生态湿地
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2023年3月17日发(作者：现代汉语词汇)1
湿地生态学
1.1湿地的定义
目前已统计到的湿地定义有近60种，这些定义从不同的角度可以归纳为:
S从生态学角度，湿地是介于陆地与水生生态系统之间的过渡地带，并兼有两类系统的某些特征；其地
表为浅水覆盖或者其水位在地表附近变化；
S从资源学的角度，凡是具有生态价值的水域（只要其上覆水体水深不超过6m）都可视为地，不管它
是天然的或是人工的，永久的还是暂时的；
S从动力地貌学的角度，湿地是区别于其它地貌系统（如河流地貌系统、海湾、湖泊等水体）的具有不断
起伏水位的、水流缓慢的潜水地貌系统；
S从系统论的观点，地是一个半开放半封闭的系统。
S美国鱼类和野生动物保护协会（1956）被浅水和有时为暂时性或间歇性积水所覆盖的低地。
S美国军人工程师协会（1977）指那些地表水和地面积水浸的频度和持续时间很充分，能够供养那些
适应于潮土壤的植被的区域。通常包括灌丛沼泽、草本沼泽、苔藓泥炭沼泽、以及其他类似的区域。
S美国鱼类和野生动物保护协会（1979）是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区，通常其地
下水位达到或接近地表，或者处于浅水覆状态，应具有以下三个特点之一：（1）至少是周期性地以水生植
物生长为优势；（2）地层以排水不良的水成土为主；（3）土层为非土质化土壤，并且在每年生长季的部分时
间被水浸或水。
S湿地公约（1971）:系指不问其为天然或人工，长久或暂时性的沼泽地、原、泥炭地或水域地带，带
有静止或流动，或为淡水、半咸水体者，包括低潮时不超过6m的水域。（1982）还包括邻接湿地还包括邻接
湿地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范围内的岛屿或低潮时水深不超过6米的海水水体。
?基本要素：多水（季节性或永久积水）、水成土（非土质土壤）、水生植物
?我国1992年加入湿地公约。我国湿地面积~6594万hm。中国湿地面积居亚洲第一位、世界第四位，
占世界湿地面积的12％左右。
凡符合下列基本条件和《湿地公约》标之一的，可提出申请列入国际重要湿地名录。
一、基本条件：
S1、设立有专门的管理机构（原则上为处级），配备有足够的专业技术人员；人员及管理经费纳入地方财政
预算；保护管理制度完善；
S2、湿地区四至边界明确、土地权属无争议；
S3、湿地区内水质不低于III类；生态需水基本保障；
S4、没有来自湿地区内及周边地区对湿地生态特征产生或可能产生严重影响的威胁；
S5、湿地周边或流域内生态、环境安全现状及发展趋势良好；
S6、地方政府重视。
二、《湿地公约》标准条件：
S（一）某一生物地理区内具有代表性、稀有性和独特性的自然或近自然地；
S（二）支持着易危、濒危、极度濒危物种或者受威胁的生态群落；
S（三）支持着对维护一个特定生物地理区的生物多样性具有重要意义的植物或动物种群；
S（四）支持动植物种生命周期的某一关键阶段或在对动植物种生存不利的生态条件下对其提供庇护场所；
S（五）定期栖息有2万只或更多的水禽；
S（六）定期栖息的某一水禽物种或亚种的个体数量，占该种群个体数量的1％以上；
S（七）栖息着本地鱼类的亚种、种或科的绝大部分，其生命周期的各个阶段，种间或种群间的关系对维护
湿地效益和价值方面具有典型性，并因此有助于全球生物多样性保护；
S（八）是鱼类的一个重要食物场所、并且是该地内或其他地方的鱼群依赖的产卵场、育幼场或洄游路线，
依赖的产卵场、育幼场或洄游路线；
S（九）定期栖息某一依赖地的非鸟类动物物种或亚种的个体数量，占该种群个体数量的1％以上。
1.2湿地的价值
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1.3湿地的研究热点
1湿地形成、发育、演化与古环境重建
2湿地温室气体与全球变化的研究
3地生态系统健康、整合性研究
4退化地生态系统恢复重建与生态系统设计研究
5湿地效益研究
6地生态系统模型研究
7地生态需水和用水配置研究
8地生态过程的研究
9地生物多样性保护与关键技术方法研究
10湿地评价方法与技术体系
11泥炭地及泥炭开发利用
12流域地的综合保护与发展
1.3湿地的研究热点
1.4湿地研究新方法新技术
S新技术、新手段与新方法的应用是地科学研究发展的动力源泉。
3S（GIS、GPS、RS）技术越来越普遍地应用于湿地资源调查、地编目、湿地功能评价、湿地监测和湿
地保护研究，在湿地景观动态和退化湿地监测方面应用，取得深入的研究成果。
S一大批新型高精度和高准确度的湿地自动监测仪器设备研制和普及应用，实现同步全天候地自动环境监
测，推进了地生态过程研究。
如湿地多功能水质自动观测仪（YSI）、湿地水文实验室（Hydrolab）和湿地自动水样采样器等仪器设
备已形成功能各异、用途多样的系列化产品，湿地自动气候观测站使湿地环境长期连续监测成为可能。
S同位素示踪技术在地生态过程的研究，揭示了长期不能获得的某些生态过程的机理。
S数学方法与计算机技术应用地过程研究，建立了很多有科学价值的数学模型，深化了机理研究。
S网络技术加快了信息交流，缩短了空间的距离，实现不同区域同步对比。
S地理学、生态学、环境科学等学科的研究方法与技术不断地引入地学，使湿地学方法论不断完善，克服
了地研究在深入、综合、定量和预测等方面的障碍。
1.5湿地存在的问题
S1.湿地面积萎缩。【湿地大量丧失直接导致淡水存蓄量减少，减少地下水补充，加剧水资源危机】
洞庭湖损失库容119亿m3；鄱阳湖损失库容80亿m3；湖北省1949年以来每年平均消失5个湖泊；黑龙江三江平原湿地面积骤减，87亿m地表水随之流失；
S2.生物多样性降低。S3.湿地水资源的不合理利用S4.湿地污染。S5.泥沙淤积日益严重
S6.海岸侵蚀不断扩展
1.6湿地的分类
S为了描述具有相同自然属性的生态系统单元
S将不同的湿地纳入一个统一框架，便于资源管理政策的制定
S湿地分类后可以进行科学的编目和制图
S形成统一的概念和学术用语
由于湿地本身的复杂性（湿地的成因、地貌、水文、土壤和植被及人类活动等），定义的不统一，划分
标的差别，及研究目的的不同，国内外的湿地分类标十分繁杂。湿地分类法包括成因分类法、特征分类法和
综合分类法等(殷康前、倪晋仁，l998)。如一般从人类干扰的角度可分为自然湿地和人工湿地，从水分含盐
量的角度可分为淡水湿地、半咸水湿地和咸水湿地等。
S湿地公约2大类6个湿地类型S我国5大类28个类型
1.7参考书目
S陆健健,何文珊,童春富,王伟.湿地生态学.北京:高等教育出版社,2006
S崔保山,杨志峰编著.湿地学.北京师范大学出版社，2006
S吕宪国等编著.湿地生态系统观测方法.北京:中国环境科学出版社,2005
S安树青主编.湿地生态工程:湿地资源利用与保护的优化模式.北京:化学工业出版社,2003
S于洪贤,姚允龙主编.湿地概论.北京:中国农业出版社,2011
S其他，如近期期刊杂志，网站，（湿地中国：/）等
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湿地生态系统的类型
1滨海湿地
S滨海湿地的类型
2005年出版的《湿地：人与自然和谐共存的家园：中国地保护》中，滨海湿地的分类兼顾了植被特征
和底质特征的基础上，定量描述了不同滨海地类型。
1）浅海水域低潮时水深不超过6m的永久水域，植被盖度<30%,包括海湾、海峡。
2)潮下水生层海洋低潮线以下，植被盖度≥30%，包括海草床、海洋草地。
3）珊瑚礁由珊瑚焦聚集生长而成的湿地，包括珊瑚岛和及有珊瑚生长的海域。
4）岩石性海域底基质75%以上是岩石，盖度<30%的植被覆盖的硬质海岸，包括岩石性沿海岛屿海岩峭壁。
5）潮间沙石海滩潮间植被盖度<30%,底质为砂、砾石为主。
6）潮间淤泥海滩潮间植被盖度<30%,底质为淤泥为主
7)潮间盐沼湿地潮间植被盖度>30%的盐沼
8）红树林沼泽以红树植物群落为主的潮间沼泽
9）海岸咸水湖海岸带范围内的咸水湖泊
10）海岸淡水湖海岸带范围内的淡水湖泊
11）河口水域
12）三角洲湿地
S我国拥有拉姆萨（Ramsar）公约分类系统中海洋与滨海地的所有11个小类。
S我国滨海湿地的分布总体上以杭州湾为界，分为南、北2个分(国家林业局,2000)
S北部由环渤海滨海地和江苏滨海湿地组成，以砂质和淤泥质海滩为主。环渤海滨海湿地主要由辽河
三角洲和黄河三角洲组成，江苏滨海湿地主要由长江三角洲和废黄河三角洲组成。
S杭州湾以南的滨海地以基岩性海滩为主。其主要河口及海湾有钱塘江一杭州湾、晋江口一泉州湾、
珠江口河口湾和北湾等。
1.1盐沼湿地
分布在世界各地的中高纬度海岸带的潮间带，发育程度与范围受潮汐、沉积作用、淡水输入和海岸带结
构等决定
环境特征：1.岬、近海沙洲和岛屿阻挡海浪冲击2.港湾和河口阻挡风流潮沟是交换通道3.裸露滩地4.盐度的
控制因素潮汐与盐度是最主要的两个环境因子
生物特征：植物区系以世界分布型为多（>40%），而无单一成分具有显著优势，体现出隐域植被的特征。
自养生物群落由附生藻类、底栖硅藻、维管束植物组成；异养生物群落主要由碎屑食物链的动物类群组成。
生物对环境的反作用（盐沼地生物是如何影响湿地形态的？）
1.2红树林湿地
S环境特征：1.防护高能波浪的地区：得到保护的浅水海湾、能得到保护的河口、澙湖、半岛以及岛屿的
下风向区、能得到保护的海上航道、沙嘴的背面、近岸海区或者砾滩小岛。2.潮汐与径流通过物质循环与能
量流动影响分布范围。3.盐度增加竞争力。
S植被特征：红树林地分为三种：旧大陆～，新大陆～和西非～。前者与后两者在物种形成上具有独立性。
红树林主要分布在印度西太洋地区。
适应性：具有适应水淹生境的生理学特征支柱根、呼吸根、板根等特化根系；胎生繁殖现象；分
树种有泌盐组织；树皮富含单宁，起渗透与防腐作用。
S植被特征
水平结构：红树林由于自身的耐盐和耐水淹的特性以及受地形土壤，特别是潮汐的影响，群落中不同的植物
种群生长在不同的海滩的位置上，形成几乎与海岸平行的带状分布，而诸种群或群落与海岸垂直几乎呈纵向
的生态系列。
垂直结构：世界最发达的成熟的红树林是由高大的乔木所组成的森林，如马来西亚和东苏门答腊的阿罗湾等
地的红茄东林，高可达30～40m，结构比较复杂。我国结构比较简单，发育好的可分为乔木、灌木、草本三
层，在树干上有时还可见到海金沙和鱼藤等藤本植物和眼树莲、球兰、抱树莲等附生植物。
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1.2红树林湿地
y建立海岸红树林湿地定位研究基地，揭示红树林的“三高”（高生产率、高归还率、高分解率）特性，
为发展河口海湾大农业提供基础。
y建立红树林修复生态工程体系。
y建立九龙江口红树林种质基地。
y揭示红树林具有抵御全球变化、防灾减灾效益。首次发现红海榄等红树植物体有甲烷负通量作用。
y应用分子生态学技术，揭示中国红树种群遗传特性。建立红树抗胁迫、胎生和陆海迁移进化新观点。
y参与联合国教科文组织的国际“红树林宪章”制定，界定了中国真红树种类标准。
参与编撰《中国植被》巨著，其中编撰了南亚热带植被类型、区划和红树林三分，并主编《福建植
被》和参与编撰“福建综合农业区划”等。
y主持自然保护区科学考察及其专著主编工作等。
2内陆湿地
2.1湖泊湿地
我国的湖泊具有多种多样的类型和不同的区域特点。全国有大于1方公里的天然湖泊2742个，总面积
约91020km。（水文学：2300，71787）根据自然环境的差异、资源开发利用和环境整治的区域特色分为
5个自然分布区域。
S东部平原地区湖泊
主要指分布于长江及淮河中下游、鄱阳湖黄河及海河下游和大运河沿岸的大小湖泊。面积1.0km以
上的湖泊696个，面积21171.6km，约占全国湖泊总面积的23.3％。
S蒙新高原地区湖泊
面积1.0km以上的湖泊772个，总面积19700.3km，约占全国湖泊总面积的21.5％。其中大于10.0km
的湖泊107个，面积18059.43km。
S云贵高原地区湖泊
面积1.0km以上的湖泊60个，合计面积1199.4km，约占全国湖泊总面积的1.3％。其中大于10.0km的
湖泊13个，合计面积1088.2km，占本区湖泊面积的90.8％。
S青藏高原地区湖泊
面积在1.0km以上的湖泊1091个，合计总面积44993.3km，约占全国湖泊总面积的49.6％，是地球
上海拔最高、数量最多、面积最大的高原湖群区，也是我国湖泊分布密度最大的两大密湖群区之一。其中，
面积大于10.0km的湖泊有346个，合计面积42816.1km，占本区湖泊总面积的95.2％
S东北平原山区湖泊
面积1.0km以上的湖泊140个，总面积3955.3km，约占全国湖泊总面积的4.4％。其中面积大于10.0km
的湖泊52个，合计面积3705.7km，占本区湖泊总面积的93.7％。
2.1湖泊湿地
湖泊=湖泊湿地？湖泊≠湖泊湿地
我国共有湖泊湿地835.15万公顷。湖泊湿地是湖泊的一分，是发育在湖泊的边缘，枯水期水深不足2m
的部分，并且总面积不低于8hm。如果该湖泊受潮汐的影响，那么由于潮汐导致的盐度应该小于0.5％，对
于一些淤浅程度高的浅水湖泊，则整体都属于湖泊湿地。
S湖泊地类型
根据初级生产者的不同分类两类：草型湖泊和藻型湖泊。
草型湖泊湿地的植被以水生植物为主，包括沉水植物、漂浮植物和挺水植物。
藻型湖泊湿地的水体中浮游植物大量繁殖，可能致使水域发生水华。
荷花（挺水型）睡莲（浮叶型）黑藻（沉水型）凤眼莲（飘浮型）
S空间结构
湖泊湿地生态系统中由湖心向高地地植物呈环带状分布，一般由高地向湖心依次为湿生沼泽植物带→
挺水植物带→浮叶植物带→沉水植物带→深水区植被物种。
S湖泊湿地的形成
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水生、沼生植物带状侵入型（湖盆坡缓）沼生植物“浮毯”蔓延型（湖盆坡陡，少）
2.2河流湿地
关于“潮流界、潮差、潮区界”
S涨潮波进入河口后，在其传播过程中，因受河水顶托及河床阻力的影响，能量逐渐损耗，涨潮时流速
愈来愈慢，潮差越来越小。在涨潮流消失的地方（即潮水停止倒灌处），称为潮流界。在潮流界以上，河水
受潮水顶托，潮波仍可影响一定距离，在潮差为零的地方，称为潮区界。潮区界和潮流界的位置，随径流和
潮势力的消长而变动。如长江枯水期的潮区界，可达离口门640公里的安徽大通，但在洪水期只能达镇江附
近；潮流界在枯水期可达南京，在洪水期只能到达江阴附近。潮区界离河口口门的远近，取于潮差的大小，
河流径流强弱、河底坡度及河口的几何形态等因素的不同组合。南美洲亚马孙河口的潮波，可上溯1400多
公里；中国黄河口的潮波，只上溯20～30公里。
*我国共有河流湿地820.70万公顷(根据2002年全国湿地调查的统计结果)，分为3种类型：
永久性河流、季节性或间歇性河流、洪泛平原湿地；因受地形、气候影响，河流在地域上的分布很不均
匀，绝大多数河流分布在东部气候润多雨的季风区，西北内陆气候干旱少雨，河流较少，并有大面积的无
流区。
2.2河流湿地
定义：*河流地是水陆之间、至少定期地受到洪水泛滥的区域。
*多见于河流与陆地交接的地方、水深不超过2m的河段以及河流弯曲处。
具备三个基本特征：*一般具有顺延河流形态的线型外形；
*从周围环境汇集和流通过河流地的能量与物质比其它类型地多很多；
*河流滩湿地具有连接上下游以及陆地和水域的双重功能。
2内陆湿地
2.2河流湿地
河流地结构
河流沼泽化
河流三维结构：纵向（地形地貌）、垂向（地下水）与时间维
河南黄河地是2003年6月国务院批准建立的国家级自然保护区。保护区横跨三门峡、洛阳、济源、焦作四个省辖市，
总面积6.8万公顷。大天是保护区三门峡段的主要保护物种，每年的11月至翌年3月，白天从寒冷的北方飞到三门峡栖息
越冬。从上世纪90年代的几十只、几百只，增加到现在的上万只，占在河南越冬白天的95%以上。
2.3沼泽湿地
我国现有沼泽湿地1370.03万公顷，共分为8种类型(根据2002年全国湿地调查的统计结果)：
藓类沼泽、草本沼泽、沼泽化草甸、灌丛沼泽、森林沼泽、内陆盐沼、地热湿地和淡水泉或绿洲地。
我国沼泽以东北三江平原、大小兴安岭、长白山地、四川
若尔盖和青藏高原为多，各地河漫滩、湖滨、海滨一带也有沼泽发育，山区多木本沼泽，平原则草本沼
泽居多。
Ⅳ1藓类沼泽发育在有机土壤的、具有泥炭层的以苔藓植物为优势群落的沼泽。
Ⅳ2草本沼泽由水生和沼生的草本植物组成优势群落的淡水沼泽。
Ⅳ3灌丛沼泽以灌丛植物为优势群落的淡水沼泽。
Ⅳ4森林沼泽以乔木森林植物为优势群落的淡水沼泽。
受盐水影响，生长盐生植被的沼泽。以苏为主的盐
Ⅳ5内陆盐沼土，含盐量应>0.7%；以氯化物和硫酸盐为主的盐
土，含盐量应分别大于1.0%、1.2%。
Ⅳ6季节性咸水沼泽受微咸水或咸水影响，只在部分季节维持浸湿或潮地状况的沼泽。
为典型草甸向沼泽植被的过渡类型，是在地势低洼、
排水不畅、土壤过分潮湿、通透性不良等环境条
Ⅳ7沼泽化草甸件下发育起来的，包括分布在平原地区的沼泽化
草甸以及高山和高原地区具有高寒性质的沼泽化
草甸。
6
Ⅳ8地热湿地由地热矿泉水补给为主的沼泽。
Ⅳ9淡水泉/绿洲湿地由露头地下泉水补给为主的沼泽。
2.3沼泽湿地
沼泽是地表土壤层水过饱和的地段。它是一种特殊的自然综合体，具有三个相互联系、相互制约的
甚本特征：n地表经常过或有薄层积水：n其上生长湿生植物或沼生植物，n有泥炭积累或无泥炭积累．但
有潜育层存在。
泥炭湿地、淡水林泽、草甸都属于这一类型。
综合分类的原则：
*综合性因素与主导因素相结合的原则；*定性指标与定量指标相结合的原则；
*由高级次向低级次有序过渡的原则*简明适用的原则。
1表层土壤含盐量0.1%2有无泥炭层3植被生活型4建群种与优势种
形成过程：*陆生沼泽化：草甸沼泽化、森林沼泽化、冻土沼泽化*水域沼泽化
天然湿地回顾
n湿地的定义
n湿地的基本特征
n湿地的类别
n湿地的形成过程（注意非单向作用）
n红树林湿地（适应性生理特征）
我国湿地特点：类型多、分布广、绝对数量大、区域差异显著、生物多样性丰富
3人工湿地
根据拉姆萨地公约分类系统，人工地包括：
n养殖池塘：如虾塘、鱼塘。
n池塘：包括灌溉池塘、小水塘等，面积通常小
于8hm
n灌溉土地：包括灌渠和水稻田。
n季节性泛滥的农田：包括集约化管理或放牧的湿
草地或牧场。
n盐业用地：包括盐生洼地，盐田等。
n蓄水用地：包括水库/河堰/水坝/库区，面积通常
大于8hm2
n低洼地：包括砾石/砖块/泥土洼地，矿区池
塘。
n废水处理区：包括污水处理厂，沉淀池，氧化
塘等
n运河和水沟等
湿地概念回顾
*地是指不管其为自然或人工、长久或暂时之沼泽地、原、泥碳地或水域地带；带有或静止或流动，
或为淡水，半咸水或为咸水水体者，包括低潮时水深不超过6米的水域。
*地是陆地与水体之间的过渡地带，是一种高功能的生态系统，具有独特的生态结构和功能，对于保护
生物多样性，改善自然环境具有重要的作用。
*人工湿地（狭义）是指通过模拟天然地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人为
设计与建造的地生态系统。
3.1人工湿地分类-------------------生态服务角度
*工程型湿地：基于污染物降解功能，处理生活污水、雨水径流、工矿企业废水、农田排水等
*生产型湿地：物质生产为主，农耕时代兼任生物栖息地，现阶段带来二次污染。
*景观型湿地：为生物提供栖息地和直接为人们提供娱乐、休闲场所。
*其他型湿地：处于发展之中，或增加或消失。
3.1人工湿地分类--------------主要植物形式
*挺水植物系统：应用最广泛，目前一般所指人工湿地都是指挺水植物系统；
*浮生植物系统：主要用于N、P去除和提高传统稳定塘效率；
*沉水植物系统：处于试验室阶段，主要应用领域在于初级处理和二级处理后的深度处理；
3.1人工地分类（工程型）---------------水流动方式：表面流湿地、潜流地、垂直流湿地
*表面流湿地SurfaceFlowWetland：废水在地的土壤表层流动，水深较浅(一般在0.1～0.6m)。生在水
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下部分的植物茎、杆上的生物膜是去除污水中大部分有机污染物的利器。
其优点是投资省，缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇、散发臭味，目前较少采用。
*潜流湿地SubSurfaceFlowWetland：因污水从一端水流过填料床，又被称为水流地系统。在这种湿
地系统中，可以充分利用填料表面的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料的截留作用，污水处理能力较
高。而且水流在地表以下流动，保温性较好，因此处理效果受气候影响小，卫生条件也好，是目前研究和应
用较多的一种湿地处理系统。但该系统的投资要略高一些.
*垂直流湿地VerticalFlowWetland：垂直流地系统中的水流综合了前面两者的特性，水流在基质床中基
本呈由上向下的垂直流。由于污水是从湿地表面纵向流向填料床底部，床体处于不饱和状态，氧可通过大气
扩散和植物传输进入人工地系统，其硝化能力高于水流湿地，可用于处理氨氮含量较高的污水。但对有机
物的去除能力就不如水流人工地系统了。因它对基建要求高，控制复杂，夏季滋生蚊蝇，故目前应用得还
不是很多。
3.2人工地的构造（以净水为目的）
?各种透水性的基质，如土壤、砾石等
?适合在饱和水和厌氧基质中生长的湿地植物，如美人蕉、菖蒲等
?好氧或者厌氧微生物群
?在基质表面上或者表面下流动的水体
?水体动物
3.3人工湿地的性能（以净水为目的）
3.4对污染物的去除机理
有机物:人工湿地的显著特点之一是对有机污染物有较强的去除能力。废水中的不溶性有机物主要通过填
料床沉淀、过滤作用而被截留在湿地中,并可被微生物利用。可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸
收和生物代谢降解作用而被去除。
氮：污水中氮一般以有机氮和无机氮(NH+-N、NO--N)两种形式存在。其中有机氮在处理过程中在异养微
生物的作用下最终转化为氨氮(NH+-N)，废水中无机氮作为植物生长过程中不可缺少的物质可以直接被植物
摄取，合成植物蛋白质等有机氮，通过植物的收割而从地系统中去除。无机氮主要还是通过在微生物的作
用下通过硝化、反硝化反应来去除的。
磷：污水中的存在形式最常见的有磷酸盐(包括PO4,HPO2-,HPO-)、聚磷酸盐和有机磷酸盐等。人工
湿地除主要是通过湿地植物的吸收利用、微生物的积累以及填料的物理化学作用这3种途径来完成的。
重金属：土壤或填料对溶解性重金属的吸附和反应、植物对溶解性重金属的吸收作用、不溶性重金属随
悬浮颗粒沉淀以及溶解性重金属以难溶性化合物的形式沉淀。
3.4目前存在的不足：
1.占地面积大；2.不精确的设计运行参数；
3.生物和水力复杂及对重要工艺动力学理解的缺乏；4.易受病虫害影响。
人工湿地系统在达到其最优效率时，需2～3个生周期。据已有的数据，当上下表面种植密度增大时，
处理效率提高，所以需要建成几年之后才达到完全稳定的运行目前人工湿地技术的最大问题在于缺乏期
的运行系统的详细资料。
3.5水田
沼泽湿地蒸发量是水面蒸发量的1~2倍，稻田蒸发量比沼泽地高10%~28%，沼泽地生季总蒸散发量
为420~430mm。
三江平原沼泽湿地经历4次大规模开垦后（由534.5万hm2减少到104.1万hm2，耕地由78.6万hm2
增加到508万hm2），局地气温均升高1.2～2.3℃，降水量均减少2.0mm／a以上，使区域水热衡规律
发生明显改变。
三江平原毛果苔草和乌拉苔草沼泽对农田水中的氮、净化率分别为39.5％和42.0％；芦苇沼泽对氮、的
净化率分别达59.7％和66.6％。沼泽土壤对水中的总氮、硝态氮和铵态氮的截留效率均达到90％以上。
景观隔离度由80年代的49％上升到目前的98％；景观多样性指数降低，物种丰富度减少。湿地景观破
碎化是50余种高等植物濒危的主要原因，沼泽湿地植物群落已发生逆向演替，由毛果苔草群落为主（密度
8
29%~58%），向小叶章草甸群落为主（密度45%~65%）演变。
湿地开垦导致土壤有机碳、氮含量下降。垦殖初期（5~7年）农田表层土壤有机碳损失较，15~20年
后趋于缓，相对稳定在25g/kg左右。
挠力河流域沼泽湿地基本为自然状态，旱、涝灾害发生频率分别为23.8%和33.3%，当流域内96%的低
湿草甸被垦殖为农田、45％的沼泽湿地转化为低湿草甸后，旱、涝灾害发生频率分别增至33.3%和47.9%，
灾频率增加10％～15％。
湿地生态系统的结构
S地生态系统的生物组分S地生物的生态适应
食物链
S捕食食物链：以生产者为基础，继之以植食性动
物和肉食性动物。
S碎屑食物链：以碎食为基础。
S寄生性食物链：由宿生和寄生物构成，以大型动
物为基础，继之以小型动物、微型动物、细菌和病
毒。
S腐生性食物链：以动、植物的遗体为基础，微生
物分解利用
1.1生物组分生产者
S不同类型湿地植被的种类组成、分布特
征有差异：
S海岸盐沼植被：由耐盐草本植物组成、沿高程梯度成单优群落、带状分布。
S红树林：
S淡水草泽：不同地区有不同优势种、温带不同地区却有共有物种。
S淡水林泽：木本植物为群种，成熟林泽少林下层植物
S泥炭沼泽：泥炭藓是最重要植物。
1.1湿地植被类型（湿地学）
S湿生植被：生长在湿地或浅水区域的植物，如圆叶泽泻、荸荠
S水生植被：植物体的全部或部分长期离不开水域生物的植物，广义的分法则包括湿生植被
S盐生植被：适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物。主要分布在温带，亚热带干旱半干旱地区及滨海地区。
S耐盐植被：适应不同含盐量环境，具有抵抗盐侵害的能力，如碱蓬、盐碱草。
1.2生物组分消费者
S鸟类与其它野生动物：鸟类有迁徙特性，不同鸟类对水的适应性不同，沿淹水深度而有不同分布。
还有昆虫、两栖类、爬行类、哺乳类
S底栖动物：原生动物、线虫、浮游桡足类、环节动物、轮虫和大型无脊椎动物等，能量流动的重
要环节。
S水生动物：主要包括鱼类及部分甲壳动物、软体动物。
1.3生物组分分解者
S细菌：是水体、沉积物、和沉水植物包括海草生物量的重要组成部分，沉积物中比水体中多。
S真菌：在一些衰老和死亡的大型植物中占明显优势。
S原生动物：主要在沉积物中，生物量与细菌生物量相当，其他生境中重要性差。
2.1生态适应细胞水平
S对缺氧的适应：大多数细胞和细菌利用内部有机化合物作为电子受体，而不是分子氧。并且许多
细菌能将有氧呼吸转化为无氧呼吸。
S对盐的适应：在活细胞中细胞质的渗透浓度高于周围介质。细胞质中的水具有比外部更有序的结
构，从而使得离子不如外部溶液中的自由，以满足渗透与生理活性的需求。
9
2.2生态适应维管束植物
S对缺氧的适应：
1.通气组织：一般植物孔隙通常占植物体的2%~7%，而地植物根体积的60%以上含有空隙，这种充气
空间不一定连续贯穿于根和茎中。
2.特殊器官：不定根、布满皮孔的气生根等
3.增压气流：增压气体从表面流动到根周。湿度诱导的压力是气流的主要驱动力。
4.氧化根周：当中度缺氧的时，通过地植物到根的氧扩散量很大，不仅供应根，还会扩散给周围的
土壤，产生有氧根周。是识别地的重要方法。
5.水的摄取：减少
6.营养吸收：减少从土壤中吸收营养，但也有不同意见。
7.呼吸作用：根充气空间的存在不是向根进行有效氧传输的充分条件。缺氧条件下，植物组织进行厌氧呼吸。
S对盐的适应：
在细胞水平上，植物应对盐的行为与细菌很相似，还发展出结构上的适应性，形成阻止盐和控制盐进入
的屏障以及专门用来排泄盐的器官。
不同生长期，植物体中盐含量和分布也会有所不同。
S光合作用的适应：
湿地植物同其他胁迫环境（特别是干旱）中的植物类似，光合作用是C途径。C4植物能比其他植物更
有效地利用CO
2
，即使在黑暗中也能固定CO
2
。通过C4进行光合作用的植物具有较低的光呼吸速度，即使
在太阳光强度较高的情况下也能较充分的利用，从而使C4碳固定和单位碳固定耗水方面都比C3植物高效。
S整体策略的适应：生活史适应性：开花季的变更、浮力种子、胎生、种子库、无性繁殖等。
2.3生态适应动物
S对缺氧的适应：
细胞水平，动物对缺氧的代谢反应与细菌一样。脊椎动物适应缺氧条件的能力比无脊椎动物差。脊椎动
物的适应性多在生物体水平体现。有机体的6种适应性：
（1）体内专门用于气体交换的专门区域的形成或诱发变异，如鱼和甲壳动物的腮、多毛类环节动物的疣足；
（2）可扩散膜两氧气梯度的提升机制，如迁移到富氧环境或通过纤毛运动向腮内送水；
（3）内部的结构变化，如血管强化、更好的循环系统；
（4）呼吸色素的改变以提高氧承载力；
5）生理适应，包括代谢途径和心率的改变；
（6）行为方式，如在低氧环境下减少活动量或关闭外壳。
S对盐的适应：
多数简单的海洋动物是渗透顺应者，即它们的内部细胞环境随着外部介质的渗透浓度变化而变化。身体
更复杂的动物，通过渗透调节控制内部渗透浓度，则是主要的适应方式。渗透调节由特殊的调节组织和器官
系统完成，主要是肾、腮、泌盐器官等，这些器官能逆着浓度梯度移动离子穿过细胞壁。
S对觅食条件的适应：
S行为适应：繁殖策略与生活方式
2.4生态适应互惠共生
互花米草
S它起源于美洲大西洋沿岸和墨西哥湾，适宜生活于潮间带。
S多年生草本，生于潮间带。植株耐盐耐淹，抗风浪。种子可随风浪传播。根系分布深达60cm的滩土
中，单株一年内可繁殖几十甚至上百株.
S1979年引入，曾取得了一定的经济效益。但近年来在一些地方变成了害草，表现在：（1)破坏近海生物
栖息环境，影响滩涂养殖；（2)堵塞航道，影响船只出港；（3)影响海水交换能力，导致水质下降，并诱发
赤潮；（4)威胁本土海岸生态系统，致使大片红树林消失。
湿地的生态水文过程
S不同时空尺度地生态系统与水文过程之间的作用与反馈机制，如生态水文过程驱动下的地生态系统
10
时空格局变化与生物响应；湿地水文格局改变对生物过程的影响以及生物群落对水文变化过程的响应机制；
人类干扰对生态系统水文格局变化的影响及其生态后果等。
S地生态需水是湿地水生态过程研究领域中的一个重要方向。根据地中关键物种生存或栖息地环境与
径流间关系确定生态需水是普遍采用的研究方法，特别是运用生态模型考虑地生态系统不同因子相互作用
条件下地生态系统平衡与径流量关系的方法，正逐步应用于湿地生态需水研究中。
S复合污染条件下，有毒有机污染物的来源、环境水平、多介质环境行为、生态毒理等方面的研究成为
1.湿地的水文功能
S蓄水、调节径流（洪水）S净化水质、截留沉积物S与地下水的相互补充
2.湿地水文周期与水量平衡
S湿地水文周期
湿地水文周期是指湿地水位的季节性变化格局。它是地形与邻近水体影响下水流的输入与输出的综合表征。
不同的湿地类型都具有特定的水文周期，年际间的稳定性决定了湿地的稳定性。
湿地水文周期不是每年都相同的，而是随着气候变化或区域先前的条件发生改变。
3.水文过程对湿地的影响
S物种组成与丰富度
水文过程对湿地物种组成和多样性影响具有两面性,受水文周期和自然能量的影响。
一般而言，至少在植物群落中，物种丰富度随水流流的增加而增加。
很难在水文条件变化与湿地植物间建立直接的联系，它们更多地取决于营养状况与水位条件。
S初级生产力
水流停滞的湿地或持续淹水和排水的湿地具有低的生产力，而具有缓流湿地或开放型的河滨湿地则具有
较高的生产力。淡水草本沼泽高的生产力。淡水草本沼泽不确定。
许多营养物质过水文过程输入而对湿地生产力产生影响。
S有机物的累积与输出
由于初级生产力的增加或分解与输出的降低而累积过剩的有机物质，与流水体相连的湿地通常具有较高
的输出率，而水文隔绝的地通常具有少的有机物质输出。水文对分解途径的影响目前还不是很清楚。
S营养物质循环
营养物质随降水、河流洪水、潮汐、地表和地下径流输入湿地，营养物质的输出主要受水流输出的控制。
营养物质流也是湿地生产力和分解能力的重要决定因素。
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S湿地植物
直接：减缓水流、截留降水、蒸发蒸腾作用等。
间接：过自身生长，改变湿地环境条件，特别是地貌特征而影响水文过程；或过影响湿地
土壤渗透性进而影响相应的水文过程。
S湿地动物
过营巢、摄食等行为直接或间接影响水文过程。大量的两栖动物对多种水文特征具有敏感性，是水质变
化的指示种。
S湿地微生物
直接影响小。主要过改变湿地营养条件、有机质累积等环境特征，与湿地植被、沉积物等共同作用，
进而影响地水文过程。特别是输入营养盐的增加，会改变地生态系统的生产和分解过程，使原有的沉积
平衡发生改变，导致地貌变化，进而影响水文过程。
5.湿地水文生态学模型
湿地的生物地球化学循环
S生物地球化学循环：是生态系统中物质的迁移和转化过程。湿地生物地球化学循环分为湿地生态系统内
部的转化过程和湿地与其环境之间的物质交换过程。
S三种主要类型：水循环气体型循环沉积型循环
全球水循环
考（1）生态系统的物质循环的特点不包括下列的：（）
A.带有全球性B.物质是指组成生物体的基本元素
C.在群落的各营养级之间循环往复D.在群落与无机环境之间循环往复
1.湿地土壤分类
S矿质土壤（矿质水成土）
当土壤中有机质含量（干重）小于20%～35%时，可以认为是矿质土壤。形成速率取决于三个条件：持
续的厌氧条件、足够的土壤温度（高于生物学零点）、作为微生物活动基质的有机质
S有机土壤（有机水成土），满足条件之一
y土壤长期被水浸透或人为排干，在不包括活的植物根系的情况下，如果矿质成分中黏土含量在0～
60%之间，那么有机碳含量就要在12%～18%之间甚至更多。
y土壤很少有几天被浸透，并且还有20%以上的有机碳。
1.湿地土壤特征比较
S有机物质的来源和土壤分解的程度是有机土壤的两个更为重要特征，决定着其他前面提及的特征（性质）。
S矿质土壤的两个重要特征
y黑色、灰色，有时呈绿色或蓝灰色的土壤形成潜育过程（层），此乃铁、锰化学还原的结果
y氧化根周的存在，因为许多水生生物能从地上茎和叶向地下要输送氧气，超过根代谢需要的部分扩展
到周围土壤，而在根的周边形成氧化铁（锰）的沉积。
S水成土的判断：蒙塞尔土壤色卡，色度小于2。
2.化学转化氮S氮是淹水土壤中最重要的限制性养分，滨海湿地尤其如此。
2.化学转化氮循环破坏的后果
S富营养化：浮游生物的大量繁殖，往往使水体呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。由于海洋富营养
化时，水体常呈现红色，故海洋富营养化被称为赤潮。而江河湖泊中的富营养化被称为水华。
2.化学转化硫
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硫很少会因为含量少而成为湿地动植物生长的限制因子。但作为厌氧性湿地沉积物的重要特征，对高
等植物的根和微生物都有毒害作用，特别是硫酸盐浓度很高的盐沼湿地中，具体表现在：流离状态的硫化物
与植物的根系直接接触致毒，与痕量金属沉淀而减弱了硫对植物生长的可利用性，以硫化物形式沉淀固定
锌和铜。
S硫循环即属沉积型，也属气体型，其主要储存库是岩石。
2.化学转化磷
S磷是生态系统中最重要的限制性物质之一，但在盐沼和人工湿地不是限制因子。
S生物可利用的磷是可溶的无机形式以正磷酸盐为主。
S在弱酸性到中性时，磷的生物可利用性最高。
S哪些转化过程使磷不能被植物和微生物利用？
y有氧条件下磷酸根离子与三价铁、钙、铝形成沉淀，
y黏土颗粒、有机泥炭、三价铁和铝的氢氧化物和氧化物对磷酸盐的咐附，
y细菌、藻类和大型维管束植物合成活体生物量从而把磷束缚在有机体中。
2.化学转化碳
S碳转化的主要途径：光合作用呼吸作用发酵生成甲烷
S气体型循环
考（2）施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现
了DDT，该现象说明了：（）
是挥发性物质已加入全球性的生物地化循环
C.科考队将DDT带到了南极D.南极动物也偶尔到施药地区觅食
3.湿地物质的输入及其平衡
S湿地物质的输入有三个来源：底质、
生物、水文过程，以水文途径输入为主。
S影响进入湿地的水中化学物质浓度
的因素：y地下水影响y气候y地理条件
（流域）y河川径流量季节性特征y人为
影响：如污水排放、城市化、农田耕作等
S生态系统的输入、输出和物质内部循
环的定量描述称为生态系统物质平衡。
S地物质平衡的主要路径与贮存库
贮存库：L----地上的芽或叶；
T----茎、枝；R----根和根茎；
W----地表水；D-----凋落物和碎屑；
S------近地表沉积物；
B-----从内部循环中去除的深层沉积物
S流：1和2是与邻近水体交换的溶解态和
颗粒态物质；3～5是沉积物中固定的氮、
根周流；6是反硝化作用；7和8是地下
水输入；9和10是大气输入；
11和12是贯穿降水和茎流量13是根
的吸收；14是叶吸收地表水；15是叶直接
吸收降水；16和17是物质从根到茎和叶
的位置变换，19和20相反；18是凋落物
下落；21是从叶中流失；22是根的死亡、
腐烂；23是碎屑结合成泥炭；24是碎屑物从水体中吸附；25是碎屑物释放到水中；26是氨的挥发；
27是沉积物水的交换；28是沉积物的长期埋藏。
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3.湿地物质的输入及其平衡
S关于湿地物质循环（平衡）的主要认识：
y湿地作为源、汇或化学物质转换器取决于地类型、水文条件和湿地要承受的化学负荷的时间长度
y营养物质吸收和释放的季节性是许多湿地的特征。
y地是通过化学物质交换与相邻生态系统建立联系、进而对两个生态系统都产生显著影响。
y湿地即可以是高生产力的生态系统（富营养条件），也可能是低生产力的生态系统。
y地中营养物质循环在时空尺度上都不同于水生和陆生生态系统循环。
y人为改变使许多湿地中化学物质循环发生相当大的变化（有阈值）
湿地生态系统的能流
S热力学第一定律
能量守恒和转化定律。自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一
种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。
S热力学第二定律
任何形式的能（除了热）转到另一种形式能的自发转换中，不可能被100%利用，总有一些能量作为热
的形式被耗散出去，熵就增加了。
1.初级生产者
S基本特征
y不同区域相同类型地的生力通常具有明显的差异。如佐治亚州盐沼3700g/m/a；而地中海94g/m/a
y不同类型湿地生力有较大差别，泥炭湿地低于其他地类型。
y湿地植被生力因具体物种而异。
1.初级生产者的限制因子
n区域尺度上，初级生主要受气候条件、沉积物特征影响，往往随着纬度不同而有差别
n局部地区，地生产力则受淹水条件、土壤氧化还原条件、硫化物、盐度、营养条件等因素影响。
1.初级生的利用
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n大部分湿地，对维管束植物初级生的利用主要通过碎屑食物链途径，食草动物的直接牧食比例很小。
n所有地的分解过程大致相同，主要受要分解的植物物质的性质、温度、无机养分对于微生物者的可利用性
以淹水条件、湿度等因素。
2能流的特点
S生态系统的能量流动是从生者所固定的太阳能开始的。
S流经生态系统的总能量，是生者所固定的全部太阳光能。
S能量流动不是循环的而是单向的。
S能量流动是逐级递减的。
2能流的案例
SKrokhin1959）得出苏联一个湖泊水层食物链中能量传递效率：
y浮游植物100%
y浮游动物11.6%
y食浮游生物鱼类1.5%
y捕食性鱼类0.1%
SNeuwrck从Erken湖中获得如下数据（湿重/秋季）
mg/cm%
y初级生产者160100
y初级消费者4327
y次级消费者74.4
y终极消费者0.010.006
思考
1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（B）A．第五B．第二C．第三D．第四
2、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误描述是（D）
A.水稻是生产者B.鼠是初级消费者
C.蛇是次级消费D鹰属于第三营养级
下图表示生态系统的能量流动，请据
图回答：
（1）将ABCD各营养级的名称依次写
在图中：
A．__生产者____B．_初级消费者
_C．_次级消费者D_三级消费者__
（2）图中a1代表生产者所固定的太阳
能
（3）图中a2代表从第一营养级流动
到第二营养级的能量
（4）a3＜a2的原因是初级消费者呼吸作消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量传递给次级消费者，
所以a3＜a2；
（5）从生态系统能量传递效率上看，一个营养10％－20％级的能量，流到下一个营养级只有__
10%-20%____因此，一个食物链一般不能超过_5个_____营养级
湿地的生态演替
S为什么要研究演替？
揭示生态系统发展变化过程的模式、原因、速度等等，由生态系统的现状推测过去，预见未来。使生态系统
的管理或利用符合自然发展规律。
植物群落的演替：在植物群落的发展变化过程中，由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着另一个阶段，
一个群落取代另一个群落的自然演变现象。
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生态演替被定义为：一个自然群落中，物种的组成连续地、单方向地、有顺序地变化。
S书中，演替生物群落与环境之间不断相互作用下表现出来的动态过程。
1.演替的分类
S按起点裸地性质归类
y原生演替(primarysuccession）：开始于原生裸地上的植物群落演替。
y原生裸地：指以前完全没有植物的地段，或原来存在过植被，但被彻底消灭，甚至植被下的土壤条件
也不复存在。例如：火山喷发熔岩破坏植被形成的裸地、湖泊等。
y原生演替特点：从极端条件开始，向水分适中方向，即中生化方向发展，经历的时间长，阶段多。
y次生演替（secondarysuccession）:开始于次生裸地上的植物群落演替。
y次生裸地：植物现已被消灭，土壤中仍保留原来群落中的植物繁殖体。例如森林采伐后的皆伐迹地、开
垦草原、火灾和毁灭性的病虫害，都能造成次生裸地。
y次生演替特点：由外部干扰所引起，演替速度往往较快。
S按演替初始生境水分条件
y旱生演替系列：原生演替中开始于裸露岩石、山地等干旱基质上的演替。包括：地衣阶段苔藓阶段
旱生草本阶段木本植物阶段
y水生演替阶段：从积水发生的原生演替。包括：沉水植物阶段浮水植物阶段挺水植物阶段湿生草
本植物阶段。
y中生演替系列：原生演替中开始于具有一定肥力土壤母质上的演替。裸露矿质土阶段草本植物阶段
木本植物阶段。相当于次生演替。
S按演替的主导因素划分
y内因性演替：群落中生物的生命活动结果首先使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作用于群
落本身。如此相互促进，使演替不断向前发展
y外因性演替：由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。如气候、地貌、土壤、火和人为因素
S按演替方向
y进展演替：植物群落演替由低级阶段向高级阶段发展的演替。
y逆行演替：植物群落由高级阶段退向低级阶段的演替。
y循环演替：很少见
考哪一项演替属于原生演替（A）
A．从湖底开始的水生演替B．草原的放牧演替
C．农田弃耕后的恢复演替D．砍伐森林的恢复演替
2.演替的顶极学说
S单演替顶极学说（monoclimaxtheory）
美国的Clements（1916）：每一个气候类型下都有相应的一个演替顶极，小气候、土壤、水深和其它栖
息地变量都会被植被所改变。
S多演替顶极学说（Polyclimaxtheory）
英国的Tansley（1954）如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看
作顶极群落。在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都要汇集于一个共同的气候顶极终点。除
了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极。
S刘慎谔的观点：顶极分为地带性顶极和非地带性顶极。
地带性顶极在水平分布上与气候带相适应，成带状分布；
非地带性顶极虽然也受大气候的影响，但局部环境条件起决定性作用；有多少个演替系列就有多少个顶极。
例如东北东部地区顶极植被为红松混交林，但在一些谷地存在草甸、沼泽等非地带性植被。也称为隐域植被。
SGaia(盖亚)假说
y地球本身一个巨大的生命有机体（整体论）；
y地球上所有生物都在起着调控作用
y无机环境和所有的生命构成一个处于稳态的完整系统；
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y物种的进化、系统的生态演替过程与其物理和化学环境的变化过程紧密地联系在一起，构成单一的不
可分割的进化过程。
3.湿地生态系统的发育特征
S非成熟生态系统的特征
y高的生产量与生物量比值（P:B）y生产量大于群落呼吸量（P:R>1）
y简单、线性的牧食食物链y物种多样性低y生物体形小
y简单的生活史和开放的物质循环
S成熟生态系统的特征
y生产量与生物量比值（P:B）约为1y生产量约等于群落呼吸量（P:R~1）
y复杂的食物链y物种丰富度高y生物体形大
y生活史长复杂和营养物质循环封闭的，营养物质被有效贮存，并在系统内部循环
S湿地兼具成熟与非成熟生态系统的特征
y几乎所有非林湿地P:B介于发育和成熟之间，P:R>1；初级生产力相对于大多数陆地生态系统而言非常
高，这些都是不成熟生态系统的特征
y所有的湿地生态系统是以碎屑食物链为基础的，有复杂的食物网，这成熟生态系统的特征
y湿地的物质循环变化幅度大，所涉及的范围广，即有最开放的河滨系统，又有半封闭的苔藓沼泽，但
盐沼作为开放的系统，植物利用氮的80%却来年矿化有机物的再循环。
S湿地兼具成熟与非成熟生态系统的特征
y湿地的空间异质性沿着环境梯度被很好地组织起来，然而这种空间组织似乎都来自外部环境的干扰，
而陆地生态系统则生态系统成熟条件下自身形成的。
y湿地消费者的生活史相对较短（非成熟），却复杂
4.影响演替的因素
1.环境变化2.植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性3.种内、种间关系的改变4.人类活动
湿地评价与管理
1.生态系统的服务
S为什么要研究或评价它？
y从理论是说明生态系统服务是不可替代的，如果没有这些服务，人类不得不采取大量的工程措施处理
相同事情，很难实现。
y较好地反映生态系统和自然资本的价值，与国家、地区等的管理运行提供背景值。
y对建设项目进行评估，权衡利弊。
S什么是生态系统服务？
是指生态系统及生态过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用，包括对人类生存及生活
质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能。是生命支持功能。
S自然生态系统服务的4个特征（原则？）：
y客观的存在，不依赖于评价的主体y与生态过程结合在一起，是自然属性
y自然作为进化的整体，是生态系统服务的源泉y是多种性能的转换器
S湿地的生态服务：
y物质生产:动物产品、植物产品
y能量转换：水力发电、薪柴、泥炭、沼气
y水分供给：生活用水、工农业用水
y调节气候：气温变幅小、增加度与降水
y气体调节：碳、氮、硫
y调蓄水量：蓄水、减缓洪水、补充地下水
y水质净化：悬浮物吸附沉降、营养物与有毒物质的移出固定
y生物多样性保育：
y人文：水运、休闲娱乐、科研与教育
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2.湿地生态服务的价值评估
S定量评价方法：
y能值分析法：生态系统的产品或服务消耗的太阳能
l优点：可使不同类型能量（服务）转换为同一客观标准，便于比较；把生态系统与社会经济联系起来，提供一个度量标准。
l缺点：能值分析复杂、难度大；不能反映对服务的需求性与服务的稀缺性。
y物质量评价方法
l优点：结果客观恒定；便于不同生态系统同一服务能力大小比较
l缺点：难以引起人们对区域生态系统服务的重视，影响可持续；各单项生态系统服务的量纲不同，难综合评价
y价值量评估法：从货币量的角度
l优点：结果都是货币值，即能生态系统间的对比，又能反映某一生态系统服务总量；人们对钱敏感，
能引起重视；可以纳入国民核算体系，实现绿色GDP。
l缺点：反映支付意愿，有主观性；随资源枯竭，服务价值会起来越高。
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3.湿地风险评价
S生态风险：是指一个种群、生态系统或整个景观的正功能受外界胁迫，从而在目前和将来减小该系统
健康、生产力、遗传结构、经济价值和美学价值的一种状况。
S生态风险评价：是指受一个或多个胁迫因素影响后，对不利的生态后果出现的可能性进行的评估。
S目前研究的重点放在生态系统对环境干扰的敏感性。
4.湿地可持续性评价
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5.湿地的管理
S湿地管理是根据湿地生态系统固有的规律与其对外部扰动的反应进行各种调控，从而达到系统总体最优的
扰动的反应进行各种调控，从而达到系统总体最优的过程。也就是说，湿地管理是为了达到预定保护和利用
目的而组织和使用各种资源的过程。
S管理的方式：在统一规划基础上，运用技术、经济、法律、行政、教育等手段，限制自然和人为损害湿地
质量的活动，达到既满足人类经济发展对湿地资源的需要，又不超出湿地生态系统的功能阈值的目的。
S管理的目标是维护湿地生态平衡，即具有持续性。因此，必须遵循生态学原则，了解湿地生态平衡机制，
以生态经济学原理为指导，否则湿地保护和管理工作就失去了理论基础，湿地环境就不能从根本上得到有效
的保护，人与自然的关系就不能协调，经济与社会就不会持续发展。
S单一目标的管理------------因管理目的和学科的不同而具有不同的
y对传统的农业生产来讲，地管理就意味着排水、开垦、围湖造田，湿地不再具有湿地功能；
y对野生动物保护来说，湿地管理意味着维持湿地水文条件，以便为野生动物和鱼类提供最佳生存栖息地。
y传统工业将湿地作为污水和废物的处理场，地的主要管理目标是对抗水体污染。
y海岸湿地作为海岸带管理的重要组成部分,其管理目标是充分发挥其抵抗岸线侵蚀的功能。
y等等
S生态系统管理
就是操作生态系统的物理、化学和生物的过程，把有机体与其非生物环境以及人类活动的调节联系起来，
营造一个理想的生态系统环境。其中对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。生态系统保护、恢复和
重建是生态系统管理的核心。
y人类活动影响湿地生态系统归结为三个方面：l使湿地环境因素发生改变；使生物种类发生改变；信息系统的破坏。
S应遵循的生态学原则
y相生相克原理：在地生态系统中,每一生物种都占据一定的生态位，具有特定的功能。各物种之间相
互依赖、彼此制约、协同进化。（捕食者与被捕食者）
y能流物流原理：湿地生态系统中能量在不断地流动，物质在不停地循环。能量只能通过一次，应充分
利用；物质反复循环，还可能引起富集。
y负载限额原理：生物生产力有限度，每一个生态系统对任何的外来干扰都有忍耐极限，人类对湿地环
境资源的开发利用，不能超过地生态系统的承载能力或容许极限。
y协调稳定原理：湿地生态系统稳定性的机制主要是由其结构和功能的协调、物质输出输入的平衡决定
的。应特别注意保持生态系统中各物种的合理结构，以维持自然机制的正运行，确保系统稳定。
y时空相宜原理：每一块湿地都有其特定的自然和社会经济条件组合，构成独特的地域地生态系统，
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不搞一刀切。
y限制因子原理：在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限的因子都会成为一个限制因
子。找出对湿地环境和保护生物有限制作用的因子，集中力量加以解决，就可能有效地改变湿地环境及其
资源受威胁的现状。
湿地生态修复与重建
1.问题的提出
S什么是湿地？
y指天然或人工，长久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动，或为淡水、
半咸水体者，包括低潮时不超过6m的水域。
y湿地是分布于陆地生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤与生物特征的生态系统。
S湿地有哪些（独特的）特征？
y系统的生物多样性由于地是陆地与水体的过渡地带，因此它同时兼具丰富的陆生和水生动植物
资源，形成了其它任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生境。
y系统的生态脆弱性湿地水文、土壤、气候相互作用，形成湿地生态系统环境主要素。每一因素的
改变，都或多或少地导致生态系统的变化。
y生产力高效性地生态系统同其它任何生态系统相比，初级生产力较高。据报道，地生态系统每
年平均生产蛋白质9g/m2，是陆地生态系统的3.5倍。
湿地生态修复与重建
S湿地当前存在的问题S原因：人与自然
y面积萎缩l围垦湿地用于农业、工业、交通、城镇用地；
y生物多样性降低。l筑堤、分流等切断或改变湿地的水分循环过程；建坝淹没湿地；
y湿地水资源的不合理利用l过度砍伐、燃烧或啃食地植物；
y湿地污染。l过度开发湿地内的水生生物资源；
y泥沙淤积日益严重l废弃物的堆积；
y海岸侵蚀不断扩展l排放污染物。
l不合理引种造成生物入侵
2.湿地生态修复理论
S含义：指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现退化前的结构和功能，
以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用。包括地的恢复、湿地改建以及地重建。
S相关概念：
y重建(Rehabilitation):去除干扰并使生态系统回复原有的利用方式。
y改良(Reclamation):改良立地条件以便使原有生物生存，一般指原有景观破坏后的恢复。
y修补(Remedy):修复部分受损的结构。
y更新(Renewal):生态系统维育与更新。
y再植(Revegetation):恢复生态系统的部分结构与功能，或恢复当地先前的土地利用方式。
湿地生态修复与重建
S三个案例：
y佛罗里达大沼泽地恢复措施为控制暴雨径流的污染与农业管理上
y湄公河三角洲恢复措施为引导可持续性农业、开展湿地恢复方面的公众教育。
y欧洲瓦登海恢复措施控制堤岸、港口等人为干扰，恢复野生动物栖息地；通过控制化肥使用量和
废水排放标准来提高地水质。也就是说，各个地的特性与面临的挑战各不相同，设立的生态恢复目标与采
取的生态恢复手段也应因地制宜
美国佛罗里达州大沼地（FloridaEverglades）的恢复
大沼地恢复方案
永远的大沼地法案大沼地综合恢复计划
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财政来源佛罗里达州美国联邦政府
总投资78亿美元78亿美元
期限20年30年
目的调整水量改善水质
S理论
y自我设计与相对设计理论
自我设计只要有足够的时间，湿地将根据环境条件合理地组织内在结构并会最终改变其组分。忽视没
有种子库的情形。
相对设计理论通过适当的工程措施和植物重建，以加快湿地的恢复或重建过程。植物生活史是关键因子。
y演替理论
生态恢复要求尽量不打断自然生态演替序列，避免逆行演替，使生态系统走正常演化道路，即进展演替。水
文特性的变化对其演替的方向具有决定性的意义。
y入侵理论
演替的发生即基于较高演替阶段的物种对前一阶段物种的入侵。退化后的湿地恢复要依于植物的建群和
扩散能力以及适应生境的面积与数量。
y河流理论
沿着河流不同宽或长其结构与功能会发生变化。在源头或近岸边，生物多样性较高，在河中间或中游
因生境异质性高，生物多样性最高，在下游因生境缺少变化而生物多样性低。
y洪水脉冲理论洪水冲积湿地的生物和物理功能依于江河进入地的水的动态。
y边缘效应理论和中干扰假说
边缘效应理论两种生境交汇的地方由于异质性高而导致物种多样性高。
中度干扰假说（Connell）在适度干扰的地方物种丰富高，生态系统保留高生产力、高多样性等演
替早期特征。但中度干扰的强、频率、持续时间难确定。
3.湿地生态修复
S原则
恢复的原则一般包括自然法则、社会经济原则和经济可行性与承受性原则美学原则等3个方面。
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3.湿地生态修复
S目标
总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步修复退化地生态系统的结构与功能，最终达到湿
地生态系统的自我持续状态。基本目标与要求：
y实现生态系统地表基底的稳定性
y恢复湿地良好的水状况
y恢复植被和土壤，保证一定的植被概率和土壤肥力
y增加物种组成和生物多样性
y实现生物群落的恢复，提高生态系统的生产力和自我维持能力
y恢复湿地景观，增加视觉和美学享受
y实现区域社会、经济的持续发展
S方法
湿地生态系统
不超负荷受害超负荷受害
消除压力消除压力
自然恢复过程人工促进恢复过程
湿地恢复
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S方法
y自然恢复方法：湿地恢复的过程就是消除导致湿地退化或丧失的湿地恢复的过程就是消除导致湿地退
化或丧失的威胁因素，从而通过自然过程恢复地的功能和价值。
通常自然恢复方法的成功依于以下几个因素：稳定的能够取的水源、最大限地接近湿地动植物种源
地。被动恢复的优势在于低成本以及恢复的湿地与周围景观的协调一致。
y人工促进恢复方法：人工促进自然恢复涉及到自然干预，即人类直接控制湿地恢复的过程，以恢复、
新建或改进地生态系统。当一个湿地严重退化，或者只有通过湿地建造和最大程的改进才能完成预定的目
标时，人工促进恢复方法是一个最佳的恢复模式。人工促进恢复方法的设计、监督、建设和花费都是比较观
的。
3.湿地生态修复
S（1）海岸带湿地生态系统面临的主要问题：
y赤潮危害－浮游生物，赤潮藻
y红树林破坏（4万减少到1.5万km）
y渔业资源下降－生物栖息地退化，过渔业
y海水养殖过－饵料、排泄物和病菌
y化肥农药污染－多氯联苯，有机磷
y工业和生活污染－印染废水、重金属废水和强酸性废水
y海岸工程建设、围海造田和海水入侵
y固体垃圾污染
我国红树林主要分布在福建、两广及海南等地区，据报道，20世纪80年代初期，国尚有红树林约40000
km。
20世纪90年代初仅剩下约15000km，而且多变为低矮的次生群落，渐失其经济和生态价值。
海岸带海水养殖是对海洋海产量的重要补充，但是这种高密集度的养殖方式有可能导致养殖海区水质
污染和生态系统失衡，进而产生各种危害增养殖生的病害，反过来使养殖业遭受巨大损失。
围海造地的确缓解了部分地区耕地缺乏的困难，但围海造地不当，也给海洋经济可持续发展带来了众多
的危害。由于超采地下水、海岸沙砾和不合理的海岸建设，已引起海岸带的海水入侵、海岸侵蚀和海岸线后
退。
3.湿地生态修复
S（1）海岸带湿地生态系统恢复技术：
y人工河流水系的重新设计
y人工鱼礁生物恢复和护滩技术
y海岸带湿地的生物恢复技术
保持陆地径流的合理方式，严禁滥伐及矿物开采，保证营养物的稳定输入是修复退化红树林的关键所在。
S（2）河滨湿地生态系统
退化机制：
y河流水文特征的改变（水流大小）
y筑坝、修建水库和引水分洪（沉积物传输，途径阻断，生境破坏）
y河道沟渠化
y人类活动
y外来物种的入侵
y流域尺的干扰
恢复技术：
y通过疏浚河道与河漫滩地的自然化，增加水流的持续性，防止侵蚀或沉积物的进入。
y通过切断污染源以及加强非点源污染净化使河流水质得以修复。
S（3）湖泊湿地生态系统
受到的干扰：y气候变暖y入湖污染－点面污染，养殖围湖垦殖y水利工程-江湖，湖泊陆地
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y过捕捞－鱼类资源的衰竭y外来种入侵－水葫芦
恢复技术：
y（一）营养盐输入的顶端控制
l恢复或重建环湖湿地保护带
l恢复或重建入湖河流的河口湿地系统
l用水处理技术消除进入湖泊水体中的N、P和有机污染物等；
y（二）湖泊生态系统的底端治理清除底泥
y（三）湖岸带生态建设－湖滨湿地恢复以及湖岸绿化
（4）森林地生态系统
y森林采伐、火烧、气候变化
y生态修复：水文和土壤保持原样的地区，种植合适的树木
生态重建：水文和土壤破坏的地区，改造整个湿地环境。
4.湿地恢复流程
S一个成功的湿地恢复项目，关键在于根据湿地恢复的流程，制定行、合理的湿地恢复方案。
1.湿地恢复的相关利益者分析
2.明确湿地恢复的目的，确定目标和评价标准
3.确定湿地恢复区域否恢复区域是否明确？
4.恢复区域是否与目标和评价标准相协调？
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4.湿地恢复的流程
S对湿地退化状况的调查及评价
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对地的退化状况进行调查和评价，以明确造成该湿地退化的原因、恢复潜力等。
S确定湿地恢复区域
要选择一个恢复区域，首先要确定该恢复区属于地方、省级还是国家级优先恢复区域。要在一系列的恢
复地点中选择最佳的恢复区域，需要考虑以下四个因素：水文条件、地形地貌条件、土壤条件、生物因素。
S湿地恢复区域的本底调查
在设计一个恢复项目之前，应该对恢复区域进行本底调查和评估，以便解该区域过去和现在的状况，
恢复区域在过去是否属于湿地范畴，如果属于湿地，确定是哪些因素导致湿地的退化或者丧失，特别是恢
复区域过去的水文要素、植被的分布格局、地形地貌、物种对栖息地的需求等？恢复区域现在的状况如何？
S确定湿地恢复的目标
就是对湿地恢复项目预期的结果的陈述，它反映开展湿地恢复项目的动机。根据不同的地域条件，不
同的社会、经济、文化背景要求，湿地恢复的目标也会不同。有的目标是恢复到原来的湿地状态，有的目标
是重新得一个既包括原有特性，又包括对人类有益的新特性状态，还有的目标是完全改变湿地状态等。
S使用参照地点
即在该区域中能代表恢复湿地类型的受干扰最小的地，以此来替代恢复区域退化之前的湿地状态。
S选择恢复方法
湿地恢复的最佳方法就是在尽能的情况选用最简单的恢复方法，因为越复杂的恢复方法，越容易在某
个环节出现偏差。采用破坏性最小、最为生态的方法最容易实现恢复目标。在实施更多的人为干预之前应考
虑采用自然恢复方法。如果一些自然过程不能采用自然恢复方法，应更多地考虑采用生物工程，而不是传统
的工程措施。
S实施湿地恢复工作
按照生态系统的恢复与重建原则，对地生态系统的功能设计、风险评价及恢复与重建指标体系等对策
与方法进行全面规划和研究。在湿地恢复方案实施过程中，要利用和发展新技术，把地的恢复范围从局部
扩大到整个流域，最终实现景观水平上的恢复。
S湿地恢复的监测
在湿地保护和管理的各种方法策略中，特别在评价管理行为的成功性方面，监测都起着重要作用。在湿
地恢复规划制定以后，恢复的监测方案便应同时完成，包括监测方法、监测指标、实施路线、采样频率和强
等。通常情况下，湿地恢复前和恢复后的监测都是必要的。
S湿地恢复的长期管理
湿地生态系统是一个不断与周边环境发生响应，并随时发生演变和变化的生态系统。湿地恢复措施完成
后，仅仅是一个成功的湿地恢复项目的开始，还需要对恢复湿地进行长期管理，以便使其发挥预期的生态功
能，并使人为影响达到最小化。长期管理通常需要维
护现有的各种设施和设备，如水利设施、监测设施等，对生物群落和植被类型的长期管理，解决入侵物种或
沉积物过量的问题，解决一些非预期的事件。
4.湿地恢复的评价
S湿地恢复的综合评价
湿地恢复不但包括生态要素的恢复，也包含生态系统的恢复。生态要素包括土壤、水体、动物、植物和
微生物，生态系统则包括不同层次、不同尺规模、不同类型的生态系统。因此，需要对湿地恢复进行综合
性评价，以确定其是否达到预期目标，被损害的湿地是否恢复到或接近于它退化前的自然状态。
4.湿地恢复的措施
根据湿地类型、恢复目标以及退化程的不同，湿地恢复实施过程中的恢复措施也不相同，典型的湿地
恢复的实施措施分为土壤基质的恢复、植被恢复、栖息地保护与生境改善、地生态水管理、湖泊富营养化
治理、有害生物防控、火生态控制，共七个方面。
4.湿地恢复的措施土壤基质的恢复：S包括清除土壤污染物、补充营养物、移走受污染土壤等措施。
4.湿地恢复的措施植被恢复
4.湿地恢复的措施——湿地生态水管理S水深控制y涉禽（浅水）y游禽（深水）
4.湿地恢复的措施
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S湖泊富营养化治理包括清除底泥、恢复湖滨地、种植水生植物、收割水生植物。
S有害生物防控包括病虫害防治、有害动植物控制、外来物种控制。
S湿地火生态控制包括为改善生境或者防火需要而进行的控制火烧、防火道与生物防火带建设。
S控制火烧y火是一个自然过程y改善栖息条件y控制病虫害y防止大火灾
5.生态恢复工程中的规划技术（3S技术）
SRS--植被和土地利用分类
y植物的结构特征、生境特征及生物量
y生态干扰的范围、严重程度及频率
y生态系统中生理过程特征
y土地利用在空间和时间上的变化
y植被动态（包括群落演替）
y人为干扰和全球气候变化
y自然保护区的划分
SGIS
y运用系统工程和信息科学的理论，综合分析具有空间内涵的地理数据。
y与遥感相结合，把遥感作为GIS的重要信息源，及时取大量动态空间信息，以利于对恢复生态工
程进行规划、监测和管理。
SGPS--监测动物的活动行踪
y生境制图、植被制图及其他资源图
y生态恢复种的定位
y航片和卫星遥感图象定位和地面校正
y环境监测