1、第八章 濕地生態修復與重建第一節 濕地功能退化退化指生態系統的組成、結構、動態及其對環境改善功能等方面都與自然生態系統有明細不同，并且在大多數情況下，均比不上自然生態系統。濕地退化主要從功能方面定義：濕地退化指由于人類活動影響使濕地只能提供最小的功能和價值的變化，主要人類活動包括排水、筑堤、挖掘、污染物排放、植被破壞或物種引入。退化原因：自然災害和人類活動。濕地功能退化還有時空尺度：不同時空尺度濕地所處的狀態不同。濕地功能退化的表征指標和方法：計算濕地功能指數，是計算濕地生態需水量和各功能所需水量的基礎，避免了主觀性。濕地功能退化類型：環境功能退化；生態功能退化；資源功能退化濕地當前存在的問題

2、 面積萎縮 生物多樣性降低 濕地水資源的不合理利用 濕地污染 泥沙淤積日益嚴重 海岸侵蝕不斷擴展1. 1. 濕地污染濕地污染中國中國濕地面臨的威脅濕地面臨的威脅目前，我國濕地污染仍然比較嚴重。例如：太湖是全國第三大淡水湖，太湖流域是我國的城市密集區和經濟核心區。該區土地面積和人口不足全國的0.4%和3%，而創造了占全國13%的GDP和20%的稅收。雖經多年治理，但由于工業化、城市化高速發展，污染物絕對排放量不斷增加，面源污染尚未得到有效遏制，加上漁業養殖規模與強度過大，水質仍在進一步惡化，富營養化十分嚴重。太湖的入湖總氮、總磷變化太湖的入湖總氮、總磷變化年份入湖TN（t）入湖TP（t）1987

3、198726020260201327132720022002446004460018901890曾經的三江平原濕地開墾曾經的三江平原濕地開墾浙江溫州的灘涂開發浙江溫州的灘涂開發2. 2. 濕地開墾和改造濕地開墾和改造開墾和改造是造成我國濕地喪失的主要原因，特別是在沿海地區、長江中下游湖區、東北沼澤濕地區。3. 3. 生物資源過度利用生物資源過度利用我國濕地生物資源的過度利用現象十分嚴重，致使一些物種甚至趨于瀕危邊緣，特別是在沿海地區、長江中下游湖區、東北沼澤濕地區。 黃河流域的水土流失黃河流域的水土流失4. 4. 水土流失和泥沙淤積水土流失和泥沙淤積水土流失和泥沙淤積導致濕地面積不斷減小，功能

4、衰退，洪澇災害加劇。四川若爾蓋濕排水四川若爾蓋濕排水廣西桂林的水壩廣西桂林的水壩5. 5. 水資源不合理利用水資源不合理利用水資源的不合理利用主要表現為在濕地上游建設水利工程，水資源的不合理利用主要表現為在濕地上游建設水利工程，截留水源，以及注重工農業生產和生活用水，而不關注生截留水源，以及注重工農業生產和生活用水，而不關注生態用水。態用水。江漢平原湖群的“瘦身”中國濕地中國濕地退化現狀退化現狀1、濕地面積急劇減少、濕地面積急劇減少我國濕地變化的現實（沼澤） 據專家的測算，黑據專家的測算，黑龍江三江平原自龍江三江平原自5050年年代開發以來，已有代開發以來，已有8787的濕地喪失。的濕地喪失。

5、萬公頃萬公頃我國濕地變化的現實紅樹林公頃公頃2、不同的自然濕地類型面臨不同的威脅、不同的自然濕地類型面臨不同的威脅湖泊濕地：多因素湖泊濕地：多因素河流濕地：開墾改造與調水河流濕地：開墾改造與調水 近海與海岸濕地：開墾、污染、資源過度利用近海與海岸濕地：開墾、污染、資源過度利用沼澤濕地：開墾、生物和水資源過度利用沼澤濕地：開墾、生物和水資源過度利用 生物多樣性減少生物多樣性減少 洪湖洪湖魚類101 72 60 3、濕地生物多樣性豐富，但衰退明顯、濕地生物多樣性豐富，但衰退明顯 4、濕地大量喪失直接導致淡水存蓄量減少，加劇水資源危機。、濕地大量喪失直接導致淡水存蓄量減少，加劇水資源危機。洞庭湖，損

6、失庫容洞庭湖，損失庫容119億億m3鄱陽湖，損失庫容鄱陽湖，損失庫容80億億m3黑龍江三江平原濕地面積驟減，致使生態環境惡化，黑龍江三江平原濕地面積驟減，致使生態環境惡化，87億億m3地表水隨之流失。地表水隨之流失。第二節 濕地生態恢復濕地生態恢復指通過生態技術或者生態工程對退化或者消失的濕地進行修復或重建，再現干擾前濕地的結構和功能。手段：提高地下水位來養護濕地；增加湖泊的深度和廣度以擴大湖容；遷移湖泊、河流中的富營養沉積物以及有毒物質。濕地生態恢復理論 自我設計與相對設計理論：自我設計，只要有足夠的時間，濕地將根據環境條件合理地組織內在結構并會最終改變其組分。相對設計理論，通過適當的工程措

7、施和植物重建，以加快濕地的恢復或重建過程。 演替理論：生態恢復要求盡量不打斷自然生態演替序列，避免逆行演替，使生態系統走正常演化道路，即進展演替。水文特性的變化對其演替的方向具有決定性的意義。 入侵理論：演替的發生即基于較高演替階段的物種對前一階段物種的入侵。退化后的濕地恢復要依賴于植物的建群和擴散能力以及適應生境的面積與數量。 河流理論：沿著河流不同寬度或長度其結構與功能會發生變化。在源頭或近岸邊，生物多樣性較高，在河中間或中游因生境異質性高，生物多樣性最高，在下游因生境缺少變化而生物多樣性最低。 洪水脈沖理論：洪水沖積濕地的生物和物理功能依賴于江河進入濕地的水的動態。 邊緣效應理論和中度干

8、擾假說：邊緣效應理論，兩種生境交匯的地方由于異質性高而導致物種多樣性高。 中度干擾假說 （Connell），在適度干擾的地方物種豐富高，生態系統保留高生產力、高多樣性等演替早期特征。 但中度干擾的強 、頻率、持續時間難確定。第三節 濕地生態修復濕地生態修復的目標：根據不同地域條件，不同的社會文化經濟背景，修復目標也不同，如果有多個目標，必須確定一個主要目標。 實現生態系統地表基底的穩定性 恢復濕地良好的水狀況 恢復植被和土壤，保證一定的植被概率和土壤肥力 增加物種組成和生物多樣性 恢復濕地景觀，增加視覺和美學享受 濕地生態修復的原則濕地生態修復的幾個重要原則 地理學原則 生態學原則 可行性原則

9、 最小風險和最大效益原則 稀缺性和優先性原則 美學原則濕地生態修復和重建的原則(Odum和Gosselink)濕地生態修復的方法 自然恢復方法：濕地恢復的過程就是消除導致濕地退化或喪失的威脅因素，從而通過自然過程恢復濕地的功能和價值。 通常自然恢復方法的成功依賴于以下幾個因素：穩定的能夠取的水源、最大限度地接近濕地動植物種源地。被動恢復的優勢在于低成本以及恢復的濕地與周圍景觀的協調一致。 人工促進恢復方法：人工促進自然恢復涉及到自然干預，即人類直接控制濕地恢復的過程，以恢復、新建或改進濕地生態系統。當一個濕地嚴重退化，或者只有通過濕地建造和最大程度的改進才能完成預定的目標時，人工促進恢復方法是

10、一個最佳的恢復模式。人工促進恢復方法的設計、監督、建設和花費都是比較可觀的。 根據濕地類型、恢復目標以及退化程度的不同，濕地恢復實施過程中的恢復措施也不相同，典型的濕地恢復的實施措施可分為土壤基質的恢復、植被恢復、棲息地保護與生境改善、濕地生態水管理、湖泊富營養化治理、有害生物防控、火生態控制，共七個方面。 不同類型濕地的生態修復（1）海岸帶濕地生態系統面臨的主要問題： 赤潮危害浮游生物，赤潮藻 紅樹林破壞 （4萬減少到1.5萬平方公里） 漁業資源下降生物棲息地退化，過度漁業 海水養殖過度餌料、排泄物和病菌 化肥農藥污染多氯聯苯，有機磷 工業和生活污染印染廢水、重金屬廢水和強酸性廢水 海岸工程

11、建設、圍海造田和海水入侵 固體垃圾污染海岸帶濕地生態系統恢復技術： 人工河流水系的重新設計 人工魚礁生物恢復和護灘技術 海岸帶濕地的生物恢復技術，保持陸地徑流的合理方式，嚴禁濫伐及礦物開采，保證營養物的穩定輸入。（2）河濱濕地生態系統退化機制： 河流水文特征的改變（水流大小） 筑壩、修建水庫和引水分洪（沉積物傳輸，途徑阻斷，生境破壞） 河道溝渠化 外來物種的入侵 流域尺度的干擾恢復技術： 通過疏浚河道與河漫灘地的自然化，增加水流的持續性，防止侵蝕或沉積物的進入。 通過切斷污染源以及加強非點源污染凈化使河流水質得以修復。（3）湖泊濕地生態系統受到的干擾： 氣候變暖 入湖污染點面污染，養殖圍湖墾殖

12、 水利工程影響湖泊受水 過度捕撈魚類資源的衰竭 外來種入侵水葫蘆恢復技術： 營養鹽輸入的頂端控制 ：（1）恢復或重建環湖濕地保護帶 （2）恢復或重建入湖河流的河口濕地系統 （3）用水處理技術消除進入湖泊水體中的N、P和有機污染物等； 湖泊生態系統的底端治理：清除底泥 湖岸帶生態建設：湖濱濕地恢復以及湖岸綠化（4）森林濕地生態系統受到的干擾： 森林采伐、火燒、氣候變化生態修復：水文和土壤保持原樣的地區，種植合適的樹木生態重建：水文和土壤破壞的地區，改造整個濕地環境。濕地恢復的綜合評價 濕地恢復不但包括生態要素的恢復，也包含生態系統的恢復。生態要素包括土壤、水體、動物、植物和微生物，生態系統則包括

13、不同層次、不同尺度規模、不同類型的生態系統。因此，需要對濕地恢復進行綜合性評價，以確定其是否達到預期目標，被損害的濕地是否恢復到或接近于它退化前的自然狀態。濕地恢復的流程 對濕地退化狀況的調查及評價 確定濕地恢復區域 濕地恢復區域的本底調查 確定濕地恢復的目標 使用參照地點 選擇恢復方法 實施濕地恢復工作 濕地恢復的監測 濕地恢復的長期管理 濕地生態恢復的主要指標要求 水文指標：水深及水周期，水持續時間，水的入流負荷 化學指標：化學去除效率及負荷率，沉積作用 基質指標：有機質含量，土壤結構 生物指標：植被組成，溶解氧第四節 人工濕地的營造人工濕地的起源與發展 20世紀50年代德國的馬普研究所，

14、濕地凈化廢水。 1972年，根區理論 20世紀70年代濕地凈水廣泛使用 目前，工程濕地處理技術被用來處理各類水體，包括生活污水、工業無水、垃圾滲出液、農業廢水等工程濕地的類型按水流方式劃分 表流濕地：投資少、操作簡單、運行費用低，但是占地面積大，水力負荷低，去污能力有限，受到氣候影響較大，北方地區冬季表面會結冰，夏季會滋生蚊蠅，散發臭味。 潛流濕地：又可以分為水平潛流濕地和垂直潛流濕地。前者適用于生活污水處理，后者適用于處理氨氮含量較高的廢水。 潛流濕地由三部分組成：基質、植物和布水系統。按植物類型劃分 浮水大型植物系統：可有效去除氮磷及重金屬污染 挺水大型植物系統：有利于多種微生物繁殖，便于多種途徑的污染物降解 沉水大型植物系統：處于試驗階段 有林濕地系統：表面流工程濕地按廢水類型劃分 城鎮廢水人工處理濕地 尾礦排出液人工處理濕地 城市雨水和面源污染人工處理濕地 垃圾滲出液人工處理濕地 農業廢水人工處理濕地人工濕地的凈化機理：包括物理化學和生物過程 對有機物的去除：截流作用，吸收降解 對氮磷的去除：微生物去除，植物吸收，離子交換人工濕地設計需要考慮的因素 流域原理：既要考慮其在流域中的作用，也要考慮其在該地區更廣的生態系統背景中的作用 水文學：積水期和深度變化；季節和年際波動；水力負荷速率；持留時間 集水區地形學 化學負載 基質/土