湿地的水文功能

浅析湿地的水文功能地理科学付瑶1256407041摘要：湿地是流域水资源和水循环的重要组成部分,是自然界生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一,它不仅为人类的生产、生活提供多种资源,而且具有巨大的生态环境功能和效益。湿地的水文功能主要包括调蓄洪水、调节河川径流、提供水源、改善水质、调节气候等功能,其独特的水文功能对维持流域生态系统的健康和改善区域生态环境具有十分重要的意义。随着湿地面积的减小，保护湿地越来越受到人类重视，保护湿地就必须要使人们充分认识湿地的功能,本文就湿地的水文功能简单加以阐述以唤起人们的保护意识。关键词：湿地水文功能湿地保护ShallowwetlandsofhydrologicalfunctionAbstract:thewetlandistheriverwaterresourcesandwaterisanimportantpartofnatureofbiologicaldiversityecologicalsystemandthemostimportantofhumanlivingenvironmentofmankind,itisnotonlyforthelifeandproductionofoffersavarietyofresources,buthasgreatecologicalenvironmentfunctionandbenefit.Thewetlandofhydrologicalfunctionmainlyincludesfunctioned,adjustriversrunoff,watersupplywater,improvewaterquality,adjustingtheclimate,andotherfunctions,itsuniquehydrologicalfunctiontomaintaintheecosystemhealthandimprovingregionalecologicalenvironmenthastheextremelyvitalsignificance.Withthedecreaseofthewetlandarea,protectwetlandhasbeenmoreandmorehumanattention,wetlandconservationwillhavetomakepeoplefullyrealizethewetlandfunctionsofwetland,thepaperexpatiatesthehydrologicalfunctionissimpletoarousepeople'sawarenessofprotection.Keywords:wetlandhydrologicalfunction一、前言湿地是位于陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带，在土壤浸泡在水中的特定环境下，具有多种独特功能的生态系统。湿地与森林、海洋并称为世界三大生态系统，它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染调节气候、wetlandprotection补充地下水等方面均起到重要作用，因此享有“地球之肾”的美誉。二、湿地水文功能湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用，是蓄水防洪的天然“海绵”，在时空上可分配不均的降水，通过湿地的吞吐调节，避免水旱灾害。1、湿地蓄水功能江汉平原水域宽广，其南倚长江，北枕汉水，内有东荆河及各级干、支渠交错相连，河渠之间分布着众多湖泊，构成一个河渠纵横、湖泊星罗棋布的水网密集地带，水域面积占全区总面积的20%以上。表1江汉平原湿地面积演变（km2）时间江汉平原（年代）(km2)20-308330505960702373802983902608如表1，江汉平原湿地面积大体呈递减趋势。50年代汉江湖群的湖泊数为1066个，据1965年统计，江汉平原尚有大中湖泊面积总计2536.25km2，但近30年来，由于过度围湖造田，湖泊面积已大为缩小，有的湖泊业已不复存在［1］。据1986年主要调查的150个湖泊的统计，原总面积为3726km2，现在只有1443km2,减少了61.3%。其中，江汉平原最大的洪湖，水面面积50年代为687km2，1984年武汉测绘大学测得只有420km2,减少了38.9%。汉北区的汉湖，50年代初水面面积为293km2，1984年只剩下45km2。其它如天门、汉川两地交界处的沉湖，原水面面积为190km2,荆沙市江陵区的三湖、白露湖原水面面积共为222.3km2，现已基本全部被围垦。长江汉口站自1865年以来130多年的统计资料表明，汉口出现警戒水位（26.3m）以上的频率有显者增加的趋势，1865—1900年为每6年1次，20世纪内频次逐渐增高，1901—1950年每4.5年1次；自1951年以来增加为每3年1次。同期超出27.0m水位的频次同样明显增高，由前36年平均18年1次，到50年的平均9.8年1次，增到后40多年的平均7年1次。长江高水位频率的逐年增高。湿地水面面积的减少，使其调蓄容积减少近60X108m3,洪灾发生次数频繁。所以湿地的蓄水功能就是人工的水库，对洪峰有调蓄功能，免遭周围地区发生严重洪灾。2、调节河川径流流域湿地是地球上淡水的主要储存库,几乎集中了所有的地表水,是人类生产和生活用水的主要来源,也是地下水的重要补给源。同时在防旱抗洪上也发挥着巨大的作用。因降雨时流域湿地可以吸纳大量的水,干旱时又能释放水,这对于人民生活和生产是十分重要的。图1扎龙湿地多年月平均降水、蒸发量扎龙湿地地处北方大陆性季风气候控制区,气候和径流补给变化对生态水文格局稳定性的影响最为明显:图1可以看出，春季5〜6月份湿地多年平均蒸发量达到最大265.0mm,而平均降雨量只有50mm左右，差值在200mm以上,如此巨大的补水差额,只有相当充沛的水资源补给，才能满足生态用水的基本要求。因此，春季地表径流流量对湿地土壤和植被群落的发育至关重要，而实际地表径流受气候变化、流域用水管理的直接影响，补给湿地的径流变率相当大。我国降水的季节分配和年度分配不均匀，通过天然和人工湿地的调节，储存来自降雨、河流过多的水量，从而避免发生洪水灾害，保证工农业生产有稳定的水源供给。中国科学院研究资源表明，三江平源沼泽湿地蓄水达38.4亿m3，由于饶河上游大面积河漫滩湿地的调节作用，能将下游的洪峰值削减50%。若尔盖高原湿地可储水20亿m3,洞庭湖水位变幅在10.29〜16.32m之间，年平均过湖水量达3726亿m3,最高水位时可调蓄水量187亿m3;鄱阳湖在枯水期的湖泊面积只有5万hm2,而在丰水期面积可达46万hm2。3、降解污染，净化水质湿地生长的湿地植物、微生物也可以通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒有害物质降解和转化为无毒无害甚至有益的物质。同时，湿地有助于减缓水流的速度，当含有毒物质和杂质的流水经过湿地时，流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。特别是对污水中营养物氮、磷、钾有很好的去除能力，如硝酸盐过多时，湿地中细菌通过反硝化过程，把硝酸盐中的氮转变成氮气分子释放于大气中，排除硝酸盐过多造成的水体富营养化。湿地在降解污染和净化水质上的强大功能使其被誉为“地球之肾”。表2夏季扎龙湿地多种污染物质去除效果mg/L项目 TNNO<Nnh4nTPCODa-BODyTMnIFe乌裕尔河O.83S0.3000.9300.388492.5001071185扎龙湿地04240.12001600.15219060000280.妙淨化率/%49.460.081860.S61276.097.484.3扎龙湿地植物茂盛，优势物种芦苇根系发达，高生产力导致湿地植被有较高的矿物质吸收率。表2可以看出，丰水期扎龙湿地对无机物、有机物和金属都有较高的去除率，其中金属的去除率最高，重金属的去除率在80%以上。湿地生态系统在转移和排除营养物方面要比陆地生态系统效率要高许多，利用湿地的这一生态特性，从20世纪70年代起，开始用人工湿地处理污水，到80年代取得迅猛发展，1987年天津市环保所在我国建成了第一个占地0.06km2，处理规模为1400m3/天的的芦苇湿地工程,取得良好的效益。4、调节气候功能由于湿地环境中,微生物活动弱土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢,形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层,起到了固定碳的作用。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾,使得湿地和大气之间不断进行着能量和物质交换,对周边地区的气候调节具有明显的作用。湿地在稳定全球气候变化中占有重要地位，湿地土壤和泥炭是陆地上重要的有机碳库，能够相对长期地储存碳，是多种温室气体的源和汇，对于减少温室气体排放具有十分重要的意义。另外，湿地保持的水分在干旱季节随着气温的升高，蒸发返还于大气中，对周围地区气候的剧烈变化有一定的缓冲作用，在很大程度上可以调节局地小气候。向海湿地及其赋存的水资源对于向海国家级自然保护区及吉林省西部区域土地的“三化”（沙化、盐碱化和土地退化）现象具有抑制和延缓作用，维系了该区半干旱气候条件下脆弱生态环境系统的稳定性。随着湿地水量的减少．湿地对区域小气候的调节功能下降，加上气候变暖的影响，湿地周边土地荒漠化发展迅速，西部的干旱程度将加重。使区域气候条件稳定,对当地农业生产和人民生活产生良好影响。三江平原的原始湿地比开垦后的农田贴地层平均相对湿度高5%—16%。新疆干旱地区的博斯腾湖湿地面积为1410km2,湿地通过水平方向的热量和水分交换,使博斯腾湖比其它干旱地区气温低1.3—4.3°C,相对湿度增加5%—23%,沙暴日数减少25%。据一些地方的调查,湿地周围的空气湿度比远离湿地地区的空气湿度要高5%—20%以上,降水量相对也多。众所周知,流域湿地储水量大,因而具有调节大气水份的功能。其蒸发量的大小往往可以影响区域降水状况。另外,流域湿地是碳的汇集地,破坏湿地意味着流域湿地储存的碳以二氧化碳的形式释放到大气中,造成气候变暖,所以开采湿地中的泥炭必须谨慎。三、湿地的开发与利用由于湿地赋存着丰富的自然资源,蕴藏着巨大的生产潜力。在目前世界人口压力巨大的情况下,要在保护前提下合理利用湿地资源。例如,珠江流域湿地是我国重要的流域湿地之一。在对其保护的同时进行了合理的开发与利用,经过一百多年的努力形成了珠江三角洲经济区,积累并创造了巨大的财富,从而实现了该区域的可持续发展。据不完全统计,本世纪以来全世界湿地面积已减少将近二分之一,究其原因主要是目前世界人口剧增而造成土地压力大,只有开垦农田和城市开发来解决此问题；近年来由于流域湿地不合理的开发与利用,从而导致其水量的减少；营养物富集是湿地受污染的主要表现形式之一，就湖泊型流域湿地来说,随着人口增加和工农业生产的迅速发展,大量工农业废水和生活污水排入湖泊,不仅对湖区人民的身体健康构成威胁,而且还由于水质降低影响了湖泊水产资源和水资源的使用价值；湿地生态环境恶化,资源利用过度,生物多样性受损这都是由于流域湿地的大量开发,导致湿地动植物生存环境的改变和破坏,使越来越多的生物物种,特别是珍稀生物失去生存空间而濒危和灭绝,物种多样性减少而使生态系统趋向简化,使系统内能流和物流中断或不畅,削弱了生态系统自我调控能力,降低了生态系统的稳定性和有序性。四、小结湿地是地球的肾脏，净化地表的水体，调节流域内的河川径流，最重要的事它能够蓄水，消弱洪峰，降低人类因洪灾而带来的灾害。湿地调节了我国因季风气候而导致降水分布不均的状况，为人类的生产生活做出了重大贡献。湿地与人类的生存、繁衍、发展息息相关,是人类最重要的生存环境之一,是人类生命的摇篮，人类必须与湿地与自然和睦相处,成为同舟共济的伙伴。【参考文献】【1】肖建成,骆高远,姜安源.江汉平原内涝形成因素及其治理刍议[J].地理学与国土研究,1996,12(3):34－39【2】国家林业局.中国湿地保护行动计