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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 20 期摇 摇 2011 年 10 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
洋山港潮间带大型底栖动物群落结构及多样性 王宝强,薛俊增,庄摇 骅,等 (5865)……………………………
天津近岸海域夏季大型底栖生物群落结构变化特征 冯剑丰,王秀明,孟伟庆,等 (5875)………………………
基于景观遗传学的滇金丝猴栖息地连接度分析 薛亚东,李摇 丽,李迪强,等 (5886)……………………………
三江平原湿地鸟类丰富度的空间格局及热点地区保护 刘吉平,吕宪国 (5894)…………………………………
江苏沿海地区耕地景观生态安全格局变化与驱动机制 王摇 千,金晓斌,周寅康 (5903)………………………
广州市主城区树冠覆盖景观格局梯度 朱耀军,王摇 成,贾宝全,等 (5910)………………………………………
景观结构动态变化及其土地利用生态安全———以建三江垦区为例 林摇 佳,宋摇 戈,宋思铭 (5918)…………
基于景观安全格局的香格里拉县生态用地规划 李摇 晖,易摇 娜,姚文璟,等 (5928)……………………………
苏南典型城镇耕地景观动态变化及其影响因素 周摇 锐,胡远满,苏海龙,等 (5937)……………………………
放牧干扰下若尔盖高原沼泽湿地植被种类组成及演替模式 韩大勇,杨永兴,杨摇 杨,等 (5946)………………
放牧胁迫下若尔盖高原沼泽退化特征及其影响因子 李摇 珂,杨永兴,杨摇 杨,等 (5956)………………………
近 20 年广西钦州湾有机污染状况变化特征及生态影响 蓝文陆 (5970)…………………………………………
万仙山油松径向生长与气候因子的关系 彭剑峰,杨爱荣,田沁花 (5977)………………………………………
50 年来山东塔山植被与物种多样性的变化 高摇 远,陈玉峰,董摇 恒,等 (5984)………………………………
热岛效应对植物生长的影响以及叶片形态构成的适应性 王亚婷,范连连 (5992)………………………………
遮荫对濒危植物崖柏光合作用和叶绿素荧光参数的影响 刘建锋,杨文娟,江泽平,等 (5999)…………………
遮荫对 3 年生东北铁线莲生长特性及品质的影响 韩忠明,赵淑杰,刘翠晶,等 (6005)…………………………
云雾山铁杆蒿茎叶浸提液对封育草地四种优势植物的化感效应 王摇 辉,谢永生,杨亚利,等 (6013)…………
杭州湾滨海滩涂盐基阳离子对植物分布及多样性的影响 吴统贵,吴摇 明, 虞木奎,等 (6022)………………
藏北高寒草原针茅属植物 AM真菌的物种多样性 蔡晓布,彭岳林,杨敏娜,等 (6029)…………………………
成熟马占相思林的蒸腾耗水及年际变化 赵摇 平,邹绿柳,饶兴权,等 (6038)……………………………………
荆条叶性状对野外不同光环境的表型可塑性 杜摇 宁,张秀茹,王摇 炜,等 (6049)………………………………
短期极端干旱事件干扰后退化沙质草地群落恢复力稳定性的测度与比较 张继义,赵哈林 (6060)……………
滨海盐碱地土壤质量指标对生态改良的响应 单奇华,张建锋,阮伟建,等 (6072)………………………………
退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联 赵成章,任摇 珩 (6080)………………………………
延河流域植物群落功能性状对环境梯度的响应 龚时慧,温仲明,施摇 宇 (6088)………………………………
臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加———FACE研究 王云霞,王晓莹,杨连新,等 (6098)………………………
甘蔗 / /大豆间作和减量施氮对甘蔗产量、植株及土壤氮素的影响 杨文亭,李志贤,舒摇 磊,等 (6108)………
湿润持续时间对生物土壤结皮固氮活性的影响 张摇 鹏,李新荣,胡宜刚,等 (6116)……………………………
锌对两个品种茄子果实品质的效应 王小晶,王慧敏,王摇 菲,等 (6125)…………………………………………
Cd2+胁迫对银芽柳 PS域叶绿素荧光光响应曲线的影响 钱永强,周晓星,韩摇 蕾,等 (6134)…………………
紫茉莉对铅胁迫生理响应的 FTIR研究 薛生国,朱摇 锋,叶摇 晟,等 (6143)……………………………………
结缕草对重金属镉的生理响应 刘俊祥 ,孙振元,巨关升,等 (6149)……………………………………………
两种大型真菌子实体对 Cd2+的生物吸附特性 李维焕,孟摇 凯,李俊飞,等 (6157)……………………………
富营养化山仔水库沉积物微囊藻复苏的受控因子 苏玉萍,林摇 慧,钟厚璋,等 (6167)…………………………
一种新型的昆虫诱捕器及其对长足大竹象的诱捕作用 杨瑶君,刘摇 超,汪淑芳,等 (6174)……………………
光周期对梨小食心虫滞育诱导的影响 何摇 超,孟泉科,花摇 蕾,等 (6180)………………………………………
农林复合生态系统防护林斑块边缘效应对节肢动物的影响 汪摇 洋,王摇 刚,杜瑛琪,等 (6186)………………
中国超大城市土地利用状况及其生态系统服务动态演变 程摇 琳,李摇 锋,邓华锋 (6194)……………………
城市综合生态风险评价———以淮北市城区为例 张小飞,王如松,李正国,等 (6204)……………………………
唐山市域 1993—2009 年热场变化 贾宝全,邱尔发,蔡春菊 (6215)………………………………………………
基于投影寻踪法的武汉市“两型社会冶评价模型与实证研究 王茜茜,周敬宣,李湘梅,等 (6224)……………
长株潭城市群生态屏障研究 夏本安,王福生,侯方舟 (6231)……………………………………………………
基于生态绿当量的城市土地利用结构优化———以宁国市为例 赵摇 丹,李摇 锋,王如松 (6242)………………
基于 ARIMA模型的生态足迹动态模拟和预测———以甘肃省为例 张摇 勃,刘秀丽 (6251)……………………
专论与综述
孤立湿地研究进展 田学智,刘吉平 (6261)…………………………………………………………………………
甲藻的异养营养型 孙摇 军,郭术津 (6270)…………………………………………………………………………
生态工程领域微生物菌剂研究进展 文摇 娅,赵国柱,周传斌,等 (6287)…………………………………………
我国生态文明建设及其评估体系研究进展 白摇 杨,黄宇驰,王摇 敏,等 (6295)…………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*440*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*49*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄10
封面图说: 壶口瀑布是黄河中游流经秦晋大峡谷时形成的一个天然瀑布。 此地两岸夹山,河底石岩上冲刷成一巨沟,宽达 30
米,深约 50 米,最大瀑面 3 万平方米。 滚滚黄水奔流至此,倒悬倾注,若奔马直入河沟,波浪翻滚,惊涛怒吼,震声数
里可闻。 其形其声如巨壶沸腾,故名壶口。 300 余米宽的滚滚黄河水至此突然收入壶口,有“千里黄河一壶收冶之
说。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 20 期
2011 年 10 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 20
Oct. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41071037);吉林师范大学研究生创新科研计划项目(201111)
收稿日期:2011鄄06鄄20; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄19
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: liujpjl@ 163. com
田学智,刘吉平.孤立湿地研究进展.生态学报,2011,31(20):6261鄄6269.
Tian X Z, Liu J P. A prospect for study on isolated wetland. Acta Ecologica Sinica,2011,31(20):6261鄄6269.
孤立湿地研究进展
田学智,刘吉平*
(吉林师范大学旅游与地理科学学院, 四平摇 136000)
摘要:孤立湿地作为湿地的重要组成部分,在人类社会发展中作用逐渐凸显。 对术语“孤立湿地冶的定义国外进行较早,美国官
方将孤立湿地定义为与可流动水体不相邻或不通过地表水相联系的湿地,而我国仅提出了与孤立湿地相关的概念,如“环型湿
地冶、“碟型洼地冶、湿地的“景观破碎化冶等。 孤立湿地的类型与特征研究相对较少,没有形成完整的理论体系,仅提出孤立性、
水文连通性、生物连通性等特征。 孤立湿地的功能研究是孤立湿地研究的重点,从孤立湿地的气候、水文和水质、生境等功能进
行阐述。 对于孤立湿地的保护,国外已有明确的法律和相应的措施,而我国在此方面需要进一步完善。 通过对孤立湿地的定
义、类型、特征、功能和保护进行了综述,并对未来我国孤立湿地研究的热点和方向进行了初步展望。
关键词:孤立湿地;类型;功能;湿地保护
A prospect for study on isolated wetland
TIAN Xuezhi, LIU Jiping*
College of Geography and Tourism, Jilin Normal University, Siping 136000,China
Abstract: As an important part of the wetlands, isolated wetland忆s role is growing up in human society. The research of the
definition “isolated wetland冶 was conducted abroad earlier, The CROPS considered it to be those that are not adjacent to
navigable water or not connected via surface water. However, China only put forward some related concepts, such as
“Annular Wetlands冶, “Dish鄄Like Depression冶, “Fragmentation of Wetland Landscape冶 and so on. There is little research
on the tpye and theory of the isolated wetland at home and abroad, at the same time, it doesn忆t form a complete theoretical
system, the researchers only proposed some characteristics, such as isolation, hydrology connectivity, biological
connectivity, etc. The function research is the focus of the isolated wetland research, this paper briefly expounds the
climate function, hydrology and water quality function, habitat function, etc. For the protection of isolated wetlands,
foreign countries have formulated definite laws and the corresponding measures, but our country need improvement in this
aspect. Through introducing the definition, tpye, characteristic, function and protection of isolated wetland, this paper
discusses the potential trend of hot issue and direction in future research.
Key Words: isolated wetland; tpye; function; protection of wetland
近几十年来,随着全球气候变化、人类活动的加剧,湿地景观结构正在发生严重变化,除保护区和人类活
动较少的地区外,大面积湿地已严重破碎化,破碎化后的湿地面积较小、相对分散,与大面积湿地形成最明显
的对比,即形成孤立湿地。 “系统结构决定系统功能冶的原理是系统论的基本原理之一,孤立湿地独特的景观
结构形成独特的系统功能,即调节局地气候、生物“踏脚石冶、维持特有种等,这些独特的生态功能对于维持生
态系统平衡和促进人类发展都具有重要意义。 本文从概念、类型、特征、功能和保护等方面阐述孤立湿地的研
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究进展,以期对我国孤立湿地的相关研究提供帮助。
1摇 孤立湿地定义及类型的研究进展
1. 1摇 国外孤立湿地的定义
国外对术语“孤立湿地冶的提出较早,并对孤立湿地做了大量的调查研究。 在研究初期,对孤立湿地的认
识较浅,认为“孤立湿地冶并不是一个精确地、科学地、严谨地术语,仅仅用它来表述那些与下游河流或海湾不
相连的湿地或池塘,通常这样的湿地或池塘形成凹陷的景观并形成隔离。 进一步研究得出孤立仅仅是程度上
的问题,所以很难对孤立湿地作出科学定义[1]。 随后,美国国家研究委员会仅根据对湿地特征和界线的研
究,把孤立湿地简单定义为:不与其它水体相邻的湿地[2]。 同时在此阶段其他研究人员对孤立湿地也进行了
描述,他们认为孤立湿地是“罕见和高度分散的栖息地冶 [3]、“高度分离的池塘冶 [4]、 “陆地景观中的岛屿冶 [5]。
随着研究的深入,Tiner指出术语“孤立湿地冶可以通过各类范畴定义,因次,各个领域对孤立湿地都做了相关
研究。 从地理学、景观学、地貌学的角度而言,Tiner认为孤立湿地就是周围被高地所包围的湿地[6],如草原壶
穴湿地、干盐湖、壶型泡泽等;从水文学的角度来看,孤立湿地被定义为与其它湿地或水体没有表层水或地下
水联系的湿地,Cook就提出了“水文孤立湿地冶的概念[7];从水文学和地貌学的角度看,Snodgrass 提出了名词
“凹洼孤立湿地冶,即在平均地表水水平下不通过地表水与其它水生生境相联系的湿地[8];从生态学角度来定
义湿地的孤立性更加复杂,因为需要对物理、化学或其它遗传物质交流的屏障进行分析;许多景观生态学家认
为,孤立系统是与周围环境没有物质或能量交换的系统[9],从这点上讲,任何湿地都不可能是绝对意义上的
孤立。
通过以上研究,美国陆军工程兵团(CROPS)对孤立湿地作出定义,他们认为孤立湿地是指那些与可流动
水体不相邻或不通过地表水相联系的湿地,如沼泽、湖泊等[10],但美国华盛顿运输部却引用 Corson 对孤立湿
地定义提出的指标来定义孤立湿地[11],即单独地下水或泉水补给的湿地;季节降水或邻近高地局部径流补给
的湿地;对外无排水系统的湿地;湿地被高地显著包围;季节径流对湿地暂时性补给;湿地被高地土壤和植被
群落所包围。 虽然美国各领域学者和美国政府都对孤立湿地做出了相关定义,但在科学理论界还存在较大争
议,未能就孤立湿地的定义作出科学、严谨和统一的阐释。
1. 2摇 国内孤立湿地的定义
术语“孤立湿地冶在我国文献中也有出现,但都仅是特征意义上的孤立湿地,与概念“孤立湿地冶存在较大
差距[12鄄13]。 但我国关于孤立湿地相关的研究进展多年,提出了许多与“孤立湿地冶相关的概念,如“环型湿
地冶 [14鄄21]、“碟型洼地冶 [15,18鄄19,22]、湿地的“景观破碎化冶 [16,23鄄24]等。
环型湿地是三江平原湿地的重要组成部分[18],主要分布在高漫滩、低阶地及沼泽化平原、河流的水分线
上[14鄄15],以明水面为中心,以岛状林为边界,地势逐渐升高,积水逐渐减少,在景观上具有同心圆环状分布的
湿生植被和土壤类型的碟型洼地。 具有面积小、生物多样性丰富、环境梯度变化较大和环境变化反应敏感等
特点[15]。 碟型洼地既是环型湿地的一种地貌类型[19],也是三江平原湿地类型之一。 碟型洼地四周地势较
高,植被发育、洼地积水,并有泥炭沉积且厚度较大,其形状呈圆形或椭圆形,一般长 200—300m,宽 100—
200m,分布较集中[25],对全球碳循环和生物多样性保护具有重要作用。
景观破碎化是指由于自然或人文因素的干扰所导致景观由简单趋于复杂的过程,即景观由单一、均质和
连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程[23],景观破碎化是一个连续的过程[16]。 在湿地
景观研究中,无论是自然湿地还是人工湿地,景观破碎化都相当严重,形成许多孤立的湿地景观斑块[26]。 同
时,研究表明人类活动和自然扰动是湿地景观破碎化的两大驱动因子,以人类活动为主,特别是对湿地进行农
业开垦,使湿地微地貌产生差异性,从而使农田中出现水力联系并未阻隔但并不连续存在的湿地斑块景
观[16],这种湿地斑块景观已成为三江平原湿地景观的主体[27]。 对湿地景观破碎化进行分析,可以正确评价
人类活动对湿地景观的干扰程度,这对于引导人类遵循自然规律,合理调控人类开发活动和维持湿地景观稳
定性具有重要意义[24]。
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综上所述,孤立湿地的定义仍是一个有争议的学术问题,在此,综合以上各位学者的观点,把孤立湿地定
义为与其它水体缺乏联系且在景观上相对孤立的湿地。 孤立湿地的定义包含两方面含义:一方面是水文方
面,孤立湿地与非孤立湿地的区别在于孤立湿地与外界缺乏直接的表面水联系或者是这种联系只有在特定条
件下才有可能发生;另一方面是空间方面,孤立湿地的最大特征是孤立性,说明了孤立湿地与非孤立湿地的最
大区别在于孤立湿地存在景观空间隔离。
1. 3摇 孤立湿地的类型
孤立湿地的研究中涉及类型研究的方面较少,还没有一个比较明确的且得到大家公认的分类方法。 在一
般情况下,人们都是以各种要素直接定义孤立湿地,如草原壶穴湿地即草原中形如壶穴的湿地、干盐湖即孤立
的小型盐湖等以特征命名、德尔玛瓦海湾等以地名命名、季节融水沼泽等则以时间要素命名等等[1,28],这种分
类虽然比较直观,但在理论研究中无法得到深入应用。
在国外,各领域学者还提出不同的孤立湿地分类,如 Cook 提出“水文孤立湿地冶 [7]、Tinner 提出“地理孤
立湿地冶 [6]、Snodgrass提出“凹洼孤立湿地冶 [8]等;在国内,我国学者在对三江平原湿地研究中,提出环型湿
地、湿地的景观破碎化,在环型湿地的研究中,又提出碟型洼地、环形洼地[14鄄22,27]。
显然这些研究都无法对孤立湿地的类型作出准确表述,这以成为孤立湿地研究的一个“瓶颈冶。 在此引
入 Forman在景观生态学中对景观斑块的分类方法对孤立湿地作出简单分类[29]。 从人类干扰程度出发把孤
立湿地分为四种类型,即残留孤立湿地即由大面积人类活动造成湿地破碎化而残留的小面积孤立湿地;干扰
孤立湿地即由局部性干扰造成的小面积孤立湿地;环境资源孤立湿地即由于自然环境不平衡形成的孤立湿
地;人为引入孤立湿地即由于人类有意或无意在局部引入的孤立湿地。
2摇 孤立湿地特征及功能的探讨
2. 1摇 孤立湿地的特征
孤立湿地是一种独特的湿地景观,它有许多大面积完整湿地所不具备的特征。 孤立性是孤立湿地最基本
的特征。 湿地孤立性是一个连续统一体,使得可以通过空间数据库来定量分析,最普遍的对湿地孤立性的计
算方法,就是应用湿地间的最小邻近距离。 如果生物的迁移运动通过廊道而便利,或受到屏障物的阻碍,沿着
廊道的距离或障碍物周围的距离将更能够准确地反映分散性[30]。 从依赖湿地生存的动物的角度来看,孤立
性是关于周围湿地的数量、湿地间的距离、地表覆被的性质和特定物种的活动能力的函数。 孤立性也可以通
过影响复合种群而对湿地功能起作用。 生境斑块间的孤立程度直接影响到物种的扩散,也就对复合种群具有
最基本的影响。 由于孤立湿地生境斑块间孤立程度存在差异,因此孤立湿地是一种相对孤立的湿地,与其它
水生生境或多或少发生一定的物质、信息和能量的交换[31]。 可能他们之间交流的廊道是暂时性、间歇性或季
节性的,但足以证明孤立湿地的相对孤立性。
生态学家、水文学家和地理学家对孤立湿地的相对孤立做了一系列的研究,证明孤立湿地无论是通过浅
层地下水、深层地下水还是地表水,与其它孤立生境都存在水文连通性[32],如 PPR中就是通过浅层地下水使
湿地之间进行连系,而佛罗里达州岩溶池塘则通过深层地下水,且水位变化很大[33]。 但不可否认像干盐湖地
下水交流就很少,因为它的基质是不透水的粘土[34]。 Leibowitz和 Vining在 1996 年就发现北达科塔州中部区
域 28%的孤立湿地在高水位时有间歇性表层水连系[35]。 他们认为这种间歇性连系在干湿循环的湿循环阶段
时常发生,在这个阶段各种湿地,如草原壶穴沼泽[36]、季节融水沼泽[37]等,都会通过溪流、地表漫流等途径与
其它水生生境发生交流,因此孤立湿地具有水文连通性。
由于孤立湿地之间存在水文连通性,所以对于孤立湿地的生物来说就有了迁移的廊道[9]。 同时,孤立湿
地某些动物的迁移也可能是出于自身的需要,如鸟类可能为了觅食、选择避难所、筑巢和饲养后代不断改变栖
息地,从而完成了孤立湿地的生物连通[38]。 有时生物迁移还可以反映生境条件的好坏,因为个体的迁移有可
能是由于捕食压力或生境过度拥挤所致[39]。 大多数学者研究认为生物连通性主要集中发生在那些通过空气
或地面传播的再生体或有机体上面,同时他们注意到湿地间表层水的连系成为为湿地生物传播、迁移服务的
3626摇 20 期 摇 摇 摇 田学智摇 等:孤立湿地研究进展 摇
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主要廊道之一[9],如佛罗里达州,间歇性洪水期,鱼就可以通过排水沟进入孤立湿地。 Snodgrass 对卡罗莱纳
海湾的调查发现,频繁和长期持续的地表水交流,是此处孤立湿地鱼类丰富度极高的主要原因[8]。 孤立湿地
与其它水生或陆生生态系统也时常发生生物连系,如许多动物(两栖动物等)在不同历史阶段对栖息地有不
同的要求,从而完成水、陆生态系统的交流。 因此,孤立湿地存在生物连通性。
2. 2摇 孤立湿地的功能
2. 2. 1摇 气候功能
孤立湿地对保持全球碳平衡具有重要作用。 在我国环型湿地的研究中发现,环型湿地的高势能区为好氧
高温区,阳光充足,湿地植被通过光合作用向大气释放大量氧气,同时,湿地植物残体完全分解释放出二氧化
碳和甲烷,有机碳储存较少,成为“碳冶源;从边缘高势能好氧高温区向低势能厌氧低温区过渡,阳光减弱,湿
地植物光合作用逐渐减小,湿地植物残体分解不完全,并以有机碳的形式储存起来,形成“碳冶汇,这种“源汇冶
形式有利于全球碳平衡[19鄄20,40]。
孤立湿地可以调节小气候。 湿地表面的水汽蒸发、热量交换以及植被的蒸腾作用等都会直接或间接地影
响区域气候环境。 植物的蒸腾作用可以把一部分水分蒸发到大气中,参加大气水循环过程,提高大气湿度,以
降水的形式返回到周围环境中,起到湿润环境和调控温度的作用,促使当地气候趋于稳定[41]。 因此,孤立湿
地周围地区相对温和湿润。
2. 2. 2摇 水文、水质功能
孤立湿地可以调节径流、均化洪峰。 孤立湿地的水分转化主要存在两种形式:一是通过蒸散进入大气,二
是通过渗漏进入地下潜水层。 由于基质不同,有的孤立湿地只存在一种形式,如干盐湖、季节融水沼泽和海湾
湿地等,它们的基质是很难透水的地质结构或土壤,但对于大多数孤立湿地来说以上两种方式都存在,并且在
调节径流和均化洪峰方面发挥一定作用。 蒸散作用可以使径流总体体积减小,而渗漏作用可以减缓洪水前进
的速度,同时大量孤立湿地群的存在可以储存过量水,湿地植被也可以减缓流速等[42],这些作用共同工作,可
以推迟洪水的推进时间,从而减少洪水的潜在灾害风险。
孤立湿地具有蓄水和自身调温功能。 在对三江平原环型湿地和沼泽湿地的研究中发现,环型湿地具有特
殊的结构,使其有着巨大的储水和自身调温功能,既是在高温干旱的季节,由于湿地表面的须根层有隔离的空
间,阻止了温度的传导,减少了下层水的蒸发,使湿地可以保持适当的水量和温度[19]。 同时,沼泽湿地的土壤
具有强大的持水性,高出一般土壤 2—8 倍[43],高出一般矿质土壤 2—3 倍,其中泥炭土和泥炭沼泽土持水性
较大[44],因此具有强大的蓄水功能。
孤立湿地还具有净化、过滤功能。 Cook 研究发现通过表面水与其它孤立湿地联系或存在土壤水联系的
地理孤立湿地比较水文孤立湿地有较高的电导率和 Ph值,并且湿地越小越明显[7];孤立湿地也是一个“沉积
箱冶、“转换器冶,在水文波动期间,可以通过拦蓄径流中悬浮物,移出和固定营养物、有毒物质,沉淀沉积物等,
降低水中营养物质、有毒物质及污染物含量或使其转化成为其它存在形式[45];孤立湿地通常与区域排污系统
相连,因此,孤立湿地就成为当地有机质、污染物的分解池,在一般情况下,中等尺度的非点源输入的有机质、
污染物可以被孤立湿地本身净化,也可能通过水文廊道与其它水体进行净化交流,从而完成水体清洁、环境净
化的功能[46]。 此外,孤立湿地晨雾还可以去除大气中的扬尘和颗粒物等物质,净化空气,提高生存环境
质量[47]。
2. 2. 3摇 生境功能
孤立湿地有利于生物多样性的保护。 不同的水文、生物特点,不同的孤立湿地类型造就了孤立湿地不同
的生境条件,而生境多样性对生物多样性的保护方面有重大作用[48鄄49],如壶穴沼泽、干盐湖、海湾等孤立湿地
的水文条件不同、覆盖条件不同,从而形成满足各种生物需求的生境条件,相应的物种丰富度就得到了提高。
Levins于 1970 年在景观生态学中引入复合种群概念[50],随着研究的深入,表明复合种群受景观斑块面积影
响较小,而景观斑块的隔离程度起到根本性作用,如 Thomas对 3 种蝴蝶复合种群动态研究表明,斑块面积大
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小与局域种群大小无关[51];孔雀等人发现当岛屿面积增大到一定程度时,植物群落增加速度减缓,说明斑块
面积对物种丰富度的影响不起主要作用[52]。 同时,破碎化的湿地景观斑块有较多的“边缘区域冶,斑块的“边
缘效应冶可能容纳更多样的物种[27]。 因此,孤立湿地可以保持物种的丰富度,有利于生物多样性的保护。
孤立湿地是生物迁徙的“踏脚石冶 。 Davis等研究表明星罗棋布的孤立湿地为水禽的迁徙提供了一系列
的“踏脚石冶 [53鄄54]。 高密度的小型孤立湿地对其他动物也发挥着重要的功能。 Semlitsch 等论述了小面积的孤
立湿地对两栖类动物的重要性[55]。 不同类型的小面积孤立湿地为多种类的两栖类动物的积聚提供了生境,
产生了大量的动物幼体(这对维持种群十分必要),同时为两栖类动物的扩散起到重要的“踏脚石冶作用。 三
江平原已对湿地进行了大规模开发,但由于碟型洼地地势较低、面积较小、温度不高、积水较多,不利于农作物
生长,从而在农田中保存下来,这些碟型洼地为水禽的迁徙提供落脚地[19]。
孤立湿地有利于独特种的保护。 孤立湿地的第一特征就是孤立性,这种地理上的隔离有利于边缘种的生
存和保护,从而形成地方性独特种。 Gibbs 对缅因州中部湿地的研究表明,大量的小孤立湿地为濒临灭绝的
物种提供了寻找新的栖息地的机会[56]。 Jenny等研究表明澳大利亚西南部有数千个不同大小、水文和水化学
的湿地[57]。 面积较小、季节性和不肥沃的湿地具有较丰富的无脊椎动物群落,而在面积较大且永久向阳的水
域支持较丰富且数量较多的水鸟群落,较丰富的植物群落出现在季节性或暂时性湿地中。 大量小面积的孤立
湿地的存在增加了当地物种生存的机率。
孤立湿地除具有以上三大功能外,沿海孤立湿地如三角洲孤立湿地、海湾孤立湿地、盐沼等都具有独特的
生境条件,形成独特的地貌景观,它们在抵御自然灾害,降低风浪强度,削弱海浪和水流的冲击,防止海岸线侵
蚀,减少经济损失等方面作用明显[50];城市孤立湿地在城市景观建设、城市文化保留、市民休闲娱乐和提高自
然科学知识方面具有积极作用等[60]。
综上所述,各领域学者对孤立湿地功能的已进行大量研究,但对孤立湿地功能的形成机制研究不够深入,
除个别功能(调节小气候、生物“踏脚石冶、维持特有种等)外,其它功能与非孤立湿地功能相似性极高,使孤立
湿地在社会发展和湿地保护中无法得到足够的重视,因此加强孤立湿地功能形成机制的研究从而确立孤立湿
地特有功能是孤立湿地研究急需解决的问题。
3摇 孤立湿地保护的研究
美国是联邦政体的国家,对于湿地保护,形成以宪法为基础,联邦、州三级保护体系,其中联邦政府颁布了
一系列法律,如《河流域港口法》、《国家环境政策法》、《鱼类和野生动物协作法》、《清洁水法》、《粮食安全
法》、《税收改革法》和 2012 年农业发展规划等,其中《清洁水法》的 404 条款,明确提出对孤立湿地的管理权,
后三个法案是针对农业“湿地破坏者冶提出的,要求农业开发要以农田湿地保护和恢复为基础,以上这些法案
的提出明确了对孤立湿地保护的重视[58]。
我国也有相应的保护法律,如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华
人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国野生动物保护法》和《中华人民共和国水法》等,但都没有把孤
立湿地作为单独的湿地类型进行保护[59]。 同时,牛振国等人对全国 9hm2 以上的水面、沼泽等湿地进行初步
遥感制图,而 9hm2 以下的湿地并未纳入遥感制图范围[60]。 2010 年国家林业局发布的《全国湿地资源调查技
术规程(试行)》中对我国湿地进行分类即近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地,并未
把孤立湿地单独分类[61]。 以上说明我国对孤立湿地的研究与保护重视程度不足,这种不足导致我国在孤立
湿地保护方面存在诸多问题,如由于孤立湿地资源监测能力不足、管理机制缺乏、法律和法规不完善导致孤立
湿地过度开发、面积数量不断减少、水体污染加剧、环境不断恶化等[62鄄63]。
针对以上孤立湿地保护中存在的问题,我国应调整相应的政策。 其实在 2004 年我国湿地香山科学会议
上已将破碎化后的湿地景观斑块的管理与恢复列为我国未来湿地领域的优先发展方向之一[64],但国家投入
和重视程度不足,因此,我国应该加大孤立湿地重要性的宣传力度,完善相应的管理机制、检测体制和法律、法
规,增加孤立湿地恢复和科研投入,加强国际交流与合作[62鄄63,65鄄67]。 围绕以上措施我国可以借鉴“资源鄄环境鄄
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经济鄄文化冶、 “环境影响评价制度冶、 “污染物总排放量控制冶、 “环境法典化冶等模式[68],最终达到孤立湿地
保护与经济腾飞的“双赢冶。
4摇 展望
通过对国内外孤立湿地定义、类型、特征、功能和保护的论述,可以了解到我国孤立湿地的研究相对较少,
但孤立湿地已成为我国湿地的重要组成部分,并在维持生态平衡和促进社会发展方面发挥着重要作用,因此,
我国应把加强孤立湿地研究作为湿地研究的重要一环。
(1)加强孤立湿地定义与类型的研究
国外对术语“孤立湿地冶的研究较早,但还未形成科学的、统一的定义,在学术界仍存在较大争议,在国内
术语“孤立湿地冶在研究中应用较少,但随着这种湿地景观地位的凸显,其定义的理论研究必不可少。 对于孤
立湿地的类型,国外学者仅从各自领域出发,没有行成系统的理论体系,而在国内湿地类型中并没有孤立湿
地,湿地调查和遥感解译时,对孤立湿地存在遗漏,这都成为我国孤立湿地研究的障碍,因此,应综合各学科、
各领域的观点对孤立湿地作出类型划分,以便对今后孤立湿地的研究提供理论依据。
(2)促进孤立湿地结构和功能研究的社会化
国外科学家对孤立湿地的结构和功能都做了大量研究,尤其是自然功能,而我国对孤立湿地的研究存在
严重不足,结构和功能研究是孤立湿地研究的重要组成部分,尤其是如何把孤立湿地的结构特点和功能研究
与经济发展相联系,促进孤立湿地结构和功能研究的社会化,这应该是未来孤立湿地研究的热点和方向。
(3)孤立湿地的开发与保护并举
我国设立了许多湿地保护区,在保护区内大面积的湿地得到有效的保护、规划和设计,但在保护区外湿地
多以破碎化景观形式存在,并未的得到有效的保护、管理和设计,因此我们促进孤立湿地结构和功能研究社会
化同时,还应提出实质性的措施,加大宣传和管理力度,实施替代性保护措施,把孤立湿地的保护纳入我国湿
地保护的法律议程上来,使孤立湿地的开发与保护并举,以达到“双赢冶。
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9626摇 20 期 摇 摇 摇 田学智摇 等:孤立湿地研究进展 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 20 October,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Community structure and diversity of macrobenthos in the intertidal zones of Yangshan Port
WANG Baoqiang, XUE Junzeng, ZHUANG Hua, et al (5865)
……………………………………………
……………………………………………………………………
Variation characteristics of macrobenthic communities structure in tianjin coastal region in summer
FENG Jianfeng, WANG Xiuming, MENG Weiqing, et al (5875)
……………………………………
…………………………………………………………………
Analysis of habitat connectivity of the Yunnan snub鄄nosed monkeys (Rhinopithecus bieti) using landscape genetics
XUE Yadong, LI Li, LI Diqiang, WU Gongsheng, et al (5886)
…………………
…………………………………………………………………
Study on the spatial pattern of wetland bird richness and hotspots in Sanjiang Plain LIU Jiping, L譈 Xianguo (5894)…………………
Dynamic analysis of coastal region cultivated land landscape ecological security and its driving factors in Jiangsu
WANG Qian,JIN Xiaobin, ZHOU Yinkang (5903)
……………………
…………………………………………………………………………………
Landscape pattern gradient on tree canopy in the central city of Guangzhou, China
ZHU Yaojun, WANG Cheng,JIA Baoquan, et al (5910)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Research on dynamic changes of landscape structure and land use eco鄄security:a case study of Jiansanjiang land reclamation area
LIN Jia, SONG Ge, SONG Siming (5918)
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Shangri鄄La county ecological land use planning based on landscape security pattern
LI Hui, YI Na, YAO Wenjing, WANG Siqi, et al (5928)
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Changes of paddy field landscape and its influence factors in a typical town of south Jiangsu Province
ZHOU Rui, HU Yuanman, SU Hailong, et al (5937)
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Species composition and succession of swamp vegetation along grazing gradients in the Zoige Plateau, China
HAN Dayong, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5946)
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Characteristics and influence factors of the swamp degradation under the stress of grazing in the Zoige Plateau
LI Ke, YANG Yongxing, YANG Yang, et al (5956)
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Variation of organic pollution in the last twenty years in the Qinzhou bay and its potential ecological impacts LAN Wenlu (5970)……
Response of radial growth Chinese pine (Pinus tabulaeformis) to climate factors in Wanxian Mountain of He忆nan Province
PENG Jianfeng, YANG Airong,TIAN Qinhua (5977)
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Vegetation and species diversity change analysis in 50 years in Tashan Mountain, Shandong Province, China
GAO Yuan, CHEN Yufeng, DONG Heng,et al (5984)
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Effect of urban heat island on plant growth and adaptability of leaf morphology constitute WANG Yating, FAN Lianlian (5992)……
Effects of shading on photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence parameters in leaves of the endangered plant
Thuja sutchuenensis LIU Jianfeng, YANG Wenjuan, JIANG Zeping, et al (5999)………………………………………………
Effects of shading on growth and quality of triennial Clematis manshurica Rupr.
HAN Zhongming, ZHAO Shujie, LIU Cuijing, et al (6005)
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Allelopathic effect of extracts from Artemisia sacrorum leaf and stem on four dominant plants of enclosed grassland on Yunwu
Mountain WANG Hui, XIE Yongsheng, YANG Yali, et al (6013)………………………………………………………………
Effects of soil base cation composition on plant distribution and diversity in coastal wetlands of Hangzhou Bay, East China
WU Tonggui, WU Ming, YU Mukui, et al (6022)
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Species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi of Stipa L. in alpine grassland in northern Tibet in China
CAI Xiaobu,PENG Yuelin,YANG Minna,et al (6029)
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Water consumption and annual variation of transpiration in mature Acacia mangium Plantation
ZHAO Ping, ZOU Lvliu, RAO Xingquan, et al (6038)
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Foliar phenotypic plasticity of a warm鄄temperate shrub, Vitex negundo var. heterophylla, to different light environments in the
field DU Ning, ZHANG Xiuru, WANG Wei, et al (6049)………………………………………………………………………
An case study on vegetation stability in sandy desertification land: determination and comparison of the resilience among communities
after a short period of extremely aridity disturbanc ZHANG Jiyi, ZHAO Halin (6060)……………………………………………
Response of soil quality indicators to comprehensive amelioration measures in coastal salt鄄affected land
SHAN Qihua, ZHANG Jianfeng, RUAN Weijian, et al (6072)
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Fine鄄scale spatial associations of Stipa krylovii and Stellera chamaejasme population in alpine degraded grassland
ZHAO Chengzhang, REN Heng (6080)
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The response of community鄄weighted mean plant functional traits to environmental gradients in Yanhe river catchment
GONG Shihui, WEN Zhongming, SHI Yu (6088)
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Ozone stress increases lodging risk of rice cultivar Liangyoupeijiu: a FACE study
WANG Yunxia, WANG Xiaoying, YANG Lianxin, et al (6098)
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Effect of sugarcane / / soybean intercropping and reduced nitrogen rates on sugarcane yield, plant and soil nitrogen
YANG Wenting, LI Zhixian, SHU Lei, et al (6108)
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Effect of wetting duration on nitrogen fixation of biological soil crusts in Shapotou, Northern China
ZHANG Peng, LI Xinrong, HU Yigang, et al (6116)
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Effects of zinc on the fruits忆 quality of two eggplant varieties WANG Xiaojing, WANG Huimin, WANG Fei, et al (6125)…………
Rapid light鄄response curves of PS域chlorophyll fluorescence parameters in leaves of Salix leucopithecia subjected to cadmium鄄ion
stress QIAN Yongqiang, ZHOU Xiaoxing, HAN Lei, et al (6134)………………………………………………………………
Physiological Response of Mirabilis jalapa Linn. to Lead Stress by FTIR Spectroscopy
XUE Shengguo, ZHU Feng, YE Sheng, et al (6143)
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Physiological response of Zoysia japonica to Cd2+ LIU Junxiang, SUN Zhenyuan, JU Guansheng, et al (6149)………………………
Biosorption of Cd2+using the fruiting bodies of two macrofungi LI Weihuan, MENG Kai, LI Junfei, et al (6157)……………………
Factors regulating recruitment of Microcystis from the sediments of the eutrophic Shanzai Reservoir
SU Yuping,LIN Hui, ZHONG Houzhang,et al (6167)
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A new type of insect trap and its trapping effect on Cyrtotrachelus buqueti
YANG Yaojun, LIU Chao, WANG Shufang, et al (6174)
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Photoperiod influences diapause induction of Oriental Fruit Moth(Lepidoptera: Tortricidae)
HE Chao,MENG Quanke,HUA Lei,et al (6180)
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Influence of edge effects on arthropods communities in agroforestry ecological systems
WANG Yang, WANG Gang, DU Yingqi,et al (6186)
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Dynamics of land use and its ecosystem services in China忆s megacities CHENG Lin, LI Feng, DENG Huafeng (6194)………………
Comprehensive assessment of urban ecological risks: the case of Huaibei City
CHANG Hsiaofei,WANG Rusong, LI Zhengguo, et al (6204)
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The dynamics of surface heat status of Tangshan City in 1993—2009 JIA Baoquan, QIU Erfa,CAI Chunju (6215)…………………
A projection鄄pursuit based model for evaluating the resource鄄saving and environment鄄friendly society and its application to a case
in Wuhan WANG Qianqian, ZHOU Jingxuan, LI Xiangmei, et al (6224)………………………………………………………
Research on ecological barrier to Chang鄄Zhu鄄Tan metropolitan area XIA Benan, WANG Fusheng, HOU Fangzhou (6231)…………
Optimization of urban land structure based on ecological green equivalent: a case study in Ningguo City, China
ZHAO Dan, LI Feng, WANG Rusong (6242)
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Dynamic ecological footprint simulation and prediction based on ARIMA Model: a case study of Gansu Province, China
ZHANG Bo,LIU Xiuli (6251)
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Review and Monograph
A prospect for study on isolated wetland TIAN Xuezhi, LIU Jiping (6261)……………………………………………………………
Dinoflagellate heterotrophy SUN Jun, GUO Shujin (6270)………………………………………………………………………………
Research progress of microbial agents in ecological engineering WEN Ya,ZHAO Guozhu,ZHOU Chuanbin,et al (6287)……………
The progress of ecological civilization construction and its indicator system in China
BAI Yang, HUANG Yuchi, WANG Min, et al (6295)
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2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 20 期摇 (2011 年 10 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 20摇 2011
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