湿地生态系统是什么?
湿地一词最早出现于年美国鱼和野生动物管理局《39号通告》,通告将湿地定义为“被间歇的或永久的浅水层覆盖的土地。”
我国对沼泽、滩涂等湿地研究具有丰富的经验积累,在实践中形成了具有中国特色的湿地分类系统,通常认为“湿地系指海洋和内陆常年有浅层积水或土壤过湿的地段。”
尽管湿地的概念尚无统一,但它们有一共同特点:从不同的角度认为湿地是一种特殊的生态系统,该系统不同于陆地生态系统,也有别于水生生态系统,它是介于两者之间的过渡生态系统。
湿地生态系统有什么作用?
广阔众多的湿地具有多种生态功能,蕴育着丰富的自然资源,被人们称为“地球之肾”。其主要作用如下:
(1)优化生态环境
湿地通过蒸腾作用产生大量水蒸气,在提高周围地区空气湿度的同时,减少土壤水分丧失,还可诱发降雨,增加地表和地下水资源。据一些地方的调查,湿地周围的空气湿度比远离湿地地区的空气湿度要高5%至20%以上,降水量相对也多。湿地还可以通过水生植物的作用,以及化学、生物过程,吸收、固定、转化土壤和水中营养物质,降解有*和污染物质,净化水体,消减环境污染的重要作用。
(2)调节水位
湿地以其自身的庞大容积、深厚疏松的底层土壤(沉积物)蓄存洪水,从而起到分洪削峰,调节水位,缓解堤坝压力的重要作用。全国天然湖泊和各类水库调洪能力不下亿立方米。其中,长江22个通江湖泊尽管面积锐减,容水量仍达多亿立方米。
(3)作为物种资源库
我国湿地分布于高原平川、丘陵、海涂多种地域,跨越寒、温、热多种气候带,生境类型多样,生物资源十分丰富。据初步调查统计,全国内陆湿地已知的高等植物有种,高等动物有种;海岸湿地生物物种约有种,其中植物种、动物种。在湿地物种中,淡水鱼类有多种,鸟类余种。
据资料反映,湿地鸟的种类约占全国的三分之一,其中有不少珍稀种。世界种雁鸭中,我国有50种,占30%;世界15种鹤类,我国有9种,占60%,在鄱阳湖越冬的白鹤,占世界总数的95%。亚洲57种濒危鸟类中,我国湿地内就有31种,占54%。这些物种不仅具有重要的经济价值,还具有重要的生态价值和科学研究价值。
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湿
地
植
物
红树林
热带、亚热带
生长于海岸潮间带
根系发达
能在海水中生长
主要分布:
海南东寨港红树林保护区
广东湛江红树林保护区
广西山口红树林保护区
红树林的净水机理:
(1)海浪的侵蚀
红树植物错综复杂的根系可以缓冲海浪对海岸的侵蚀,组织海浪带入泥沙,防止底泥再次悬浮,这减少了悬浮物的产生,同时它还可促使大颗粒物快速沉降并吸附微小悬浮颗粒,这使悬浮物在水体的停留时间缩短,以保持较好水质。
(2)水体中有机物
它可以充分利用基质-微生物-植物这个复合生态系统的化学和生物作用,通过植物吸收和微生物分解来实现对水体中有机物的去除。其中,稀释转移,沉降,沉积物吸附等过程和微生物分解等生物过程主导着有机物的降解,而植物的直接吸收作用仅占小部分。
(3)重金属
各种重金属离子在红树植物内部的分布情况各有所不同,如Cu和Zn较易从根部迁移至茎和叶组织,而Cd和Pb则聚集在根部,相对难以迁移。但是,各类重金属离子一般都富集在不活跃的细胞组织中,如细胞壁,茎和根的细胞间隙等。
(4)氮和磷
水体中的N和P等营养盐同样多数易被红树系统的土壤所富集,少部分被植物吸收。被土壤富集的营养盐大部分集中在土壤表层0~5cm厚度范围内,并伴随明显的硝化-反硝化过程。[1]
落羽杉
落叶乔木,适应性强
树形优美
良好的秋色观叶树种
主要植物:
方塘落羽杉湿地公园
落羽杉净水机理:
(1)直接吸收利用污水中的营养物质,富集污水中的重金属等有*、有害物质;
(2)输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解反应对氧的需求;
(3)增强和维持介质的水力传输能力。
粉美人蕉
球根草本植物
喜温暖湿润气候
不耐寒,能耐贫瘠
主要分布:
我国南北均有
粉美人蕉净水机理:
(1)污染水体中氮的去除。水生植物可以通过通气组织,将氧气从上部输送到根部,经过释放和扩散,在植物根部会形成一个好氧区域,这个区域的硝化细菌会相当活跃,将氨氮转化为硝态氮;
(2)根系发达,具有很高的生态应用价值,吸附能力强,对环境有较强的适应能力;
(3)通过光合作用产生氧气,增加水体中的溶解氧,并向水体释放,从而改善了湿地的氧气环境,促进了污染物的净化。
长
江
湿
地
鄱阳湖国家湿地公园
地处长江中下游南岸
亚洲面积最大
湿地物种最丰富
国家级湿地公园
主要植物:
狗牙根
旱苗蓼
不同植物对于重金属的耐性与富集能力:
水蓼、狗牙根等对Cu表现出耐性特性;
青葙、红蓼等对Cd具有较强耐性特征。[2]
箭叶蓼、旱苗蓼等对Cu的富集系数较高;
球穗飘拂草对Pb的富集系数较高。[3]
石首天鹅洲湿地
五大生态特色:
古朴的滩涂湿地、
清秀的长江故道、
珍稀鸟类的天堂、
野生麋鹿安居的乐园、
濒危豚类遨游的故乡
主要植物:
牛鞭草群落、
红穗苔草群落等
牛鞭草净水机理:
牛鞭草明显增强了湿地对磷的去除能力。而其对总磷的去除能力没有明显的季节变化。这表明牛鞭草主要通过改变土壤物理化学过程,而非通过吸收和储存过程增强湿地对总磷的去除能力。[4]
参考文献:
[1]朱颖,吴纯德.红树林对水体净化作用研究进展[J].生态科学,(01):55-60.
[2]周雪玲,熊建秋,简敏菲,陈朴青,徐鹏飞,李玲玉.乐安河-鄱阳湖湿地优势水生植物对重金属污染物的富集作用[J].江西师范大学学报(自然科学),,37(02):-.
[3]刘曦,陈芳清,杨丹,张爱英,熊高明.三峡库区消落带狗牙根和牛鞭草人工湿地对磷的去除效应[J].安徽农业科学,,43(14):-.
[4]鲁燕琴.石首天鹅洲湿地三种优势草本植物群落变化规律研究[D].长江大学,.
图片来源: