中國濕地生態站現狀、發展趨勢及空間布局

夏少霞,于秀波,王春曉

1 中國科學院地理科學與資源研究所,生態系統網絡觀測與模擬重點實驗室,北京 100101 2 中國科學院大學資源與環境學院, 北京 100049

圖1 中國不同濕地類型的面積和比例 Fig.1 Areas and proportion of different wetland types in China濕地類型統計數據來源于第二次濕地資源調查[4]

圖2 中國主要濕地分布Fig.2 The distribution of wetlands in China 濕地分布數據來源于中國科學院東北地理與農業生態研究所,包括了河流和湖泊濕地、內陸沼澤、紅樹林沼澤及濱海養殖塘等濕地類型[5—6]

濕地是水陸生態系統交界面,是陸地生態系統和水體生態系統相互作用形成的自然綜合體和獨特的生態系統類型,在維護區域生態平衡和生物多樣性方面具有重要作用[1—3]。我國擁有豐富的濕地資源,根據第二次全國濕地資源調查結果,中國濕地總面積5360.26萬hm2,其中,自然濕地占濕地總面積的87.37%,主要包括沼澤濕地、河流濕地、湖泊濕地以及近海與海岸濕地,而人工濕地占濕地總面積的12.63%(圖1和圖2)[4—6]。作為自然生態空間的重要組成部分,濕地為人類生存提供不可或缺的物質和環境資源,為全球40%的陸地生物,特別是87%的水鳥提供生境。然而,在過去很長一段時間,濕地面臨巨大威脅,面積持續縮減、功能不斷退化,依賴濕地生存的物種種群數量呈下降趨勢,其中,超過50%的水鳥種群數量明顯減少[7—8]。

濕地監測和保護是生態文明建設的重要內容,2012年,黨的十八大提出“建設生態文明”的理念,明確指出“擴大湖泊、濕地面積,保護生物多樣性”；2016年國務院辦公廳印發《濕地保護修復制度方案》,標志著濕地進入“全面保護”的新階段[9]。2020年,中國政府提出碳達峰、碳中和的目標和愿景,而濕地生態系統具有較高的固碳潛力,特別是濱海濕地被認為是重要的“藍色碳匯”。因此,開展濕地調查與監測,全面了解和掌握濕地變化,從“生態系統整體性”角度加強濕地研究顯得尤為迫切[10]。而野外生態站是支撐濕地研究的基礎平臺,可獲取濕地生態變化的第一手數據[11],是揭示濕地生態系統周期性規律,進行濕地科學管理的前提和基礎,將為國家層面濕地保護和修復及國家“雙碳”目標的實現提供理論和技術支撐。

自20世紀50年代以來,中國野外生態站的建設取得了長足進步。中國科學院籌建于1988年的中國生態系統研究網絡 (CERN)在我國生態系統監測、科學研究和試驗示范等方面起到推動作用,其制訂的生態系統水分、土壤、大氣、生物要素長期監測指標,長期觀測的場地及設置方法,統一的觀測和分析的方法引領了野外生態站建設[12]。2005年,中國國家生態系統觀測研究網絡 (CNEN)成立,在國家層面對分屬于不同主管部門的、不同生態系統類型的生態站及其野外觀測研究基地資源、觀測設備資源、數據資源等進行統一的整合和規范化[13]。2007年, 在國家林業局支持下,中國濕地生態系統定位研究網絡(簡稱濕地生態站網)成立,由分布于全國重要濕地區的濕地生態站組成,在國際重要濕地、國內重要濕地優先建站,并逐步加密完善濕地生態站的布局,對濕地的生態特征、生態功能及人為干擾進行長期定位觀測。2013年,由中國科學院、國家林業局、中國農科院、高校等聯合發起,成立中國濕地生態系統野外站聯盟(簡稱濕地聯盟),旨在制定相對統一的監測指標和技術規范,開展濕地生態站長期定位觀測和多生態站聯合研究,揭示濕地生態系統的結構與功能規律,為國家、部門建設野外生態站提供決策依據。上述濕地生態站/網的建設和探索,推動了濕地生態學的研究,使得國內濕地生態站得到了持續和快速的發展。

然而,當前濕地生態站建設發展中仍面臨一些問題,規劃布局、監測指標規范與設施完備程度等方面仍需提升,與國家尺度濕地狀況及其變化監測的需求仍有較大差距[14]。如濕地生態站中濕地類型及區域分布不均衡,難以反映全國濕地生態系統整體變化狀況；具有長期穩定運行經費,完備的監測實驗設施和指標體系的生態站較少,濕地生態站的綜合能力有待提高；從國際發展趨勢來看,新增濕地類型生態站迫在眉睫。為響應“山水林田湖草沙”與生態文明建設戰略,實現濕地全面保護恢復以及國家“雙碳”目標,亟待建設綜合性濕地生態站。本研究歸納分析了中國濕地生態站的現狀與問題,并提出了濕地生態站未來的發展趨勢及空間布局。

1 中國濕地生態站現狀及面臨的問題

1.1 濕地類型生態站在現有國家野外生態站體系中存在明顯空缺

國際上,逐漸重視濕地生態系統研究及濕地類型生態站的建設。國際長期生態學研究網絡(International Long-Term Ecological Research Network, ILTER)含有美洲、歐洲、非洲、東亞太平洋4個區域網絡的743個站點(注: 不包括海洋類型生態站),其中淡水河流與淡水湖泊站點共167個,所占比例為22.48%[15]。英國環境變化網絡(Environmental Change Network, ECN)共有57個觀測站,其中湖泊站16個、河流和溪流站29個,所占比例為78.95%[16]。美國國家生態觀測網絡(National Ecological Observatory Network, NEON)共有106個野外觀測站,其中淡水觀測站點46個,所占比例為43.40%(圖3)。

圖3 全球主要生態系統研究網絡濕地生態站分布圖Fig.3 The distribution of wetland ecological stations of the International Long-term Ecosystem Research Network資料來源于國際長期生態系統研究網絡(https://www.ilternet.edu/)

近20年來,中國濕地生態站建設也取得了長足發展,在科學技術部、國家林業和草原局、中國科學院、中國林業科學研究院及高校的共同支持下,陸續建設了55個濕地生態站。其中,2015年和2021年,科技部先后支持和遴選了53個和69個有固定基礎設施和長期定位觀測數據的野外生態站進入國家站體系(不包括海洋類型生態站),其中,濕地類型生態站為12個,包括梁子湖站、東湖站、太湖站、三江站、興凱湖、盤錦站、若爾蓋站、洱海站、鄱陽湖站、洞庭湖站、長三角城市濕地站和長江河口濕地站(表1)。然而,目前國家生態站體系中,濕地生態站的比例僅為9.84%,低于國際長期生態系統研究網絡的平均水平。與森林、荒漠和草地等生態系統類型相比,濕地野外生態站的總數量和在國家站中的數量也明顯偏少。同時,濕地類型代表性不足,以湖泊類型濕地站為主,河流和沼澤類型濕地生態站偏少；濕地生態站分布與濕地集中分布區不匹配,青藏高原區和蒙新干旱區濕地偏少；目前尚無河流濕地類型的國家站,且蒙新高原濕地、華南沿海和東部平原區無國家站(圖4)。

表1 中國現有濕地類型生態站列表

圖4 濕地類型及濕地分區及其對應的濕地生態站數量Fig.4 Wetland types and wetland zonings and corresponding wetland ecological station numbers

1.2 現有濕地類型生態站布局層級結構不合理

ILTER通常將野外生態站劃分為綜合站、常規站和衛星站以反映不同站點的層級特征。綜合站通常具有全面、深入開展生態學領域研究工作所需的野外設施、研究裝置以及綜合研究能力完整的生態系統方法(一般相當于國內的國家站)；常規站原則上與綜合站一致,某些指標可能會通過更簡單的方法進行衡量；衛星站通常只具備對某些生態過程或現象觀測的野外裝置,不具備完整的生態系統方法,側重于具體的科學問題或監測重點[15]。以NEON為例,采用系統抽樣的方法,篩選了代表美國20個“生態氣候區”的站點作為“核心站”(相當于綜合站或國內的國家站),這些站點收集30年周期的觀測數據,用以反映所在區的生態氣候變異性；同時布設了若干“可移動站點”(相當于衛星站),這些站點將以3—5年的周期輪換,用來獲取特定環境梯度(如河流的上、中、下游)的數據；為了對以上兩種站點補充,NEON還建立了短期的(周或月為周期)靈活的監測系統,進而研究區域的一些不連續事件和變化[17]；上述“核心站”通過高速互聯網與一系列 “衛星站”相連接,形成生態站的層級結構,并通過整合局地和區域的數據來量化不同研究單元對氣候變化、土地利用以及物種變化的響應過程[17]。目前,我國濕地生態站的層級結構不明顯,濕地生態站建設中以常規站為主,區域衛星站明顯不足,導致區域觀測體系存在一定的空缺。同時,達到綜合站/核心站水平的濕地生態站(如國家站)數量偏少,生態站的整體研究實力與國際長期生態系統監測網絡存在一定差距。因此,合理布局“核心站”(如國家站)與“衛星站”(一般生態站),在不同濕地區內形成層級結構,實現站點間的相互補充和聯動性非常關鍵。

1.3 濕地生態站缺乏適用的、可操作的長期監測指標體系

對生態站而言,長期觀測的方法體系、指標篩選、觀測頻度都必須是穩定的,隨意地變更某一項內容都會對觀測結果造成影響,使數據不具有科學性和可比性,更無法系統反應生態過程的變化[18]。制定統一的監測指標體系和觀測規范將有效提升生態監測數據的質量和價值。國際上,不同的生態系統觀測網絡根據研究主題的差異,監測指標的選擇也呈現一定的差異性。如ILTER主要開展長時間、大空間尺度上不同的生態過程、格局和現象的研究[19],NEON則側重引起生態系統變化的不同要素,包括人文要素的監測,指標體系涵蓋了地表水、土壤、氣象、降雨、生物類群、植被、人類活動、土地利用、管理政策等各個方面[17]。ECN側重生態要素監測以及大尺度的調查,監測指標包括水體、土壤、氣象和生物等方面,其水體監測指標非常全面,涵蓋水體物理和化學性質以及藻類和無脊椎動物等[16]。歐洲長期生態系統研究網絡除了水分、土壤、大氣、生物等監測指標外,還包括能量、物質循環的相關指標[20]。

CERN編制了《中國生態系統研究網絡長期觀測規范》叢書,制定了水分、土壤、大氣、生物等關鍵要素觀測規范[21—24],但該規范主要適用于農田、森林、草地/荒漠以及水域生態系統,對濕地生態系統則缺乏針對性。2011年,《重要濕地監測指標體系》國家標準發布,從濕地類型、面積、氣象要素、水文、水質、土壤、植被和群落、野生動物、外來物種9個方面構建了濕地狀態的監測指標體系[25]；國家林業和草原局也發布了濕地生態系統定位觀測技術規范[26]。然而,由于濕地類型多樣,不同類型濕地的監測指標因濕地特點而異,難以完全統一,上述標準和規范在數據有效性和觀測可操作性上尚存在一定的局限性。建立適用的、可操作的濕地生態站監測指標體系和規范非常重要,監測指標的選擇既需要反應濕地關鍵特征,又要盡可能簡化、長期、有效。因此,既需要設置一些共性指標,納入常規觀測(如水、生產力、營養指標、鹽度)。也需要保留一些個性化指標,進行自主觀測(如濱海濕地的潮汐、湖泊和沼澤濕地的積水水深和淹水時長)。

1.4 濕地生態站多站點聯網觀測研究相對薄弱

生態系統的空間變異性是生態系統研究的重要問題之一,而建立站點-樣帶-網絡等不同尺度的站點間聯網觀測和研究是開展大尺度生態系統研究的重要途徑[27]。我國濕地類型多樣,分布廣泛,在氣候變化和人類活動等多重因素影響下,濕地結構及其生物地球化學循環過程發生了改變,為開展濕地的系統性修復、濕地碳匯潛力評估帶來挑戰。針對不同濕地類型及特征開展有目標的、區域聯網觀測是解決上述問題的必要條件,集成和整合長期觀測站點的數據、技術和資源,對推動濕地生態系統研究至關重要[28—29]。在過去的數十年間,中國森林生態系統、草地生態系統的區域聯網研究取得了長足的發展,如草地樣帶[30—31]和中國南北樣帶[32—33]。濕地生態站也于2013年發起成立野外站聯盟,以促進濕地生態站的長期定位觀測和區域間的聯網研究,但是多數的研究成果仍以單站點的長期監測為主,針對不同濕地類型或不同氣候區濕地生態系統演變過程的大尺度聯合和對比研究尚比較薄弱,亟需加強。

2 濕地生態站的定位、布局原則及布局規劃

2.1 濕地生態站的定位

濕地生態站要面向濕地生態學前沿,依托穩定的設施、固定的研究隊伍,針對典型濕地類型開展生態系統層面的長期觀測,實現監測、研究、示范、服務一體化。其主要任務是積累濕地生態系統長期動態觀測與實驗數據,揭示濕地生態系統長期變化的規律,提煉并推廣濕地保護與修復的技術模式,為濕地生態系統研究共享觀測與實驗設施以及標準化數據,為濕地保護和管理相關的國家戰略提供決策支持。

2.2 濕地生態站的布局原則

濕地生態站應根據濕地的分布、類型、代表性等進行科學布局和頂層設計,考慮以下原則：

第一、涵蓋我國代表性濕地生態系統類型。我國的濕地主要分為5大類34型,即沼澤濕地(面積占比40.68%,下同)、河流濕地(19.75%)、湖泊濕地(16.05%)、近海與海岸濕地(10.85%)和人工濕地(12.63%)。濕地生態站應涵蓋除人工濕地外的其他濕地類型,生態站的布局數量總體上也應體現不同濕地類型所占的比例。

第二、反映我國濕地的空間分布特點。我國的濕地分布總體呈現集中成片的特點,一般而言,全國濕地可分為七個主要分布區,即東北濕地區、新疆-內蒙濕地區、青海-西藏濕地區、云貴高原濕地區、黃河中下游濕地區、長江中下游濕地區、華南及東南濕地區。其中,東北濕地區主要是森林沼澤和草本沼澤濕地,黃河和長江中下游是河流濕地和湖泊濕地；華南及東南濕地主要是紅樹林灘涂、淤泥質海岸等近海與海岸濕地；其余三個區則以高原草本沼澤濕地為主,濕地生態站的分布應充分考慮濕地不同分區的特征。

第三、體現綜合站與衛星站的層級結構特點。考慮設施投入及服務需求,針對濕地類型、分區及重要性程度進行有目的、多層次觀測。對代表性的濕地類型應設置一些核心站/綜合站,同時,在關鍵區域和重要濕地應設置區域站,并布設若干衛星站,形成核心站/綜合站-區域站-衛星站的層級結構。

第四、響應國家對濕地保護與恢復的戰略需求。當前,黃河流域生態保護和高質量發展,京津冀協同發展與雄安新區建設、長江產業帶與長江綠色廊道建設以及粵港澳大灣區建設是重大國家戰略,在這些區域的關鍵濕地和河口區,應布設核心站/綜合站。

2.3 濕地生態站的空間布局建議

圖5 中國濕地生態站分布及其綜合性生態站布局規劃 Fig.5 The distribution of wetland ecological stations and planning of core station in future圖中黑色虛線區域為我國濕地集中連片分布,且具有濕地類型代表性的區域,目前已布設一般濕地生態站,但尚缺乏綜合性濕地生態站(國家站)

我國目前共有55個濕地生態站,其中納入國家站體系的濕地生態站12個,其他濕地生態站43個(圖5)。按我國自然地理條件差異性及主要濕地分布區域,結合濕地生態站現狀及面臨問題,按照上述布局原則,提出如下建議：

第一、加強濕地生態站建設,結合我國濕地類型及其分布特征,填補現有的監測空缺。

與國際主要生態觀測網絡相比,我國國家級濕地類型生態站數量較少、比例偏低,在濕地生態系統監測布局上存在較大空缺。同時,濕地類型代表性不足,以湖泊類型濕地站為主,河流和沼澤類型濕地站偏少；濕地站分布與濕地面積不匹配,青藏高原區和蒙新干旱區濕地偏少。 因此,建議進一步增加濕地生態站布設,如杭州灣以北淤泥質灘涂區域,增設沿海灘涂濕地站；在東北平原濕地區,增加森林沼澤和草本沼澤類型濕地站；在青藏高原區,增加高原濕地站；加強河流生態站建設。形成覆蓋自然濕地類型以及濕地分區的監測布局體系。

第二、整合我國現有濕地類型生態站,加強綜合站/核心站建設,形成層級結構合理的濕地野外站體系。

目前我國達到核心站/綜合站水平的濕地生態站數量偏少,生態站的整體綜合研究實力與國際生態系統監測網絡還存在一定差距。建議合理布局“核心站”(如國家站)與衛星站(一般生態站),在不同濕地區內形成層級結構,實現站點間的相互補充和聯動。如加強蒙新高原濕地、華南沿海和京津冀區域國家站建設,推動黃河和長江流域的河流類型濕地生態站建設。同時,在區域衛星站布設中,應依托已有一定基礎并具有長期穩定監測能力的濕地生態站,進一步培育和加強其監測設施和監測能力建設,形成有層次的綜合站與衛星站結合的野外生態站體系。

第三、服務國家重大需求,在大江大河源頭區及國家重要濕地區建設綜合性濕地生態站。

目前,長江中下游的鄱陽湖、洞庭湖、長三角及長江口等區域已布設了國家站,黃河三角洲(2009年建站,依托中國科學院煙臺海岸帶研究所)、杭州灣(2003年建站,依托中國林科院亞熱帶林業研究所),大灣區的廣東海豐(2013年建站,依托廣東省林業科學研究院)和廣東湛江(2017年建站,依托中國林業科學研究院)以及雄安新區白洋淀流域(中國科學院籌建)等地區目前也已布設或計劃布設生態站(見表1),但上述生態站均為部委與地方政府合作建站,尚未列入國家站建設體系。建議進一步提高上述區域生態站監測水平和能力建設,服務于長期濕地生態系統結構與功能的研究及國家濕地保護和修復的戰略需求(圖5)。

3 濕地生態站發展展望

3.1 以濕地生態學的關鍵科學問題為導向,聚焦學科發展前沿

濕地生態站的建設應滿足濕地生態學發展的需要,開展生態系統及其關鍵要素的長期定位監測,揭示濕地生態系統變化規律及其過程演變機制,為濕地保護、恢復及合理利用提供理論指導、技術支撐及試驗示范。建議應重點關注以下濕地科學領域的熱點問題：

3.1.1濕地景觀格局及其環境效應

濕地生態系統是受人類活動影響顯著的自然生態系統之一,濕地開發利用導致的景觀格局演變及環境效應是濕地生態學領域研究的熱點問題[34]。如建壩和濕地圍墾,改變了長江中下游湖泊濕地水文過程[35], 三江平原沼澤濕地的喪失,改變了局地微氣候[36],養殖污染影響周邊區域的水質等[37]。此外,濕地景觀格局的變化,也導致濕地景觀破碎化、物種多樣性及生態系統其它功能也受到影響。濕地景觀格局演變過程與驅動因子之間存在著復雜關系[38],深入了解其相互關系和作用機制,是濕地保護和合理利用的前提,特別是對一些國際重要濕地和國家重要濕地應開展持續的監測和評估,將為國際履約和政府部門決策以及濕地保護與區域經濟可持續發展提供支撐。

3.1.2水體的富營養化變化及治理

水體富營養化是全球普遍的問題,對中國而言,大部分的湖泊處于中營養或富營養的水平[39],而自20世紀80年代末開始沿海富營養化態勢加劇[40],藍藻水華和濱海赤潮等現象頻發,導致水環境質量急劇下降。水體富營養化對生物組成結構及食物網、生態系統生產力以及生態系統地球化學過程具有顯著的影響, 導致生態系統穩定性下降,生物多樣性降低[39,41]。而污染物變化及富營養化的形成機制、環境影響及調控對策是當前亟待解決的難題。通過原位監測,獲取富營養化的關鍵環境限制因子及氮磷營養元素閾值是維持健康水體的前提。

3.1.3外來物種入侵的影響機制及其調控

外來物種入侵也是濕地面臨的關鍵威脅因素之一,如長江中下游湖泊中的克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)[42]、鳳眼藍(Eichhorniacrassipes)[43]以及沿海的互花米草等(SpartinaalternifloraLoisel.)[44]。此外,在資源有限的情況下,入侵物種在生長、形態和生理等性狀上具有更高的可塑性,對環境變化的適應性更強,如對水分以及營養物質的耐受性,從而更容易在競爭中處于優勢[45]。此外,外來物種入侵對濕地生態系統生物地球化學循環、生物群落及其環境具有顯著影響[44,46],加強外來物種入侵對濕地生態系統影響的過程機制研究,開展調控對策及試驗示范,對控制外來入侵物種,維持健康生態系統具有重要意義。

3.1.4濕地生物多樣性維持機制

濕地是陸地與水體的過渡地帶,具有其它任何單一生態系統都無法比擬的天然基因庫和獨特的生境,維持著豐富的生物多樣性,濕地與生物多樣性對生態環境和人類生存發展具有積極的影響。物種組成是濕地生態組分的重要內容,特別是一些濕地重要指示物種,如濕地植被、遷徙水鳥、獸類、兩棲爬行類、魚類等關鍵物種,可反映濕地在某一時刻所處的狀態,是國際重要濕地的重要監測指標[47]。然而,現有的濕地生態系統監測不能滿足濕地生物多樣性保護的需要,特別是對濕地動物的監測和調查尚存在不足,建立統一的物種監測和調查規范,加強生物多樣性監測非常必要[48—49],可以為揭示生物多樣性變化機制和保護決策提供科學依據,也是制定合理的生物多樣性保護策略的重要前提。

3.1.5氣候變化及濕地碳匯潛力估算

濕地的各種生態服務功能為社會可持續發展和人類福祉提供重要保障,特別是在固碳和減緩全球氣候變化方面的作用已達成共識[50]。濱海濕地在吸收二氧化碳方面發揮重要作用,特別是紅樹林沼澤、海草床和鹽沼濕地等,其單位面積對碳儲存的貢獻,要超過陸地生態系統,被稱為藍碳[51]。而湖泊和沼澤濕地,其碳源/匯強度與水文條件變化密切相關,碳收支估算的不確定性和難度更高,導致其固碳功能與固碳潛力估算存在爭議[52]。開展不同濕地類型碳通量原位觀測和碳儲量的長期定位觀測研究,有利于提高對濕地生態系統中碳儲存的驅動因素和影響機制的科學認識,對維持和發展濕地的固碳潛力, 增加陸地生態系統碳庫,達成“碳達峰， 碳中和”的戰略目標具有重要的實踐意義。

3.2 建立系統、科學的濕地監測指標體系,開展長期定位監測

濕地生態系統研究的核心是濕地的結構、功能及發育演替等基本過程[28],濕地生態站的監測指標需表征和測度濕地生態系統特征和功能的變化,反映濕地生態系統的整體特征,同時能服務于不同自然區或氣候帶內同一濕地類型的自然過程或者同一個自然區內不同濕地類型之間的對比研究。盡管不同類型濕地站監測指標體系因濕地特點而異,難以完全統一,但是不同類型濕地站仍存在一些共性指標,如作為主要驅動力的水文要素指標,生產力/生物量指標等。將這些簡單、有效的共性指標納入長期觀測,可以提高不同濕地站之間數據的系統性和可比性。此外,根據不同類型濕地的特點制定一些個性化指標,作為自選性觀測指標,如濱海濕地生態站的潮汐觀測、沼澤濕地的積水水深和淹水時長等,將有利于加強對特定濕地生態系統關鍵過程的深入理解。此外,濕地生態站監測應涵蓋濕地生態特征的變化, 除了濕地生態組分外,生態過程與生態系統服務變化的監測也非常關鍵,如植物物候、營養循環、物質生產、棲息地面積等監測指標[53]。

3.3 推動大尺度聯網觀測研究,揭示濕地變化的過程機理

濕地生態站的長期建設,還應注重跨站點聯網研究,建立標準化的科研樣地,在區域尺度上開展時間序列的對比觀測與試驗數據,為濕地生態系統長時間、大尺度生態學對比研究、生態系統動態及其功能演變研究、生態過程時空分異規律研究提供穩定平臺[29]。濕地站的長期聯網觀測應注重以下方面：第一,相同濕地類型在不同自然區域的聯網研究,如南方和北方的湖泊濕地,高原和平原的湖泊濕地,其生態系統結構和關鍵驅動因素可能有所不同；其次,在同一個自然區域里,生態系統在演變過程當中濕地生態系統結構和功能的變化,如以流域為單元,研究其內部不同濕地類型的變化；第三,開展與濕地生態系統密切相關的其他類型生態站的聯網觀測,例如,沼澤濕地站還應考慮河流、森林、農田等生態站的聯網觀測。總體來講,結合我國濕地分布的特點和規律,可初步考慮從以下方向開展研究：第一、不同緯度梯度海陸交匯過程(營養輸入、水文變化)及其時滯效應對水體富營養化的響應過程與機理[40]；第二、不同濕地區營養(氮、磷)輸入與生產力及生物多樣性之間的協同作用機制；第三、水位梯度對不同類型濕地優勢植被生物量分配及土壤微生物競爭關系的影響[54—56]；第四、不同緯度梯度或氣候帶濕地生態系統固碳潛力及對氣候變化的響應[50]等。

3.4 服務國家重大需求,支撐濕地生態修復和“雙碳”目標實現

作為“山水林田湖草沙”生命共同體的重要組成部分,近年來濕地研究受到政府部門、科研機構以及國際組織的高度重視,濕地生態系統研究正處于蓬勃發展時期。基于不同類型濕地生態站獲取的長期、連續的科學數據,可為厘清陸地生態系統碳源匯格局,提升濕地固碳潛力提供基礎數據；為濕地生物多樣性保護和生態修復提供技術模式；有力支撐“碳達峰，碳中和”、生物多樣性和國際重要濕地履約等國家戰略。同時,濕地生態站的觀測和研究還將為京津冀協同發展和雄安新區建設、黃河流域生態保護和高質量發展、長江大保護和長江經濟帶建設以及粵港澳和大灣區建設中相關政策和工程實施提供技術支撐。關鍵濕地站還應在支撐區域或地方生態保護和修復工程中發揮重要作用,如長江口、黃河口互花米草控制及長江中下游湖泊富營養化治理、白洋淀及上游地區生態環境綜合治理與退化濕地生態修復等。

3.5 加強濕地生態站科學研究的國際交流與合作

濕地生態站建設及其觀測和研究工作的開展,對解決區域內的生態和環境問題發揮了重要作用。然而,我國濕地生態站在生態系統綜合觀測和系統研究方面與國際長期生態系統研究網絡尚存在差距,如美國NEON在生態系統“站網”監測設施、標準化數據質量控制體系及數據共享建設方面起到了示范作用。加強同上述機構的合作,將對提升單站點及濕地生態站網的綜合研究實力具有推動作用。同時,從國際化和全球的視野,強化與國際知名機構在生物多樣性保護與觀測、氣候變化與濕地碳匯研究、跨國界濕地及遷徙物種的合作保護等領域的聯合研究,將為解決洲際或更大尺度濕地生態學問題做出貢獻。

4 小結

濕地生態站的發展方興未艾,在今后建設和發展中,應針對不同濕地類型的特點,建立系統、科學的共性和個性化監測指標體系,進行統一、可比的科學監測和系統研究。進一步加強濕地生態站建設,填補現有濕地站布局的空缺,形成體現濕地分類和分布特點、具有層級結構的濕地監測站點網絡,推動濕地長期定位監測和聯網研究,服務于濕地相關的國家重大戰略需求。同時,應聚焦學科發展前沿,以濕地景觀格局及其環境效應、水體的富營養化治理、外來物種入侵的影響機制及其調控、生物多樣性維持、氣候變化等科學問題為導向,制定清晰的目標定位。此外,還應加強與國際長期生態系統研究網絡的合作,提升濕地生態系統監測和研究的能力,推動在生物多樣性保護與觀測、氣候變化、跨界濕地及遷徙物種的合作保護等領域的國際合作。

致謝：本文寫作過程中得到中國科學院東北地理與農業生態研究所宋長春研究員、郭躍東研究員、復旦大學李博教授、鞠瑞亭教授、中國科學院南京地理與湖泊研究所張奇研究員、徐力剛研究員、中國科學院亞熱帶農業生態研究所謝永宏研究員、陳心勝研究員、中國科學院煙臺海岸帶研究所韓廣軒研究員、中國林業科學院濕地研究所張曼胤研究員的指導,特此致謝。