人為干擾對濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響范文

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摘要

對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要人為干擾方式進(jìn)行了系統(tǒng)辨識，詳細(xì)闡述了不同人為干擾方式對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及服務(wù)的影響。綜合分析了人為干擾造成的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改變、功能破壞、服務(wù)減少，其中，城市化、工業(yè)化進(jìn)程干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響最為嚴(yán)重，并提出了濱海濕地保護(hù)對策。

關(guān)鍵詞

濱海濕地；人為干擾；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；保護(hù)對策

濱海濕地處于海洋和陸地的交錯地帶，對外界的脅迫反應(yīng)敏感，極易受到人類活動的影響（Brenner,2010;Camacho-Valdezeta1,2013)。我國經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)、人口相對密集的地方大多集中在東部沿海地區(qū)，這些區(qū)域是人為活動最為活躍的地方，因此沿海地區(qū)是人為干擾影響最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。合理利用和保護(hù)濱海濕地，系統(tǒng)、全面地識別濱海濕地所受到的各種人為干擾，辯證分析各種干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和服務(wù)的影響顯得尤為重要和迫切。本研究旨在充分辨識濱海濕地主要人為干擾類型和方式的基礎(chǔ)上，揭示不同干擾方式對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的影響機(jī)理和規(guī)律，明確各種干擾對濱海濕地不同生態(tài)服務(wù)功能的影響程度，為濱海濕地管理和保護(hù)政策的制定和實(shí)施提供理論基礎(chǔ)。

1濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)人為干擾的辨識

濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)是全球開發(fā)最為嚴(yán)重的系統(tǒng)之一，濱海區(qū)僅占全球陸地面積的4%和海洋面積的11%，但卻有世界1/3的人口和90%的海洋捕魚活動在這里（MA,2005)。沿海居民的生存發(fā)展與其經(jīng)濟(jì)活動完全依靠濱海與河口濕地提供的各種服務(wù)來維持，例如，減緩臺風(fēng)，提供漁產(chǎn)品，增加水體凈化作用。然而，人類活動正在威脅全球?yàn)I海河口生態(tài)系統(tǒng)及其提供的福利（Lotzeetal,2006;MA,2005;Waycottetal,2009)。干擾理論認(rèn)為干擾是人類生活的自然界中極為重要的生態(tài)過程。干擾是一種突發(fā)性、偶然不可預(yù)知且顯著地改變系統(tǒng)正常格局的事件，對個體或群體會產(chǎn)生破壞或毀滅性的作用（Sousaetal,1984;Forman,1986)，它能使生態(tài)系統(tǒng)、群落或物種結(jié)構(gòu)遭受破壞（Whiteetal,1985)，干擾在改變景觀組分和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能中起到重要作用，并且促進(jìn)種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)甚至整體景觀格局的動態(tài)變化(魏斌,1996)，這種變化和改變往往破壞生態(tài)系統(tǒng)、群落或種群的結(jié)構(gòu)（Turneretal,2003)。按照干擾的來源，干擾可分為人為干擾（如開墾、道路修建、水利工程、外來種的引入等）和自然干擾（如風(fēng)暴、海嘯、洪災(zāi)等)，其中人為干擾的影響最大。人為干擾的方式多種多樣，影響的空間范圍可大可小，對某一生態(tài)系統(tǒng)的影響程度也有很大差異。

隨著社會的發(fā)展，日益增多的人為干擾活動已成為濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的主要制約因素。目前，對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)影響較大的主要人為干擾因素包括農(nóng)業(yè)開墾、城市化、水利建設(shè)、油田開發(fā)、工廠、道路和橋梁的修建等（李鳳娟,2005)。河口濕地的主要人為干擾類型有圍墾、填海、碼頭建設(shè)及環(huán)境污染等（王樹功等,2005)，導(dǎo)致河口濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的主要人為影響有生活污水和工業(yè)廢水等污染物的排放、水利工程修建和大規(guī)模圍塘養(yǎng)殖等（葉功富等,2010)。紅樹林濕地主要人為干擾有土地利用轉(zhuǎn)化、城市化及工業(yè)化、木材及薪材過度利用、污染物排放、捕殺動物及林內(nèi)放養(yǎng)家禽等（范航清等,2011)。不同類型濱海濕地的人為干擾類型不盡相同，且干擾方式多種多樣，主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉(zhuǎn)變、水利工程建設(shè)、城市化、工業(yè)化、圍網(wǎng)養(yǎng)殖、污染物排放以及旅游活動等。

2人為干擾對濱海濕地的影響

2.1人為干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)的影響濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)在自然狀態(tài)或較小人為干擾情況下，其結(jié)構(gòu)較為完整，通過完善的生態(tài)過程和生態(tài)功能，為人類提供生態(tài)服務(wù)和福祉，并滿足人類社會合理消費(fèi)需求。如果在不破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前提下，合理利用生態(tài)資源，良好的生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)會持續(xù)發(fā)展，并提供源源不斷的人類福祉，如圖1中外循環(huán)（實(shí)線箭頭)。當(dāng)人類社會為了滿足自身發(fā)展的需求，對濕地資源進(jìn)行過度的開發(fā)和利用，濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞，因此勢必會改變濕地生態(tài)過程和影響生態(tài)功能，從而減少生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和福祉的提供，最后導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)無法滿足人類自身生存和發(fā)展的需求，進(jìn)而加快人類對生態(tài)系統(tǒng)的干擾，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的惡性循環(huán)，圖1中內(nèi)循環(huán)（虛線箭頭)。在人類發(fā)展過程中，為了維護(hù)自身的生存和發(fā)展需求，就需要從自然界中獲取資源和產(chǎn)品，或者利用地球上主要資源來生產(chǎn)所需要的物質(zhì)和產(chǎn)品。也就是說，人類在維持自身的生存與發(fā)展過程中就是充分利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的主要過程。在這一過程中，人類可能會損害生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，同時也會采取主動恢復(fù)和保育生態(tài)系統(tǒng)措施（鄭華,2003)。人類活動對濕地生態(tài)系統(tǒng)干擾的途徑主要有改變生境、生態(tài)結(jié)構(gòu)、生物地球化學(xué)循環(huán)，從而改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及服務(wù)。人為干擾活動對濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響極其復(fù)雜，一種人類活動方式可以影響生態(tài)系統(tǒng)的多種服務(wù)，一種服務(wù)功能的影響可以由多種人類活動方式所導(dǎo)致（表1)。人口膨脹、土地資源利用、傳統(tǒng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式以及對自然資源的掠取和經(jīng)濟(jì)利益的無限追求是造成濕地退化的主要原因。這些人類干擾活動所引起的濕地生境的破壞或片斷化以及過度掠取動植物資源是導(dǎo)致濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)破壞的根本原因（Osvaldo,2003)。人為活動將自然生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)，使得原始生態(tài)系統(tǒng)的生境特征發(fā)生了顯著變化，生境的破壞又使得原來適應(yīng)于該地生存的生物物種變得不適應(yīng)，從而引起物種的消失。隨著人類干擾的逐漸加強(qiáng)，導(dǎo)致濕地結(jié)構(gòu)混亂，水文調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化等功能日益減弱（蔣衛(wèi)國,2005)。另外，由于農(nóng)藥的大量使用，使農(nóng)田生物明顯減少，例如我國東北地區(qū)89%以上的國家級重點(diǎn)保護(hù)鳥類受到農(nóng)藥的威脅（SEPB,1999)。人類活動還導(dǎo)致了野生動物物種間相互作用改變，空間分布變化，種群數(shù)量下降和滅絕速率加快(Barbier,2014)。土地利用的變化對整個濕地生態(tài)系統(tǒng)影響最為顯著，圍墾是導(dǎo)致濱海濕地面積減少的主要因素。全球?yàn)I海濕地正以每年1%的速率消減，近半個世紀(jì)，中國的圍海造地工程使沿岸濱海濕地面積以平均2×104hm2/a的速度遞減（石青峰,2004)。油氣開發(fā)、建成區(qū)的不斷外延、擴(kuò)展造成的生境破碎化是破壞濕地瀕危水禽丹頂鶴生境適宜性的主要因素（李曉文,2001)。土地開墾不僅破壞了生境，同時也改變了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響了生態(tài)服務(wù)功能的維持，因人類活動導(dǎo)致退化的土地占陸地表面積的39%～50%。濱海濕地是入海污染物承瀉區(qū)，各種生活、工業(yè)污水通過河口匯入，各地區(qū)均不同程度的受到了污染。遼河三角洲農(nóng)藥、化肥的大量施用以及油田開發(fā)導(dǎo)致了地表水質(zhì)較差，河流基本屬于超V類水體，嚴(yán)重危及動植物的生存。

2.2人為干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響效應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的發(fā)揮直接受生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的影響，由于人為活動的干擾，濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、服務(wù)的內(nèi)在聯(lián)系相應(yīng)的發(fā)生變化。濱海濕地作為海陸兩大系統(tǒng)生態(tài)交錯帶，具有強(qiáng)大的生態(tài)服務(wù)功能，可以劃分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)四大類型，根據(jù)實(shí)際情況，筆者將其對應(yīng)的15種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在人為干擾下的影響程度進(jìn)行分析。由于不同干擾類型和方式對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能影響的方式和程度不盡相同，因而生態(tài)系統(tǒng)不同的服務(wù)所受干擾程度也會截然不同，具體影響效應(yīng)見表2。從人為干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響效應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)，在服務(wù)方面，供給服務(wù)中的淡水、食物、纖維燃料、遺傳物質(zhì)的供給，調(diào)節(jié)服務(wù)的氣候調(diào)節(jié)、凈化水源，支持服務(wù)的生境維持、生物多樣性以及文化服務(wù)的娛樂休閑、美學(xué)價值等服務(wù)影響較大。在干擾類型方面，城市化、工業(yè)化中的房屋建筑、道路建設(shè)、油氣開發(fā)、鹽田開發(fā)以及碼頭貨運(yùn)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響最為嚴(yán)重。

3濱海濕地人為干擾綜合評價及保護(hù)對策

3.1人為干擾的綜合評價通過人為干擾對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)影響的闡述，可以看出主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉(zhuǎn)變、水利工程建設(shè)、城市化、工業(yè)化、圍網(wǎng)養(yǎng)殖、污染物排放以及旅游活動等。不同的人為干擾方式造成了濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞、功能改變、服務(wù)減少，人類福祉受到嚴(yán)重影響，而城市化、工業(yè)化的進(jìn)程對濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響最大。

3.2濱海濕地保護(hù)對策根據(jù)濱海濕地人為干擾的影響分析，結(jié)合我國濱海濕地面臨的主要問題，為減少人為干擾對濱海濕地的危害程度，建議采取以下措施：首先，盡快出臺濱海濕地保護(hù)的相關(guān)法律和條例，使濱海濕地的保護(hù)工作有法可依；其次，明確濱海濕地的范圍，圈定紅線區(qū)域，控制濱海濕地資源的開發(fā)與利用；第三，開展濱海濕地修復(fù)工程，設(shè)定具體可行的恢復(fù)目標(biāo)，采取有針對性的恢復(fù)措施；第四，加大濱海濕地科學(xué)研究的投入，探索濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律；第五，加強(qiáng)濱海濕地保護(hù)的宣傳，鼓勵民眾和社會團(tuán)體加入保護(hù)工作行列。

作者：楊杰峰 張曼胤 康曉明 李偉 雷茵茹 崔麗娟 單位：中國林業(yè)科學(xué)研究院濕地研究所 濕地生濕地生態(tài)功能與恢復(fù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院