谢传宁

（南京信息工程大学 江苏省农业气象重点实验室，江苏 南京 210044）

1 引言

《湿地公约》对湿地的定义是指天然或人工的、永久性或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域，蓄有静止或流动、淡水、微咸或咸水水体，包括低潮时水深不超过6m的海域，包括与湿地毗邻的河滨和海岸地区，以及位于湿地内的岛屿或低潮时水深超过6m深的海域。在世界自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界自然基金会共同编制的世界自然保护大纲中，湿地与森林、海洋并称为全球3大生态系统，具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。因此，湿地又被称为“地球之肾”。

根据千年生态系统评估报告，湿地生态系统不仅为人类提供各种产品，而且在维系生命支持系统和自然系统的动态平衡方面起着不可替代的重要作用。湿地内丰富的植物群落，能够吸收大量的CO2气体，并放出O2，湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能，能有效调节大气组分。但同时也必须注意到，湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。湿地与全球气候变化之间的关系可简要概括为以下3个方面，全球气候变化对湿地的物质循环、能量循环及湿地动植物等产生重大影响，将有可能改变湿地分布、湿地生态系统的结构和一系列生态系统服务功能；湿地生态系统可构筑一道防御自然灾害的屏障，提高应对全球气候变化消极影响的能力，如抵御风暴潮、洪灾、旱灾等，特别是海岸带湿地，由红树林等构成的防护林带，可有效保护海岸带和当地居民的安全；保护湿地可有效减少温室气体排放、促进生物碳汇和固定CO2。但这一功能深受湿地生态系统健康状况的影响。如果人为影响导致湿地退化，湿地将成为温室气体的净排放者，即通常所称的“源”——“汇”转化。

2 气候变化的原因与全球气候变化

引起气候变化的原因是因为大气中温室气体的增加。大气的99%由78%的氮气和21%的O2组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。在剩下的1%的大气中有一小部分的气体（包括CO2、甲烷、一氧化二氮、臭氧、水蒸汽、卤烃等）被称为温室气体。这些气体能够使地球保持温暖。太阳辐射穿过大气，大部分被地表吸收，并使之升温。一部分被大气和地表反射。同时地表发射红外线，一部分穿过大气层，一部分被温室气体分子吸收，再发射。这一过程使地球表面和接近地表的大气保持温暖。如果没有温室气体，地球会比现在低30℃。

但是人类的活动产生了过多的温室气体，导致全球气候变暖。政府间气候变化调查组（IPCC）在1996年关于气候变化的陈述是：“具有可辨别的人类对气候的影响”，而2001年陈述则改变为：“最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的”。可见对“人类活动是造成气候变化的原因”这一认识越来越肯定。温室气体增加的原因主要是，由于人类燃烧燃料如煤、石油和天然气等产生CO2和森林遭到破坏降低了植被吸收CO2能力所致。这些原因已经为人们所公认和接受。

最新的研究还发现，森林大火可能也是造成温室气体增加的重要原因之一。美国的研究人员发现：发生于1997年、1998年干旱期间的森林大火是造成大气中过量甲烷、CO2和CO的主要原因，这超过了先前预测的在此期间燃烧燃料和其他原因所产生的这些气体的量。结合使用卫星数据和计算机建立的气候模式，他们发现过量排放的温室气体中有60%来自于东南亚，30%来自中、南美洲，10%来自于欧洲、亚洲和北美洲的森林繁茂地区。排放量的增加与印度尼西亚、中美洲、亚马逊的部分地区、北部和南部非洲以及北美洲、欧洲和亚洲的干旱引起的森林大火有关。这次干旱是由厄尔尼诺的南部震荡、太平洋洋流的周期性逆转引起的，致使全球气候陷入混乱之中。

全球温度在过去300年上升超过了0.7℃，因此气候变化已经发生。20世纪温度增加了0.5℃。最严重的变暖发生在1910～1940年间和1976年至今。

最近1000年内，20世纪90年代是最温暖的，5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年，超过20℃的天数为26d。而冷天的数量（平均温度低于0℃）则从20世纪以前的每年15～20d，减少到最近几年每年大约10d。

北半球的冰雪覆盖量自1960年以来减少了大约10%，山脉冰川在20世纪期间明显退缩，北极的冰雪厚度在过去的40年间已经丧失了近40%。

气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.1～0.2m。20世纪，平均每年上升1～2mm，预计1999～2100年，上升0.09～0.88m，比20世纪高2～4倍。世界大部分地区降雨明显增加，北半球的中高海拔区每10年增加0.5%～1%，严重降雨事件发生率增加了2%～4%。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。

湿地生态系统对气候的变化较为敏感，气候变化会影响湿地水文，生物地球化学过程，植物群落及湿地生态功能等。

3 气候变化与湿地生态系统

3.1 湿地生态系统的功能

大气中CO2等温室气体浓度的增高是导致全球气候变暖的主要原因，2007年政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布第4次气候变化评估报告指出，自1750年以来，由于人类活动的影响，全球大气CO2、甲烷和氧化亚氮等温室气体浓度显著增加。人类活动是导致气候变化的主要原因，全球大气CO2浓度的增加主要来源于化石燃料使用和土地利用变化（如湿地围垦等），甲烷和氧化亚氮浓度的变化主要来自于农业。近250年来，地球大气中CO2浓度值从工业化前的约280×10-6增加到2005年的379×10-6，甲烷浓度值从工业化前的约715ppb，增加到2005年的1774ppb，氧化亚氮浓度从工业化前的约270ppb，增加到2005年的319ppb。湿地是陆地生态系统中最重要的碳库之一，保护湿地可以减少温室气体排放，减缓气候变化的速度和强度。湿地中植物种类丰富，植被茂密，植物通过光合作用使无机碳（大气中的CO2）转变为有机碳。湿地中含有大量未被分解的有机碳，它们在湿地中不断积累。湿地是陆地上碳素积累速度最快的自然生态系统。湿地是陆地上巨大的有机碳储库。尽管全球湿地面积仅占陆地面积的4%～6%，碳储量约为300～600Gt（1Gt=109t），占陆地生态系统碳储存总量的12%～24%。如果这些碳全部释放到大气中，则大气CO2的浓度将增加约200×10-6，全球平均气温将因此升高0.8～2.5℃。我国科学家对上海崇明东滩湿地的研究表明，东滩湿地芦苇群落的年固碳能力可达（1.63±0.39）kg·m-2，是全国陆地植被平均固碳能力的2.3～4.9倍（平均3.3倍）和全球植被平均固碳能力的2.7～5.9倍（平均4.0倍）。3、湿地生态系统对洪涝、干旱等极端气候事件具有调节功能，能够减缓气候变化带来的不利影响。鄱阳湖湿地是长江中游最大的天然水量调节器，起着调蓄洪峰、减轻洪水灾害的作用。据研究，上游河流注入鄱阳湖的最大流量的多年平均值为30400m3／s，而湖口相应出流的最大流量多年平均为15700m3／s，洪水流量平均被削减14700m3／s，削减百分比为48.3%。如果没有鄱阳湖的调蓄，长江中下游的洪水灾害将更为频繁和严重。4、人类对湿地的破坏会增加温室气体排放，减弱湿地的调节功能并对人类未来产生不利影响·湿地的围垦使湿地的储碳能力大大降低，甚至成为碳源。科学家对我国三江平原等湿地的研究表明，在积水条件下，湿地是CO2的汇。当湿地被疏干围垦后，土壤中有机物分解速率大于积累速率，湿地变为CO2的源。湿地植物从大气中获取大量CO2。有机质的不完全分解导致湿地中碳物质的积累。气候变暖或降水减少都可加速湿地有机质的分解速率，可能促使它们成为大气的碳源。在1950年至2000年间，我国天然红树林湿地面积减少约73%，珊瑚礁湿地约80%被破坏。滨海湿地的围垦和改造利用，不仅使湿地生物失去了栖息地，而且导致海岸侵蚀、海水入侵等自然灾害的增加。

3.2 气候变化对湿地生态系统的结构和功能的影响

湿地破坏及甲烷等温室气体的产生使得温室效应更加严重，全球气温也随之升高，而温度升高致使的水的蒸腾及生物活动的改变，进一步让大气结构发生改变，CO2在水中的溶解度达到饱和时也将排入大气。紧接着，湿地面积因蒸腾作用缩小，碳汇作用减弱的同时将“保存”数十年甚至数百年的碳排入空气，加剧了温室效应的发生，海平面上升将进一步影响整个地球生态系统的平衡。

4 湿地保护存在的问题

近年来，我国政府和社会各界对湿地保护给予了越来越多的关注。部分地区探索出了现阶段湿地保护的成功模式。例如上海崇明东滩湿地的恢复性建设和杭州西溪国家湿地公园保护与利用的“双赢”之路。

（1）不合理和过度用水使我国湿地供水能力受到严重影响。西北、华北局部地区已经显现湿地水质碱化、湖泊萎缩等现象，西部的玛纳斯湖、罗布泊、居延海等湿地因此遭到破坏甚至消失。

（2）湿地污染问题。湿地周边农田大量使用化肥、农药、除草剂等化学产品，导致湿地水质恶化。我国湖泊、河流湿地水环境问题整体上令人担忧，不仅影响周边社区老百姓的生活与健康，也对湿地生物物种的生存造成重大威胁。

（3）湿地面积锐减。湿地围垦工程、工业用地等不合理建设项目占用了天然湿地，直接造成了我国的天然湿地面积锐减、功能下降。我国天然湿地在过去50年间减少了近50%。典型的有长江中下游平原、三江平原、沿海滩涂湿地的湿地围垦。

（4）生物多样性下降问题。对湿地生物资源的掠夺性开发、湿地面积的缩小，都使得湿地生物多样性面临严重威胁。

我国尽管在总面积上看是世界湿地大国，但湿地占国土面积的比例仅3.77%，不到全球平均水平8%～9%的一半。作为经济体量最大、经济增长最快的发展中国家，如何充分发挥湿地的多种用途和生态服务功能，为国家的社会经济发展做出应有的贡献，相关工作任重道远。加强生态网络建设，恢复流域湿地生态系统整体的结构和功能，加强湿地与气候变化关系的研究。采取行动，恢复湿地生态系统的结构与功能，提高湿地生态系统的回弹力与抵抗力，提高湿地自然保护区应对全球气候变化的能力。气候变化导致湿地破碎加剧，间接引发自然灾害，包括我国洪涝、干旱、沙尘暴、荒漠化等自然灾害频繁发生，这与许多湿地消失和退化密切相关。

5 保护湿地与生物多样性，积极应对全球气候变化

湿地是地球上生物多样性最丰富、生产力最高的自然生态系统之一，被誉为“物种基因库”。据估计，全球40%以上的物种生活在淡水湿地中。在我国3620万hm2自然湿地中，生存着高等植物2276种、兽类31种、鸟类271种、爬行类122种、两栖类300种、鱼类1000多种。这些物种和种质基因资源对维护地球生物多样性具有重要意义。

保护湿地，维护生物多样性，应对气候变化，是林业肩负的重大历史使命。湿地生态系统是“地球之肾”，生物多样性是地球的“免疫系统”，它们对保持陆地生态系统的整体功能起着中枢和杠杆作用，无论损害和破坏哪一个系统，都会影响地球的生态平衡，影响地球的健康长寿，危及人类生存的根基。

（1）全国湿地保护网络体系初步形成。目前，全国共建立湿地类型自然保护区550多处、国家湿地公园100处、国际重要湿地37处，全国约50%的天然湿地和一大批濒危重点保护物种得到了较为有效的保护。湿地保护管理体系逐步健全。我国先后于2005年、2007年分别批准成立了中华人民共和国国际湿地公约履约办公室（国家林业局湿地保护管理中心）、国家履行湿地公约委员会，14个省区市成立了专门的湿地保护管理机构。中国湿地博物馆于2009年建成并对社会开放。政策措施不断完善。2000年，国务院17个部门联合颁布了《中国湿地保护行动计划》。2004年，国务院办公厅发出《关于加强湿地保护管理的通知》，要求各级政府将湿地保护作为改善生态的重要任务来抓。2005年，国务院批准了《全国湿地保护工程实施规划》，计划总投资90亿元，实施项目400多个。2006年工程启动以来，中央累计投资11亿元，实施湿地保护项目100多个。

（2）国际履约与国际合作取得重要成果。2005年以来我国连续当选为湿地公约常委会成员国。2008年召开的第10届缔约方大会对中国的湿地保护给予了高度评价，认为中国已成为发展中国家开展自然生态保护的典范。由于在湿地保护方面做出的突出贡献，我国先后获得世界自然基金会颁发的“献给地球的礼物”、湿地国际颁发的“全球湿地保护与合理利用杰出成就奖”等湿地保护国际奖项。

6 结语

虽然我们在湿地保护方面取得了积极进展，但湿地生态系统仍然面临着很多威胁。湿地是一种多功能的生态系统，湿地面积减少、功能退化的趋势仍然没有得到根本遏制；水土流失未得到有效治理，很多河流、湖泊、沼泽水体污染和水质恶化依然严重；生物多样性锐减，一些濒危野生动植物种受到严重威胁甚至面临灭绝的危险；全球气候变暖，2011年上半年长江中下游6省出现了50年罕见的旱情，湖泊干枯、河流断流、农田干裂，也给湿地和生物多样性保护带来巨大威胁和挑战。

没有湿地的健康，就没有人类的安全；失去生物多样性，就失去了人类经济社会发展的重要基础。希望全社会共同努力，为保护湿地和生物多样性、应对全球气候变化，为发展现代林业、建设生态文明、推动科学发展，做出新的更大贡献。

［1］刘红玉，吕宪国，张世奎.湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展［J］.地理科学进展，2003，22（1）：60～70.

［2］宋长春.湿地生态系统对气候变化的响应［J］.湿地科学，2003，1（2）：122～127.

［3］姜鲁光.气候变化与湿地生态系统［J］.地理科学，2006（5）：17～18.

［4］邓 侃.中国湿地保护［R］.北京：国家林业局湿地保护管理中心，2006.