鄱陽湖濕地生態修復理論與實踐是在國家科技支撐計劃“鄱陽湖生態保護與資源利用研究”項目的“濕地生態修復、重建技術集成研究與示范”課題研究的基礎上編撰而成。全書共分3個部分，第一部分是濕地退化與濕地修復概論，主要介紹濕地的功能、退化與修復以及濕地植被恢復技術；第二部分是關于鄱陽湖濕地演替與修復重建技術，主要介紹鄱陽湖濕地及其特征、鄱陽湖濕地景觀格局及其動態、鄱陽湖濕地退化現狀及其原因、鄱陽湖濕地生態修復技術；第三部分是鄱陽湖濕地修復與資源高效利用實踐，主要介紹兩個試驗示范研究案例的情況，一個是在鄱陽湖雙退區和退化濕地進行生態修復與重建試驗示范的案例，另一個是在鄱陽湖單退區開展濕地修復與資源高效利用試驗示范的案例。
鄱陽湖濕地生態修復理論與實踐可供相關專業的科研和管理人員及高等院校本科生、研究生參考。
前言
第一章 濕地功能、退化與修復
第一節 濕地生態系統及其主要生態功能
第二節 濕地退化概念及原因
第三節 濕地恢復概念與原理
第二章 濕地植被恢復技術
第一節 濕地植被恢復技術綜述
第二節 濕地恢復植物物種選育及培植
第三章 鄱陽湖濕地及其特征
第一節 鄱陽湖濕地自然概況
第二節 鄱陽湖濕地的特征
第四章 鄱陽湖濕地景觀格局及其動態
第一節 濕地景觀類型及空間格局
第二節 濕地水文過程與景觀變化
第三節 水位變化主導下的濕地植被波動與演替
第五章 鄱陽湖濕地退化現狀及其原因
第一節 鄱陽湖濕地退化現狀
第二節 鄱陽湖濕地退化的主要原因
第六章 鄱陽湖濕地生態修復技術
第一節 鄱陽湖不同類型濕地修復技術
第二節 鄱陽湖濕地植物的物種選育及群落配置
第三節 鄱陽湖濕地外來入侵生物防控
第七章 鄱陽湖退化濕地生態修復與重建
第一節 退化濕地生態修復與重建原則和內容
第二節 鄱陽湖雙退區濕地植被恢復與重建
第三節 鄱陽湖退化濕地植被恢復與重建
第四節 鄱陽湖濕地生態修復重建生態效應
第八章 鄱陽湖單退區濕地恢復與資源高效利用
第一節 鄱陽湖單退區基本情況
第二節 鄱陽湖單退區濕地恢復與資源高效利用目標和任務
第三節 鄱陽湖單退區水產養殖污染治理
第四節 鄱陽湖單退區資源高效利用技術
第五節 鄱陽湖單退區土地資源高效利用模式
第六節 鄱陽湖單退區濕地恢復與土地資源高效利用的對策及建議
參考文獻
附件1 鄱陽湖退化區試驗效果圖
附件2 鄱陽湖單退區試驗效果圖
第一章 濕地功能、退化與修復
第一節 濕地生態系統及其主要生態功能
一、濕地與濕地生態系統
濕地的概念有廣義和狹義之分。在狹義上一般被認為是陸地與水域之間的過渡地帶；在廣義上則被定義為地球上除海洋（水深6m以上）外的所有大面積水體。1971年在拉姆薩爾通過了《濕地公約》，該公約將濕地定義為：“天然或人造、永久或暫時之死水或流水、淡水、微咸或咸水沼澤地、泥炭地或水域，包括低潮時水深不超過6m的海水區”。《濕地公約》中的濕地定義是廣義定義。一般而言，濕地的起源分為水體濕地化、陸地濕地化和海岸帶演化3種類型（馬學慧和牛煥光，1990）。水體濕地化包括湖泊濕地化、河流濕地化、水庫濕地化等；陸地濕地化包括森林濕地化、草甸濕地化、凍土濕地化等；海岸帶濕地的發育則包括三角洲濕地、潮間帶濕地、海岸?湖濕地和平原海岸濕地等（殷康前和倪晉仁，1998）。
按照濕地的廣義定義，全世界約有天然濕地85580萬hm2，占地球陸地總面積的6.4%（王憲禮和李秀珍，1997）。我國是世界上濕地資源最為豐富的國家之一，濕地面積僅次于加拿大、俄羅斯和美國，位居世界第四（趙魁義，1999）。我國濕地眾多，從寒溫帶到熱帶、從沿海到內陸、從平原到高原山區都有濕地分布，一個地區內常常有多種濕地類型，一種濕地類型又常常分布于多個地區。根據1995～2003年全國濕地資源調查統計結果表明，我國現有100hm2 以上的各類濕地總面積為3848萬hm2（不包括香港、澳門和臺灣的數據，也不包括水稻田濕地），包括近海與海岸濕地、河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地和庫塘濕地五大類。其中，自然濕地面積為3620萬hm2，占全國濕地面積的94.07%；庫塘濕地面積為228萬hm2，占全國濕地面積的5.93%。自然濕地中，近海與海岸濕地面積為594萬hm2，占全國濕地面積的15.44%；河流濕地面積為821萬hm2，占全國濕地面積的21.34%；湖泊濕地面積為835萬hm2，占全國濕地面積的21.70%；沼澤濕地面積為1370萬hm2，占全國濕地面積的35.60%。
濕地是地球表層生態系統的重要組成部分，它是水陸相互作用形成的具有特殊功能的自然綜合體，它包括所有的陸地淡水生態系統（如河流、湖泊、沼澤）以及陸地和海洋過渡地帶的濱海濕地生態系統，同時還包括了海洋邊緣部分咸水和半咸水水域（呂憲國和劉曉輝，2008）。濕地生態系統支持了全部淡水生物群落和部分鹽生生物群落，它兼有水域和陸地生態系統的特點，具有極其特殊的生態功能，是地球上最重要的生命保障系統。因此，國際上通常把森林、海洋和濕地并稱為全球三大生態系統。一般來講，濕地生態系統具有如下特征（江春波等，2007；呂憲國和劉曉輝，2008）：
（1）獨特的自然環境。濕地表面長期或季節性處于過濕或積水狀態，發育了水成或半水成土壤，生長了濕地植物。
（2）豐富的生物多樣性。由于濕地是陸地與水體的過渡地帶，因此它同時兼具豐富的陸生和水生動植物資源，形成了其他任何單一生態系統都無法比擬的獨特生境。濕地具有復雜的動植物群落，對于保護物種、維持生物多樣性具有難以替代的生態價值。
（3）高效的生產力。濕地生態系統與其他任何生態系統相比，初級生產力較高。據報道，濕地生態系統每年平均生產蛋白質9g/m2，是陸地生態系統的3.5倍。
（4）系統的多變性。濕地生態系統是水文、土壤、植物、氣候等因素相互作用所形成的自然綜合體。當這些因素受到自然或人為活動干擾時，都會或多或少地導致生態系統的變化。特別是水文狀態的顯著改變會直接影響生物群落結構，改變生態系統狀態。當水量減少以至干涸時，濕地生態系統演變為陸地生態系統；當水量增加時，又會逐漸恢復為濕地生態系統。
（5）突出的綜合效益。濕地具有綜合效益，它既有調蓄洪水、涵養水源、調節氣候、凈化水質、保存物種、提供棲息地等眾多生態功能，發揮著無可替代的生態效益；也為工業、農業、能源、醫療業等提供大量生產原料，產生直接的經濟效益；同時，作為科學研究、教育基地和休閑娛樂的重要場所，具有顯著的社會文化效益。
二、濕地生態系統組成與結構
根據生態學的定義，濕地生態系統是由濕地生物群落與無機環境相互作用而形成的統一整體。生態系統的基本組分通常包括非生物的物質與能量、生產者、消費者與分解者等。由于分解者消耗的物質通常直接或間接來自于生產者，因此有時也將分解者視為消費者。
在濕地生態系統中，非生物環境主要包括大氣環境、水環境和土壤環境3個方面。獨特的水文環境使得濕地生態系統既不同于排水良好的陸地生態系統，又不同于開放式的水生生態系統。濕地水文過程通過改變濕地的理化環境來影響濕地生態系統的類型、結構與功能，進而控制著濕地生態系統的形成與演化（章光新等，2008）。一般來講，濕地至少具備以下3個環境特征之一（賈忠華等，2001）：①至少間歇地具有適宜濕地植物生長的環境；②基層主要是未被排水的濕地土壤；③若基層不是土壤，則在每年生長期的一段時間內處于水飽和狀態或被淺水所覆蓋。
在濕地生態系統中，生產者是指將無機物合成有機物的生物，主要包括光合細菌、小型藻類和大型水生植物等。大型水生植物是指除小型藻類以外的所有水生類群，包括非維管束植物、低級維管束植物和高級維管束植物，這類植物的一部分或全部永久或至少一年中數月沉沒于水中或漂浮在水面上。按生活型，一般把大型水生植物分為濕生植物、挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物。在穩定的湖體中，水生高等植物的分布規律是自沿岸帶向深水區呈同心圓式的分布，各種生活型帶間是連續的，從沿岸向湖心方向各生活型的位置依次為濕生植物、挺水植物、浮葉植物、沉水植物，漂浮植物則分布其間。大型水生植物的植被結構比陸生植被簡單，一般各層片基本不重疊，植物群叢基本為單優勢群叢或兩種共同優勢群叢。植被類型分為濕生、挺水、根生浮葉、漂浮和沉水等類型。
浮游植物則是另一種重要的生產者，在清水濕地中大型水生植物是主要生產者，而在濁水濕地中浮游植物轉化為主要生產者。
在濕地生態系統中，消費者是指以其他動植物為食的各種動物，主要包括浮游動物、底棲動物、魚類、蝦蟹類、爬行類、鳥類等。直接吃植物的動物是一級消費者，如鰱魚、草魚等植食性魚類；以植食性動物為食的動物是二級或二級以上消費者，如鱖魚、鯰魚、烏鱧等肉食性魚類和部分水禽；有些魚類是雜食性的，如各種鯉科魚類，它們吃水藻、水草，也吃無脊椎動物。
在濕地生態系統中，分解者（氧化還原者）是指將有機物分解為無機物的生物，主要包括細菌、真菌和腐生動物等。分解者對于物質循環和能量流動具有非常重要的意義，是生態系統不可缺少的一個組成成分。由于有機物分解是一個非常復雜的逐步降解過程，除了細菌和真菌兩類主要分解者外，其他大大小小以動植物殘體為食的各種動物也在物質分解過程中發揮著獨特的作用。
濕地生態系統結構復雜，隨著時間（或季節）的不同，會出現不同的生態景觀類型，包括水域景觀、陸地景觀、水陸交替的景觀、不同生物類群組合的景觀等。在空間上，表現出水平分布上的水、陸及其植被的鑲嵌性，垂直分布上的深水、淺水、地面、空中的成層性等。同時，濕地生態系統的營養結構也非常復雜，濕地生態系統中的各種生物組分通過取食與被取食構成了復雜的食物鏈。一個濕地生態系統中常存在著許多條食物鏈，由這些食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養關系稱為食物網。食物網能直觀地描述生態系統的營養結構，是進一步研究生態系統功能的基礎。一個復雜的食物網是使生態系統保持穩定的重要條件。一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外力干擾的能力就越強；食物網越簡單，生態系統就越容易發生波動和毀滅（孫儒泳等，1993）。濕地生態系統通過食物鏈和食物網把生物與非生物、生產者與消費者、消費者與消費者連成一個整體，并以食物營養為紐帶形成濕地生態系統基本的物質循環與能量流動（圖1.1）。
三、濕地生態系統服務功能①
生態系統服務研究始于20世紀70年代，到了90年代，隨著《自然的服務：人類社會對自然生態系統的依賴性》一書的出版和“世界生態服務和自然資本的價值”一文的發表，生態系統服務才得到廣泛的認可和重視（Costanzaetal.，1997；Daily，1997）。由于生態系統服務的廣泛性和多樣性，人們對生態系統服務理解的深度和廣度不同。目前，生態系統服務的定義和分類體系還不是非常明確和嚴密，千年生態系統評估（millenniumecosystemassessment，MA）綜合了Daily和Costanza等的研究成果，將生態系統服務定義為人們從生態系統中所獲得的利益（ecosystemservicesarethebenefitspeopleobtainfromecosystems），并按照功能的不同將生態系統服務分為供
①在本書中，“生態系統服務功能”、“生態服務”等中文術語所表達的意思基本上與“生態系統服務”（eco-systemservice）一詞相似。準確地說，生態系統功能（ecosystemfunction）才是提供生態系統服務的基礎。濕地生態系統功能是指在濕地生態系統中發生的一般或特征化的自然過程。而濕地生態系統服務是功能所導致的對人類生存有益的結果，如較干凈的水、較好的景觀以及人類健康風險的減小等。
給服務、調節服務、文化服務和支持服務（MA，2003）。
雖然MA的生態系統服務分類還存在著一定的缺陷（Wallace，2007），但它是目前最系統的分類體系。供給服務（provisioningservice）是指從生態系統中獲取的產品，包括食物、纖維、淡水、燃料、基因資源、生化藥劑、天然藥物等；調節服務（regulatingservice）是指從生態系統過程的調節作用中獲得的利益，包括空氣質量調節、氣候調節、水文調節、侵蝕控制、人類疾病控制、生物控制、授粉等；文化服務（culturalservice）是指人類通過豐富精神生活、發展認知、思考、娛樂和審美等活動從生態系統獲得的非物質利益，包括文化多樣性、精神和宗教價值、教育功能、激勵功能、社會關系、故土情、文化遺產、娛樂和生態旅游等。支持服務（supportingservice）是其他各種生態系統服務的基礎。其他各種服務對人類產生直接的和短期的影響，而支持服務通過影響其他各種服務對人類產生間接的、長期的影響。例如，人類并不直接利用形成土壤的服務，但是土壤形成功能的變化通過影響供給服務中的食物生產功能將間接影響到人類。有些服務，如侵蝕控制，如果它對人類產生直接影響且影響是短期的，則屬于供給服務；如果它對人類產生間接影響且影響是長期的，那么就屬于支持服務。支持服務包括初級生產、制造氧氣、形成土壤和保持、養分循環、水循環和提供棲息地等。
根據MA的分類，濕地生態系統的主要服務功能及其關系如圖1.2所示。下面主要介紹一些重要的濕地生態系統服務功能。
（1）初級生產：濕地接納來自水陸和大氣沉降的營養物質，肥力好，初級生產力高。據測算，遼河口濕地蘆葦群落初級生產力達8.3～20.0t/（hm2?a）；三江平原沼澤濕地植被初級生產力平均為3.74t/（hm2?a）（國志興等，2008）。全球沼澤生態系統的平均凈初級生產力為200kg/（hm2?a）（干重），湖河生態系統的平均凈初級生產力為50kg/（hm2?a）（干重）（LiethandWhittaker，1985）。濕地的次級生產力目前尚不十分清楚，有待今后加強這方面的研究。
（2）提供產品：濕地生態系統能夠為人類提供大量的農產品和原材料（傅嬌艷和丁振華，2007）。這里的農產品是指大農業中的農產品，包括種植業、林業、牧業和漁業等方面的產品。此外，濕地特殊的生境使得大部分有機殘體沉積于冷漬厭氧環境中形成泥炭或腐泥。泥炭或腐泥是寶貴的礦產資源，在農業、工業、能源和環保等方面具有廣闊的應用前景。
（3）調節氣候：濕地是全球氣候的“穩定器”，它可以吸收和轉換溫室氣體CO2和CH4，對全球氣候變化有重要影響（孟憲民，1999；王毅勇等，2003）。外來物質進入濕地后，一部分在濕地土壤中沉積下來，一部分成為生物生產的物質基礎。其中，泥炭濕地是陸地表面最大的碳儲存庫，是CO2、NO2、CH4等溫室氣體的最重要的匯，對調節全球氣候變化具有重要的作用（劉興土和呂憲國，2004）。另外，濕地還可以影響局地小氣候。濕地一般有加大的水面或者較高的潛水位，水分供應非常充足，近岸區域濕地植物茂密，水面蒸發和植物的蒸騰作用都很強烈，使得濕地周圍的局地氣候比其他區域略微濕潤。而且，由于濕地中有大量的熱容量較大的水，夏季對周邊地區有降溫的作用，冬季有增溫的作用。
（4）調蓄洪水，涵養水源：濕地是流域水資源和水循環的重要組成部分，它可以調蓄洪水、涵養水源（補充地下水），其獨特的水文功能對維持流域生態系統的健康具有十分重要的意義（張明祥，2008）。我國的降水季節和年際分配不均，在洪水季節濕地可以起到容蓄洪水，在干旱季節濕地又可以補給河川徑流，通過濕地的調節可以避免或弱化旱澇災害。在各類濕地中，河流、湖泊和沼澤的蓄水能力較強。此外，濕地植物能夠減輕或防止水流沖擊堤岸，起到護堤作用，沿海紅樹林在這方面的作用尤為突出。
（5）凈化水質：濕地生態系統通過物理、化學和生物過程的組合來實現降解污染物、凈化水質的功能（Moore，2008）。對于湖泊濕地，由于能夠承納大量的河水，有著巨大的稀釋作用；同時，河流入湖后流速驟減，有利于水中懸浮物和溶解物的混合與沉積，部分營養物、有害物與沉積物結合起來沉降在水底，使水體得到凈化。另外，濕地中的水生和濕生植物能夠吸收或吸附水體或沉積物中的營養物、重金屬元素以及其他的有害物質，從而降解污染，凈化水質。因此，濕地也被譽為大自然的“腎臟”。
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