湿地生态系统的特点及修复理论基础

湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”
湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。
我国湿地面积约2．5×107hm2，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。
湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前，国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面：①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环，沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程，将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究，揭示湿地生态系统的功能过程。
1 湿地生态系统特点
湿地生态系统与其他生态系统相比，具有以下特点：
1.1 脆弱性
水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。
1.2 过渡性
湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。
1.3 结构和功能的独特性
湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。
1.4 较强的自净和自我恢复能力
湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。
2 湿地生态恢复理论
2.1 湿地生态恢复的理论基础
湿地恢复，一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程，另一方面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，再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学过程，使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽，改善水由栖息地；增加湖泊的深度和广度以扩大湖容，增强调蓄功能；迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质；恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水，提供野生生物栖息地以及户外娱乐区，同时也有助于水质恢复。
湿地的生态恢复取决于湿地生态特征的变化。湿地生态特征变化是指湿地生态过程及功能的削弱或失衡，包括湿地面积变化、湿地水文条件改变、湿地水质改变、外来物种入侵、湿地生物多样性减少、生态调节功能减弱等。
湿地生态恢复的基本思路是根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物种，构造种群和生态系统，实行土壤、植被与生物同步分级恢复，逐步使生态系统恢复到一定的功能水平。湿地水文条件是湿地最重要的决定因素，它不仅直接影响湿地生态环境的理化性质及营养物质的输入输出，而且也是最终选择湿地生物群落的主要因素之一，可以说没有水也就不存在湿地。因此在对湿地进行生态恢复时，应重点考虑水文条件的恢复。