濕地科學(xué)漫談(下)
中國(guó)水勢(shì)網(wǎng)
2003-02-28
濕地退化機(jī)制、退化濕地恢復(fù)與重建和人工濕地構(gòu)建研究是濕地研究的又一個(gè)熱點(diǎn)。美國(guó)、加拿大、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)、瑞典均深入開(kāi)展此類研究。最為成功的是美國(guó)和澳大利亞人工濕地構(gòu)建和佛羅里達(dá)大沼澤地退化濕地恢復(fù)與重建研究。目前特別注意濕地退化機(jī)制、退化濕地生態(tài)恢復(fù)與重建和人工濕地構(gòu)建理論研究,也加強(qiáng)退化濕地生態(tài)恢復(fù)與重建方法、技術(shù)和方案的示范推廣等方面的探討。主要利用恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論在考慮濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能的基礎(chǔ)上,按照恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論和方法進(jìn)行研究。側(cè)重濕地生境恢復(fù)技術(shù),提高濕地基底恢復(fù),濕地水文狀況恢復(fù)和濕地土壤恢復(fù)。還進(jìn)行濕地凈化功能與環(huán)境容量研究,濕地營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷、循環(huán)過(guò)程、轉(zhuǎn)化規(guī)律、遷移途徑及其與水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)系研究。研究退化濕地恢復(fù)與重建的生物學(xué)與生態(tài)學(xué)基礎(chǔ),濕地演替規(guī)律,不同干擾下濕地退化過(guò)程和機(jī)制,濕地退化的指示性標(biāo)識(shí),退化臨界指標(biāo),退化景觀診斷依據(jù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。還側(cè)重濕地退化過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模擬與預(yù)報(bào)研究。研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)是退化濕地的生態(tài)恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)。
濕地生態(tài)系統(tǒng)健康是指濕地能夠提供特殊生態(tài)功能的能力和維持自身有機(jī)組織的能力,它可以在不良的環(huán)境擾動(dòng)中自行恢復(fù)。作為新領(lǐng)域的探索,雖然剛開(kāi)始起步,但是進(jìn)展很快。主要側(cè)重濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的概念,濕地生態(tài)系統(tǒng)診斷指標(biāo),濕地生態(tài)系統(tǒng)健康恢復(fù),濕地生態(tài)系統(tǒng)健康研究時(shí)間與空間尺度,濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的數(shù)量評(píng)價(jià)等領(lǐng)域研究。過(guò)去主要集中在化學(xué)與生物指標(biāo),現(xiàn)在又引進(jìn)物理指標(biāo)。除濕地的自然屬性外,又將社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也納入濕地健康研究范疇之內(nèi)。使?jié)竦亟】翟\斷指標(biāo)更趨于完善。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)提出的一些指標(biāo)在管理實(shí)踐上效果良好。研究將提高濕地健康的預(yù)警能力。以往研究還多側(cè)重河流、湖泊與水庫(kù)濕地,對(duì)沼澤濕地的研究近期才逐漸增多。
濕地評(píng)價(jià)主要包括濕地功能評(píng)價(jià)、濕地價(jià)值評(píng)價(jià)和濕地環(huán)境影響評(píng)價(jià)。目前致力于探討評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)以及定級(jí)。美國(guó)在濕地水文地貌分類體系的基礎(chǔ)上提出濕地功能評(píng)價(jià)方法和快速濕地功能評(píng)價(jià)方法。快速實(shí)地評(píng)價(jià)方法被認(rèn)為是地景規(guī)劃的有效方法,已被越來(lái)越多的國(guó)家和學(xué)者所采用。歐洲通過(guò)建立濕地系統(tǒng)共有的關(guān)鍵過(guò)程以及它們與功能的聯(lián)系,測(cè)定濕地系統(tǒng)對(duì)外界干擾的恢復(fù)能力以及對(duì)這些干擾的反應(yīng),利用動(dòng)力模型和定期的觀測(cè)確定濕地功能分析閾值。現(xiàn)在傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)和指標(biāo),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)價(jià)。美國(guó)已經(jīng)設(shè)立了以地景級(jí)別的標(biāo)志來(lái)評(píng)價(jià)全國(guó)生態(tài)健康狀態(tài)的長(zhǎng)期趨勢(shì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng),為濕地提供定量因子描述,這無(wú)疑將大大提高濕地評(píng)價(jià)水平。定量評(píng)價(jià)是決策者決策的有力依據(jù),定量評(píng)價(jià)方法一直為研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)在多采用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)法對(duì)實(shí)物進(jìn)行直接評(píng)估,用費(fèi)用支出法、市場(chǎng)價(jià)值法、旅行費(fèi)用法及條件價(jià)值法評(píng)價(jià)非實(shí)物價(jià)值。對(duì)濕地功能價(jià)值則采用市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、影子工程法和替代花費(fèi)等進(jìn)行評(píng)估。
泥炭與泥炭地利用研究仍繼續(xù)保持旺盛發(fā)展趨勢(shì),一大批新開(kāi)發(fā)的新型泥炭產(chǎn)品和性能更好的泥炭生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備不斷問(wèn)世,如泥炭處理廢水產(chǎn)品等,不斷滿足市場(chǎng)需要,提高了工作效率。泥炭地利用也取得了很好的成果,特別加強(qiáng)了采后泥炭地和人類活動(dòng)過(guò)程對(duì)泥炭性質(zhì)的影響及其機(jī)制研究。不斷應(yīng)用新型儀器進(jìn)行泥炭特殊性質(zhì)研究,如利用近紅外光譜儀進(jìn)行泥炭能量測(cè)量取得可喜的進(jìn)展。泥炭萃取設(shè)備也取得新突破。新型的泥炭開(kāi)采與產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備性能更加優(yōu)越。新型農(nóng)業(yè)、園林和花卉業(yè)的泥炭復(fù)合肥料效果比以往同類產(chǎn)品更好,用于環(huán)保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生的新型泥炭產(chǎn)品的質(zhì)量也明顯提高。
濕地生態(tài)工程模式與管理技術(shù)主要研究人工濕地建設(shè)的基礎(chǔ)理論、工程工藝及管理等內(nèi)容,側(cè)重研究以濕地污水處理工程建設(shè)與管理技術(shù)為主的環(huán)境治理生態(tài)工程與技術(shù),不斷地發(fā)現(xiàn)處理污水效果更好的水生植物和處理新技術(shù)與新方法,并在生產(chǎn)實(shí)踐上獲得很高的效益。如美國(guó)佛羅里達(dá)大沼澤地的濕地除磷生態(tài)工程,有效地除去地表水中過(guò)高含量的磷,使?jié)竦刂匦聻榫用裆詈蜕a(chǎn)提供清潔水源。近年來(lái),運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的理論與方法加強(qiáng)濕地生態(tài)工程模式與配套管理技術(shù)研究,取得顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益,如中國(guó)三江平原濕地首創(chuàng)的“稻-葦-魚(yú)”、在珠江三角洲建設(shè)的“桑基魚(yú)塘”等濕地農(nóng)業(yè)生態(tài)工程就是濕地生態(tài)工程模式與技術(shù)研究最突出研究成果之一。
新技術(shù)、新手段與新方法的應(yīng)用是濕地科學(xué)研究發(fā)展的動(dòng)力源泉。3S(GIS、GPS、RS)技術(shù)越來(lái)越普遍地應(yīng)用于濕地資源調(diào)查、濕地編目、濕地功能評(píng)價(jià)、濕地監(jiān)測(cè)和濕地保護(hù)研究,在濕地景觀動(dòng)態(tài)和退化濕地監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用,取得深入的研究成果。一大批新型高精度和高準(zhǔn)確度的濕地自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備研制和普及應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)同步全天候地自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè),推進(jìn)了濕地生態(tài)過(guò)程研究。如濕地多功能水質(zhì)自動(dòng)觀測(cè)儀(YSI)、濕地水文實(shí)驗(yàn)室(Hydrolab)和濕地自動(dòng)水樣采樣器等儀器設(shè)備已形成功能各異、用途多樣的系列化產(chǎn)品,濕地自動(dòng)氣候觀測(cè)站使?jié)竦丨h(huán)境長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)成為可能。AMS碳同位素測(cè)年、210Pb、137Cs和氧同位素技術(shù)的應(yīng)用,構(gòu)建了濕地發(fā)育與演化的牢靠的時(shí)間框架,提高了古環(huán)境重建的精度,捕捉到了突發(fā)事件的發(fā)生年代。同位素示蹤技術(shù)在濕地生態(tài)過(guò)程的研究,揭示了長(zhǎng)期不能獲得的某些生態(tài)過(guò)程的機(jī)理。數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用濕地過(guò)程研究,建立了很多有科學(xué)價(jià)值的數(shù)學(xué)模型,深化了機(jī)理研究。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加快了信息交流,縮短了空間的距離,實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域同步對(duì)比。地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科的研究方法與技術(shù)不斷地引入濕地學(xué),使?jié)竦貙W(xué)方法論不斷完善,克服了濕地研究在深入、綜合、定量和預(yù)測(cè)等方面的障礙。(楊永興)