湿地同时兼具陆生和水生生态系统的属性,也具有动态和静态系统的特点。因此,可通过湿地内养分物质的转移来区分它与陆地和水生生态系统的不同特点。
湿地作为生态系统研究,仅仅开始于上世纪40年代。在生态系统水平上开展研究的好处是:对颗粒物的过滤能力显而易见;便于了解养分分解的系统过程和养分转化的方式。
湿地不仅具有内在价值,已有很多研究者量化它们的货币价值。事实上,湿地最显著的经济意义在它能吸收人类产生的废弃物。
湿地演替的时间尺度。湿地植物从浅水到陆地群落组建通常需要几周或几千年的时间。湿地作为水生和陆生生态系统的过渡阶段,水资源水平的变化将可能导致湿地向任何一种生态系统的演化。尽管有诸多案例表明,湿地能在较长时期内稳定存在,甚至具有水生生态系统的倾向。但湿地普遍的演替趋势是:水资源减少,并向干旱化趋势转变。水资源水平的下降可由内生和外生进程引起。湿地植物生长本身就产生内生进程,而外生进程通常源于外部因素。因废弃物分解而造成湿地床面的抬升,这是内生过程;因湿地水流而引起悬浮物的沉降,这是外生过程。很多情况下,湿地演替由内生和外生过程共同作用。另外,人类干扰也是湿地向陆地转变的主要因素,如排污、植被采伐等。目前,富营养化是最重要的干扰方式。
因此,要使湿地成其为湿地,必须在较长时期内保持其环境中水资源的稳定。
在湿地环境相对稳定的条件下,可通过内生进程来控制湿地植被的演替。可运用于养分循环有关的三个生态学原理来研究植被演替进程:首先,养分循环是开放的,意味着与养分形成有关的高通量流动,养分循环的主导方式是无机元素;随着内生进程的推进,养分逐渐以生物量和枯有机质的形式被存储;随着与输入和输出相关养分的大量存储,养分循环逐渐关闭。此时,系统捕获养分的能力随着时间的推移而提高。
由于演替,湿地发生了变化,三个养分循环原则也将改变。如果把湿地作为长期的养分存储与循环基地,维持其自身稳定的理想的时间尺度变成了关键。在许多情况下,尤其是集水发生的情况下,湿地可能被认为是一种短暂的生态系统。
随着湿地保护的加强,人工湿地(重建的,沿河创建的)被用于点源物质的吸收或富集物的吸收。现有研究结果表明,人工湿地在吸收点源物质时,没有特殊的效果。而且,这些点源物质主要通过土壤的过滤而系统。然而,有研究者通过添加碳来提高发硝化细菌活性而促使基本可溶性养分去除进程达到最大化,这是未来研究的方向。沿河湿地的植被,因常对水流、愉悦和鱼类迁徙产生影响,从而不受欢迎。然而,在愉悦价值不大和鱼类迁活动不频繁的地方,这仍然是富营养物质的主要吸收方式,虽然它没有化学吸附能力那么强。
上述资料主要来源于外文文献。考虑到文献的进一步整理,参考文献暂略。
HOWARD-WILLIAMS,1995 Cycling and retention of nitrogen and phosphorus in wetlands:a theoretical and applied perspective。FRESHWATER BIOLOGY SPECIAL REVIEW。15:391-431.
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