北师大湿地学整理前三章bySQ
湿地学整理前三章湿地学整理前三章 by SQ Chapter1Chapter1 湿地的基本概念和特征湿地的基本概念和特征 一、湿地的定义 拉姆萨尔(Ramsar)公约湿地定义: “湿地是指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6 米的水域。” 二、湿地的三大特征 (1)地表多水地表多水。水是导致湿地的形成、发展、演替、消亡与再生的关键,无水不成湿地。地 表过湿,有季节性或常年性积水、淡水、半咸水或咸水; (2)独特的土壤独特的土壤 (水成土)(水成土) 。。 水多导致土壤潜育化, 有明显潜育层。 有的有泥炭层, 为水成土; (3)水生植被。水生植被。受多水的影响,生长有湿生植物、沼生植物、水生植物或喜湿的盐生植物。 三、湿地的分类 湿地公约:海洋和海岸湿地、内陆湿地、人工湿地 中国湿地分类系统:近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽和沼泽化草甸湿地、库塘 四、湿地的生态服务功能 五、我国湿地的特点 面积大类型全分布广生物多样性丰富区域差异显著 面临的问题:1. 开垦改造,水生态格局破坏,加剧洪旱灾害 2. 水资源不合理利用,生态需水短缺,恶化生态环境 3. 污染严重,水环境功能下降,制约社会经济发展 4. 加之生物资源过度利用,生物多样性锐减,消弱生态屏障 Chapter2Chapter2 湿地生态水文过程湿地生态水文过程 湿地生态系统健康可通过湿地水文、 湿地植被和湿地土壤三项指标进行识别, 其中湿地 的水文特征是决定性因素, 它能促成其他两个湿地特征。 所以,水文条件是湿地生态系统最 基本的生态因子和主要控制因素。主要表现在: 1. 水文特征的变化会引起湿地生态系统结构、功能以及生态特征发生改变。湿地通常发育 于地表径流缓慢、 下渗受限制或是有地下水排泄的水陆交错带, 它通过蒸腾蒸发作用于和降 水与大气进行水文交换。 2. 水文控制着湿地的化学和物理过程,一些水文条件如江水、地表径流、地下水、潮汐和 泛滥河流能为湿地输送或从湿地带走能量和营养物质。 3. 水文输入和输出形成的水深、水流模式和洪水泛滥的持续时间及频率都会影响土壤的生 化条件。 湿地水文的背景条件是气候和地貌。 一般来说,在条件相同情况下,湿地更普遍的发育 在冷、湿的气候条件下, 寒冷气候条件下地面通过蒸发蒸腾作用的失水量较小, 而潮湿气候 会带来大量降水。 湿地形成的第二个重要因素是景观和流域地貌。 陡峭的地形不容易形成湿 地,而平缓的景观容易形成湿地。孤立的盆地与海岸、河岸环境相比, 形成湿地更具有不确 定性。 湿地水文改变和决定着湿地底土层的物理和化学性质 (如营养物质的可获得性、 土壤和 水的盐碱性、土壤的厌氧性、pH 和沉积物特性等) ,同时这两种过程共同作用于特定的生物 群落。所有湿地生物都受限或得益于湿地水文条件。湿地生物,主要是湿地植物, 通过滞留 沉积物和营养物、泥炭积累等来影响生态系统的水文条件,进而影响湿地的发育和多样性。 而且,湿地植被的稳定性和湿地水文的稳定性之间存在一种双向的关系。 (书摘 p39 仅供参考) 一、流域水文过程 1.产流和汇流 2.水文情势及其主要表征指标 具有不同时空尺度差异的水文过程是维持流域内不同类型湿地生态系统结构和功 能稳定以及生态系统平衡的基本条件。 水文情势的变化指自然水文状态因时间尺度(如小时、天、季节、年等)的不同而 发生的改变。水文情势受到气候变化与人类活动的共同影响。 长期的水文动态与生物的生长史相关, 水文特征主要对生物的行为和生理产生影响, 形成自然平衡。 水文变化指标法(IHA)利用长系列的日水文数据,通过将其转换为与生态相关的 多参数水文指标系列,用于分析水文系列的变化情况,并评价水文变化的程度及其 对生态系统的影响。 3.洪水脉冲 洪水是水流运动的一种自然现象, 是河流对河滨洪泛湿地系统的一种正常干扰。 其干扰 后果既可能是积极的,也可能是消极的(相对性) 。 洪水对湿地的意义: (1)不定期的洪水干扰维持了河流与其洪泛湿地不同程度的水文连通性,成为维持河 流洪泛湿地景观异质性和生态系统平衡的重要因素。 (2)对于季节性积水的湿地系统,经过旱季土壤水分的亏损为随后的汛期洪水腾出了 有效的蓄滞空间,对洪水脉冲具有较大的缓冲作用。 (3)湿地在汛期滞蓄大量洪水资源,在干旱季节通过蒸散发和地下水转化等作用调节 和维持局部气候及局部生态系统。 (4) 消极后果: 包括造成洪涝灾害; 洪水对区域水环境的作用, 造成水质污染的扩散; 洪水冲刷作用导致土层变薄,地力减退,沟壑增多,加重水土流失; 洪水导致河道及洪泛区 的泥沙淤积;洪水影响动植物的生存和繁衍,尤其对濒临灭绝的动植物的影响更大; (为了 逻辑完整摘录上届 ppt) 4.人类活动的干扰 水利工程设计和规划目标主要通过调节水文过程, 其追求的目标受到社会生产力总体发 展阶段和水平的制约。 当生产力水平较低时,人们对水利的需要是满足最低层次的生存需要, 如饮水、灌溉农 田等。 (水量) 随着人口的增加,生产力水平进一步提高,以防洪为主的水利工程便应运而生(如堤 防等) 。 (过程) 进入 21 世纪.强大的生产力与庞大的生产规模,在某些方面已经达到或接近自然界所 能承受的极限。 水量集中,无法及时排走 延长径流过程;加快排洪 Option 1Option 1:改变纵向联通性-对鱼类和生物物种的影响 主要关注大坝建设对洄游鱼类造成的影响, 洄游鱼类由于种类不同, 其生存的环境也各不相 同,世界各国在建坝中解决鱼类洄游问题通常采取两种办法:(1) 工程措施, 建鱼梯、 鱼道; (2)对洄游鱼类进行人工繁殖。 Option 2Option 2:改变横向和垂向联通性:渠道、防洪堤等 大规模防洪工程的建成和运行, 将汛期大量的洪水以最快的速度直接排入大海, 减少洪水在 陆地的滞留时间。影响: (1)可能截断湿地与洪水之间周期性的水力联系,破坏湿地维持和 发育的根本条件; (2)大面积渠道的防渗衬砌,会改变地下水的补给条件, 减少下游地区同 归水的总量,可能会对地下水及下游地区生态产生不利的影响。 (3)改变了河流湿地生物栖 息地多样性特点,影响生物种群分布。 例:海河流域、黄河流域 问:如何重新认识、利用水文过程对湿地的效应(如洪水资源)? 重新利用洪水资源,通过人为手段恢复湿地与洪水之间的相互关系,引洪水以灌湿地, 从而达到保护湿地、恢复湿地、重建湿地的目标,被认为是湿地可持续发展的必由之路。 二、湿地水文过程的生态效应 1.河流湿地水文过程生态效应 (1)流量与频率变化对生物的影响(稳定/变化?) 流量稳定化 改变能量流动,导致生物局部绝灭、威胁土著物种、改变种群组成,外来生物容易入侵 ; 减少水和营养物质进入河漫滩,影响生物栖息地质量; 频率变化 增加冲刷,敏感物种丧失;破坏生物生命循环 (2)来水时间的改变对生物的影响 季节性高峰流量的丧失会导致: 栖息地通道变化,鱼类无法进入湿地或回水区; 鱼类产卵、孵化和迁徙激发因素中断; 改变了水生生物的食物网结构; 岸边植被复原能力降低或消失; 植被生长