人為干擾對濱海濕地生態系統的影響

楊杰峰張曼胤康曉明李偉雷茵茹崔麗娟

（1 中國林業科學研究院濕地研究所，濕地生態功能與恢復北京市重點實驗室，北京 100091；2 湖北生態工程職業技術學院，湖北 武漢 430200）

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人為干擾對濱海濕地生態系統的影響

楊杰峰1，2張曼胤1康曉明1李偉1雷茵茹1崔麗娟1

（1 中國林業科學研究院濕地研究所，濕地生態功能與恢復北京市重點實驗室，北京 100091；2 湖北生態工程職業技術學院，湖北 武漢 430200）

摘 要對濱海濕地生態系統的主要人為干擾方式進行了系統辨識，詳細闡述了不同人為干擾方式對濱海濕地生態系統結構、功能及服務的影響。綜合分析了人為干擾造成的濱海濕地生態系統的結構改變、功能破壞、服務減少，其中，城市化、工業化進程干擾對濱海濕地生態系統的影響最為嚴重，并提出了濱海濕地保護對策。

關鍵詞濱海濕地；人為干擾；生態系統服務；保護對策

濱海濕地處于海洋和陸地的交錯地帶，對外界的脅迫反應敏感，極易受到人類活動的影響（Brenner，2010； Camacho-Valdez et a1，2013）。我國經濟較為發達、人口相對密集的地方大多集中在東部沿海地區，這些區域是人為活動最為活躍的地方，因此沿海地區是人為干擾影響最為嚴重的地區之一。合理利用和保護濱海濕地，系統、全面地識別濱海濕地所受到的各種人為干擾，辯證分析各種干擾對濱海濕地生態系統結構、功能和服務的影響顯得尤為重要和迫切。本研究旨在充分辨識濱海濕地主要人為干擾類型和方式的基礎上，揭示不同干擾方式對濱海濕地生態系統結構、功能的影響機理和規律，明確各種干擾對濱海濕地不同生態服務功能的影響程度，為濱海濕地管理和保護政策的制定和實施提供理論基礎。

1 濱海濕地生態系統人為干擾的辨識

濱海濕地生態系統是全球開發最為嚴重的系統之一，濱海區僅占全球陸地面積的4%和海洋面積的11%，但卻有世界1/3的人口和90%的海洋捕魚活動在這里（MA，2005）。沿海居民的生存發展與其經濟活動完全依靠濱海與河口濕地提供的各種服務來維持，例如，減緩臺風，提供漁產品，增加水體凈化作用。然而，人類活動正在威脅全球濱海河口生態系統及其提供的福利（Lotze et al， 2006； MA，2005； Waycott et al， 2009）。

干擾理論認為干擾是人類生活的自然界中極為重要的生態過程。干擾是一種突發性、偶然不可預知且顯著地改變系統正常格局的事件，對個體或群體會產生破壞或毀滅性的作用（Sousa et al，1984；Forman，1986），它能使生態系統、群落或物種結構遭受破壞（White et al，1985），干擾在改變景觀組分和生態系統結構、功能中起到重要作用，并且促進種群、群落、生態系統甚至整體景觀格局的動態變化（魏斌，1996），這種變化和改變往往破壞生態系統、群落或種群的結構（Turner et al， 2003）。

按照干擾的來源，干擾可分為人為干擾（如開墾、道路修建、水利工程、外來種的引入等）和自然干擾（如風暴、海嘯、洪災等），其中人為干擾的影響最大。人為干擾的方式多種多樣，影響的空間范圍可大可小，對某一生態系統的影響程度也有很大差異。

隨著社會的發展，日益增多的人為干擾活動已成為濱海濕地生態系統發展的主要制約因素。目前，對濱海濕地生態系統影響較大的主要人為干擾因素包括農業開墾、城市化、水利建設、油田開發、工廠、道路和橋梁的修建等（李鳳娟，2005）。河口濕地的主要人為干擾類型有圍墾、填海、碼頭建設及環境污染等（王樹功等，2005），導致河口濕地生態系統退化的主要人為影響有生活污水和工業廢水等污染物的排放、水利工程修建和大規模圍塘養殖等（葉功富等，2010）。紅樹林濕地主要人為干擾有土地利用轉化、城市化及工業化、木材及薪材過度利用、污染物排放、捕殺動物及林內放養家禽等（范航清等，2011）。

不同類型濱海濕地的人為干擾類型不盡相同，且干擾方式多種多樣，主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉變、水利工程建設、城市化、工業化、圍網養殖、污染物排放以及旅游活動等。

2 人為干擾對濱海濕地的影響

2.1 人為干擾對濱海濕地生態系統及其服務的影響

濱海濕地生態系統在自然狀態或較小人為干擾情況下，其結構較為完整，通過完善的生態過程和生態功能，為人類提供生態服務和福祉，并滿足人類社會合理消費需求。如果在不破壞生態系統結構的前提下，合理利用生態資源，良好的生態系統循環會持續發展，并提供源源不斷的人類福祉，如圖1中外循環（實線箭頭）。當人類社會為了滿足自身發展的需求，對濕地資源進行過度的開發和利用，濕地生態系統的結構受到不同程度的破壞，因此勢必會改變濕地生態過程和影響生態功能，從而減少生態系統服務和福祉的提供，最后導致生態系統服務無法滿足人類自身生存和發展的需求，進而加快人類對生態系統的干擾，導致生態系統的惡性循環，圖1中內循環（虛線箭頭）。

在人類發展過程中，為了維護自身的生存和發展需求，就需要從自然界中獲取資源和產品，或者利用地球上主要資源來生產所需要的物質和產品。也就是說，人類在維持自身的生存與發展過程中就是充分利用生態系統服務功能的主要過程。在這一過程中，人類可能會損害生態系統的服務功能，同時也會采取主動恢復和保育生態系統措施（鄭華，2003）。人類活動對濕地生態系統干擾的途徑主要有改變生境、生態結構、生物地球化學循環，從而改變生態系統結構、功能及服務。人為干擾活動對濕地生態系統服務的影響極其復雜，一種人類活動方式可以影響生態系統的多種服務，一種服務功能的影響可以由多種人類活動方式所導致（表1）。

圖1　 人為干擾下的濱海濕地生態系統、服務、人類福祉之間的相互關系

表1　 人為干擾對濕地生態系統服務的影響

人口膨脹、土地資源利用、傳統工農業生產經營方式以及對自然資源的掠取和經濟利益的無限追求是造成濕地退化的主要原因。這些人類干擾活動所引起的濕地生境的破壞或片斷化以及過度掠取動植物資源是導致濱海濕地生態系統破壞的根本原因（Osvaldo，2003）。人為活動將自然生態系統轉變為人工生態系統，使得原始生態系統的生境特征發生了顯著變化，生境的破壞又使得原來適應于該地生存的生物物種變得不適應，從而引起物種的消失。隨著人類干擾的逐漸加強，導致濕地結構混亂，水文調節、水質凈化等功能日益減弱（蔣衛國，2005）。另外，由于農藥的大量使用，使農田生物明顯減少，例如我國東北地區89%以上的國家級重點保護鳥類受到農藥的威脅（SEPB，1999）。人類活動還導致了野生動物物種間相互作用改變，空間分布變化，種群數量下降和滅絕速率加快（Barbier，2014）。

土地利用的變化對整個濕地生態系統影響最為顯著，圍墾是導致濱海濕地面積減少的主要因素。全球濱海濕地正以每年1%的速率消減，近半個世紀，中國的圍海造地工程使沿岸濱海濕地面積以平均2×104hm2/a 的速度遞減（石青峰，2004）。油氣開發、建成區的不斷外延、擴展造成的生境破碎化是破壞濕地瀕危水禽丹頂鶴生境適宜性的主要因素（李曉文，2001）。土地開墾不僅破壞了生境，同時也改變了生態系統的結構，嚴重影響了生態服務功能的維持，因人類活動導致退化的土地占陸地表面積的39%～50%。

濱海濕地是入海污染物承瀉區，各種生活、工業污水通過河口匯入，各地區均不同程度的受到了污染。遼河三角洲農藥、化肥的大量施用以及油田開發導致了地表水質較差，河流基本屬于超V類水體，嚴重危及動植物的生存（冷延慧， 2006）。

表2　 人為干擾對濱海濕地生態系統服務的影響效應

2.2 人為干擾對濱海濕地生態系統服務的影響效應

生態系統服務的發揮直接受生態系統結構、功能的影響，由于人為活動的干擾，濱海濕地生態系統結構、功能、服務的內在聯系相應的發生變化。濱海濕地作為海陸兩大系統生態交錯帶，具有強大的生態服務功能，可以劃分為供給服務、調節服務、支持服務、文化服務四大類型，根據實際情況，筆者將其對應的15種生態系統服務在人為干擾下的影響程度進行分析。由于不同干擾類型和方式對濱海濕地生態系統結構、功能影響的方式和程度不盡相同，因而生態系統不同的服務所受干擾程度也會截然不同，具體影響效應見表2。

從人為干擾對濱海濕地生態系統服務影響效應的研究中發現，在服務方面，供給服務中的淡水、食物、纖維燃料、遺傳物質的供給，調節服務的氣候調節、凈化水源，支持服務的生境維持、生物多樣性以及文化服務的娛樂休閑、美學價值等服務影響較大。在干擾類型方面，城市化、工業化中的房屋建筑、道路建設、油氣開發、鹽田開發以及碼頭貨運對生態系統服務影響最為嚴重。

3 濱海濕地人為干擾綜合評價及保護對策

3.1 人為干擾的綜合評價

通過人為干擾對濱海濕地生態系統影響的闡述，可以看出主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉變、水利工程建設、城市化、工業化、圍網養殖、污染物排放以及旅游活動等。不同的人為干擾方式造成了濱海濕地生態系統結構破壞、功能改變、服務減少，人類福祉受到嚴重影響，而城市化、工業化的進程對濱海濕地生態系統服務影響最大。

3.2 濱海濕地保護對策

根據濱海濕地人為干擾的影響分析，結合我國濱海濕地面臨的主要問題，為減少人為干擾對濱海濕地的危害程度，建議采取以下措施：首先，盡快出臺濱海濕地保護的相關法律和條例，使濱海濕地的保護工作有法可依；其次，明確濱海濕地的范圍，圈定紅線區域，控制濱海濕地資源的開發與利用；第三，開展濱海濕地修復工程，設定具體可行的恢復目標，采取有針對性的恢復措施；第四，加大濱海濕地科學研究的投入，探索濱海濕地生態系統的發展規律；第五，加強濱海濕地保護的宣傳，鼓勵民眾和社會團體加入保護工作行列。

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Effects of Human Disturbance on the Coastal Wetland Ecosystem

YANG Jie-Feng1，2ZHANG Man-Yin1KANG Xiao-Ming1LI Wei1LEI Yin-Ru1CUI Li-Juan1
（1 Beijing Key Laboratory of Wetland Services and Restoration， Research Institute of Wetland，Chinese Academy of Forestry， Beijing 100091；2 Hubei Vocational College of Ecological Engineering，Wuhan 430200）

AbstractThe main models of human disturbance to coastal wetland ecosystem were systematically identified， and the effects of different human disturbances on coastal wetland ecosystem structure， function and service were discussed in detail. We synthetically analyzed the changes of coastal wetland ecosystem structure， the damage of function and the decrease of services caused by human disturbance. Among them， the influence of urbanization and industrialization were the most serious impacts on the coastal wetland ecosystem. Strategies were proposed to protect the coastal wetlands.

Key wordsCoastal wetland； Human disturbance； Ecosystem services□Protection strategy

doi:10.3969/j.issn.1673-3290.2016.01.10

收稿日期：2015-12-20

基金項目：林業公益性行業科研專項（201404305）資助

作者簡介：楊杰峰，博士研究生，主要從事濕地生態學研究。E-mail：2001yjf@163.com

通訊作者：崔麗娟，研究員，博士生導師，主要從事濕地生態研究。E-mail：lkyclj@126.com；wetlands108@ 126.com