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亚热带红壤丘陵区湿地松人工林生态系统碳素贮量与分布研究

第29卷第1期江西农业大学学报Vol.29,No.1 2007年2月Acta Agriculturae Universitatis J iangxiensis Feb.,2007

文章编号:1000-2286(2007)01-0048-07

亚热带红壤丘陵区湿地松人工林

生态系统碳素贮量与分布研究

涂洁1,2,刘琪1,33

(1.南昌大学环境工程与科学学院,江西南昌330029;2.南昌工程学院,江西南昌330029;3.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101)

摘要:利用标准样方法对19a生湿地松人工林生物量、碳素含量、贮量及其空间分布进行测定。结果表明,湿地松各器官的碳素含量在50.92%～54.38%波动,排列顺序为树叶>树枝>树根>树干>树皮,且各器官的碳素含量随树龄增长而提高。林冠上层与下层叶的碳素含量比中层叶的碳素含量低,但差别不大;下层枝条碳素含量明显比上、中层枝条高。灌木层、草本层、凋落物层的碳素含量依次为45.16%、42.28%、40.88%;土壤层碳素含量平均为0.43%,且随土壤深度的增加而明显递减。湿地松各器官碳贮量与其生物量成正比例关系,排列顺序为树干>树根>树皮>树枝>树叶。随着树高的增大,树干碳贮量在乔木层中所占比例逐渐下降,树皮碳贮量所占比例处于一个缓慢上升的状态,枝叶碳贮量所占比例在10～12m段出现最大值。湿地松林生态系统碳贮量(C)为121.94×103kg/h m2,其中乔木层为86.78×103kg/h m2,占整个生态系统总贮量的

70.67%,下木层为0.6×103kg/h m2,占0.49%,凋落物层为8.86×103kg/h m2,占7.27%,林地土壤(0～

60c m)为26.3×103kg/h m2,占21.57%。根据以上数据,得出湿地松林年净生产力约为7.61×103kg/h m2?a,有机碳年净固定量(C)为4.54×103kg/h m2?a。

关键词:湿地松人工林;碳素含量;碳贮量;碳分配;亚热带红壤丘陵区

中图分类号:S718.55+4 文献标识码:A

Carbon Storage and D istri buti on of the P inus elliottii

Forest Ecosyste m i n Subtropi cal Red Soil Hilly Area

T U J ie1,2,L I U Q i-J ing1,33

(1.I nstitute of Envir onmental Engineering and Science,Nanchang University,Nanchang330029,China;

2.Nanchang I nstitute of Technol ogy,Nanchang330029,China;

3.I nstitute of Geographical Science and Natu2 ral Res ources Research,Chinese Acade my of Science,Beijing100101,China)

Abstract:The bi omass,carbon content,st orage and distributi on in P inus elliottii p lantati on were studied by means of sa mp le p l ot.The results showed that the carbon contents in different organs of P.elliottii trees ranged fr om50.92%t o54.38%,and decreased in the order of leaf>branch>r oot>bole>bark.The carbon contents varied with layers in the canopy and increased with devel opment of trees.The carbon content in the leaves of upper and l ower layer was l ower than that in the leaves of the m iddle,and the carbon content in the branch of the l ower layerwas higher than that of the m iddle and the upper.The carbon contents in shrub,herb and litter fl oor were45.16%,42.28%and40.88%,res pectively.The average of carbon content in the s oil was0.43%and declined with s oil dep th.The carbon st orage in different organs was positively related t o the

收稿日期:2006-10-13

项目基金:国家重大基础研究项目(2002CB4125)和中国科学院生态网络野外台站基金

作者简介:涂洁(1980-),女,在读博士,研究方向:区域生态生产力,E-mail:tujie8058@https://www.wendangku.net/doc/3212309281.html,。

第1期涂洁等:亚热带红壤丘陵区湿地松人工林生态系统碳素贮量与分布研究bi omass of corres ponding organs and decreased in the order of bole >r oot >bark >branch >leaf .The carbon st orage accumulated by ste m declined with the increase of height .The bark carbon st orage rati o sho wed a trend of sl ow increase with the increase of height .The p r oporti on occup ied by the carbon st orage in branch and leaf reached maxi m u m bet w een 10m and 12m in the canopy .The t otal carbon st orage in P .elliottii p lantati on e 2cosyste m a mounted t o 121.94×103

kg ?hm

-2

,of which overst orey st ored 86.78×103kg ?hm

-2

,accounted

for 70.67%.The underst orey,litter fl oor and s oil within the dep th fr om 0t o 60c m accounted for 0.49%,7.27%and 21.57%,res pectively .The annual net p r oductivity of P .elliottii trees was 7.61×103

kg ?hm

-2

-1and annual carbon st orage was up t o 4.54×103kg ?h m

-2?a -1

Key words:P inus elliottii p lantati on;carbon content;carbon st orage;carbon distributi on;subtr op ical red s oil hilly area

1　引　言

森林是陆地生物圈的重要组成部分,其维持的碳库占全球总碳库的46.3%,而植被部分维持的碳

库占全球植被碳库的77.1%[1]

。1850～1998年间因全球土地利用方式变化而释放的CO 2累积达(126±55)Gt,其中约89%来源于森林的变化[1,2]

。因此,森林生态系统在维护区域生态环境和全球碳平衡

方面起着极其重要的作用[3,4]

。国外对通过森林资源管理和造林等行为带来的碳吸存效益的研究较多[5～7],而我国在这方面的研究较少[8～10]。与国外相比,我国对森林碳循环的研究起步较晚,仅近年来,方精云等[11,12]

、刘国华等[13]

、王效科等[10]

、周玉荣等[14]

推算了我国50年来森林碳库及其动态变

化。赵敏等[15]

得出了中国森林植被的总碳贮量和碳密度,并分析了气候因子对森林植被碳贮量的影响。

无论按何种尺度估算森林的碳素贮量,大多数都是直接或间接以森林植被生物量的现存量(或土

层质量)乘以生物量(或土壤)中碳素密度推算而得[16]

。国内外大多数学者在估算森林植被碳素贮量(C )时,通常采用0.5g/g 或0.45g/g 作为森林植被的平均碳素密度[10,12,17～19]。然而许多研究表明,不同的森林类型,由于组成树种不同,其植被及同一种植物不同器官中的碳素密度明显不同[20～24]

。即使

是同一森林类型,在不同的气候带,林木各器官碳素密度的算术平均值也有一定的差异[20,23]

。同时,在

不同地区不同森林植被或相同森林植被下,土壤中的有机质(碳)的密度差异很大[25]

。因此,有必要对各种气候带、各种森林类型的植被和土壤碳素密度进行研究。

湿地松(P inus elliottii )原产美国东南部,自引种以来,在长江以南大部分地区都有较好的生长表现,已成为我国普遍引种的造林绿化和用材树种[26]

,而目前对其碳循环方面的研究少见报道[27]。本文对湿地松人工林生态系统碳素含量、碳贮量及其空间分布特征进行研究,旨在了解亚热带森林生态系统碳循环特征,并且为减少我国森林碳循环研究中的不确定性提供基础数据。

2　研究地区与研究方法

2.1　研究地区概况

试验地位于江西省泰和县中国科学院千烟洲试验区内,地理位置为115°04′13″E,26°44′48″N,具体

概况见相关文献[28]

。2.2　研究方法2.2.1　湿地松林生态系统生物量的测定　2006年5月～6月在千烟洲试验区湿地松样地内进行生物

量的测定,分别在阴坡向和阳坡向设置面积为20m ×20m 的样方各4块,对样方内所有湿地松进行每木调查。在每木调查的基础上,选取各径级标准木伐倒,地上部分采用1m 区分段“分层切割法”测定

标准木干、皮、枝(分当年生枝和老枝)、叶(分当年生叶和老叶)鲜重;地下部分采用“分层挖掘法”

(0～20c m ,20～40c m ,40～60c m )分别测定根头、大根(>0.5c m )、粗根(0.2～0.5c m )、细根(<0.2c m )鲜重。同时,在每个样方四角及中心位置设置1m ×1m 的小样方5块,收集每块小样方中全部灌木、草本和现存凋落物。将灌木层所有种类植物混合后分别测定叶、茎、根的鲜重,草本层按地上部分和地

94?

　江西农业大学学报第29

卷

图1　不同林冠层叶的碳素含量

Fig .1　Comparis on of carbon contents in the

leaves fr om different

layers

图2　不同林冠层枝的碳素含量

Fig .2　Comparis on of carbon contents in the

branches fr om different layers

下部分分别称鲜重。在测定各部分鲜重的同时取植物样,所有植物样必须先在105℃下杀青20m in,再在70℃下烘干至恒重,计算其含水率。乔木层采用相对生长法估算全林生物量[29]

。

2.2.2　样品采集及化学分析方法　在所有小样方中挖取土壤剖面,分层(0～20c m ,20～40c m ,40～60c m )采集土壤样品,每层3个重复,按各层分别混合后取部分土,于室内风干后磨碎,用于含水率和含碳量分析。同时用环刀法测定土壤容重,根据容重计算单位面积土层重量。烘干的植物样经磨碎后用于

碳素含量的测定,植物、土壤样品中的碳素含量采用重铬酸钾-水合加热法测定[30]

。2.2.3　生态系统碳贮量的计算　植物和地表现存凋落物碳贮量以其生物量或现存量乘以其碳素含量

计算得到,土壤碳贮量则是土壤有机碳含量、土壤容重和土层厚度三者的乘积。

3　结果与分析

3.1　湿地松林生态系统中各组分碳素含量

3.1.1　乔木层碳素含量　由表1可见,湿地松林各器官中碳素含量为50.92%～5

4.38%,其中树叶、

树枝、树根的碳素含量较高,树干和树皮的碳素含量较低,按碳素含量的高低排列顺序为树叶>树枝>树根>树干>树皮。另外,从不同年龄树枝和树叶碳素含量的测定结果可以看出,随着湿地松林年龄的

增长,各器官的碳素含量也相应地提高,这可能与各器官的老化程度有关[16]

。

表1　湿地松中不同器官碳素含量

Tab .1　Carbon con ten t i n d i fferen t organ s of P inus elliottii

组分树干

树皮

树叶

当年生叶

老叶

树枝

当年生枝

老枝

树根

细根

粗根

大根

根头

碳素含量51.41

50.92

52.62

54.38

51.18

52.26

51.37

51.77

52.66

51.28

平均值

53.50

51.72

51.77

由图1可看出,叶中碳素含量随着林冠层次的不同

而发生变化,上层叶与下层叶的碳素含量较低,分别为52.97%和52.78%;中层叶碳素含量较高,为54.56%。同样地,不同林冠层枝条的碳素含量也存在差异(图2),下层枝条的碳素含量为53.21%,明显高于上层枝条(50.94%)和中层枝条(51.53%),这主要是由下层枝条

年龄较大所致[31]

。3.1.2　林下植被、现存凋落物及土壤碳素含量　从表2可看出,灌木层、草本层、凋落物层和土壤层中的碳素含量平均值依次为45.16%、42.28%、40.88%和0.43%。总体看来,灌木层的碳素含量高于草本层,表现出随着植物个体高度或组织木质化程度的降低,其碳含量相应减

少的趋势[32]

。另外,由于凋落物中的部分有机物已被分解,其中部分碳以有机质的形式进入土壤,而大部分碳则以CO 2的形式释放到大气中,使其碳素含量相对比地上各层次植被的碳素含量低。

土壤中碳含量由表层向深层依次降低,0～20c m 土层含碳量较高,为0.65%,其次为20～40c m 土层和40～60c m ,分别为0.37%和0.26%。土壤容重平均为2.07g/c m 3

,各层次间变化不大。根据容重和碳素含量

得出0～20c m 、20～40c m 、40～60c m 土层的碳素密度分别为2.60kg/m 2

、1.60kg/m 2

和1.06kg/m 2

。0～20c m 层的碳素密度最高,约为20～40c m 层的1.6倍,为40～60c m 层的2.5倍。可见,碳素密度与

?05?

第1期涂洁等:

亚热带红壤丘陵区湿地松人工林生态系统碳素贮量与分布研究图3　乔木层各器官生物量及分配 Fig .3　B i omass and its distributi on in tree st

orey

图4　乔木层各器官碳贮量及分配 Fig .4　Carbon st orage and distributi on in tree st

orey 图5　乔木层各器官所占比例垂直变化 Fig .5　Vertical changes of carbon st orage

percentages in different organs

碳含量的变化相类似,随土壤深度的增加而明显递减,碳素密度主要受土壤有机碳含量的影响。一些研究表明,土壤容重、土层、土壤有机质含量间存在

湿地生态系统的修复

湿地生态系统的修复湿地实际上包含多样的环境，这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位，经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相，这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例，本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例，虽然规模较小，但是做了很好的尝试，很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了，它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容，找不到足够的字典，原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名，没有英文学名的标注，在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方，仅供参考。一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇，通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》，称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地（wetlands）作了如下定义：“湿地，不管是天然的，还是人工的；也不论是永久的，还是短时的；是停滞的，还是流动的；是淡水、半咸水、还是咸水，凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域，都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽，包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领，日本的湿地，根据地形等条件，可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样，包括了多种环境下形成的湿地。表1. 湿地分类表

⒈ 自然湿地如表1所示，自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”，高层湿原中有多样的水苔生长繁茂，好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富，芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”，沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处，低层湿原都分布在低地，有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润，是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域，而涌水湿地是分布在气候温暖的地域，形成毛毡苔类的特有植被。此外，还有雪、河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。在海岸和近海的河口处，有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没，在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中，生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中，生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂，成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林，分布在日本九州以南的地区。湿地与人类生活密切相关，在日本的水稻生产区，从开始水稻生产的2000多年来，已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大

生态系统服务功能分类与价值评估探讨

生态系统服务功能分类与价值评估探讨* 王伟1 陆健健 2** (1上海大学生命科学学院,上海200444; 2 华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海200062) 摘要生态系统服务功能及其价值评估研究是当前生态学研究的热点,对于促进生态系统可持续管理具有重要作用。目前,在生态系统服务功能分类及价值评估方面,还没有形成比较系统的理论;在服务价值的评估方面,国内相关研究多数套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算,缺少针对性和探索性。总结近年来笔者在这方面的研究得失,并综合前人的研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出核心服务功能、理论服务价值与现实服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能及其价值评估研究作为实例,论证所提出的新概念。生态系统服务功能及价值评估研究的最终目的是为生态系统管理决策者提供信息,因此服务价值评估的意义不在于对每一项服务功能价值的精确估算,甚至不需要计算一个生态系统所有的服务功能价值,而应抓住一个或几个有计算依据的核心服务功能。提出理论服务价值概念的主要目的在于同现实服务价值的比较,量化某服务功能的退化程度,明确后续生态恢复和重建的主要目标,并可在一定程度上作为生态恢复的重要指标。关键词生态系统服务,分类,价值评估中图分类号 Q148 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)11-1314-03 An approach on ecosystem services classification and valuation.WA NG Wei 1 ,L U Jianjian 2 (1School of L if e Science,Shanghai Univ ersity ,Shanghai 200444,China;2State Key Labor atory of Estuar ine and Coas tal Resear ch,East China N or mal University ,Shanghai 200062,China).Chinese Jour nal of Ecology ,2005,24(11):1314~1316. T he study of ecosystem serv ices and their valuation i s a ho t pot issue in eco logy,which plays an important role in boosting sustainable ecosystem management.At pr esent,there are no systemic theories in ecosystem services classification and valuat ion,and most domestic studies are focused on the repeated estimation o f some prevalent ser vices by using established methods,w ithout any pertinence and exploration.Based on our previous studies and related liter atures,this paper put fo rward a new classification system of ecosystem services,and named t hree new concepts,i.e .,top dr aw er ecosystem serv ices,theor etical value,and actual value.A case study o n t he Sangyang wetland of Wenzhou further illustr ated these classification system and new concepts.It is sug gested t hat if t he main purpose of ecosystem serv ices study is to serve decision making,it is no need to evaluate all the ecosystem services of a regio n accurately and roundly,w hile the v aluation of several top dr aw er ecosys tem services is sufficient.T he co mparison of theoretical and actual values could help to analyze the degree of e cosystem degeneration and ev aluate the process of ecolog ical r esto ration.Key words ecosystem ser vices,classification,valuation. *国家重点基础研究发展规划项目(2002CB412406)和国家自然科学基金重点资助项目(40131020)。**通讯作者收稿日期:2005-01-17 改回日期:2005-04-20 1 引言生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,包括对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能[19] 。生态系统服务功能及其价值评估研究对于促进生态系统可持续管理具有重要作用[9,15,17,20,24]。在生态系统服务功能的分类方面,Daily [19]、Costanza [18]、Norberg [23]、欧阳志云等[10,11]、童春富等[16]和de Groot 等[21]都曾对服务功能的分类提出各自的观点,但各种分类框架不尽相同,国内外在生态系统服务功能的价值评估方面存在很大争议,尚未形成让公众和学术界普遍接受的评估体系。目前,国内相关研究多数是对某区域的生态系统服务功能的概述式评估,基本上是套用现成公式计算服务功能[2~8,12~14],缺乏针对性和探索性。本文总结笔者前期经验和教训研究,将生态系统服务功能进行新的分类,提出核心服务功能、理论服务价值与现实服务价值的概念,并以温州三湿地生态系统服务功能分类和价值评估研究作为实例阐述所生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2005,24(11):1314~1316

国际湿地生态系统保护与评估的研究

国际湿地生态系统保护与评估的研究 20世纪初，受益于新科技和新方法的应用，国际上有大量湿地研究成果问世，对湿地的认识开始从感性上升到理性，并开始走向系统与综合研究，近年来，湿地保护研究内容增多，领域扩大，几乎涵盖湿地科学研究的各领域的主要方面，包括湿地过程研究、湿地功能研究、湿地评估研究、湿地健康研究、湿地恢复研究、湿地利用分析和评估研究、湿地保护与产业发展策略研究。 1. 2."1湿地过程研究湿地过程成为近年来湿地科学的研究热点。湿地处于水体和陆地的交界处，在生物地球化学循环中发挥着重要作用（袁军，吕宪国，2004）。湿地的一些关键功能对许多地区的可持续发展起着非常重要的作用。在1996年国际地圈-----生物圈计划（IGBP）召开湿地研讨会后，全球分析，揭示与建模（GAIM）计划、水循环生物学（BAHC）计划、IGBP数据信息系统（IGBP-DIS）、国际全球大气化学计划（IGAC）、土地利用与土地覆盖变化计划（LUCC）联合发表报告认为：湿地面积约占千秋面积的1%，但对于陆地、大气圈、水圈作用系统中的绝大部分的生物地球化学通量有关。该报告提出了一地湿地参数化方案，目的是将湿地更好的合并到全球路面参数方案中，从而确定生物地球化学通量与地表覆盖之间的精确关系。通过这种关系，可以更好的利用陆地覆盖的观测数据和历史数据来推断某些生物地球化学通量的变化以及影响大气辐射平衡的CH 4、"CO2等气体的循环，并提出9个影响湿地痕量物质生物地球化学循环的重要基本参数: 水文、温度、初级生产量、植被、土壤类型、含盐量、化学成分、有机物及沉淀物的迁移、地形与地貌（吕宪国，2009） 1.

湿地生态系统的地球化学研究

ISSN100922722 Marine Geology Letters　海洋地质动态 2006,22(11)∶7—12文章编号:100922722(2006)1120007206 湿地生态系统的地球化学研究王红晋1,2,叶思源2,杜远生1 (1中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074;2青岛海洋地质研究所,青岛266071) 摘　要:湿地作为一个特殊的生态系统,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用。总结概括了当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状,包括湿地生态系统中的持久性有机污染物(POPs)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面。关键词:湿地;POPs;重金属;碳;氮;磷;稳定同位素;环境意义中图分类号:P941.78 文献标识码:A 根据Ramsar公约对湿地的定义,湿地系天然或人工,长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。湿地作为水陆过渡带,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用,因此湿地成为当前研究的一大热点。本文将从湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷和硫的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面,总结概括当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状。 1　湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)与重金属研究 1.1　持久性有机污染物(POPs) 持久性有机污染物(PO Ps)是指对于生物代谢、光解、化学分解等具有很强的抵抗能力的天然或人工合成的有机污染物。PO Ps具有半收稿日期:2006208204 作者简介:王红晋(1979—),女,在读研究生,从事生态地球化学研究.Email:whongj228@https://www.wendangku.net/doc/3212309281.html, 挥发性,能够在大气环境中长距离迁移和沉积,从而在那些从来没有使用过PO Ps的地区也能找到其存在,并很难分辨来源。因此,国际组织已经呼吁开展全球性的行动以减少和消除这些物质。目前,国内对湿地系统的POPs研究还比较少。目前,对POPs的测量分析主要是采用气相色谱-质谱法。利用此方法可以研究湿地各介质PO Ps的污染状况、污染来源[123]及生物富集效应[4]。POPs的污染来源主要是由人类活动造成的,如垃圾、木材、煤和石油等的燃烧,还有城市污水的排放;大气沉降也是污染物的一个重要来源。面对POPs的污染日益加重,很多学者将目光投注在利用建立人工湿地来吸收降解污染物,但对天然湿地中POPs污染物处理的研究几乎没有。湿地作为一个特殊的生态系统,其环境意义不容忽视,一旦被破坏,后果同样很严重。因此,我们应加强对天然湿地的环境治理与保护。 1.2　重金属重金属是一类典型的累积性污染物,可通过食物链逐渐传递富集,在某些条件下可以转化为毒性更大的金属有机化合物,过高的重金属浓度对植物及鱼类等影响显著。湿地重金属

人工湿地处理技术简介

人工湿地处理技术简介人工湿地处理技术是利用生态工程的方法，在一定的填料上种植特定的湿地植物，建立起一个人工湿地生态系统，当水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。该技术具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的湿地植物还具有美化环境的作用。适用范围经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。一、人工湿地系统的构造人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统 ①湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。填料在人工湿地中为植物提供物理支持，为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的，污染物的特征不同而有不同的填料选择。一般来说，以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。对脱N 除P要求高的，可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性，达到同时脱N除P的目的。现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径，原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小，能够形成渠流，并且堵塞现象发生少，不易分散。 ②水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定土壤的透水性。可用于组合式湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。二、人工湿地系统的类型人工湿地系统根据湿地中主要植物类型可分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水

湿地生态质量评价规范

ICS 65.020.20 B 62 DB11 北京市地方标准 DB XX/ XXXXX—XXXX 湿地生态质量评估规范 Assessment specification for wetland ecological quality （征求意见稿） -XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

目次前言.................................................................................................................................................................... I I 1范围.. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4评估技术框架 (2) 5指标选取与赋值 (3) 6赋值标准 (3) 7附加分 (6) 8计算方法 (6) 9等级划分 (6) 参考文献 (7)

前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由北京市园林绿化局提出并归口。本标准由北京市园林绿化局组织实施。本标准起草单位：中国林业科学研究院湿地研究所、北京市园林绿化局野生动植物保护处。本标准主要起草人：崔丽娟、张曼胤、黄三祥、李伟、马牧源、魏圆云、赵欣胜、刘润泽、康晓明、郭子良、肖红叶、杨思、徐卫刚。

湿地生态质量评估规范 1 范围本标准规定了湿地生态质量评估的评估技术框架、指标选取与赋值、赋值标准、计算方法和等级划分等内容。本标准适用于北京地区的湿地生态质量评估。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB 3838-2002 地表水环境质量标准 GB/T 24708-2009 湿地分类 GB/T 26535-2011 国家重要湿地确定指标 GB/T 27647-2011 湿地生态风险评估技术规范 GB/T 31759-2015 自然保护区名词术语 LY/T 2090-2013 湿地生态系统定位观测指标体系 3 术语和定义 GB/T 24708-2009、GB/T 26535-2011、GB/T 27647-2011、GB/T 31759-2015、LY/T 2090-2013确定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 湿地生态质量wetland ecological quality 湿地生态与环境的优劣程度，包括水环境质量、生境质量、物种多样性，及其承受的外部干扰等。 3.2 湿地生态需水wetland ecological water demand 湿地生态系统等维持本身功能所需要的水量。 3.3 植物相对丰度 species relative richness

湿地生态系统恢复技术

湿地生态系统恢复技术湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。我国湿地面积约2．5×107平方米，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。湿地生态系统特点：一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息

湿地生态系统设计

湿地生态系统设计引言城市的不断壮大，城市人口的不断增加，在城市人居环境中，不断地产生大量的生活污水，而现在城市污水对城市环境有着很大的危害，为保持城市的良好水质，合理利用水资源，结合小区环境景观，我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。设计理论一：湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一，利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用，人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成，在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物，通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化，去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割，能够彻底将污染物从系统中排出。二：人工湿地种植的水生植物具有观赏价值，构成了独特的怡人景观。三：人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用，但有占地面积较大的缺点。

建设步骤 1：污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统，引起堵塞，在一级湿地进水口设方孔格网，并利用穿孔管均匀布水，水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质，又设于路面以下不便于清理，一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞， 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接，二级湿地水流方式为上行流，由表面出水，表面积水深200mm，出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤，除去较大颗粒物，二级湿地填料采用较小颗粒碎石，能截流较细的颗粒物，提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大，是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流，填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管，一条支管直接进入下级湖，另一条支管进入出水槽，出水形成瀑布流入下级湖。 2：植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能；筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上

人工湿地

人工湿地人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。（3）垂直水流型人工湿地处理系统。 [编辑本段] 人工合成湿地类型地表流人工湿地

人工湿地

人工湿地人工湿地(artificial wetland )：由人为因素形成的湿地。如水田、水库、运河、盐田及鱼塘等。人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。目录简介概念特点人工合成湿地类型地表流人工湿地潜流式人工合成湿地

污染物去除机理 1.湿地基质的过滤吸附作用 2. 湿地植物的作用 3. 微生物的消解作用人工湿地的优缺点人工湿地植物的选择与配置概念人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。特点人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。（3）垂直水流型人工湿地处理系统。人工合成湿地类型地表流人工湿地

潜流式人工合成湿地人工湿地的核心技术是潜流式湿地。一般由两级湿地串联，处理单元并联组成。湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质，种植不同种类的净化植物。水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化，对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率；此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准，再通过排水系统排放。垂直流潜流式人工湿地：在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层，达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统，其优点是占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，整个系统可以完全建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。

湿地生态系统的服务价值评价

湿地生态系统的服务价值评价 1 湿地的概述湿地指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动或为淡水、半咸水或咸水的水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。湿地生态系统是地球表面三大生态系统之一,位于陆地与水体之间,兼有水、陆两者的生态功能。湿地生态系统服务价值上主要表现为直接使用价值、间接使用价值、选择价值、存在价值。湿地生态系统服务的内涵大致可分为：提供产品、防洪减灾、调节作用、保护生物多样性、社会文化载体等。 2 湿地生态系统服务价值评估原理及内容运用环境经济学、资源经济学、恢复生态学等原理，在概括湿地自然资源和社会经济条件的基础上，根据湿地开发利用与生态建设的实际状况，辨识湿地生态类型及其服务功能。根据评价目的和评价原则，建立符合区域特征的湿地评价指标体系，在当地相关部门进行收集相关资料和数据。通过开展实地调研，收集湿地资源和环境以及社会经济的资料和数据，明确湿地生态系统服务功能，细化评价指标，确定计算参数，重点进行湿地生态系统服务功能及其经济价值评估研究。 3 湿地生态系统服务价值评估方法湿地功能及其价值的多样性决定了其评价方法的多样性。针对不同的生态服务功能，有不同的评价方法。这些评估方法各有优缺点，使用的范围也有所不同。

4 结论湿地生态系统服务价值评估的难点在于如何准确描述和评价系统的结构和功能、以及不同人群从中获得的收益以及价值之间的关系。 1997年英国《自然》杂志的公开评估中，认为全球生态系统的价值是33万亿美元，其中全球的湿地生态系统又占45%，估计为14.9万亿美元。2002年瑞士的拉姆沙研究会的一项研究也认为，全球每年的湿地价值总计约为15万亿美元。其中，全球的港湾是22382美元/每年每公顷，共计4.1万亿美元；海滩、海床、海藻、海草等是19004美元/每年每公顷，总计为3.8万亿美元；珊瑚是6075美元/每年每公顷，总计为0.37万亿美元；潮汐湿地和红树类植物是9990美元/每年每公顷，总计为1.64万亿美元；沼泽、涝原（漫滩）是19580美元/每年每公顷，总计为3.23万亿美元；湖泊、河流为8498美元/每年每公顷，总计为1.7万亿美元。然而历史上，湿地一度被当做废弃地处理，盲目开发利用造成了大量湿地资源的退化和丧失。20世纪90年代中期，中国已有50%的滨海滩涂不复存在，消失了近1000个天然湖泊。联合国2000年所作的一项估计曾显示，伊拉克90%的自然湿地已经消失，而排灌工程和水坝阻止河流

人工湿地分类

人工湿地设计
1、人工湿地技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水进行处理的技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用吸收养分。人工湿地对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。人工湿地系统的出水质量好，可使污水资源化，实现中水回用于绿化，种植具景观价值的湿生植物可改善生态住宅小区的景观状况。人工湿地由五部分组成： A、具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石； B、适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇、美人蕉、旱伞草、菖蒲等； C、水体(在基质表面上或下流动的水)； D、好氧或厌氧微生物种群和微型动物。
人工湿地组成
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其中湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用： A、显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶)； B、湿地植物可将大气氧传输至根部，使根在厌氧环境中生长； C、增加或稳定土壤的透水性。一般人工湿地系统都具有如下特点： A、建造和运行费用便宜； B、易于维护，技术含量低； C、可进行有效可靠的废水处理； D、可缓冲对水力和污染负荷的冲击； E、可产生效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教育。净化主要经过以人工湿地的污染物净化过程涉及物理、化学和生物多方面的综合作用，下几个途径： A、过滤、截留去除颗粒物：除去含有 C、N、P 的有机及无机颗粒物和悬浮固体； B、通过湿地介质的吸附、络合和离子交换等作用去除磷和金属离子； C、通过湿地微生物的作用（氧化—还原反应、吸收降解），降解有机污染物，并去除水体中的氮； D、通过植物生长吸收去除水体中的氮磷，富集金属离子。
人工湿地脱氮系统
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生态系统服务功能

湿地生态系统服务功能分析 ——以鄱阳湖为例摘要：湿地是地球上一种重要的生态系统，具有多种生态服务功能。本文以鄱阳湖为例对其生态系统的服务功能进行分析，。作为一种特殊的湿地生态系统类型, 鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。研究结果表明,鄱阳湖主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水, 调节气候, 降解污染, 固定C 释放O2 , 控制侵蚀、保护土壤, 参与营养循环。因此,只有合理开发洞庭湖湿地资源,保护好洞庭湖区湿地生态环境,才能实现鄱阳湖区湿地资源的可持续利用,保证湖区经济的可持续发展。关键字：湿地；鄱阳湖；生态系统；服务功能湿地(Wetlands)是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是地球自然生态系统的重要组成部分，是自然界最丰富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。在抵御洪水、调节径流、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有其它生态系统所不能替代的作用。湿地生态系统每年提供的服务功能价值相当于419万亿美元，占全部生态系统的14．7 ，占全球自然资源总价值的45％。被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“文明的发源地”和“物种的基因库”。但湿地生态系统具有其脆弱性的一面，随着社会和经济的发展，全球约8O %的湿地资源丧失、退化或破碎化，严重影响了湿地区域生态、经济和社会的可持续发展。本文将对湿地生态服务功能进行分析，对湿地资源可持续利用和湿地恢复与重建具有重要意义。鄱阳湖是我国第一大淡水湖,鄱阳湖区丰富且优良的生态服务功能, 对湖区及周边地区有着十分重要的意义, 它作为候鸟的栖息地对珍贵鸟类保护及其对长江洪峰的调控功能, 对整个长江下游都具有十分重要的意义。有鉴于此, 本文对鄱阳湖区近几年的各类数据及相关研究结果进行分析, 重点对鄱阳湖区生态服务功能进行了探讨。 1 鄱阳湖湿地的特点 1. 1 鄱阳湖湿地生态系统特征鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊, 它季节性涨水, 具有高水是湖, 低水似河的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2, 平水期面积279 700 hm2, 丰水期面积390 000 hm2 。鄱阳湖是在赣江、抚河、信江、饶河、修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、水落滩出。5大河汇入鄱阳湖, 经调蓄后, 由湖口入长江。因此, 鄱阳湖被称为是吞吐型河成湖, 它上承五水, 下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。鄱阳湖还是一个季节性的湖泊, 高水湖相, 低水河相, 有丰水一片, 枯水一线的独特景观。鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖, 光照充足, 无霜期长。多年平均水温18. 3 ! , 年平均降雨量为1 474. 2 mm, 多年平均蒸发量为1 003. 7mm。鄱阳湖的植物群落可分为4 个带: 湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138 种, 贝类87 种, 虾蟹类24 种; 鸟类310 种, 隶属17 目55 科; 兽类47 种; 两栖类30 种。 1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露, 淹没或显露的日期、范围和持续时间, 主要取决于水位变幅、地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替, 直接影响到植被的演替以及土壤的发育, 进而影响其栖息的动物, 那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化, 因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。朱海虹根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分, 具体如下:18~ 16 m,地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短, 退水早, 连续显露时间长, 光照充足, 植物生长茂密；16~ 14. 2 m,地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密, 生物量很高, 可以达到1 716g/ m2；14. 2~ 13. 8m,地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土, 地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带；13. 8 m 以下, 13. 6 m 以下高程全年被水淹没。地貌类型为河道。土壤保持原始沉积物的特点。植被类型为典型的沉水植物。 2 鄱阳湖湿地的生态服务功能分析生态系统服务功能是指在生态系统及其生态过程中所形成并维持人类赖以生存的环境条件和效用,是通过生态系统功能直接或间接得到的产品和服务。这种由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务功能和非自然资本结合在一起产生了人类福利。湿地生态系统不仅具有丰富的资源，还有巨大的环境调节功能和生态效益，各种类型的湿地生态系统在保护生物多样性、维持淡水资源平衡、均化洪水、调节区域小气候、降解污染物和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要功能，主要表现在以下几个方面。 2.1 鄱阳湖湿地的生态功能分析 2.1.1 涵养水源、调蓄洪水功能湿地生态系统涵养水分功能主要为: 截流降水、增加土壤下渗、抑制蒸发、缓和地表径流和增加降水等。鄱阳湖是长江中游最大的天然水流量调节器, 据研究, 鄱阳湖对五河洪水具有明显的调蓄作用: 1953~1993 年,

人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用

人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用随着社会经济的发展，人口数量的剧增，各种污染也相应增加。其中水污染（工业废水、生活污水、农业面源污水）最为严重，据有关资料显示，我国已有85%的江河湖泊受到不同程度的污染，仅1994年全国城市废水排放量高达360亿吨，其中80%废水未经处理直接排入江河湖泊。进入21世纪以来，人们更注重生活质量的提高，无论是政府还是个人都认识到水污染问题的严重性，这就需要找到一条解决该问题的有效途径。一、人工湿地在废水处理中的应用人工湿地是近三十年来发展起来的一种废水处理新技术。1974年，自前西德首先建造人工湿地以来，该技术在美国、加拿大及欧洲一些发达国家得到迅速发展。我国人工湿地的研究起步较晚，于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程白泥坑人工湿地污水处理系统。目前，可以利用人工湿地处理各种类型的废水(Moshiri, 1993; Kadlec and Knight, 1996; V ymazal et al., 1998)，例如日常生活污水(Cooper et al.,1997; Schreijer et al.,1997)、采矿废水(Kleinmann and Girts,1987; Brodie et al.,1989; Howard et al.,1989; Wenerick et al.,1989) 、农业污水(Dubowry and Reaves,1994; Rivera et al.,1997)、垃圾渗出液(Dombush,1989; Trantman et al.,1989) 、富营养水体(DAngelo and Reddy,1994)。而人工湿地之所以被广泛地应用于废水处理，主要有三个原因： (1)它能够利用基质-微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等，来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化与无害化。 (2)它具有投资低(150～800元/吨)、耗能少、操作简单、运行成本低廉(0.1～0.2元/吨)的特点，因此有较高的经济效益(其基建和运行费用仅为传统二级处理的1/l0～1／2，胡康萍等，1991)。 (3)它作为一个生态系统，能维持生物多样性及构成景观的一部分，在去除污染物的同时，具有美化环境的功能，因此有较高的生态效益。二、湿地的定义与人工湿地的构建由于湿地种类繁多、分布广泛，而且不同湿地之间差异也较大，因此很难给湿地下一个明确的定义。1994年的《中国湿地生态环境保护规划》会议上对湿地的解释是：处于陆地与水域的交汇处，水位接近或处于地表面，或有浅层积水，一般以低水位时水深2米处为界，并具有以下特征：(1)至少周期性的以水生、湿生植物为植物优势种；(2)低层土主要是湿生土壤；(3)在每年的生长季节底层土被水淹没4个月以上。人工湿地是把选定的填料(如沙砾) 按一定的坡度填在一定长宽比及底面坡降的浅池内或低洼地中，在填料表层土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物(如水葫芦、菹草、芦苇等)，构成一个湿地生态系统。三、人工湿地的类型在废水处理中，主要应用两种类型，即表层流人工湿地（废水水平流动，通过湿地而沉淀）和渗漏人工湿地（废水垂直流入，经渗透沉积后排水去除），它们具有不同的作用，可以根据需要选择。目前，美国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、德国等国家已广泛应用表层流人工湿地来处理废水。废水从它表面流过，一般有一个或几个填料床组成，床底填有基质，并有防漏层来阻止废水渗入地下而污染地下水，在系统中种植一些水生植物如水葫芦、芦苇、菹草等，废水经常同表层水流相混合，在湿地内流动，持续时间一般为10天左右。这种类型的湿地，