互动科普

Jon A Kusler，William J．Mitsch, 和Joseph S．Larson

这些生物多样性的避难所常常处于危险之中，因为它们难于鉴别。了解其多变的特性有助于取得更加骄人的资源保存方面的成就。

有的干，有的湿，有的则半干半湿，湿地从其本质上讲是变化多端的。这种持续的变化使得湿地从生态角度来看是珍贵的：它们一般和热带雨林一样多种多样。这些浅的流域系统对许多植物和动物而言都是至关重要的，它们中的一部分已遭到危害。湿地为种种珍贵动物提供了生境以及产卵地，并

为候鸟筑巢提供了地方。有些湿地甚至还具有全球性功能。特别是加拿大、阿拉斯加和欧亚大陆北部的泥炭地，还可以作为温室气体二氧化碳的渗坑，从而使气候变化变小。

湿地也具有商业和实用功能。它们是野生谷物、毛皮动物、鱼类和水生贝壳类动物等有利可图的收获物的出产地。湿地可以限制浪潮的破坏性影响，传送和存储洪水，积累沉积物，并减轻污染——这最后一个作用使其获得了绰号“大自然的肾”。

尽管湿地具有以上这些价值，但它们正在迅速消失。在美国，除了阿拉斯加和夏威夷外，每个州有一半以上的湿地已被破坏。本世纪五十年代至七十年代间，九百万英亩以上——相当于马萨诸塞州、康涅狄格州和罗德岛三地面积的总和——的湿地消失了。部分州几乎已完全失去了湿地：例如，加利福尼亚和俄亥州就只剩下其原有湿地的10％了。目前，破坏仍在继续，尽管是以略为降低的速度，从某种意义上讲，这还是因为已没有那么多湿地来破坏的缘故。关于全世界的湿地破坏情况目前还没有可以利用的数字，不过我们估计，全球整个土地的6％目前还是湿地。

这种大面积的湿地损失一般都被归因于它们那始终变化着的本性，也正是这一点才使它们如此宝贵。湿地那复杂的动态特性把制订保存它们的政策的努力弄得麻烦起来。对它们的管理和保护首先必须对湿地规定一个现实的定义，它应包含从湿地、泥塘、沼泽到春天冰雪融化时出现的湿地、干盐湖和大草原里的坑洼等所有这些复杂的生态系统。如果科学家能够更好地向公众和制订政策的人们阐明和交流湿地的特殊特性和其在经济、生态方面的重要性，也许那些现有的湿地将会不再消失。

这些年来，研究者们和政府机构已为湿地制定了许多定义。所有定义均认识到湿地是浅水系统，即水将在其表面或接近表面处停留一段时间的区域。大多数描述也注意到了适应洪水的水生植物以及适应潮湿环境泥土的存在，湿地泥土在泛滥的时候会产生使其与高地泥土区分开来的颜色和气味。

人们能够在各种各样的地形环境中发现湿地。它们出现在平坦的，但在潮汐时会被淹投同时却又得到保护的区域，比如盐碱滩和美洲红树沼泽区域。湿地存在于淡水河、溪流、湖泊以及它们的泛滥平原(这些区域常被称作河边地带)的旁边。此外，它们几乎在任何地方都能以表面洼地的形式出现。这类湿地包括淡水沼泽、坑洼、牧草地、干盐湖、春天出现的湖泊(这些地方的植被都不是木生的)以及有湿地存在的沼泽。湿地也可能频繁地出现在斜坡上和斜坡的底部，其水源是泉水。由降雨和地下水提供水源的泥塘和沼泽也很常见。最后，它们也能在寒冷气候地区中存在，那里的永久冻土和低的蒸发速率会保留水分。

尽管湿地的类型和位置变化极大，但对所有的湿地而言，中心问题都是波动的水位。水位随着潮汐、降雨量或径流量升降；人类和其他动物的活动也能决定水位。各地的波动范围一般都极不相同。在美国东北部和加拿大东部的盐碱滩上，每天的潮汐体现在水位上是大约1O英尺乃至更多的变化。其他地区甚至还经历着更为极端的变化。例如，降雨量可使亚马孙河在一个季节里上涨25英尺并侵入邻近的湿地(见本刊1993年第7期“亚马孙河的泛洪区森林”一文)。在美国中西部大草原的坑洼地带，地下水或融化的雪水可能使水位在几年内改变4或5英尺。

甚至在水位明显波动的时候，这些系统也能自我调节以便使自身几乎不受什么永久性的伤害。实际上，部分湿地的存在恰好是与飓风、洪水和干旱的毁坏作用有联系的。大多数河流和海岸线旁的湿地，以及在洼地地貌上形成的湿地都是长寿的，这正好是人们认为在经济上具有破坏性的一些情况造

成的。熊熊烈火烧掉了多余的沉积有机物和再循环营养物。高速洪水冲刷出沉积物和有机质，把它们从湿地带走或是在附近形成湿地。干旱暂时破坏水生植物，造成有机土的氧化和紧实。

湿地的这种异常的特征——短期破坏保证长期获益的方式——不被公众所理解。安德烈飓风的强烈推进和它对佛罗里达州南部大沼泽地的影响，说明了以上事实。其破坏是严重的，但生态系统和其他类似系统却能从成千上万次这种大灾中幸存下来。有些研究者们提出，在大西洋沿岸红树沼泽中的树木大约30年达到成熟，这种周期几乎完全与热带飓风的频率吻台。

误解也已导致提出许多善意的建议以稳定湿地里的水位。去年夏天，密西西比河、密苏里河以及其它河流的洪水特别厉害，就是因为人们在湿地上搞建筑从而破坏了湿地的缘故。这些生态系统不能再吸收洪水了。

当然，许多水体的水位都在上升和下降。湖泊和溪流中生息着适应于长期充水环境——甚至暂时的干旱过程也能将其杀死的种种植物和动物。对比之下，湿地包含着大量浅水和浸水土壤的环境，这些环境既具有陆栖系统的某些要素又具有水生系统的某些要素。因为水位连续升降，部分湿地——有

些情况下也可能是整个湿地——有时类似纯粹的水生系统，有时类似陆栖系统，有时则又介于两者之间。植物、动物和微生物始终不断地在适应着和变化着。

湿地对水位变化影响的敏感程度，与深水水生系统也是不同的。一个湖泊或一条河流里一英尺的水位变化，对该系统的边界或功能几乎不会造成什么影响。但一个湿地的相应改变却能明显影响该系统的边界以及功能。某些湿地植物——蓑衣草，禾本科植物或浮游植物——常常是在湿润年份里在一个地点生长，中间年份里则在另一个地点生长，而在干旱年份里则根本不生长。因此，植物生长的周期可以随时间而改变。结果，常常在一个湿地出没的动物种类也将变化。

这类转变解释了湿地丰富的生物多样性。它们水位上的变化产生一系列小生境，这些小生境能够支持陆栖动植物、部分水栖的动植物以及完全水栖的动植物。此外，由水的深度和土壤饱和度不同造成的垂直梯度变化产生出更进一步的环境变化。基本上湿地是既从陆生世界又从水生世界获取物种的。

甚至一个暂时的小生境对某一特定物种的筑巢、产卵、繁殖或者觅食都可能是至关重要的。诸如绿背苍鹭和秧鹤之类的短腿鸟类沿着浅水岸线觅食。包括白鹭和蓝色大苍鹭在内的长腿鸟则在深水中觅食。在水中游动的水鸟如野鸭、大鹞和紫色黑水鸡等则在最深的开阔水域中觅食。水位的改变可影响佛罗里达州的林鹳筑巢，使大草原水洼地里的鸭子繁殖。

升高和降低的水位不仅影响一个湿地的内部特征，也把湿地相互联结起来或是把湿地与其他水生系统联结起来。湿地因其对水位的敏感性，它们极其依赖邻近地区的水源的数量和质量。特别是孤立的或是小的湿地更是如此。在此类地区里，雨水，当地的径流量以及含水层是唯一的水源。大湖和溪

流旁边的湿地对这种自然变化也许没那么敏感。它们依靠的是邻近水体的水位，而邻近水体的水位反过来又依靠更大流域的降雨量。因为其水位依靠潮汐，沿海的湿地多少更加具有恢复力。

这种与相邻环境的联系对湿地功能而言是十分关键的。湿地只有在其与其他水道相连时，才能作为某些物种的繁殖地或觅食地。并且，流进来的水带来了使湿地更为肥沃的营养素和沉淀物。接着，湿地通过留下沉淀物、磷以及其他化学成份来净化流入的水。诸如氮之类的污染物质能通过湿地内的需氧微生物和厌氧微生物转化成无害气体。

显然，许多湿地对邻近水域的依靠性使它们对哪怕是极其细微的人类活动都相当敏感。在流域内的发展以及地下水的抽取能够干扰以至破坏湿地。

填土、筑堤和其它使湿地与邻近湿地或水域隔开的措施能降低其蓄积洪水、净化水质以及提供生境的能力。

堤坝之类的障碍物也能阻止湿地内那些对水栖耐受性高度敏感的动植物在平缓斜坡上的上下移动。没有足够的移动空间，湿地本身也会暂时甚至永久地消失。有些湿地——包括河源沿岸的湿地，低洼的湿地以及斜坡上的湿地——特别易于受到这类干扰。一个盐碱滩陆地边界处的一道防波堤或一条排水沟能够在海水上涨时阻止盐碱滩向内陆移动。事实上，目前这类开沟泄水不是有益于而是威胁着许多沿岸地区。

在经历着发展的流域内沉积物、营养素和杀虫剂在量上的增加，能够明显改变一个湿地的生物构成，如果这个增加量超过了湿地吸收的能力，就会使湿地净化污染物质的负担过重。这类增加物甚至能在短时间内破坏一个湿地。出现在洼地中的孤立湿地极易被毁坏，因为它们并不能通过暴雨或高速的河水水流使内部的沉积物得到周期性的净化。

美国北部各州和加拿大各省南部内许多坑洼和锅穴湿地正好存在这种风险。这些地区内大多数湿地都是在8，000到12，000年以前由冰川的消退造成的。随着冰川边碛外的沉积和冰碛物(与冰川一起运动的石块、巨砾和泥砾的集合)内的冰块的融化，坑洼形成了。探一些的成了湖泊，浅一些的则成为湿地。有人定居之前的时代，植被丰富的周围环境只有少量的沉积和营养物提供给这些湿地。但是清地则会增加这种沉积物的注入。由于生态系统缺乏有效的淹没机制，注入的沉积物会持续集聚。

具有讽刺意义的是，由于河流和溪流沿岸的堤坝和水库而造成的沉积物数量下降威胁着其他湿地。在密西西比河三角洲内，大堤阻止了大量沉积物的沉淀——达到了沼泽不能再以与海平面上升和陆地沉降相等的速度增长的临界点。结果是一场巨大的损失，每年估计损失25，000英亩的沼泽。能造成河流淡水流量下降的流域开发和分洪同样可通过减少淡水量和增加含盐量，来威胁到许多河口湾处的湿地。要了解波动的水位与湿地和人类发展之间

复杂的关系是如何向任何简单的湿地政策提出严肃挑战的并不难。高度通用的规则往往不能细微地反映出湿地的物理特性和动力机制。

从某种意义上讲，保护湿地的斗争实际上是一场资源保护派与发展派之间的斗争。美国几乎每一位农场主、开发者或商业区的建设者都对湿地非常熟悉。这场辩论围绕的中心问题是制定出管理策略，为开发者们在保护湿她的生态特征的时候提供一种必然依据。波动的水位，湿地对水位变化的敏感

性，以及湿地对周围地形的依赖性，也必须长期考虑在内。

可以理解的是，土地所有者们想知道当他们修筑一幢房屋或一条公路时，湿地管理规定对他们有哪些确切限定和影响。他们想知道在什么条件下，在哪些地区的哪些活动才是允许的。他们想通过在其他地方恢复湿地来获得弥补湿地损失的能力。他们需要强硬的、适于进行快速行动的法令这一点是不足为奇的。

这一需要引出了把湿地政策从科学家手中接过来以及通过立法机关的法令建立简要法规的种种提议。这类努力包括国会的HR1330议案，它是由1992年众议院的170位议员和1993年的100位议员共同倡议的，它是科学与立法处于冲突情况时的一个绝好例证。该法案将要求在每个湿地内必须有水生植物。它也规定湿地应根据其价值或功用的一劳永逸的结论来分类。

实质上，HR1330是把湿地看作静水系统来对待。(1991年秋天，美国管理机构试图重新定义湿地并遭致失败时，也存在着相似的问题：即没能把湿地看成是动态系统)。并且，这项提议还允许土地所有者在一年中选定一个时间来据以确定某个地方是否属于湿地。因为水生植物在大多数湿地内都会不时地消失一阵子，利用这种规定，人们可以将很多本属湿地的地方定为不是湿地。

该议案将要求联邦机构用文件规定所有湿地都需具有21天的淹没期。这一人为标准是不可能达到的，因为很少有可以利用的水位记录，并且水位的波动极难预测。使用模拟方法来预测水位其花费是令人望而却步的：一项确定百年一遇，亦即极为罕见的洪水发生在全国大约一半左右泛滥平原上的概率的研究，将花费8亿7千多万美元。

最后，该议案将允许以保护另一湿地来补偿一个湿地的损失——这种作法称作调剂存储。但它却忽视了某些湿地功能和其流域之间紧密的联系。—个湿地控制洪水或维持水质的能力在下游立即就可看到。不过，在这个议案之下，下游的土地所有者却不能固其湿地不再具有这些功能这一事实而得到补偿。此外，因其周围环境不同，不同地点的两个大小相似的湿地，可能有明显不同的特征、功能以及价值。

从科学的角度上讲，使人人满意的对湿地的稳妥管理是不容易达到的，但希望仍然存在。在过去十年里，研究人员已了解到许多有关在地貌上把湿地作为动态系统来定义和治理的情况。这些知识能成为一种行得通的政策的基础。

认识到波动的水位的作用以及地貌间的相互关系只是第一步。大多数湿地的水位在相当准确地定义出的范围内变化，因而可以为湿地的定义和管理提供一个基础。可以收集到泥土和地理方面的信息以鉴别长期的变化。其他标准则有助于指明变化了的或经过管理的湿地，以及不常被淹的湿地。在评估湿地时考虑到邻近的地形也是很重要的。

将来，人们应该尽可能多地维持自然过程。一般说来，人们试图通过修筑堤坝来控制河水的涨落。如果不能维持这类波动时，可采用补救管理来模拟水文的自然脉动。不仅强调目前情况，也强调将来情况的地区性流域分析会有助于描绘出湿地的轮廓。这些分析能为计划和管理打下基础。同时，可

以把对这些湿地系统的保护结合进更为宽广的土地利用政策中——这些政策包括对供水、洪泛平原、暴雨雨水以及污染等的管理。

这类从科学上讲是合理稳妥的政策已在许多国家执行。1971年，Ramsar公约号召保护湿地，并号召制定国家计划来合理地使用湿地。如今，582个地方总计3700万公顷的湿地已被指定为Ramsar区——包括在美国境内的110万公顷。不过，只有74个国家加入了这一公约。

由于湿地的特殊特性，它在其保护和恢复方面提出了困难的但并非不可克服的挑战。如果我们认识到这些特性，并且将它们结合进各级政府的政策中。我们就能挽救从热带到冰原地区中剩下的湿地。