滨海湿地:生物量最大的生态系统

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  滨海湿地是介于陆地和海洋生态系统之间复杂的自然综合体,它包括在海陆交互作用下被水体浸淹的沿海低地、潮间带滩地以及低潮时水深不超过6米的浅海水域。盐沼、滩涂、河口湾、海草或海藻床、红树林、珊瑚礁以及海岸泻湖等都属于滨海湿地的范畴。滨海湿地是全球生物多样性最丰富、生产力最高、生态服务价值最大的生态系统类型,在整个海岸带生态系统的物质循环、能量流动及信息传递过程中发挥着重要作用。
  
  多样性的生态服务功能
  
  尽管滨海湿地仅占地球表面积的1%,但它与人类的生存和发展息息相关。自古以来,在滨海湿地采捕鱼虾蟹贝便是沿海居民的主要生活方式,“晒海取盐”或”煮海为盐”是沿海地区富国强兵的重要经济支柱。在近代,沿海城市的兴起和发展与滨海地区的海港码头等便利的交通条件密切相关。据统计,目前世界各国建在滨海地区的国际货物贸易港口超过2000个,全球货运贸易量的九成以上通过这些港口运往世界各地。沿海地区也是人口最为密集的区域,全球约40%的人口生活在距离滨海湿地不超过100公里的区域。因此,人类社会的发展和经济的繁荣对滨海湿地有着强烈的依赖性。
  滨海湿地不仅为人类提供了生存和发展的基础,而且对全球生物多样性的维持起着重要作用。以鸟类为例,我国滨海湿地栖息的水鸟约有230种,占全国水鸟种类总数的80%以上:每年迁徙期在黄海滩涂栖息的鹆鹬类数量达500万只,广袤的滨海湿地为鸟类提供了繁殖、迁徙停歇和越冬的场所。滨海湿地也是鱼类的觅食地和产卵场,除深海鱼类外,大部分鱼类会在生活史的某一阶段在滨海湿地出现,而珊瑚礁则是全球鱼类多样性最丰富的区域。一些海洋生活的爬行动物,如海龟,需要滨海湿地为他们提供产卵场所,而大量的虾、蟹、贝类常年或生活史某一时期在滨海湿地上生活。因此,滨海湿地也是渔业资源保护与可持续利用的基础。
  二氧化碳等温室气体排放所造成的增温效益是全球面临的重大环境挑战,而滨海湿地在维持大气碳氧平衡、减缓全球变暖方面扮演着重要角色。一方面,通过植物的光合作用,滨海湿地每年向大气圈释放大量氧气;另一方面,滨海湿地的碳素积累对减缓大气二氧化碳含量的上升具有重要意义滨海湿地积累着大量的无机碳和有机碳。由于经常处于水份过饱和的厌氧状态,滨海湿地中的微生物活动较弱,土壤释放二氧化碳的过程十分缓慢,因此滨海湿地可形成富含碳素的土壤层,从而起到固定二氧化碳的“碳汇”作用。
  如果湿地受到破坏,其固碳功能将将大大减弱,而且湿地中的碳素也会被氧化分解,湿地将由“碳汇”变成“碳源”,这将加剧全球变暖的进程。研究表明,占陆地面积4%的湿地固定了陆地生物圈35%的碳素,总量达770亿吨,是温带森林的5倍;单位面积红树林固定的碳素是热带雨林的10倍。
  滨海湿地也是沿海地区生态安全的重要屏障。特别是具有植被带的滨海湿地,可以减缓波浪的向岸速度,大大减轻海浪的冲击力,起到保护海堤和近岸设施的作用。研究表明,80米宽的盐沼加上3米高的海堤,其防海浪冲击的能力相当于12米高的海堤。科研人员对1999年印度奥里萨邦超级飓风和2004年印度东南部的海啸造成的人口死亡情况分析均表明:与没有红树林分布的沿海地区相比,具有红树林分布的地区的死亡人数明显减少,而且沿岸红树林的宽度越大,邻近村庄的死亡人数越低。因此,在飓风、海啸、台风高发地区,滨海湿地对当地居民生命财产安全的保护起着重要作用。
  此外,滨海湿地生态系统在调节水文过程、降解污染物以及净化水质等方面发挥着重要的生态功能。特别是由于常年或周期性的水流促进了营养物质的输入和输出,滨海湿地是营养物质循环效率最高、初级生产力最大的生态系统类型。与相同面积的陆地生态系统相比,滨海湿地生态系统的初级生产者可以支持更多的消费者。1997年,Costanza等13位科学家对全球主要生态系统提供的生态服务以货币化的形式进行了计算。结果表明,尽管湿地的面积仅占地球表面的1.5%,但它却提供了全球可更新生态系统服务价值的40%。而其中盐沼、河口湾等滨海湿地又是单位面积生态系统服务功能最高的生态系统类型:每公顷滨海湿地所提供的生态服务达4052美元,年,远高于森林(969美元/年)、草原(232美元/年)或农田(92美元/年)。
  
  地球上最脆弱的生态系统
  
  尽管湿地与人类文明的进步和人类社会的发展密不可分,但人类研究湿地、认识湿地的历史却只有400多年。而人类对滨海湿地的认识要晚于对沼泽、泥炭地等湿地类型的认识。在过去的400年间,人类对湿地的认识有着曲折的过程。早期由于人类缺乏对湿地价值的全面了解,滨海湿地与其他类型湿地曾一度被视为蚊虫孳生的荒芜之地,这导致大面积的湿地被圈围并开垦为工农业用地。
  荷兰曾是湿地圈围大国,有关围垦的文字记录可追溯到11世纪初期。通过修筑堤坝并利用风车排出围垦区内的积水,荷兰获得了大面积的土地用来开展农业生产。一千年来,荷兰修建堤坝的总长度达2400公里,圈围区域的总面积超过7000平方公里,这其中60%为滨海湿地。上世纪20-30年代实施的须德海圈围工程最为浩大:通过修建30公里长的大坝,荷兰将4000平方公里的北海海湾变成了内湖,即艾瑟尔湖。随后,通过修圩、排水等措施,对围垦区进行了近半个世纪的开发。到上世纪80年代初期,围垦区内开垦的农田面积达1600多平方公里。上世纪50年代末,为了防止海浪对内陆地区的威胁,荷兰实施了庞大的三角洲计划,通过修筑堤坝将六个主要河口近1000平方公里的滨海湿地圈围起来。这些围垦活动导致了滨海湿地的大面积消失。
  从全球范围来看,上世纪最后的50年是湿地消失最快的时期。全球超过总面积三分之二的湿地在这段时间消失。例如在美国,从上世纪50年代到70年代,约9万平方公里的湿地由于围垦或开发而消失,其中大部分为墨西哥湾地区的滨海湿地。
  目前,全球所有生态系统都受到了人类活动不同程度的影响。位于人口密集的滨海区域,其受影响程度尤为严重。在过去的100年间,全球不同类型滨海湿地的面积均呈快速减少的趋势。特别是近半个世纪以来,滨海湿地受人类活动的影响最为强烈。以红树林为例,从1980年到2005年的25年间,全球红树林的面积减少了20%。目前,全球红树林总面积不足14万平方公里,而且受围垦和开发等因素的影响,全球红树林的面积仍以每年1%-2%的速度减少。科学家预测,如不能对红树林进行有效的保护,在100年之内,红树林可能会从地球上彻底消失。
  除了大规模的围垦活动导致滨海湿地面积快速减少之外,人类活动也导致了滨海湿地健康状况的急剧下降。例如,大量污染物排放导致滨海湿地的环境日益恶化,过度收获导致渔业资源日趋枯竭,高浓度的氮磷营养盐随江河径流输入到滨海湿地导致生态失衡。另外,全球变暖所造成的海平面上升也加速海岸带的侵蚀从而使滨海湿地的面积进一步萎缩。据预测,到本世纪末,全球一半的滨海湿地将受海平面 上升的影响而消失。在多重因素的影响下,滨海湿地已成为全球最为脆弱的生态系统类型。
  
  认识与保护——任重而道远
  
  随着人类对湿地重要性的认识的提高,从上世纪五、六十年代以来,人类对湿地的态度发生了根本转变。一方面,湿地巨大的生态服务价值使人们认识到湿地对人类社会发展所起的不可替代的作用;另一方面,湿地丧失与退化所带来的生态与环境问题日益突出,湿地逐渐成为政府和公众关心的焦点。1971年2月2日,18个国家的代表在伊朗的拉姆萨尔签署了第一个全球性的政府间湿地保护公约——湿地公约。该公约旨在通过国家行动和国际合作来保护与合理利用湿地。尽管湿地公约早期更多关注依赖湿地生存的水鸟的保护,但随着人们对湿地认识的不断提高,湿地公约所关注的对象也不断拓展,目前已涵盖了整个湿地生态系统的各个要素。湿地公约的影响力也不断扩大,截止到2010年底,全球已有160个国家成为湿地公约的缔约国,总面积超过1.8亿公顷的1900多处湿地被指定为国际重要湿地。
  1995年10月,为了便于在全球范围内共同开展湿地研究、信息交流和保护的活动,位于亚洲、欧洲和美洲的三个湿地保护组织:亚洲湿地局、国际水禽与湿地研究局和美洲湿地局合并为一个“地国际”组织。1996年10月,湿地公约常委会将每年2月2日定为世界湿地日,每年确定一个主题,通过开展各种活动来提高全社会对湿地价值和湿地保护的认识。
  从上世纪八十年代开始,各国政府对湿地的态度也发生了根本转变,从湿地开发的推动者变为湿地保护的倡导者。在这方面,发达国家走在了前列。例如在1985年之前,美国政府曾通过提供直接或间接的农业补助来鼓励公众将湿地开发为农业用地;但在1985年,美国在食品安全法中添加了“湿地破坏者条款”,明确规定将湿地开垦为农田将不再从联邦政府获得补助;在1986年之前,美国政府向湿地开发者提供税收优惠的政策以鼓励开发湿地,但在1986年颁布的税收改革法不仅删除了相关条款,而且提出对保护湿地的个人在税收上给予奖励。另外,美国政府在1988年提出湿地“无净丧失”政策、1990年颁布的滨海湿地规划、保护和恢复法案等都大大推动了滨海湿地的保护。2004年,美国政府又提出了更进一步的湿地保护目标:在未来5年,美国净增加湿地面积300万英亩,同时,使湿地的质量得到明显改善。
  目前,美国湿地总面积不断下降的趋势已经得到扭转:在上世纪50-70年代,美国每年湿地总面积约减少50万英亩;在上世纪80年代到90年代初,每年湿地总面积约减少6万英亩;而到了上世纪90年代末,美国基本上实现了湿地“无净丧失”的目标。到本世纪初期,美国的湿地总面积开始净增加,每年约增加湿地3万英亩。在滨海湿地的保护方面,尽管滨海湿地的面积仍在不断减少,但减少的速度已经大大放缓,从上世纪50年代每年减少约5万英亩下降到本世纪初每年减少3万英亩。近年来,美国政府已将滨海湿地的恢复作为湿地管理主要目标,加利福尼亚州、路易斯安娜州等地都制定了滨海湿地的恢复计划。
  在荷兰,一些环境保护组织从上世纪六十年代就开始对修筑堤坝围垦湿地的活动提出抗议,并成功迫使政府放弃一些湿地围垦和开发计划。例如,1972年,在当地环保组织的抗议下,荷兰政府将原先设计在盐沼湿地的河道改为从农田区域穿过,从而使30平方公里的盐沼湿地得以保存。到了上世纪八十年代,反对围垦湿地的呼声越来越高,1988年,荷兰弗里斯兰省北部的盐沼围垦项目经过20多年的论证最终被否决。1989年,荷兰在自然政策规划中明确提出保护包括滨海湿地在内的所有湿地类型,维持湿地的基本特征。这标志着有着1000多年传统的围垦活动在荷兰成为了历史。不仅如此,荷兰政府还提出了一项滨海湿地恢复计划,旨在用30年的时间把2400平方公里的农田逐渐恢复为湿地和湖泊。
  我国的大陆海岸线达18000公里,滨海湿地面积约6万平方公里,比邻滨海湿地的海岸带及其周边地区是人口密集、经济发达的区域。例如,环渤海湾、长三角和珠三角三大经济圈的人口占全国总人口的五分之一,经济总量占全国的一半。高密度的人口和高速的经济发展给我国的滨海湿地带来了巨大压力。自上世纪五十年代至上世纪九十年代的四十年间,我国围垦的滨海湿地面积接近滨海湿地总面积的一半。尽管我国在2000年公布了“中国湿地保护行动计划”,一些沿海省市,如辽宁省和广东省,已颁布了湿地保护条例,但在滨海湿地保护方面却步履维艰。
  近十年来,我国的滨海湿地生态系统遭受着前所未有的威胁:大面积的滨海湿地随着围垦开发而不复存在,高强度氮磷污染频发,水产品的过度收获使渔业资源面临枯竭,外来物种入侵大面积发生,在滨海湿地设立的国家级自然保护区和国际重要湿地也不断受到开发活动的“蚕食”。再加上海平面上升等全球变化的影响,使本已十分脆弱的滨海湿地生态系统处于崩溃边缘。
  在社会和经济快速发展的今天,如何协调滨海湿地的保护与可持续利用之间的关系是沿海地区的管理者和决策者所面临的重大问题。尽管滨海湿地对于维持地球生态系统的稳定和人类社会的长远发展有着不可替代的作用,但滨海湿地所提供的服务绝大部分是难以货币化的间接价值,在区域发展的规划中常常被忽视,中央和地方政府所制定的滨海湿地保护措施也往往无法落到实处。因此,滨海湿地的保护不仅需要通过提倡绿色GDP来引导决策者重新定位对滨海湿地的利用模式,更重要的是需要通过严格的国家层面的立法来加强对滨海湿地的保护。
  我国滨海湿地的保护,任重而道远。
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