引言
湿地生态系统是指湿地植物常年生长在地表或积水的区域。分布于陆地生态系统和海洋生态系统之间,具有独特的水文、湿源和生物特征。湿地、森林和海洋被称为世界三大生态系统,被称为“地球之肾”。湿地具有调节气候、涵养水源、保持水土、净化水质、美化环境、调蓄洪水、保护生物多样性等多种生态功能。红树林湿地是以红树林植物落为主的湿地生态系统,受周期性潮汐淹没,生长于热带、亚热带海岸的上潮间带,在我国东南沿海较为常见。红树林湿地系统综合价值最高,根据美国气候学家的研究和确定,红树林生态系统每年创造的价值可达266.67-933.35美元/亩,分别是热带雨林和农田生态系统创造价值的2-7倍和4.5-160倍。
湛江湾位于湛江市东南部。它是一个半封闭的深水港湾,被东岛、南三岛和雷州半岛包围。湛江湾红树林湿地在南山岛、德胜岛、东海岛大面积分布。我国60%的红树林物种分布在湛江湾(图1),其中最重要的三种是白骨壤、红树林和无瓣海桑。大面积的红树林生态系统为湛
江湾带来了良好的区域气候。但近年来,湛江湾城市化的快速发展,带动了湛江湾沿岸产业的快速发展。海洋污染、工业污染、水产养殖和生活污染物入海量逐年增加。此外,在全球变暖和海平面上升的背景下,沿海红树林正承受着日益增长的生长环境压力。因此,本文简述湛江湾红树林湿地生态破坏问题,探
讨红树林湿地对湛江区域气候和温室效应的影响。在此基础上,提出了红树林湿地保护的建议,为湛江湾红树林湿地的保护和气候调控提供参考。
图1 湛江湾内红树林分布图
1.湛江市红树林湿地现状
据2005年湛江全市红树林湿地实地调查资料显示,湛江西南部雷州半岛红树林湿地总面积7488.2 km2,占全国红树林面积的33%,占广东省红树林面积的82%,是中国最大的红树林湿地(图2)。雷州半岛沿海划为湛江红树林国家级自然保护区的滩涂面积约为2万hm2,其中红树林面积为1.24万hm2,分布于麻章区有0.28万 hm2,廉江市有0.23万hm2,雷州市有0.21万hm2,坡头区有0.07
浅谈湿地生态系统破环
对区域气候影响相关生态气象问题
——以湛江湾红树林湿地为例
黄哲帆1 唐若莹2
(1.广东海洋大学海洋与气象学院,广东 湛江 524088;
2.广东海洋大学滨海农业学院,广东 湛江 524088)
摘 要:湿地有调节气候、涵养水源、调蓄洪水和保持生物多样性等多种生态功能,被称为“地球之肾”。为探讨湿地生态系统破环对区域气候的影响,本文以湛江湾红树林湿地为例,从生态气象角度出发,综述了湛江湾红树林湿地面临的生境恶化、面积锐减的现状,以及人为破环、气候变化和物种入侵等导致的威胁,浅析了湿地对区域气候的调节机制,并探讨了红树林湿地对湛江区域性气候及温室效应的影响。从湛江湾红树林现状和保护中存在的问题,提出了健全法制、人工培育、加强教育等红树林湿地保护建议,对红树林湿地的保护与研究具有参考价值。
关键词:红树林湿地;区域气候;生态气象;湛江
文章编号:ISSN2096-0743/2020-10-0016
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万hm 2,遂溪县有0.05万完hm 2,东海岛有0.29万hm 2,徐闻县有0.11 万hm 2。因为人为过度的干扰
和破坏,使红树林生境恶化,从而导致其面积大幅度减少。目前,湛江及周边红树林保护及生长最好的地区是廉江高桥至广西地区,其余海域内的均受到一定程度的破坏。
图2 湛江市红树林分布图
2.湛江湾红树林湿地面临的胁迫因子与主要问题21世纪初,随着人口的急剧增加,为解决农业用地和发展经济,城市大量围海造陆、兴建港口码头、围垦成鱼塘、虾塘和盐田,剧烈压缩了红树林生态系统的生存空间,导致红树林湿地日益减少,功能和效益下降;同时周边居民缺乏保护意识及人为干扰,导致红树林湿地生物多样性逐渐丧失;周边工业、农业及生活污染物未经有效净化处理直接排入湿地生态系统,导致红树林湿地萎缩,水质污染,水质碱化等;在洋流和海洋动力的影响下,海洋污染物和海洋石油泄漏进入湛江红树林湿地生态系统,也对其造成污染;此外,吸附在红树林根、茎上的藤壶等亦导致红树林受到生物与病虫害的威胁。图3湛江市水系敏感性等级分布图中可见红树林大部分分布于水环境高敏感区域,该区域中红树林受水或环境变化影响程度更大。
还有一些外部的客观因素,如近年来的海平面上升。在此影响下,红树林适应方式是去寻新的栖息地。但湛江湾绵长海岸线的部分区域受到人类活动的影响,如填海造地,围海养殖、或大量的填海造坝产生了坚硬的护岸,
这些人类活动导致了红树林无处可去,只能缩小栖息地面积,直至消失。另一个威胁是外来物种的入侵,
水葫芦和互花米草是近年来我国南方地区常见的两种入侵植物,它们在环境中大量繁殖,疯狂地吸收养分,影响甚至危及到红树林植物的生长。除此之外,还受到气候变化、泥沙淤积、波浪侵蚀等因素影响,湛江湾及其沿岸红树林湿地状况不容乐观。
由于红树林湿地系统的生态的脆弱性,水文、土壤和气候等要素的微小改变,都可能给红树林湿地系统带来一定程度的破坏,进而影响生物落结构,最终可能造成整个红树林湿地生态系统的崩溃。
图3 湛江市水环境敏感性等级分布图3.红树林湿地对区域气候的调制
湛江属亚热带海洋性季风气候。全年气温宜人,降水充足,湿度适宜,植被常绿。与同纬度地区相比,湛江气候条件较为温和。红树林湿地在减少城市热岛效应、缩小昼夜温差、减弱风速、增加湿度、降低大气气溶胶浓度等方面发挥着重要作用。湿地水面的水分蒸发和红树林植被叶面的蒸腾作用产生大量的水汽,使湿地与大气之间的陆气相互作用,能量和物质不断地进行输送和交换,以维持温度、湿度以及湛江的降水量。在红树林湿地中,大量的水分通过树木蒸腾和转移,再返回大气,再以雨或雾的形式落到周边地区,形成区域性的水循环,对空气质量也起到一定的净化作用。当强降雨发生时,红树林湿地因其体
积大、底土深厚而储存了大量的降水,在汛期后缓慢排出
多余的水,有利于区域水平衡。相关研究还表明,红树林湿地对城市热岛效应具有显著的调节作用。
近年来湛江湾红树林湿地遭到大面积破坏,大幅度减弱了其生态功能。这会导致相临地区如湛江市沿岸地区平均湿度下降,白天热量增多,晚上辐射冷却加强,昼夜温差增大,对小区域气候调节能力减弱;同时湛江作为台风多发地区,红树林湿地破坏后,海岸带防风固沙能力与水土保持能力下降,台风引发的次生灾害可能更为频繁;当强降雨来袭时,不完整的红树林湿地不能起到很好的调节城市径流的作用。因此,湛江沿岸红树林湿地的破坏会导致部分区域气候产生变化。
4. 红树林湿地与温室效应的相互影响
红树林湿地对温室效应有一定的调节作用。红树林湿地作为温室气体的储存库,在减缓气候变暖方面发挥着重要作用:一是对温室气体吸收与管理的作用;二是在物理上也缓冲了气候变化带来的影响;因此,红树林湿地被誉为气候变化的调节器和指标。红树林湿地位于海滩边上,种植红树林的土壤能吸收二氧化碳,形成泥炭层,起到固定碳的作用。研究显示,湿地的总面积仅占地球陆地面积的6%,但却拥有全球35%的碳。而红树林湿地的固碳能力更是热带雨林的10倍。根据湛江红树林自然保护区高桥核心区生态定位站实测数据,900 hm2红树林可吸收二氧化碳约23100 t,固定碳627 t,释放氧气1.35-2.7亿mol/s。
红树林属于什么生态系统然而,红树林湿地作为巨大碳源,如果遭到破坏,储存在泥炭层中的大量碳元素将以温室气体CO2的形
式释放到大气中,甚至以温室效应较强的CH4的形式释放到大气中,这会导致气候变暖;而气候变暖又会导致海平面上升,于是进一步加剧红树林的破坏,红树林破坏又导致泥炭层释放碳元素,如此循环,形成了一个恶性循环的正反馈过程。由于湛江沿海湿地面积占比大,湿地的破坏除了会导致区域小气候变化,更会导致碳汇成为碳源,加剧了大区域温室效应,造成区域性高温等极端天气。
5.湛江湾红树林湿地保护措施建议
5.1湛江湾红树林湿地在已建立的湛江红树林国家级自然保护区内,但比起湛江其他地区红树林,更易受到城市发展与人为因素的干扰。对其的保护应在此基础上继续完善人员管理,扩大自然保护区面积,明确自然保护区边界,减少外界因素带来的扰动等。
5.2根据相关的法律法规,使红树林管理规范化、法制化,有效禁止开垦排污、填海造坝、人为采挖等破坏行为。
5.3开展科学研究和资源管理等活动与建设。开展对红树林湿地动植物、微生物、生态系统等的专项调查与研究,建立一个更加全面的信息储存与管理系统,为自然保护、科研监测、科普教育、文化宣传等管理提供有效服务。
5.4加强宣传教育,面向社会公众进行红树林湿地相关科普与宣传,增加公众对红树林的了解和提高公众对红树林的保护意识。
5.5进行生态重建与恢复工程,对遭破坏的红树林湿地进行抢救式营救,对可利用的滩涂进行人工种植。
6.总语
21世纪初伴随着湛江城市经济发展,海岸带大量围海造陆、兴建港口码头、围垦鱼塘、污染物排放,导致湛江湾红树林湿地大面积被破环,也导致了红树林湿地调节气候能力、涵养水源能力、保持生物多样性能力等生态功能大幅减弱;使得近年来湛江沿岸区域微气候发生变化;台风带来的次生灾害更为频生;还可能导致泥炭层温室气体的释放,加剧温室效应。加强红树林湿地保护已刻不容缓,本文结合湛江湾红树林现状,提出几点红树林湿地保护建议,为湛江湾红树林湿地的保护提供参考。
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基金项目:2019年度广东海洋大学“创新强校工程”教学类项目(570219083);广东海洋大学科研启动费资助项目(R19045)
通讯作者:唐若莹
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