陳 波 陳文瑾 羅毓彬

(1 貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550025；2 貴州羅甸蒙江國(guó)家濕地公園管理處，貴州 貴陽(yáng) 550100)

濕地是地球上水陸相互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，間歇性濕地(Temporary wetlands)作為濕地的重要類(lèi)型之一，具有顯著的季節(jié)性干旱特征。間歇性濕地通常水位較淺，至少有一年一次的完全干旱期，是野生動(dòng)植物的重要生境(Calhoun et al,2017)。間歇性濕地作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中的小型水生地貌景觀，能保障生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，同時(shí)影響水循環(huán)所驅(qū)動(dòng)的生物地球化學(xué)過(guò)程(Vanschoenwinkel et al, 2009; Sim et al, 2013)，具有調(diào)節(jié)徑流、改善水質(zhì)和調(diào)節(jié)小氣候等功能，在水資源稀缺地區(qū)(即干旱或半干旱區(qū))表現(xiàn)尤為明顯(Williams, 1985)。

間歇性濕地分布范圍廣泛，在全球范圍內(nèi)、覆蓋總面積大于湖泊總面積(Downing et al, 2006)。全球間歇性濕地覆蓋面積約為81萬(wàn)km2，在過(guò)去30 a約有7.2萬(wàn)km2濕地轉(zhuǎn)化為間歇性濕地，且大多為不可逆過(guò)程(Pekel et al, 2016)，因此對(duì)間歇性濕地的研究具有一定挑戰(zhàn)。隨著科技的進(jìn)步，“3S”技術(shù)、光探測(cè)以及激光雷達(dá)測(cè)距技術(shù)的逐漸普及，有助于監(jiān)測(cè)到更多間歇性濕地的數(shù)量和形態(tài)變化(Gómez-Rodríguez et al, 2010; Rhazi et al, 2012)。自18世紀(jì)初以來(lái)，全球內(nèi)陸范圍內(nèi)間歇性濕地?cái)?shù)量流失超過(guò)80%，到20世紀(jì)末流失速度幾乎增長(zhǎng)4倍(Davidson, 2014)，間歇性濕地的生境受到嚴(yán)重威脅。

1 間歇性濕地類(lèi)型

間歇性濕地分類(lèi)方法復(fù)雜多樣，根據(jù)間歇性濕地所在生物群落，例如凍土帶、溫帶草原、地中海灌叢、熱帶稀樹(shù)草原等進(jìn)行分類(lèi)；根據(jù)間歇性濕地面積大小，可分為微型、中型、大型生境；根據(jù)其水文特征可分為季節(jié)性濕地、周期性濕地、間斷性濕地等；根據(jù)水體鹽度可分為淡水和鹽水間歇性濕地；根據(jù)起源可分為自然間歇性濕地和人工間歇性濕地，且人工間歇性濕地可根據(jù)人類(lèi)對(duì)其使用程度和利用方式進(jìn)行再分類(lèi)(Rheinhardt et al, 2018)。

研究發(fā)現(xiàn)，流水濕地系統(tǒng)和靜水濕地系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)功能和群落結(jié)構(gòu)上截然不同，這是由于氣候變化會(huì)導(dǎo)致常流水域出現(xiàn)周期性干旱現(xiàn)象，顯著改變水體的滯留時(shí)間和周轉(zhuǎn)速率，進(jìn)而會(huì)影響水生生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型(Williams, 2006; Wetzel, 2001)。因此研究中?；谘退透珊禃r(shí)間間隔、持續(xù)時(shí)間和干旱暴露頻率對(duì)間歇性濕地提出分類(lèi)。

Brock等(1999)提出的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)被生態(tài)學(xué)教材廣泛運(yùn)用，該分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)將間歇性濕地分為5個(gè)類(lèi)型(圖1)：(1)暫時(shí)性濕地。通常在突發(fā)降雨后形成水體或小型池塘，降雨過(guò)后水體在幾天內(nèi)干枯，與水文周期較長(zhǎng)的水域相比，生境內(nèi)生物種群種類(lèi)較少；(2)周期性濕地。以10 a為一個(gè)周期，干旱期大多為9 a或10 a，不規(guī)則蓄水期可持續(xù)數(shù)月，生境內(nèi)多為陸地植物，水生物種較少，浮游生物大多具有抗旱、分散的特點(diǎn)；(3)間斷性濕地。通常干濕交替，蓄水期相對(duì)季節(jié)性濕地較為不規(guī)則，可達(dá)數(shù)月或數(shù)年；(4)季節(jié)性濕地。生境內(nèi)大多為內(nèi)陸水生植物，浮游生物依靠水體覓食以及繁殖生存。每年按季節(jié)干濕交替，濕潤(rùn)期通常為雨季，旱期具有一定規(guī)律性且可預(yù)測(cè)，其水文周期長(zhǎng)，通常為數(shù)個(gè)月，生境內(nèi)動(dòng)植物能夠完成一定的生命周期；(5)近永久性濕地。蓄水區(qū)規(guī)律可預(yù)測(cè)，水位根據(jù)實(shí)際情況有所變化，10年中9年的年輸水量大于排水量。

圖1 全球氣候變化背景下的間歇性濕地類(lèi)型Fig.1 Changes among temporary wetland types in some future climate scenarios

2 間歇性濕地的生態(tài)社會(huì)功能

2.1 間歇性濕地影響水-碳循環(huán)過(guò)程

間歇性濕地面積相對(duì)較小，在全球水-碳循環(huán)循環(huán)中的作用容易被忽視(Downing, 2010; Hunter et al, 2017)。全球濕地碳儲(chǔ)量約為770億t，每衰退1 hm2濕地將增加超過(guò)萬(wàn)噸的CO2排放量，加速全球變暖效應(yīng)(高云芳等, 2020)。間歇性濕地處于干旱期促進(jìn)了CO2的排放，被認(rèn)為是二氧化碳源，而在蓄水期則成為二氧化碳匯(Obrador et al, 2018)，在碳減排與碳中和過(guò)程中作為重要的碳庫(kù)之一，能夠調(diào)節(jié)氣候、緩解全球變暖。間歇性濕地與反硝化、沉積物埋藏、農(nóng)藥轉(zhuǎn)化、磷和其他污染物的吸收等地球化學(xué)過(guò)程密切相關(guān) (Teng et al, 2013)。間歇性濕地除了發(fā)揮源匯和緩沖功能，還是天然的“海綿”，對(duì)下游水域起到海綿調(diào)節(jié)的作用(Rains et al, 2016)，應(yīng)對(duì)雨水、洪澇、水土流失等自然災(zāi)害具有較好的平衡效果。

2.2 間歇性濕地增強(qiáng)生物多樣性保護(hù)

間歇性濕地為一些獨(dú)特稀有的生物群落提供了獨(dú)特的生存環(huán)境(Williams, 2000)。法國(guó)間歇性濕地僅占0.05%，但生境中約35%的稀有物種和5%的受保護(hù)植物物種在此生存(Sophie, 2002)。間歇性濕地作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的水生跳板，具有豐富的碳源(即卵塊、兩棲類(lèi)幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)、無(wú)脊椎動(dòng)物、藻類(lèi)和植物),可為野生動(dòng)物提供食物來(lái)源(Paton, 2005)，為許多陸生哺乳動(dòng)物、非繁殖的兩棲類(lèi)動(dòng)物、爬行類(lèi)動(dòng)物以及鳥(niǎo)類(lèi)提供棲息、遷徙、越冬以及繁殖的生境，也為研究群落結(jié)構(gòu)演替提供了理想的天然場(chǎng)所(Pazin et al, 2006; Laufer et al, 2009)。在歐洲地區(qū)，捷蛙(Rana dalmatina)根據(jù)不同年份在間歇性水塘中繁殖(Guyetant,1997)；掌歐螈(lissotriton helveticus)也在間歇性濕地有所分布(Isselin-Nondedeu et al, 2017)；在美國(guó)大部分地區(qū)，北方豹蛙(Lithobates pipiens)和牛蛙(Lithobates catesbeianus)遷徙到間歇性濕地繁殖或覓食后，返回深水生境冬眠(Mushet et al, 2013)。隨著時(shí)間周期的變長(zhǎng)，間歇性濕地中的生物種群數(shù)量也隨之增加(Mushet et al, 2019)。因此，與常覆水域濕地相比，間歇性濕地對(duì)維持生物多樣性更具有重要性。

2.3 間歇性濕地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

間歇性濕地為野生生物提供生境、過(guò)渡帶生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)、蓄水防洪、涵養(yǎng)水源和文化服務(wù)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(Turner et al, 2008)。間歇性濕地是自然景觀的重要組成部分，可通過(guò)人工干預(yù)提高其社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著季節(jié)的變化，間歇性濕地的自然風(fēng)光形態(tài)千變?nèi)f化，動(dòng)植物種類(lèi)豐富，具有休閑娛樂(lè)旅游的景觀價(jià)值，可推動(dòng)旅游業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)地方政府財(cái)政收入(Bauer et al, 2017)。

3 間歇性濕地生態(tài)功能影響因素

影響間歇性濕地生態(tài)功能的環(huán)境因素主要有淹水和干旱時(shí)間間隔、持續(xù)時(shí)間、干旱暴露頻率和水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化，同時(shí)還受水文及地貌的差異控制。隨著降雨季節(jié)、暴雨以及河流漲水、地下水補(bǔ)給的增多致使間歇性濕地周期發(fā)生變化，周期性濕地轉(zhuǎn)變?yōu)榧竟?jié)性濕地或永久性濕地。極端氣候同樣影響著間歇性濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，隨著夏季氣溫升高，致使間歇性濕地水域干涸；蒸發(fā)散的調(diào)節(jié)作用使間歇性濕地蓄水和地表水、地下水發(fā)生變化，周期性濕地轉(zhuǎn)化為暫時(shí)性濕地，季節(jié)性濕地成為間斷性濕地，在干旱地區(qū)表現(xiàn)得尤為明顯。引水灌溉、抽取地下水為主的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致間歇性濕地水文周期發(fā)生改變。

4 間歇性濕地保護(hù)管理存在的問(wèn)題

4.1 間歇性濕地水資源監(jiān)管有待加強(qiáng)

小型水生境的保護(hù)缺乏嚴(yán)格性和一致性是全球的普遍現(xiàn)象(Acu?a et al, 2017)。在法國(guó)，對(duì)小于0.1 hm2的永久性和間歇性水生境的用途改變不需要報(bào)告。美國(guó)現(xiàn)有的聯(lián)邦法規(guī)對(duì)小型水生境也缺乏系統(tǒng)保護(hù)措施 (Cohen et al, 2016)。降水是間歇性濕地主要的水源來(lái)源(LaBaugh et al, 2018)，例如雨水、融雪、溪流和地下水。全國(guó)可利用淡水資源中濕地維持量約占96%，其中82.1%來(lái)源于天然濕地(安樹(shù)青等, 2007)。我國(guó)間歇性濕地利用過(guò)程中存在監(jiān)管部門(mén)多頭管理、責(zé)任不清的現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)灌溉及工業(yè)生產(chǎn)的重復(fù)使用和污水排放，導(dǎo)致了間歇性濕地水體的污染。

4.2 間歇性濕地易受土地用途改變與外來(lái)物種入侵威脅

由于間歇性濕地面積小且動(dòng)態(tài)性強(qiáng)，易受到土地利用變化的影響，土地管理手段、資源開(kāi)采、城市化發(fā)展以及農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等也威脅著間歇性濕地的生態(tài)系統(tǒng)功能。入侵物種對(duì)濕地生物多樣性造成主要威脅(Brinson et al, 2002)。在我國(guó)長(zhǎng)江口水域，原產(chǎn)于南美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)水葫蘆(Eichhornia crassipes)的快速繁殖已破壞水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和功能完整(高宇等, 2017)，小龍蝦(Procambarus clarkii)以及一些兩棲動(dòng)物的入侵也會(huì)導(dǎo)致了間歇性濕地物種、生態(tài)功能、食物網(wǎng)以及棲息地結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(Escoriza et al, 2014)。

4.3 間歇性濕地管理易受資金投入的影響

間歇性濕地為具有雙向復(fù)雜生活史的野生動(dòng)物提供相應(yīng)的棲息地，致使鄰近的陸生生境也成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一部分(Semlitsch, 2002)，從而增加了生境保護(hù)成本。保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)先次序、資金充足性和研究趨勢(shì)使得間歇性濕地研究缺乏關(guān)注。經(jīng)費(fèi)投入和設(shè)備的嚴(yán)重不足也制約了濕地的保護(hù)管理工作的開(kāi)展，且間歇性濕地的成本收益問(wèn)題也令管理工作復(fù)雜化(Marton et al, 2015)，使許多間歇性濕地保護(hù)項(xiàng)目和行動(dòng)難以實(shí)施。

4.4 間歇性濕地修復(fù)與治理缺乏技術(shù)支撐

我國(guó)濕地威脅加劇，以自然修復(fù)為主的濕地修復(fù)難以滿足濕地恢復(fù)的需求(安樹(shù)青等，2007)，需采用一些物理、化學(xué)和生物技術(shù)或生態(tài)工程手段，提高生境的異質(zhì)性和穩(wěn)定性，從而達(dá)到保育間歇性濕地的目的。水文恢復(fù)所需資金和科學(xué)技術(shù)往往是間歇性濕地能否恢復(fù)或重建成功的重要因素(Petranka et al, 2007; Drayer et al, 2016)。北美草原間歇性濕地在恢復(fù)后植物群落的植物區(qū)系質(zhì)量遠(yuǎn)低于未受干擾的濕地植物群落(Mushet et al, 2002)，所以即便在恢復(fù)重建后較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，大部分間歇性濕地的群落和生態(tài)功能也不能完全恢復(fù)到原狀態(tài)(Matthews et al, 2010)。

5 研究展望及對(duì)策建議

間歇性濕地作為生態(tài)安全的重要屏障，國(guó)外已采取措施對(duì)間歇性濕地進(jìn)行搶救性保護(hù)和管理。例如澳大利亞政府收購(gòu)了部分含有間歇性濕地的土地作為存量資產(chǎn)，以此來(lái)保護(hù)間歇式濕地的數(shù)量和質(zhì)量(Fitzsimons et al, 2003)。根據(jù)我國(guó)間歇性濕地存在的主要威脅，提出以下間歇性濕地資源保護(hù)和管理的對(duì)策建議(圖2)。

圖2 間歇性濕地保護(hù)戰(zhàn)略示意圖Fig.2 Temporary wetlands protection strategy schematic diagram

5.1 強(qiáng)化科學(xué)支撐、加大資金投入

可采用水文修復(fù)、水環(huán)境修復(fù)、生境修復(fù)、生物資源恢復(fù)等工程模式進(jìn)行人工干預(yù)，恢復(fù)或重建間歇性濕地生態(tài)系統(tǒng)，例如土壤基質(zhì)的恢復(fù)、植被恢復(fù)、生境恢復(fù)與改善、間歇性濕地水域管理等。建立間歇性濕地恢復(fù)補(bǔ)償機(jī)制、水資源監(jiān)控機(jī)制以及生態(tài)考核機(jī)制等非工程模式，對(duì)因城鎮(zhèn)化進(jìn)程經(jīng)濟(jì)發(fā)展而不得不轉(zhuǎn)化為其他類(lèi)型用地所產(chǎn)生的生態(tài)損耗予以補(bǔ)償、修復(fù)和維護(hù)。中國(guó)通過(guò)實(shí)施世界上最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度，守住了120萬(wàn)km2耕地紅線，因此可通過(guò)參考借鑒我國(guó)耕地補(bǔ)償制度、退耕還林的經(jīng)驗(yàn)，制定完善的間歇性濕地生態(tài)補(bǔ)償政策體系(孫博等, 2016)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)。

5.2 修復(fù)與治理采取因地制宜的模式

間歇性濕地在干旱、高溫、酸雨、鹽堿等不同環(huán)境下需要采取不同的工程措施，還需要自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、水利部、財(cái)政部等多部門(mén)管理聯(lián)動(dòng)，建立和完善濕地保護(hù)的政策和法規(guī)體系。同時(shí)，對(duì)各地區(qū)間歇性濕地的生態(tài)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，準(zhǔn)確識(shí)別出關(guān)鍵的環(huán)境脅迫因子，以便采取更有針對(duì)性的修復(fù)措施(吳次芳等, 2019)，結(jié)合當(dāng)?shù)厮临Y源和野生動(dòng)植物生境特點(diǎn)，制定科學(xué)合理的間歇性濕地修復(fù)管理計(jì)劃，并定期對(duì)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè)。

5.3 重視宣傳教育，做好信息化普及

以政府為主導(dǎo)，大力宣傳間歇性濕地價(jià)值，采用與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)合作的方式，開(kāi)展適宜的體驗(yàn)活動(dòng)，使公眾更好地了解間歇性濕地恢復(fù)需要。在項(xiàng)目上可建立公共論壇和委員會(huì)，吸引各地方團(tuán)體和個(gè)人的參與。地方政府也可通過(guò)論壇、公眾號(hào)等自媒體文化宣傳推廣機(jī)制，聯(lián)合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目、聯(lián)合教育培訓(xùn)，推動(dòng)間歇性濕地生態(tài)文化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與自然的和諧共生。