用巴氏罐诱法研究了三江平原湿地岛状林土壤节肢动物多样性；陆强等揭示了杭州西溪湿地大型底栖动物群落现状及其对湿地生态保护工程的响应，结果表明影响春季和夏季大型底栖动物群落结构的主要环境因子是水温，水深是影响秋季和冬季大型底栖动物群落的主要环境因子，同时湿地底泥总磷含量影响大型底栖动物生物量和群落结构，但其影响机制还不明确，湿地底泥微量元素对湿地动物多样性响应的研究较为薄弱，未来湿地动物多样性研究应集中在不同程度微量营养元素的“富集”作用对湿地动物多样性的影响，农村和城市湿地动物多样性响应环境因子等。 2.3湿地微生物多样性 土壤微生物是湿地生态系统物质循环的枢纽，主要通过代谢过程对其微环境发生作用，对环境变化较为敏感，能够较早反应出湿地土壤的质量和变化过程。薛泉宏提出了放线菌等微生物对高寒湿地生态系统的重要性，能够初步反映高寒湿地土壤理化性质和植被情况；郑春雨等阐述了湿地生态系统中主要功能微生物的多样性特点；刘银银等从自然因子和人为因子两方面综述了各环境因子对土壤微生物的影响及作用机制；目前国内湿地微生物多样性研究仅仅停留在区域湿地的表观现象，其复杂的影响因素和微生物的空间分布对湿地的影响尚不清楚，湿地植被-动物-微生物-水文-气候相互作用机制研究相对匮乏，微生物群落结构、调节作用、环境因素、代谢过程等是推动湿地微生物多样性研究的重要方面。 2.4湿地景观多样性 景观多样性是指景观结构功能和时间变化方面的多样性，在一定的区域和尺度上构成了生物多样性的基础，国内湿地景观多样性研究起步较晚，刘红玉等定量研究了三江平原湿地景观多样性变化过程，发现湿地景观多样性变化特征受人类的阶段性影响；熊建新等运用景观生态学的理论和方法对东洞庭湖湿地景观空间结构的完整性进行了分析，结果表明洞庭湖湿地景观多样性受人类干扰较为明显；周亮进等运用景观生态学原理解释了闽江河口湿地景观格局的动态变化及其驱动力，指出湿地景观向人工景观、非湿地景观转变的趋势明显；综合国内研究成果，湿地景观多样性受人类的干扰正逐渐退化，加强湿地景观多样性与生物多样性之间跨尺度综合研究，景观多样性参数与对湿地的影响是保护退化湿地生态系统的重要途径。 3 湿地退化研究现状 湿地退化指由于自然因素或人类不合理开发利用造成湿地生态系统结构和功能破坏、生物多样性减少、生产力下降、生产潜力衰退等一系列生态环境恶化现象，在“保护湿地——应对全球气候变化”国际研讨会上，中外专家一致呼吁全球湿地生态系统正在受到严重的损害，联合国千年生态系统评估(MA)表明，全球湿地退化的速度远超过了其他类型生态系统。国内湿地退化研究现状仅仅局限在区域湿地，进展较缓，并未对其退化机制进行深入分析。张绪良等从物理、化学和生物方面综述了中国北方滨海湿地退化机制；唐克斯等介绍了中国内陆高原湿地退化的机制；宋晓林等阐述了当前中国河口湿地的分布情况以及四大主要河口湿地的退化现状。当前国内有关湿地退化研究成果并不完善，不同类型湿地之间缺乏对比分析，基于这些不足，未来湿地退化研究的发展方向为：从宏观的角度采用3S技术对退化湿地动态监测，探明湿地退化未来发展趋势；微观上通过对湿地主要影响因子，并结合野外动态调查方法，从机理上揭示湿地退化过程。 近年来的干湿交替引起湿地的氧化还原变化已经成为普遍的现象，许多学者对湿地的干-湿交替进行了动态模拟，主要集中在湿地氮素循环过程以及氮沉降对湿地的影响，但其作用机理尚不明确，微量元素在湿地土壤形成、植物生理生态、物质循环等方面具有重要指示作用，揭示微量元素在湿地生境下的干-湿交替和水文循环过程成为湿地研究的指南。 3.1 区域湿地生态系统面积退化 湿地退化造成湿地生态系统结构和功能退化，抵抗力、多样性降低，也可能导致生态经济、旅游和科学与文化等功能不同程度的退化，其直观体现就是面积减少，在所有的自然生态系统中，湿地是减小最快的自然生态系统。过去的150 年里，由于自然环境变化和大范围人类活动的影响，全球超过50％的湿地已经遭到破坏；近几十年来，中国湿地的面积急剧减少，赵亮等利用灰色预测方法和BP神经网络模型，定量分析了三江平原湿地面积变化，预测三江平原2020年为45.86万hm2，并在未来一段时间还有减少的趋势；长江中下游地区湖泊湿地面积急剧缩减，原有的100多个通江湖泊只剩下洞庭湖、鄱阳湖、石臼湖；沿海地区丧失滨海湿地面积累计约119万hm2；地面下沉和海平面上升等因素导致黄河流域滨海湿地面积大量减小；号称千湖之省的湖北，湿地资源类型也趋于多样化，并向着聚集的方向发展。 3.2 湿地生态系统水文退化 全球气候变化背景下，湿地生态系统应对全球气候变化已成为湿地科学与气候水文学的研究热点，湿地水文研究包括气—地、水—陆、人—地三大作用系统所制约的物理、化学与生物各种过程，水文退化加速了湿地沼土、泥炭土中有机质的分解速度，响应全球气候变化。中国大部分湿地因缺水导致生态功能退化，据不完全统计，中国有15块国际重要湿地面临着被列入国际《湿地公约》“黑名单”的巨大风险，利用水文-生态-数学-物理原理描述湿地水流循环、水文模型与水文动态观测模型将是我国湿地退化过程研究的重要方向。更多还原 3.4 湿地退化机理研究 3.4.1 湿地退化的自然因素 湿地退化原因分为自然因素和人为因素，很难区分和界定主导因素，但在局部区域可以将二者分开，自然因素主要是由全球和区域气候变化所导致，全球气候变暖，降水量减少，造成湿地水文盐碱化。有研究指出，气候变化导致高原湿地退化的重要原因之一，熊远清等指出植被盖度、土壤有机质含量、泥炭层厚度的下降和土壤质地沙化是导致若尔盖湿地退化的主要原因。此外，不同尺度的气候要素、新构造运动、湿地旱化、逆向演替、物种入侵等可能导致湿地退化。 3.4.2 湿地退化的人为因素 湿地退化最根本原因来自人口的压力，随着经济高速发展，人们对湿地生态环境缺乏正确的保护意识，造成湿地植被退化、生物多样性降低、生境丧失、水源减少等。王昌海等运用全国大尺度范围的统计数据定量化研究湿地退化的人为因素，指出中国湿地退化的人为因素主要分为三类：城市发展、农村生产和全国基础设施以及资源禀赋；谷东起等指出了造成海岸湿地环境退化的主要原因是人为因素；近年来社会经济统计学应用分析湿地退化还处于定性研究阶段，缺乏全国大尺度区域定量化研究，人类活动与湿地动态变化将成为湿地退化因素研究中的新热点。 5 中国湿地生态系统退化与恢复研究展望 我国湿地正面临着退化和消失的威胁，对退化湿地如何进行恢复，使湿地资源能健康、稳定可持续发展已成为摆在我们面前的一项艰巨任务，今后研究应重视以下几个方面： （1）湿地评价合理划分等级，建立全球湿地退化指标体系和阈值、退化景观空间格局指标体系等；将3S技术定量化，重点研究区域湿地退化的类型特征、空间分布规律和景观生态格局，加强湿地退化评价因子敏感性和贡献率。 （2）建立相应的湿地生态试验站、环境监测站和气象站，长期定位观测和模拟湿地生态-生物-物理-化学过程，预测其退化演替规律；基于微量元素响应湿地机制，探讨湿地干湿交替动态过程，结合湿地的氮沉降和酸沉降，开发新型模型研究湿地响应全球气候变化机制，从动态上揭示湿地碳源、汇循环过程。 （3）加强湿地科学的理论体系和基础研究，综合气象学、水文学、社会学和调查统计学等原理，完善湿地生态补偿机制和基础方法论。 （4）结合自然因素和人类活动研究湿地生态系统结构、功能和生态系统内在耦合机制，采取区域化综合研究：将寒区湿地研究重点放在不同时空尺度冻土退化响应差异、碳储量评估等方面，内陆高原着重探讨气候、海拔和温度对高原湿地的响应，河口与湖泊湿地从湿地生态水文循环角度出发，城市湿地以生态效益和社会效益为主等。 （5）不同空间尺度研究湿地浮游生物、无脊椎动物、微生物和底栖动物等物种迁移和基因流动，结合湿地种子库，全面开展湿地景观多样性、生态系统多样性、遗传多样性和基因多样性研究，充分发挥湿地“物种基因库”、“储碳库”和“物产宝库”等生态经济价值。 （6）应用3S技术和计算机-网络模型，完善全国湿地生物资源数据库，实现湿地信息的迅速更新、提取、分离和长期动态监测；采取数学和工程学等方法建立湿地生态恢复方法和技术，结合卫星跟踪和同位素示踪技术，推动湿地科学由单学科向多学科转化，静态向动态研究转化，短期定性向长期定量监测转化。 |
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