鄱阳湖湿地生态系统服务功能.docx

　
鄱阳湖湿地生态系统服务功能的评价
摘要: 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊 ,是吞吐性河成湖 ,被称为长江的天然水位调节器。作为一种特殊的湿地生态系统类型 ,鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、降解污染、固定C释放O2、控制侵蚀、 保护土壤、参与营养循环 ,作为生物栖息地。主要直接的产品用途有储水、 供水 ,生产湿地植物产品 ,生产湿地动物产品 ,能源生产 ,水运 ,休闲/旅游 ,作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地属性主要有生物多样性 ,社会文化重要性。
关键词: 鄱阳湖; 　 湿地生态系统; 　 服务功能
1 　 鄱阳湖湿地的特点
1. 1 　 鄱阳湖湿地生态系统特征
鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊 ,它季节性涨水 ,具有 “高水是湖 ,低水似河” 的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2，平水期面积279 700 hm2,丰水期面积390 000 hm2。
鄱阳湖是在赣江、 抚河、 信江、 饶河、 修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、 水落滩出。5大河汇入鄱阳湖 ,经调蓄后 ,由湖口入长江。因此 ,鄱阳湖被称为是 “吞吐型河成湖”,它上承五水 ,下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。每当洪水季节 ,五河洪水入湖 ,水位高涨、 湖面宽阔、一望无际。枯水季节水位下降 ,洲滩出露 ,湖水归槽 ,水面缩小 ,蜿蜒一线。最大洪枯水位面积相差 10 多倍。由于鄱阳湖水位季节性变化极大的特点 ,鄱阳湖湿地包括水域、 洲滩、 岛屿、 内湖、 汊港。
鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖 ,光照充足 ,无霜期长。多年平均水温 18. 3 ℃,年平均降雨量为1 474. 2 mm ,多年平均蒸发量为1 003. 7 mm。鄱阳湖的植物群落可分为4个带:湿生植物带、 挺水植物带、浮叶植物带、 沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138种 ,贝类 87 种 ,虾蟹类 24 种;鸟类 310 种 ,隶属 17 目 55 科;兽类47种;两栖类30种。
1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构
鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露 ,淹没或显露的日期、 范围和持续时间 ,主要取决于水位变幅、 地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替 ,直接影响到植被的演替以及土壤的发育 ,进而影响其栖息的动物 ,那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化 ,因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。
根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分 ,具体如下[1 ]:18～16 m ,每年的显露天数为305. 5～271. 5天。地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短 ,退水早 ,连续显露时间长 ,光照充足 ,植物生长茂密 ,主要的植物群落是荻芦苇 — 菊叶委陵菜 ,是草食性和草、 昆虫杂食性候鸟的觅食场所 ,优势候鸟有白额雁、 大鸨、 麦鸡、 云雀等。16～14. 2 m ,每年的显露天数为271. 5～169. 5天。地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密 ,生物量很高 ,可以达到 1 716g/ m2。这里也是植食性和杂食性候鸟的栖息、 觅食场所 ,主要的水禽有白鹤、 白枕鹤、 白鹳、 白头鹳、 灰鹤、 黑鹤、苍鹭、 鹬类、 白琵鹭和野鸭等。这而一地带涨水后也是一些经济鱼类 ,如鲤鱼的产卵场。14. 2～13. 8 m ,每年的显露天数为169. 5～50天地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土 ,地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带。主要的水禽有鹤类、 鹳类、 鸡类、 鹬类、 鸥类、 白琵鹭、 天鹅、 鸿雁、 鹈鹕等。13. 8 m以下 ,其中13. 8～13. 6 m段淹水期少于30 天 ,13. 6 m以下高程全年被水淹没。地貌类型为河道。土壤保持原始沉积物的特点。植被类型为典型的沉水植物 ,主要优势种为马来眼子菜 — 苦草 +黑藻。主要水
禽有白鹳、 白枕鹤、 白鹤、 天鹅、 鸿雁、 鹈鹕和鸥类。
2 　 鄱阳湖湿地效益类型分析
鄱阳湖湿地生态系统的效益来源于湿地内部生物、 物理、 化学组分之间的相互作用 ,服务功能的种类、 价值大小、 各种功能的作用性质取决于湿地的地理位置、 规模、 生态特征、 所处的人类社会经济环境。鄱阳湖湿地面积广大、 生态系统完整而连续 ,其效益可分为3类:湿地用途、 湿地生态功能、 湿地属性。
鄱阳湖湿地的生态功能是指鄱阳湖所具有的潜在或实际维持、 保护人类活动以及人类未被直接利用的资源 ,或维持、 保护自然生态系统的过程的能力。鄱阳湖湿地的用途是指其中可以直接利用的资源。鄱阳湖湿地的属性是指鄱阳湖所具有的非功能、 非用途性质的特征 ,它既不产生实质性的服务 ,也不提供产品 ,只满足人类心理上的某种需求。
3 　 鄱阳湖湿地的生态功能分析
3. 1 　 涵养水源、 调蓄洪水功能
湿地生态系统涵养水分功能主要为:截流降水、 增加土壤下渗、 抑制蒸发、 缓和地表径流和增加降水等。鄱阳湖是长江中游最大的天然水流量调节器 ,据研究 ,鄱阳湖对 “五河” 洪水具有明显的调蓄作用:1953～1993年 ,1995～1998年的45年间 ,鄱阳湖历年合成最大日平均流量为 12 000～65 900 m3/ s ,多年平均为30 400m3/ s ;湖口相应出流最大日平均流量为5 510～31 900 m3/ s ,多年平均为15 700 m3/ s。鄱阳湖历年削减最大日平均流量2 690～37 300 m3/ s ,多年平均削减14 700 m3/ s , 削减百分比为48. 3 %。从历年的水文统计资料中 ,选择
17个大水年为对象进行分析 ,得到的结论是: 在大水年 ,鄱阳湖削减 “五河” 洪峰值为 7 850～37 300 m3/ s ,平均削减洪峰流量为20 000 m3/ s ,其百分比为50. 9 %。又采用13个大水年的水文资料 ,分析鄱阳湖对 “五河” 最大一次洪水过程的调蓄作用 ,这13年次洪水总量为143. 9～1 067. 6亿m3,平均为449. 7亿m3,相应湖口出水量为64. 5～864. 3亿m3,平均为306. 6亿m3。则调蓄的水量为 27. 0～247. 5 亿 m3,平均为 143. 1 亿 m3,平均调蓄洪水量的百分比为31. 8 %。他们还做了鄱阳湖对汉口至八里江段总入流量的调蓄作用研究 ,分析结果表明汉口至八里江段最大总入流量为69 100～116 000 m3/ s ,八里江最大出流量为63900～91 440 m3/ s ,鄱阳湖的削减流量百分数为18. 2 %。对鄱阳湖9个典型大水年的洪峰调蓄量为95亿m3,占总调蓄量的82. 6 %。由此可见 ,鄱阳湖能够对五河洪水、 长江洪水储存一部分 ,直接减少径流 ,起着调蓄洪峰、 控制洪水、 减轻洪水危害的作用 ,如果没有鄱阳湖的调蓄 ,长江中下游的洪水将更为频繁和严重。
3. 2 　 调节气候功能
湿地可以影响小气候。由于鄱阳湖水面广大 ,湖泊的近岸区域植物茂密 ,因此水面蒸发和植物的蒸腾作用都很强烈。湖泊水平方向的热量和水分交换 ,使其周围地方的气候比其他干旱区略温和和湿润。从鄱阳湖地区的多年平均气温日较差来看 ,湖岛 < 6. 5 ℃,棠荫为6. 3 ℃,湖岸站为6. 5～8. 0 ℃,内陆站均高于 8. 0 ℃。鄱阳湖湿地对湖区温度的作用表现在3个方面:首先 ,抑制了高温。鄱阳湖地区7月平均最气温为32. 6～34. 7 ℃,由于湿地的作用 ,湖体周围地区的温度都要偏低 ,在湖体的北部 ,如棠荫和都昌7月最高温度为32. 6 ℃;永修为33. 1 ℃,波阳为33. 5 ℃
其次 ,鄱阳湖的水体吸收了太阳辐射后 ,缓慢释放出热量来 ,可以减弱降温强度。从年平均最低气温来看,棠荫比波阳高0. 9 ℃,棠荫比乐平高1. 5 ℃,棠荫比永修高 1. 4 ℃。鄱阳湖在调高月平均最低气温方面 ,以夏秋明显 ,分别为1. 2～2. 3 ℃ 和1. 5～2. 3 ℃。春秋次之 ,分别为 0. 4～1. 2 ℃和 0. 4～1. 1 ℃。冬季鄱阳湖的增温作用表现在提高极端低温上 ,这种作用的范围在距湖20 km以内 ,而且离岸越近 ,提高的温度幅度越大。
第三 ,由于水体的存在 ,湖区热量增加 ,因而鄱阳湖增加了地区的积温和无霜期。湖区 ≥ 0 ℃ 积温要高出其他区域80～200 ℃, ≥ 15 ℃ 积温要高出90～260 ℃,适于作物生长的季节延长4～9天 ,无霜期增加6～9天。
除了温度的变化外 ,湿地也会相应地带来其他气象因素的变化 ,如风的变化 ,降水的变化。由于下垫面的糙度变小 ,加上特定的地形 ,当明显的天气系统过境时 ,便会出现大风。在夏季还可以形成海陆风。
3. 3 　 降解污染
鄱阳湖对进入湖泊的物质具有促进沉积沉降的自然特性。通常营养物与沉积物结合在一起 ,与沉积物同时沉降。鄱阳湖的营养物来源广泛 ,主要有入湖水系带来的农用化肥、 人类废弃物和工业排放物。营养物在湖体中随沉积物沉降后 ,通过湖中的湿生植物吸收 ,经化学和生物化学转换而被储存起来。湿地植物吸收的营养物质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用于盖房子和作为薪材 ,意味着营养物质以有用的形式从该系统中排除出去。进入鄱阳湖的许多有毒物都是吸附在小沉积物的表面上或含在粗土的分子链中的。在湖泊湿地中 ,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 ( Erichhormia crassipes) 能有效地吸收有毒物质。这一过程能保持甚至是提高水
质 ,使下游地区受益。湿地中有许多水生植物 ,它们能够在组织中富集重金属的浓度比周围水中浓度高 10万倍以上。许多植物还含有能与重金属链接的物质 ,从而参与金属解毒过程。水湖莲、 香蒲和芦苇都已被成功地用来处理污水。鄱阳湖的水质中 ,Cr ,Pb ,Cd和五氯酚钠的含量均未超过渔业用水标准 ,但在生物体内的含量都比水中高得多 ,如 Pb在鄱阳湖中鱼的体内含量为0. 063 mg/ kg ,为湖水中含量的3倍 ,在水生物中的含量为 0. 26 mg/ kg ,
为水中含量的12. 23 倍 ,在水草中含量为1. 82 mg/ kg ,为水中含量的86. 667倍。鄱阳湖中的水草和芦苇中的污染物的蓄积量依次为 Cu > Cd > Zn ,而且水草中的含量比芦苇高。可见鄱阳湖对湖水的污染有一定净化作用,这种净化作用主要来自于水中的植物体 ,而且水草等水生植物的净化作用更强。
3. 4 　 固定 C和释放O2
湿地是有机物质的堆积场所 ,湿地中植物种类丰富 ,植被茂密 ,这些植物通过光合作用使无机碳(大气中的
CO2)转变为有机碳。在许多生态系统中 ,植物被降解 ,碳则以 CO2 的形式回到大气中。湿地中含有大量未被
分解的有机质 ,是陆地上碳素积累速度最快的自然生态系统。
湿地中可以累积的碳是一个重要的 CO2 汇 ,有助于缓和大气中 CO2 含量的增加。此外湿地中的光合作用
使无机碳 ,如大气中的CO2 转变成为植物形成的有机碳。湿地汇总含有大量未被降解的有机物质 ,因此起着碳
库的作用 ,而不是碳源的作用。湿地的破坏 ,将导致全球气候变暖[3 ,4 ]
。
李仁东等人的研究 ,鄱阳湖植被面积占整个鄱阳湖的 30. 54 %。水生植被主要分布于湖区西南、 西部及东
南 ,其中 ,生物量 > 4 000 g/ m2
的植被分布几乎占整个植被的1/ 2 , 最后估算 , 鄱阳湖春季湿生植被总生物量为
38. 06 × 108
kg[7 ]
。
鄱阳湖湿地的植被在形成巨大生物量的同时 ,能起到固定并减少大气中的 CO2 ,提供并增加大气中 O2 的
作用 ,这对维持地球大气中的 CO2 和O2 的动态平衡、 减少温室效应以及提供人类的生存基础来说 ,有着巨大的
不可替代的作用和地位。
3. 5 　 控制侵蚀、 保护土壤
由于鄱阳湖湿地具有特殊的植被和特殊的潮湿环境 ,因而具有防止土壤因风、 径流和其他移动过程而流失
的作用;鄱阳湖湿地生态系统中植物的枝叶、 落到地面的枯枝落叶遮挡雨水对土壤的冲刷;植物的根系和土壤
生物使土壤疏松 ,增加其吸水能力。并且湿地可以储积淤泥 ,又防止了泥沙在河流中的淤积并保证地理环境中
的养分不被带走 ,促进地方农业生产的发展[8 ]
。
3. 6 　 营养循环
在鄱阳湖湿地生态系统中 ,养分主要储存在土壤中 ,可以说土壤是其最大的养分库。地质大循环中 ,生态
系统中的养分不断向下淋溶损失 ,而生物小循环则从地质循环中保存累积一系列的生物所必需的营养元素 ,随
1 1 1 第2期 崔丽娟:鄱阳湖湿地生态系统服务功能研究
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 着生物的生长繁荣和生物量的不断累计 ,土壤母质中大量营养元素被释放出来 ,成为有效成分 ,供生物生长需
要。因此 ,生物是形成土壤和土壤肥力的主导因素。当植物的一个生命周期完成时 ,大量的养分在植物体变
黄、 凋落之前被转移到植物体的其他部位 ,还有一些则通过枯枝落叶等凋落物而返回土壤中[8 ]
。
3. 7 　 生物栖息地
鄱阳湖为一些物种 ,特别是植物物种提供了完成其生命循环所需的全部因子。其他物种可能依赖湿地完
成复杂生命的一部分 ,包括许多水生动物如鱼和对虾 ,它们将借助湿地完成产卵并渡过幼年期。许多物种因有
生产使用价值而被人类利用。然而 ,它们的持续生存却依赖于其他野生物种。因此 ,一个对人类没有多少直接
价值的野生物种的减少 ,可能导致具有重要经济意义的物种的相应减少[4 ]
。
鄱阳湖地处我国东部亚热带湿润季风区 ,四季分明 ,气候温和 ,雨量充沛 ,光照充足 ,生物资源丰富 ,是重要
的生物栖息地。有许多迁徙鸟类 ,在迁徙过程中在鄱阳湖湿地中停歇、 休息和取食。鄱阳湖自然保护区鸟类资
源十分丰富 ,种类300种 ,其中水禽达129种 ,占全国水禽 225 种的 53 %。保护区内属于国家一级重点保护的
鸟类有白鹤、 白头鹤、 大鸨、 白鹳、 黑鹳、 中华秋沙鸭等11种;属于国家二级重点保护的有小天鹅、 鹈鹕、 白枕鹤、
灰鹤、 加拿大鹤、 白额雁、 白琵鹭等43种。鄱阳湖的湖中有鱼类 122 种 ,分属 23 科。鄱阳湖中有水生植物 119
种;隶属于38科 ,其中在洲滩上生长者逾70种 ,以禾本科、 莎草科、 蓼科和菊科为主[9 ]
。
4 　 鄱阳湖湿地用途分析
4. 1 　 储水、 供水

鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊 ,其中储存的大量淡水可以被直接利用 ,是周围地区人们赖以生存的淡水水
源 ,可以作为居民用水、 工业用水和农业用水的水源。
鄱阳湖的储水功能来源于鄱阳湖巨大的容水量。首先 ,鄱阳湖区的土壤具有巨大的储水能力 ,据研究 ,这
里的红壤1 m土层的土壤水库总库容为483 mm ,其可调蓄库容达到253 mm ,即使在阴雨连绵的雨季 ,在253 mm
库容中 ,亦有149 mm的库容保持在调节状态。其次 ,鄱阳湖的众多的碟型洼地使其拥有巨大容量 ,使其能储存
大量的水分[10 ]
。
4. 2 　 湿地植物产品
鄱阳湖中生产的植物产品有谷物、 木材、 浆果、 造纸和编织用的芦苇、 工业用的树脂、 药材 ,以及饲用植物和
蜜源植物 ,还有芡实、 莲藕等水生经济植物。这些都是鄱阳湖周围地区人们赖以生存的自然资源。
4. 3 　 湿地动物产品
直接取自湿地的动物产品包括直接取于湿地内的和生产于湿地内 ,然后被自然力迁移或运至另一场所的
产品。如哺乳动物产品、 鱼类、 虾和鸟类等。
鄱阳湖气候优越 ,湖面广阔 ,水量丰富 ,水质好 ,是鸟类、 鱼类生长发育的好场所 ,鄱阳湖有鱼类 140 种 ,主
要的经济鱼类有鲤、 鲫、 草青鱼、 鲢鱼、 鳙鱼等。
4. 4 　 能源生产
鄱阳湖湿地可以通过各种方式提供能源 ,最普通的就是水力发电、 薪柴和泥炭。
4. 5 　 水 　 运
水运是最有利于保护环境的一种旅游和运输方式。水运不仅对乘客很重要 ,而且对当地市场的物品供应
及大型货船、 农产品和湿地的长途运输来说也是非常重要的。
4. 6 　 休闲/旅游
鄱阳湖是一个风景绮丽的淡水湖泊 ,不仅有丰富的植物资源 ,还拥有濒危、 稀有及受危的物种 ,整个湖泊水
面积广大 ,自然景观优美。鄱阳湖冬季 “水落滩出” 形成众多的浅水洼地和洲滩 ,这些浅水洼地和洲滩是冬侯鸟
的主要栖息地 ,夏季汪洋一片 ,广阔的水面 ,蔚为壮观 ,出露的岛屿以及湖边的洲滩高丘是夏候鸟的重要栖息
地。这里素有 “白鹤王国” 和 “鸟的乐园” 之称 ,是都市人们休闲娱乐、 旅游观光的好去处。
4. 7 　 研究与教育用地
鄱阳湖是中国首批进入国际重要湿地名录的湿地之一 ,它是开展针对湿地生态系统的生态结构、 效益评
估、 服务功能作用机理方面研究 ,以及针对湖泊开展水文、 水动力学研究 ,还有对迁徙鸟类进行研究的理想科学
实验场所。
鄱阳湖具有典型的湖泊湿地生态系统 ,丰富的生物多样性以及繁多的鸟类使其成为许多高等院校学生的
野外实习的理想地点。也是高等院校和研究单位培养硕士和博士研究生做毕业论文的科研场所。
2 1 1 水土保持学报 第18卷
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 许多为教育和娱乐而发行的书籍 ,关于鄱阳湖湿地的景观、 鸟类、 植物等的各种图画、 画片、 明信片、 挂历风
景画、 宣传画每年都大量印刷出版。这里还是许多电影电视的外景拍摄基地 ,许多风光片中都有鄱阳湖的片
段[8 ]
。
鄱阳湖湿地还是对中小学生开展关于湿地、 生态、 动植物以及环境保护等科学普及教育的理想场所。目前
越来越多的职业科学家和动机清晰的业余爱好者介入湿地生态研究和湿地生态观察 ,虽然这些活动为湿地周
边地区提供经济利益 ,但其真正的价值还在于增加人类的知识 ,强化教育和丰富人类的经历[3 ]
。
5 　 鄱阳湖湿地的属性分析
5. 1 　 生物多样性
鄱阳湖中生物丰富多样 ,是重要的物种基因库 ,在生物多样性的3个层次上都有重要意义。生物多样性包
括所有的植物、 动物、 微生物物种以及该生态系统形成的生态过程。鄱阳湖湿地中有许多野生物种 ,这些物种
具有为改善经济物种提供基因材料的潜力。野生物种的基因具有帮助改善味道和降低病害感染率的特性。
鄱阳湖湿地还具有维持野生动物种群的功能。野生动物种群的维持要求有一个适宜的基因材料库。当种
群降至很低 ,尽力保持遗传变异很重要。
鄱阳湖是我国最大的淡水渔业基地之一;沿湖还盛产一些水生经济植物鄱阳湖同时亦是一个珍稀鸟类资
源的物种基因库。
5. 2 　 社会文化重要性
鄱阳湖有着重要的景观美学价值。景观是从一个地方或整个地区观看到的内容的总和。湿地常常是景观
的关键内容 ,它为视野产生了多样性 ,并成为视野的焦点。景观为许多不同的社区提供价值 ,为提高生活质量
起着作用。鄱阳湖湿地对其周边区域甚至全国的人们来说都非常重要[11 ]
。
鄱阳湖湿地具有荒野价值。鄱阳湖的部分湿地环境被完好地保存起来 ,广大的区域内没有或很少受到人
类干扰 ,自然过程在没有人类干扰的状态下进行。即使未曾去过荒野地 ,但知道它的存在也是人们赋予荒野地
的一种重要价值。
6 　 小 　 结
湿地作为一种自然存在 ,它带给人们的效益方方面面 ,除了巨大的直接经济效益以外 ,还有明显的生态效
益和社会效益。鄱阳湖是具有国际意义的水禽繁殖与迁徙停歇地 ,而且是中国的母亲河 — — — 长江的中下游流
域重要的水量调节器。从本研究可以看出 ,鄱阳湖湿地效益类型全面。因此 ,应该充分认识到鄱阳湖的存在的
意义 ,积极地加以研究、 保护和合理利用 ,使我们永远拥有这笔巨大的自然界赐予的财富。
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3 1 1 第2期 崔丽娟:鄱阳湖湿地生态系统服务功能研究
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