中科院地理所于秀波个人文集
中国湿地保护与管理培训手册
中科院地理所于秀波专业号 | 2019-3-20

中国湿地保护与管理培训手册

中国科学院地理科学与资源研究所

2018年6月

内容提要

基于250个调查样本不同岗位的湿地保护地从业人员对每项培训内容的需求程度进行统计,根据每项培训内容的需求排名,结合实际情况,制定较为重要的11个培训模块。每个模块具体培训内容如下:

(一)湿地生物多样性保护的理论基础知识

该模块拟采用4个方面的培训内容:湿地有关术语、湿地生态系统服务、我国湿地所面临的威胁与问题、湿地监测与评估方法。针对湿地有关术语部分所包含的内容为不同组织、机构对湿地的定义和对目前不同类型湿地的划分;湿地的自然特征包括湿地物理、化学和生物组分(如土壤、水、植物、动物和养分);湿地生态系统所具有的独特的食物链和食物网、环境流、水文连通等。湿地生态系统服务部分从湿地所包含供给服务、调节服务、文化服务和支持服务方面介绍湿地给人类带来的各项福祉及这些服务多年间所发生的变化。

我国湿地所面临的威胁与问题部分,主要介绍沿海和长江一线湿地近几年所发生的重要变化,依托全国湿地资源调查数据说明湿地面积在不断降低,所遭受的围垦与基建占用、污染、偷猎等问题较为严重。湿地监测与评估方法部分主要从湿地生态定位监测、原位控制实验、地面生态调查、多尺度遥感监测、湿地生态系统价值评估方面介绍(吕宪国,2004)。其中湿地价值评估主要描述目前较为常用的千年生态系统评估方法,湿地健康指数等。

(二)国际重要湿地标准及监测计划

该培训模块主要从国际重要湿地公约对湿地的定义、国际重要湿地遴选的基本条件及标准、中国有哪些国际重要湿地、国际重要湿地监测计划等方面进行培训。介绍国际重要湿地公约的定义、公约使命以及对湿地的定义等;入选国际重要湿地的基本条件(湿地周边或流域内生态、环境安全现状及发展趋势良好、湿地区四至边界明确、土地权属无争议等)和标准(区域内包含典型性、稀有或独一无二的湿地类型、在物种多样性保护方面的国际重要性等);我国入选国际重要湿地的数量、保护管理情况;编制国际重要湿地监测计划的主要步骤等(国家林业局,2008)。

(三)湿地资源监测

该模块所包含的培训内容包括:野生动植物资源调查概况、湿地周边情况及保护利用调查、湿地生态系统评估、典型的湿地生态系统监测案例。针对野生动植物资源调查部分,主要介绍目前国家重要物种、水鸟、濒危野生植物、鱼类等资源数量情况以及针对性的野外调查方法;湿地周边经济社会情况和保护利用调查的方式方法,需要考虑的调查内容。

(四)湿地评估

湿地生态系统评估的主要方法(市场价值法 、机会成本法、条件价值法等)(刘晓辉等,2008)、中国西部生态系统评估的现状等;介绍三江源生态系统评估典型案例,包括评估的基本思路、评估目标与思路,以及可以借鉴的地方。

(五)新技术在湿地保护中的应用(无人机、GPS跟踪器、手机APP监管等)

该模块的培训内容有:湿地遥感监测、GPS跟踪器等在湿地保护中的应用。主要介绍目前较为常用的湿地遥感监测手段(航天遥感、近地遥感在湿地保护中的应用等)(郭庆华等,2016)、各种遥感监测手段的用途和主要的应用的领域;GPS跟踪器在湿地保护中的应用(GPS跟踪器的发展和目前的应用)

(六)湿地监测与调查报告编写

该模块的培训内容划分为湿地监测和监测后的调查报告撰写两部分。其中湿地监测部分主要从监测的内涵(即监测的主要内容是什么、监测的对象、主要目的、为什么要做此类监测等);监测的巡护计划(即监测前应怎样制定路线才能够更好的覆盖保护区范围及有代表性的生境);监测方案(监测过程中需要的注意的事项,例如监测目标、监测种群、如何设置调查样带、样线,在此基础上如何针对不同的生物类群合理取样)。调查报告撰写主要从基于已有的野外调查监测的数据在调查报告撰写前应该做的前期数据精度筛选、数据分析准备,例如需对已有数据进行整理、预判,针对手上已有数据询问数据分析专家,针对所要分析的若干指标挑选合适的分析方法进行培训。在此基础上,介绍调查报告撰写提纲编排所包含的基本内容和注意事项。

(七)湿地修复与栖息地重建技术与模式

该模块内容主要从湿地修复的定义、湿地恢复的优先性评估、湿地修复的原则、湿地修复的方法、湿地修复的流程、湿地修复实施以及目前国内外有关湿地修复、恢复的典型案例方面进行相关培训(窦勇等,2012)。先介绍退化湿地及自然恢复与人工修复的概念,确定需要优先评估的湿地的主要方法、评估需要遵循的基本原则、湿地修复需要遵循的原则、湿地修复所需要的自然修复等关键技术方法、进行湿地修复的主要过程、湿地修复的实施,主要介绍实施的划分模块以及每个模块所需要的具体修复的实施内容。最后,介绍上海崇明东滩水鸟栖息地互花米草入侵治理等典型案例,描述互花米草入侵的由来,对水鸟栖息地造成的不利影响,当地政府所实施的湿地修复工程及后期的成效。

(八)湿地可持续利用

该模块主要从可持续发展定义、湿地可持续利用坚持的原则、我国湿地的合理利用、湿地保护与合理利用相结合、当前新形势下国家提出的特殊区域生态红线相关内容,中国湿地保护与可持续利用相关建议、国外典型湿地可持续利用案例方面进行相关内容培训。可持续发展定义主要从可持续定义的发展引申到湿地可持续发展上介绍,培训湿地可持续利用应该遵循的原则、我国湿地从古至今的可持续利用方式、存在问题及加强保护的建议,最后培训内容辅以国外日本钏路湿地(可持续利用典型案例、介绍钏路湿地在对与日本湿地生态系统的重要性、保护的重要价值、目前湿地存在的主要问题以及日本相关机构所采用的相应的保护措施和后期的成效。

(九)湿地保护宣传与自然教育

该模块所涉及的培训内容包括:什么是湿地保护宣传教育、湿地公园环境教育设计与执行、国家湿地公园的宣教实例。介绍湿地保护宣传的定义,湿地公园环境教育设计应该遵循的理念(寓教于乐、系统方案、互动参与、五感体验)、需要明确的设计目标(意识、知识、态度、技能、参与5个目标同时教育)、需要清晰的方案(科学性、前瞻性、操作性)、设计实施的主要过程(湿地环境教育系统构建,需要有成体系的活动,针对不同的宣讲人群有不同的方案)等,以约翰·邦克沙滩湿地中心(JBS)监测与宣传教育为典型案例,介绍其吸引游客的方式(LIVE野生动物相机和工具)、使用的学习方式(网站和重新安装的视频)、社交媒体等(该项目引发了许多关于美国秃鹰的网络讨论,以及在哪里可以找到其他鹰巢并安装相机。

(十)湿地保护工程项目申报、实施与管理

该模块的培训内容主要有:湿地工程项目的建设程序、林业建设项目审批权限、项目建议书的撰写、项目可行性研究的撰写、项目设计主要过程、项目建设的前期准备、工程咨询、勘察与设计。介绍我国项目建设基本程序(包括项目建议书阶段,可行性研究报告阶段,编制设计文件阶段等)、对不同类型和不同投资资金的林业项目(生产性项目和非生产性项目)具体的审批部门(例如对于项目投资<5000万元的生产性项目,由行业主管部门或各地方发改委审批)、项目建议书的主要要求、涉及的主要内容、项目可行性研究需要包含的主要内容(可行性研究必须从系统总体出发,对技术、经济、财务等多个方面进行分析和论证)、项目设计所涉及的初步设计需要注意的主要内容、要求、项目建设的主要准备(征用建设用地、拆迁、搞好“三通一平”)、工程咨询、勘察与设计的定义。

(十一)湿地生态系统管理

该模块需要培训的内容包括:生态系统管理的基本原则、生态系统管理的要素、湿地生态系统管理的发展、流域生态系统管理及相关概念、香港米埔湿地基于目标的湿地管理典型案例。向授训人员介绍生态系统管理的基本原则(整体性原则、再生性原则等)和要素(确定影响生态系统管理活动的政策、监测并识别生态系统内部的动态特征,确定生态学限定因子等)(吕宪国,2004);介绍香港米埔湿地湿地管理的目标和一些经验性做法。

Executive Summary

Based on the statistics of 250 survey samplings from different job positions working in the wetlands conservation and analysis of their training needs, eleven training modules are developed in terms of the training needs raking and local situations. Each training module is being briefly elaborated as the followings:

Basic Theoretical Knowledge of Wetland Biodiversity Conservation

This module includes four contents for training: some wetlands terminology, wetland ecosystem services, threats and problems posed to national wetlands and methodologies of wetlands monitoring and evaluation. Different institutes and organizations from different countries discussed definition of wetlands and their elements as well as classifications of wetlands types. Natural features of wetlands cover physical, chemical and biological compositions (eg. soil, plants, hydrology, animals and nutrients), wetland ecosystem supports a unique food web and chains, environmental flow and hydrological connectiveness. Many human well-beings derived from the wetlands ecosystem and changes of wetlands functions and services occurred in the past decades are described in the section of wetland ecosystem services of their provisions, regulation, culture and supporting. In the part of national threats and issues posed to wetlands, significant changes of wetlands taken place along the coastal and the Yangtze River catchment are mainly introduced. Depending on the data of the second national wetland resource inventory, wetlands still remain decline in size and serious threats and issues are indicated for instance, land reclamation, infrastructure construction, pollution and poaching. Wetlands positioning monitoring, in situ control experiment, ecological inventory on ground, multi-scales remote sensing monitoring and methodologies of wetlands ecosystem evaluation (Lv, 2004)are briefly introduced, among of them, commonly used methods eg. Millennium Ecosystem Assessment and Wetland Health Index are particularly presented in the section of wetlands monitoring and evaluation.

Internationally Importance of Wetlands Criteria and Monitoring Plan

This chapter covers the training programme largely related to definition of the Internationally Importance of Wetlands given by Ramsar Convention, obligation of implementation of the Ramsar Convention, basic conditions of Ramsar Sites designation and their criteria, China’s list of Ramsar Sites and monitoring planning of Ramsar Sites for training. The designation of Ramser Sites must be met with basic their conditions (wetland ecological characteristics of adjacent areas and river basin, environmental safeguard and trends, clear boundary, land tenure etc ), criteria(typical , rare, or unique wetland types, highly biodiversity conservation in the internationally importance etc.) The numbers of the Ramsar Sites in China and their conservation and management status are briefly outlined. The preparatory procedures of Ramsar Sites monitoring planning are mapped (SFA 2008).

Wetlands Resources Monitoring

This part of training programme includes the inventory of fauna and flora, conditions of adjacent wetlands as well as conservation status, wetland ecosystem monitoring and some case stuy of typical wetlands monitoring. Among of the wild biological resources inventory, national protected species, in particular waterbirds, endangered plants, fish and other resources and their inventory methods are shown in this section. Information about the social and economic census around the wetlands and use of those resources is integrated in the inventory.

Wetlands Assessment

Wetlands assessment is undertaken by means of some commonly used methodologies (Marketing Valuation, Opportunity Cost, Conditional Value Method) (Liu et al. 2008) and showcase the western ecosystem assessment in China and typical wetlands assessment in Sanjiang Plains. In those cases, basic concept, targets and lessons learned are elaborated.

New Techniques & Tools to Be Employed in Wetland Conservation (UAV,GPS, APP

In this section of training module, remote sensing and GPS tracking device are introduced to apply in wetlands conservation. The commonly used remote sensing monitoring approaches (space remote sensing -development of a monitoring and control platform for PLC-based in wetlands conservation) (Guo, et al. 2016) , and some kinds of remote sensing and application in fields are introduced. The tracking device of GPS is currently used in wetland conservation (Tracking device development and application)

Outline of Report on Wetland Monitoring & Inventory

This part of training module is divided into the two sections of inventory reporting for prior and post the wetland monitoring. Among of them, wetlands monitoring is focused on the implications (monitoring contents, targets, purposes, reasons for monitoring). Patrolling planning refers how to identify the routes that best cover areas of the nature reserve and their representative habitats prior to the monitoring. However, the monitoring plans focus on the targets, species and way to install the sampling line, transections and how to collect samplings based on the biome. Inventory reporting is largely depended on existing data collected in early inventories and accurate data selection, data analysis, eg collation and judgment of the existing data and consultation of experts before the compilation reporting. The reporting is outlined including basic contents and some attentions are needed for consideration.

Techniques & Models of Wetlands Restoration and Habitats Rehabilitation

This chapter focused on the training of the definition of the wetlands restoration, priority selection, principles, techniques, flow chart, implementation of restoration and current case study of wetlands restoration at national and international level (Dou et al.). The concept of the degraded wetlands and proposal of natural/artificial based solutions, finalization of restoration methods and following the basic principles of wetlands restoration, natural based key approaches, and processing of restoration and implementation of restoration engineering are explained in each model. Some cases are studied and demonstrated such as waterbirds habitat conservation and spartine control in Chongming Dongtan, Shanghai. The history of spartine invasion, negative impact on waterbirds and engineering trials to have controlled alien species and results achieved by local government have been shown in detail.

Sustainable Use of Wetlands

This module delineates the definition of sustainable development, principles of wise use of wetlands, and wise use of natural resources in China and nexus between wetland conservation and wise use, particularly red line of special zones highlighted by Chinese government in a new era. The training will be conducted on national wetland conservation and sustainable use related to case study at home and abroad. The idea of sustainable development has been extended in sustainable use of wetlands, therefore the principle sustainable development will be introduced in the wetlands conservation and wise use for training programme. In a long history, Chinese has trailed and succeed in the approaches in sustainable use of wetlands. But now some problems are identified, and suggestions proposed in wise use of wetlands. At same time, overseas experiences eg. Kushiro wetland served as case study in this chapter (sustainable of Kushiro wetland, one of Ramsar sites in Japan and importance in wetland ecosystem, values of conservation, current problems existing, and conservation actions taken by some organizations and results achieved).

Public Awareness and Natural Education

This part of training module involves in what the wetland conservation awareness and education refer, environmental education activities designed in wetland parks and some cases of public awareness and campaigns in national wetland parks. It is delineated the definition of wetland public awareness, following concepts in designing of education programme and public activities in wetland parks (enjoyment in teaching, systematic scheme, interactive, experiencing by sensing), clearly defined targets (awareness, knowledge, altitude, participatory), detailed planning (scientific, forward looking, workable) , implementing process (systematic wetland educational framework, whole sets of activities, target schemes for different audiences). In this section, taken American JBS wetland centre as case showed public education and approaches to attract visitors in some ways (Live camera for animals and tools), learning (by website, and video) social media (discussion of Bald Eagle by internet , where to find their nests and installment of cameras).

Application, Implementation and Management of National Wetland Programme

This module mainly covers procedures of the wetlands conservation programme, approval of forestry development, project proposal development, draft of the feasibility study report, process of the project design, preparatory of the construction programme, engineering consultation, supervision and design. This section is introduced the construction programme procedures (different stages of proposal development, feasibility study, layout of the project document),different types and amount of investment of forestry programme (production and non-production), approval sectors(<50million investment production programme will be approval by forestry line sector or PDRC), main requirements to the project proposal and key contents. The feasibility study needs to include those contents (overall target, analysis and proof from the technical, social, economic, financial aspects). The preliminary study of the project must consider main activities, requirements, preparatory work (land acquisition, demolition, accessible to water, road, electricity and levelling ground), and programme consultation, supervision and design.

Wetland Ecosystem Management

This module contains the principles of the ecosystem management, key elements of ecosystem management, evolution of wetland ecosystem management, river basin management and related to concepts. Typical Mai Po case is shown based on the wetland oriented management. It is planned to educate wetland trainees of the principles of wetland ecosystem management (integration, renewable) and key elements (factors on ecosystem management policies, monitoring and identification of internal dynamic features, defining limiting factors) (Lv , 2004). Mai Po wetland experiences and wetlands management practices are introduced.

目录

(三)湿地资源监测 I

(四)湿地评估 I

(五)新技术在湿地保护中的应用(无人机、GPS跟踪器、手机APP监管等) II

前言 1

第一章 湿地及生物多样性保护的基础知识 3

1.1 湿地有关术语 3

1.2. 湿地的基本特征 8

1.3湿地生态系统服务 10

1.4 我国湿地现状 14

1.5我国湿地面临的威胁与问题 15

第二章 国际重要湿地标准及监测计划 19

2.1 国际重要湿地公约 19

2.2 国际重要湿地基本条件及标准 20

2.3 中国的国际重要湿地 22

2.4 国际重要湿地监测计划 23

第三章 湿地资源调查 30

3.1 湿地野生动物调查 30

3.2 野生植物资源调查 34

3.3 湿地周边社会经济情况及保护利用调查 38

3.5 案例1:鄱阳湖典型湿地调查 39

第四章 湿地生态系统评估 46

4.1美国生态系统状态评估 46

4.2美国湿地评估现状评估 47

4.3 生态系统服务经济价值评估 53

4.4大兴安岭地区湿地生态系统价值评估 57

第五章 新技术在湿地保护中的应用 60

5.1 湿地遥感监测 60

5.2 GPS跟踪器在湿地保护中的应用 65

第六章 湿地监测与报告编写 72

6.1 监测的内涵 72

6.2 监测巡护计划 73

6.3 监测方案 74

6.4 数据分析与报告撰写 84

第7章 湿地修复与栖息地重建技术与模式 86

7.1 湿地修复的定义 86

7.2 湿地恢复的优先性评估 87

7.3 湿地修复的原则 88

7.4 湿地修复的方法 89

7.5 湿地修复的流程 90

7.6 湿地修复措施 93

7.7 案例2:三江平原湿地退化及恢复 99

7.8 案例3:湖北洪湖保护区拆围还湖 101

7.9 案例4:崇明东滩水鸟栖息地互花米草入侵治理 103

7.10 案例5:伦敦湿地公园湿地 105

7.11 案例6:山东黄河三角洲保护区湿地修复工程 107

7.12 案例7:美国大沼泽湿地恢复 111

第八章 湿地的可持续利用 113

8.1 可持续发展的定义 113

8.2 湿地可持续利用坚持的原则 113

8.3 我国湿地的合理利用 114

8.4 湿地保护与合理利用相结合 117

8.5 我国湿地保护与可持续利用原则 117

8.6 案例8:日本钏路湿地(Kushiro Wetland)湿地可持续利用 121

8.7 案例9:辽宁盘锦蛤蜊岗湿地可持续利用 123

8.8 案例10:日本宫崎骏水鸟和友好型水稻种植 124

8.9 案例11:陕西洋县朱鹮栖息地保护及有机农产品生产 129

第九章 湿地保护宣传与自然教育 131

9.1湿地宣传教育 131

9.2宣传教育设计与实施 131

9.3 国家湿地公园的宣教实例 141

9.4 案例12:约翰·邦克沙滩湿地中心(JBS)监测与宣传教育 150

9.5 案例13:特拉华湾(Delaware Bay)公众参与湿地宣传教育与保护 155

第十章 湿地保护工程项目申报、实施与管理 158

10.1 湿地工程项目的建设程序 158

10.2 林业建设项目审批权限 160

10.3 项目建议书 160

10.4 项目可行性研究 161

10.5 项目设计 165

10.6 项目的建设准备 166

10.7 工程咨询、勘察与设计 166

第十一章 湿地生态系统管理 168

11.1 生态系统管理的基本原则 168

11.2 生态系统管理的要素 169

11.3 湿地生态系统管理 169

11.4 案例14:墨累—达令流域水与生态管理 171

11.5 案例15:香港米埔湿地基于目标的湿地管理 173

参考文献 180

致谢 182

前言

湿地拥有较高的生物多样性和多种生态服务功能,其独特的生态功能、巨大的经济效益和重要的社会价值,是支持人类长期经济繁荣和社会可持续发展的基础。因其对人类活动产生的污染物具有天然的吸收和净化作用而被称为“地球之肾”,也由于其广泛的食物网结构和丰富的生物多样性而被称为“生物超市”。

中国湿地位居亚洲第一,世界第四、我国拥有《湿地公约》所认定的全部42种湿地类型,湿地分布广、区域差异性显著,对中国经济发展和人们的生存具有非常重要的作用。近年来,随着中国经济开发力度的��断加大,工业发展与城镇化建设、基础设施建设占用、围垦、过度捕捞和采集、水产养殖、环境污染和外来物种入侵等因素对湿地构成的威胁日益严重,湿地大面积遭到侵占,生态系统功能和服务快速退化,迁徙水鸟的栖息地也遭到了严重破坏,严重威胁到中国经济社会的可持续发展。

虽然我国湿地保护与管理工作上也取得一些成绩,但是其目标和任务不明确、技术手段传统、保护规划不合理,许多科技工作者和政府部门都意识到了这些问题以及湿地的重要性,但并不了解湿地,也不知道如何科学有效的保护和管理湿地。因此一套指导和规范湿地的保护与管理、科学、系统的培训手册比以往任何时候都显得紧迫。

本手册在全国湿地培训需求调查的基础上,笔者及团队综合多年对湿地生态系统的研究、实践和国内外经典案例,全面地介绍了湿地生态系统。系统地阐述了湿地生物多样性保护的基础知识;国际重要湿地标准及监测;湿地生物多样性监测与野外调查;新技术在湿地保护中的应用(无人机、GPS跟踪器);湿地监测与调查报告编写;湿地修复与栖息地重建技术与模式;湿地的可持续利用;湿地保护宣传与自然教育;实施与管理和湿地生态系统管理等内容。

本手册图文并茂、理论与实践结合、趣味性与科学性并存。可供从事湿地生态保护与管理以及相关人员使用,例如,湿地自然保护区、湿地监测部门、湿地生态保护与修复、人工湿地景观设计与应用等。本书也可供科研工作者、高校和科研院所的师生使用。

本手册培训对象为我国从事湿地保护工作的从业人员,包括管理人员、科研人员及相关支持人员;建议培训时间为一周(5天)。

本手册得到国家林业局/联合国开发计划署/全球环境基金的资助,表示衷心的感谢!在调查需求和收集素材过程中,曾经得到全国各地湿地自然保护区领导和工作人员的大力支持,再次表示衷心的感谢!

本手册涉及内容广泛,加之许多理论和方法还在发展之中且属于交叉学科,因此难免会挂一漏万,不足之处敬请读者批评赐教。

第一章 湿地及生物多样性保护的基础知识

1.1 湿地有关术语

湿地:1971年,《湿地公约》中指出,湿地是指天然或人工的、永久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,具有静止或流动的淡水、半咸水或咸水体,包括低潮时水深不超过6m的海域。

pastedGraphic_2.png

图1.1 湿地生态景观示意图

1979年美国鱼与野生动物保护协会定义为,湿地是陆地和水域的交汇处,水位接近或处于地表,或有浅层积水,至少有一个至几个特征:①以水生植物为优势种,②主要是水成土壤,③每年生长季节被水淹没。

W.J.Mitsch 在其专著《Wetlands》的界定:湿地明显的标志是赋存水,湿地有别于其他生态系统独特的土壤,生长着适应多水环境的水生生物。

《湿地公约》公约定义的湿地类型有深海和海岸湿地,内陆湿地和人工湿地。

pastedGraphic_3.png

第二次全国湿地调查采用了《湿地公约》分类体系,将我国湿地划分为5类34型,5类为:近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地。

湿地的合理利用:1987年,《湿地公约》定义合理利用湿地(Wise Use of Wetland),是指在可持续发展背景下,通过运用生态系统途径,维持湿地生态特征。《湿地公约》首要目标是促进合理利用湿地及其生态系统。

湿地生态系统的自然特征(Natural Properties of the Wetlands Ecosystem):湿地物理、化学和生物组分(如土壤、水、植物、动物和养分)及其相互作用,保证湿地自然特征不发生变化是国际重要湿地(Ramsar sites)的基本要求。国际重要湿地是《湿地公约》管理湿地的一种手段。《湿地公约》秘书处要求湿地所在国政府承诺不改变湿地的生态特征。

pastedGraphic_4.png

图1.3 湿地生态系统水文-植被结构

食物链和食物网(Food chain & Food Web),又称为“营养链”,指生态系统中各种生物以食物联系起来的链锁关系。在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系,实际上多数动物的食物不是单一的,因此,食物链之间又可以相互交错相联,构成复杂网状关系。

例如池塘中的藻类是水蚤的食物,水蚤又是鱼类的食物,鱼类又是人类和水鸟的食物。于是,藻类一水蚤一鱼类一人或水鸟之间便形成了一种食物链。能量随着物质循环,通过食物链流动。

pastedGraphic_5.png

图1.4 湿地食物网示意图

环境流(Environmental Flow)是指存在着竞争性用水需求的河流、湿地和沿海地区,除了获取水的社会和经济效益之外,在可能的范围内实施水量调配以保证可以维系生态系统健康状况及其效益的水流。

环境流阐述了为维持淡水和河口生态系统以及依赖于这些生态系统的人类生计和福祉所必需的水量、时间和水质状况。(《布里斯班宣言》 2007)

生态需求(Ecological Needs):对湿地而言,不同时间有一定的水量是具有重要意义的。美国的Savannah河,在1974年的时候,在河上建了一个闸。建闸前的洪峰是很高的,而之后的洪峰就比较低,体现的水文特征的变化,这条河必须要满足西鲱鱼的洄游和产卵的需求。在水文与气候的驱动下,植物表现出一定的物候特征。而水鸟的迁徙对水文和植被也有一定的要求。对鄱阳湖的借鉴意义很大,鄱阳湖的水位呈现夏季高水位和冬季枯水期的变化;鄱阳湖大湖与长江是自然连通的,而鄱阳湖保护区有9个小湖,其中有些小湖通过闸门调控水文;所以鄱阳湖表现为水文驱动下的植物和水鸟的变化特点。

水文连通(Hydrological Connectivity)是以水为介质的物质、能量及生物在水文循环各要素内或各要素之间进行传输过程,包括结构连通和功能连通。完整的水文连通网络能够保持生境的多样性,并促进能量及营养物质的循环,为鸟类、鱼类、底栖生物提供重要的栖息场所和生存条件。保持水文连通性的工程手段:拆除闸坝、闸坝调度、围水、潮沟改造、微地貌改造等。

流域综合管理(Integrated River Catchent Managment):流域是水资源与生态系统管理的基本单元。湿地是流域的重要组成部分,将湿地纳入流域管理是水资源管理的新方向。湿地与森林、草地、农田等生态系统相区别的一个重要特征就是“水驱动下的生态系统”,没有水,就没有湿地。流域综合管理是指在流域尺度上,通过跨部门与跨地区的协调管理,开发、利用和保护水、土、生物等资源,最大限度地适应自然规律,充分利用生态系统功能,实现流域的经济、社会和环境福利的最大化以及流域的可持续发展(国合会流域综合管理课题组,2004)。

湿地保护主流化:主流化(Mainstreaming)一词属于外来语,是指使某一问题成为人们关注的中心并列为工作议程,而不是少数人的兴趣和行动。湿地保护主流化是一种理念、一种机制、一个过程。它要求人们运用生态系统方法,突破条块分割、政出多门的传统管理方式,将湿地生物多样性保护纳入到相关部门和行业的议事日程,综合有效地协调其决策和行动,以实现湿地的保护与可持续利用。

地役权交易(Land Tenure Deal?)是一种非占有利益,不以对供役地的占有为条件,其主要内容是容许地役权人在供役地实施一定行为,或限制供役地人在供役地实施一定行为。鄱阳湖湿地保护区对部分子湖的湖权转让可以认为是地役权交易的一种方式。

社区共管( Community-based Management),也被称为“参与式管理”、“合作管理”、“共同管理”,是对自然资源进行管理的一种方法,其特点是社区参与作为自然资源保护和利用的重要力量。根据不同的情况,社区有不同参与度,分为被动参与、提供信息式、磋商式、功能性、互动式和自发行动式。

1.2. 湿地的基本特征

湿地类型多样,分布广,从高山到海洋,湿地无处不在。组成湿地的基本要素有水、土壤和植物。不同类型湿地表现出各异特征,但一个共同的属性,所有湿地有浅层积水或土壤饱和,湿地土壤有机物质不断积累且分解缓慢,湿地这种特殊的水文特点和土壤孕育了不同植物。因此,湿地具有这三种明显的特征。

(1)湿地水文

无论是表层还是根系层,水位随季节呈现波动变化,但是不同湿地、不同季节和不同年份的水深和淹水时间存在差异。一些湿地常年处于积水或淹水状态,而有些湿地在表层和底层呈季节性淹水,甚至地表仅仅过湿;即使同一块湿地由于季节不同,不同年份水位波动很大,湿地边界很难依据水分赋存来确定。湿地的水文条件创造了独特的物理化学环境,使湿地生态系统不同于排水顺畅的陆地系统,也有别于深水生态系统。降水、地表径流、地下水、潮汐和泛滥河流均能为湿地输送水并从湿地中带走能量和营养物质,所以,湿地水文决定着湿地土壤物理化学特性和生物群落,湿地水文特征成为湿地形成和发育的决定性因素。

湿地水文过程控制湿地生态系统和形成与演化,决定湿地类型的重要因子,也是湿地分类的重要标志。湿地的水文情势制约着湿地土壤生物化学特征,从而影响到湿地生物区系的类型、湿地生态系统结构、功能和生态特征等;湿地水文还直接影响着湿地地下水的补给、调蓄径流和调节气候等功能;所以,水是湿地生态系统中最关键的因子,它与其他环境因子、生物因子共同作用于湿地地球化学循环过程,影响湿地中元素的循环与转化,它能滞留和去除营养物、净化污染物、拦截沉积物等,这缘于湿地处于水陆交汇处,所以,了解湿地水文过程是保护管理湿地生态系统的基础。

(2)湿地土壤

湿地土壤具有独特的土壤条件。湿地位于水陆交汇处,并受陆地和水系统的共同影响。湿地土壤既是湿地化学转换的介质,也是多数植物获得化学物质最初的场所。水成土发育在季节性积水或长期淹水的环境,其上层为厌氧环境,地表积水或常年浸没在水中。水成土多见于地势低洼,排水不畅的地区,有腐殖质或泥炭积累,下部有潜育化特征。我国南方水成土多数被开垦为稻田,发育成水稻土。

湿地土壤通常可分为矿质土壤和有机土壤。所有的湿地土壤均含有一定量有机物,但土壤有机物少于20~35%(干重)时,则被视为矿质土。淹水后的矿质土壤表现为氧化还原特征,其还原特征是由微生物调节的。氧化还原的速度取决于持续的厌氧环境,一定的土壤温度(一般5℃)和微生物的活动的基质。有机土壤(泥炭土)是由腐烂的植物残体组成的,且在原始状态下分解缓慢。

(3)湿地植物

湿地是众多植物的栖息地,湿地植物是湿地的生产者。湿地植物与其自然湿地地理环境有着密切的联系,在一定的自然环境下生长有相应的植被类型。湿地自然环境复杂,特别是水位梯度的变化和气候带的更迭,使生长在湿地的植被类型多样。在过度潮湿、土壤饱和的生境下,常生长着湿生、水生、盐生和耐盐植被类型,其中生长在水域环境的水生植被分为挺水植物、沉水植物、浮水植物。湿地植物生长环境特殊,有些植物仅见于湿地(如蒲草、芦苇、浮萍、苴草),在同一区域内既能生长在湿地中,又能生长在非湿地中的植物(碱蓬、柽柳、罗布麻);在一些地区仅见于湿、而在另一些地区则可同时出现湿地或非湿地中。目前我国记录的湿地植物有2760种。

湿地植物具有转化太阳能,吸收二氧化碳,提供第一性生物量的作用。在湿地生态系统中,植物决定着能量和物质的流动和循环过程。故湿地植物有助于减缓水的流速,能吸附流过湿地有毒、有害物质,净化水质,又通过物质循环养育湿地生态系统中众多的次级生产者和更高食物链的动物,如鸟类、鱼类等。湿地植物是湿地系统中最敏感的组成要素,对其生存环境的有较强的改造和修复能力,湿地植物为生态环境修复和治理工程发挥了重要作用,并成为湿地保护和生态工程研究的课题。

1.3湿地生态系统服务

湿地是一个复杂的生态系统,在长期发展过程中,与社会、经济形成了密切的联系,是社会、自然、经济的复合体,湿地可直接为人类提供了产品,如水、燃料、食物、药材、建筑材料和能源等有形的产品,它同时也拥有调节气候、调蓄洪水、净化水质等功能;还蕴含着丰富的文化价值,滋养人类的精神情趣。

pastedGraphic_6.png

图1.5 湿地生态系统的功能

根据联合国千年生态系统评估(Millenniu Ecosystem Assessment),生态系统拥有��给服务、调节服务、文化服务和支持服务。

表1.1 湿地生态系统服务类型

pastedGraphic_7.png

千年生态系统评估专门对湿地进行了评估,得出的结论是:湿地退化和减少比其他生态系统快得多,湿地生态系统更加脆弱,以湿地为栖息地的生物物种数量正在急剧减少。这些变化将对人类健康、特别是发展中国家的贫困人口产生不利影响。

pastedGraphic_8.png

图1.6 湿地受到的威胁因素

造成湿地生态系统变化的驱动力有:

筑坝中断水系的自然连通,阻隔鱼类洄游通道与产卵场。建坝形成的水库改变了河流的水文情势,增加库区泥沙沉积,减少向江河下游泥沙输送量,亦降低了洪泛平原的生产力。

过度利用野生生物资源,特别是渔类资源。受人口增加需求和不可持续的商业开发的双重压力,威胁到人类未来粮食安全和生计。

河流渠道化和航道疏浚,减少了自然河流岸线栖息地,改变了洪水格局。

大型灌溉和引水工程,改变了自然流态,减少了下游农业灌溉用水量,并导致了河流入海海岸带盐水入侵和土壤盐碱化。

农业生产规模扩大,将天然湿地开垦为农业用地,降低了水生生物多样性和洪水自然调蓄功能,因蒸发量增加土壤盐碱化。在农业生产过程中,化肥和农药使用过度还造成农田以外水、土污染问题。

森林采伐,砍伐森林或人类采集活动,丧失了很多野生水生动物的栖息地,加剧水土流失。

修路和防洪工程,破坏水生动物栖息地,降低湿地对污染降解和洪水调蓄功能,若发生大洪水,会引发灾害,给人们生命和财产造成更大损失。

城镇和工业污染,未经处理的污染物排入湿地,会污染水体,降低生物多样性和物种丰度,并威胁着人类的健康。

湿地生态系统变化或退化的直接驱动因子:

人类淡水利用不断增加,减少了用以维持湿地生态特征的生态需水量;

全球已建有4.5万座大坝和规划的大坝在给人类带来益处的同时,也带来了许多负面影响,其中包括湿地萎缩和退化;

湿地开垦与排水是全球湿地丧失的首要原因;

过去几十年,营养物过量排放导致湖泊富营养化和蓝藻爆发进而造成渔类和水生生物减少甚至消失;

全球气候变化将加剧湿地退化和物种减少,进而影响湿地为人类生存所提供的服务。

以湖北洪湖湿为例,过去20年,因围垦、水产养殖和河湖连通被人为阻隔,洪湖湿地生态系统服务发生了很大变化,其后果调蓄功能减弱:湖泊面积萎缩一半多,湖泊面积原有118万亩,现在围堤内62万亩,实际不足50万亩;水质下降:上世纪70~80年代,洪湖的水质良好,为Ⅱ类水,可直接饮用,但到90年代,湖泊水体污染,水质有时呈劣Ⅴ类。水生植物减少:根据早期的调查,洪湖维管束植物有118种,5个变种,隶属于36科67属。但是由于人类活动干扰,如大规模围网养殖,浮水、挺水植物减少,有些植物物种甚至消失。鸟类数量减少:过去能看到百万只雁鸭类鸟,现在罕见看到这样壮观场面,中华秋沙鸭、东方白鹳、小天鹅数量由多变少。

造成洪湖湿地生态服务变化的直接驱动力是人口增加,靠水吃水,以湖为生;围湖造田40-50万亩、过度捕捞、围网养殖等;有研究表明多年来在洪湖水利工程建设,大规模采集野生植物改变了水生植物组成;上游工业生产和生活污水未经处理直接排入湖里,农业和养殖业的非点源污染造成水质恶化,洪湖湿地生态系统严重受损。

pastedGraphic_9.png

pastedGraphic_10.png

pastedGraphic_11.png

pastedGraphic_12.png

图1.7 洪湖生态系统价值

1.4 我国湿地现状

为满足我国湿地保护管理需要,更好地履行《湿地公约》义务,于2003年和2013年完成了两次全国湿地资源调查。第一次对单块面积100公顷以上的湿地进行调查,第二次按照《湿地公约》要求,调查面积为8公顷(含8公顷)以上的近海与海岸湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及宽度10米以上、长度5公里以上的河流湿地,调查了湿地类型、面积、分布、植被和保护状况,重点调查了国际重要湿地、国家重要湿地、自然保护区、自然保护小区和湿地公园内的湿地,以及其他特有、分布有濒危物种和红树林等具有特殊保护价值的湿地。

通过调查,一是摸清湿地资源本底情况,建立湿地遥影像和数据库;二是掌握国际重要湿地、国家重要湿地、自然保护区、湿地公园和其他重要湿地基本情况;三是查明近十年第一次湿地调查的100公顷以上湿地动态变化;四是规范和完善湿地资源调查监测体系技术。

第二次湿地调查显示,全国湿地总面积5360.26万公顷(另有水稻田面积3005.70万公顷未计入),湿地率5.58%。其中,调查范围内的湿地面积5342.08万公顷,收集香港、澳门和台湾湿地面积18.20万公顷。自然湿地面积4667.47万公顷,占87.37%,人工湿地面积674.59公顷,占12.63%。

pastedGraphic_13.png

图1.8 全国湿地类型数量

我国湿地分布呈2线(沿海一线、长江一线)、2片(东北一片、青藏高原一片)的特点。初步形成以自然保护区为主,湿地公园和自然保护小区并存,其它保护形式互为补充的湿地保护体系。

1.5我国湿地面临的威胁与问题

调查显示,我国湿地面积减少了339.63万公顷,减少率为8.82%,年均减少率为0.92%;其中自然湿地面积减少了337.62万公顷,减少率为9.33%,年均减少率为0.97%。

我国湿地面临的主要威胁主要是围垦与基建占用、污染、过度捕捞和采集、外来物种入侵4类,其中基建占用和围垦无论在影响频次和受影响面积上看,最为严重。

pastedGraphic_14.png

图1.9 我国湿地受破坏情况

(1)围垦与基建占用

因农业生产,解决粮食供给不足和提高粮食产量,历史上对黑龙江省三江平原沼泽湿地进行大规模的疏干排水,使沼泽湿地面积大幅减少。在江苏北部,大片滩涂湿地被围垦,用于水产养殖、临港工业和港口建设,为了满足区域经济发展,2011年对江苏盐城丹顶鹤国家级自然保护区功能区划进行调整,被调整后的滨海湿地转变为工业用地,滩涂湿地面积减少了2.72万公顷;厦深铁路穿越广西北仑河口国家级自然保护区和广东海丰湿地,造成两个国际重要湿地267公顷湿地的消失。

上世纪60-70年代,地处青藏高原东部若尔盖高原泥炭沼泽被疏干,用于农业生产,扩大草场面积以增加家畜的数量。根据遥感和卫片显示,常年积水的泥炭沼泽水位下降,约有73%泥炭沼泽存在不同程度的退化。因过度放牧,草场严重退化,甚至出现沙化,有些湖泊消失和永久冻土层消融,这是人类干扰活动,同时叠加气候变暖造成的结果。

pastedGraphic_15.png

pastedGraphic_16.png

pastedGraphic_17.png

图1.10 湿地开垦

(2)污染

由于富营养化(氮、磷及其他营养成分增加)导致化肥、农药从农田流入湿地、海藻泛滥成灾,耗尽水中氧气,大量鱼类死亡。有些湖泊或沿海海域曾爆发蓝藻和赤潮。根据国家海洋局公布的《中国海洋灾害公报》,2016年我国沿海海域共发生赤潮68次,赤潮的高发期为4-8月,其中5月发现赤潮次数最多,为16次,8月份发现赤潮的累积面积最大,为3008平方千米。发生赤潮的优势种共28种,东海原甲藻引发赤潮累积面积最大,为2966平方千米;夜光藻引发的赤潮次数最多,为20次,单次持续时间最长的赤潮过程发生在渤海湾北部,持续时间68天,单次面积最大的赤潮过程发生在长江口,最大面积2000平方千米。 2016年,水利部对全国118个重要湖泊监测结果显示,总体水质为I-III的比例为23.7%,IV-V类水质的比例为58.5%,劣V类的比例为17.8%,IV-V类水质的比例过半。尽管多年治理,太湖、滇池和巢湖等湖泊水质有所改善,但是很多湖泊仍存在富营养问题。

(3)过度捕捞和采集

水利部信息显示,长江水生生物资源多样性和水生生态衰退是连续几十年持续发展的结果。现在多数长江的特有物种都面临资源下降的危险。资源下降的同时对渔民的生产生活造成了影响,现在的长江捕捞状况是渔民越捕越穷,鱼类资源越捕越少,生态环境恶化。以安徽巢湖为例,巢湖是我国第五大淡水湖泊,素有‘鱼米之乡’的美称。1980年以前,巢湖渔业属于天然渔场,以捕捞为主,由上世纪50年代3800吨捕捞量,下降到70年代 2100吨。随着渔业捕捞量和强度增大,捕捞量逐年减少,到2004年,出湖收获主要鱼类捕捞量锐减到750吨到1000吨,一些珍贵鱼类消失,公布的94种鱼类减少到50多种。为此,地方政府投资亿元资金治理巢湖污染,探索可持续的渔业发展模式。

(4)外来物种入侵

2012年以来,上海崇明东滩国家级自然保护区、盐城国家级自然保护区、福建漳江口红树林国家级自然保护区和山口红树林自然保护区4个国际重要湿地互花米草入侵总面积达10.4万公顷,占全部湿地植被面积的25.1%。为此,福建漳江口红树林和上海崇明东滩国家级自然保护区通过治理,互花米草面积略有减小外,其他沿海湿地互花米草入侵呈增加或向沿海北部呈扩展趋势。

pastedGraphic_18.png

pastedGraphic_19.png

图1.11 互花米草侵占本土植被

(5)其他威胁因子

第二次湿地调查同时还发现,我国湿地除了受到上述4类威胁外,还受到盐碱化、泥沙淤积和气候变化等威胁。

pastedGraphic_20.png

pastedGraphic_21.png

图1.12 湿地盐碱化与泥沙淤积威胁

第二章 国际重要湿地标准及监测计划

2.1 国际重要湿地公约

湿地公约(又称拉姆萨尔公约,Ramsar Convention),公约的全称:《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》,是一个政府间的协定,该协定为保护和合理利用湿地资源及开展国际合作构建了框架。《湿地公约》于1971年在伊朗小城Ramsar签署,1975年12月21日正式生效。缔约方每3年举行一次缔约方成员大会。中国于1992年加入该公约。

“公约”的宗旨是“推动各国政府采取国家行动和开展国际合作,保护和合理利用湿地,为实现全世界的可持续发展做出贡献”。

缔约方承诺:致力于湿地的合理利用;指定“国际重要湿地”,确保其有效管理;在跨界湿地,共享湿地系统和共同拥有物种方面开展国际合作。

2.1.1 湿地的合理利用

湿地公约的核心思想是合理利用湿地。当缔约方加入公约时,承诺通过国家计划、政策和立法、管理行动和公共教育,合理的利用其领土上的所有湿地和水资源。

湿地公约将湿地的合理利用定义为“在可持续发展背景下,通过运用生态系统方式,维持湿地生态特征”。因此,合理利用可视为保护和可持续利用湿地及其提供的所有服务价值,确保人类福祉和维持其自然生态特征。

1990年,缔约方通过了湿地合理利用指南。指南强调了以下重要性:

制定国家湿地政策,既可以是单独的,也可以是国家的宏观计划,如国家环境行动计划;

制定湿地资源清查、监测、研究、培训、教育和公众意识等保护方案;

编制湿地综合管理计划。

2.1.2 缔约方义务

加入《湿地公约》后,缔约方须承担非法律性的国际约定,努力确保湿地的保护和合理利用。条约包括五项缔约方须履行的主要义务。

(1)湿地名录

第一项义务是至少指定一处湿地,列入《国际重要湿地名录》,并促进该湿地的保护,包括在适当地点的合理利用。评选《国际重要湿地名录》时,必须依据湿地生态学、植物学、动物学、湖沼学或水文学价值做出决定。

(2)合理利用

公约中的一项普通义务是缔约方在制定国家土地利用计划时,必须考虑到湿地保护,并尽可能促进“国土内湿地的合理利用”。

(3)保护区和培训

缔约方有义务建立湿地保护区、无论其是否被列入《国际重要湿地名录》,并且应促进开展湿地的野外研究、管理和监督。

(4)国际合作

缔约方就履行公约的义务相互协商,特别是涉及跨境的湿地、公享水系和共同拥有的物种等事宜。

(5)报告

缔约方每三年向缔约方大会递交一份关于履行公约进展的国家报告。

2.2 国际重要湿地基本条件及标准

2.2.1 基本条件

1、设立专门的管理机构,配备有足够的专业技术人员;人员及管理经费纳入地方财政预算;保护管理制度完善;

2、湿地区边界明确、土地权属无争议;

3、湿地区内水质不低于III类;生态需水基本保障;

4、湿地区内及周边地区未对湿地生态特征产生或可能产生严重影响;

5、湿地周边或流域内生态、环境安全现状及发展趋势良好;

6、地方政府重视。

2.2.2 国际重要湿地标准

根据1999 年第七次缔约方大会和 2005 年第九次缔约方大会做出的规定和修改,国际重要湿地的标准包括2组9 小项。

A组标准:区域内包含有典型、稀有或独特的湿地类型

标准1:如果一块湿地在一个适当的生物地理区域内具有典型,稀有或独特的自然或近自然的湿地类型,就应该认定具有国际重要意义。

B组标准:在物种多样性保护方面具有国际重要性

基于物种和生态群落的标准

标准2:如果一块湿地支持着易危、濒危、极度濒危物种或者受威胁的生态群落,就应该认定具有国际重要意义。

标准3:如果一块湿地维持着一个特定生物地理区域物种多样性具有重要意义的动植物种群,就应该认定具有国际重要意义。

标准4:如果一块湿地支持着某些动植物物种生活史的一个重要阶段,或者可以为它们处在恶劣生存条件下时提供庇护场所,就应该认定具有其国际重要意义。

基于水禽的标准

标准5:如果一块湿地定期栖息着2万只或更多的水禽,就应该认定具有国际重要意义。

标准6:如果一块湿地定期栖息着某一个水禽物种或亚种个体数量,占该种群个体数量的1%,就应该认定具有国际重要意义。

基于鱼类的标准

标准7:如果一块湿地栖息着当地绝大多数鱼种、亚种或属,其生活史阶段、种间相互作用或种群间的关系对维持湿地效益或价值的具有典型性,并有利于全球生物多样性保护,就应该认定具有国际重要意义。

标准8:如果一块湿地是某些鱼类重要的索饵场、产卵场、保育场或者因繁殖目的的洄游路线(无论这些鱼是否生活在这块湿地),就应该认定具有国际重要意义。

基于其他种类的特殊标准

标准9:如果一块湿地定期支持着某一非鸟类湿地动物物种或亚种个体数量,占该种群个体数量的1%,那么就应该认定其具有国际重要意义。

《湿地公约》第2 条规定,每个缔约方必须把本国至少1 块湿地纳入《国际重要湿地名录》,且被纳入的湿地必须符合标准。1990年、1996 年、1999 年和2005 年的第四届、第六届、第七届和第九届缔约方大会分别对指定国际重要湿地的标准做出了规定和修改,任何湿地只要符合国际重要湿地指定标准中的一项,就可视为国际重要湿地。

2.3 中国的国际重要湿地

只要符合《湿地公约》国际重要湿地标准的,可以申请指定为国际重要湿地。

申请指定国际重要湿地的,由国务院有关部门或者湿地所在地省、自治区、直辖市人民政府林业主管部门向国家林业局提出申请。国家林业局组织论证、审核,对符合国际重要湿地条件的,在征得湿地所在地省、自治区、直辖市人民政府和国务院有关部门同意后,报《湿地公约》秘书处核准列入《国际重要湿地名录》。

到2017年底为止,共有169个缔约国的2289 块湿地被列入《国际重要湿地名录》,总面积约22539万公顷。到2018年2月,我国共有57块湿地被列入《国际重要湿地名录》中,总面积400多万hm2。

表2.1 中国国际重要湿地名录

pastedGraphic_22.png

2.4 国际重要湿地监测计划

(1)与监测相关的主要缔约方大会建议与决议

pastedGraphic_23.png

《湿地公约》3.2条款:每个缔约方对其境内国际重要湿地生态特征变化(包括已经发生变化、正在发生变化或者有可能发生变化)的信息及时向公约秘书处汇报,并通知相关缔约方。

(2)国际重要湿地监测相关的主要国家标准及规程

pastedGraphic_24.png

《湿地公约》定义的湿地生态特征包括其生态组分、生态过程和生态系统服务。生态组分包括:土壤、植物、动物、地形地貌、景观格局、栖息地类型、湿地边界和面积;生态过程包括:物候、迁徙、繁殖、扩散、传媒、捕食、竞争、寄生、碳循环、营养循环和初级生产力;生态系统服务包括:供给、调节、支持和文化服务。

生态特征描述(Ecological Character Description)在一个特定的时间点对一块国际重要湿地的生态系统服务功能以及对这些湿地生态系统服务功能其支持作用的生态组分和生态过程进行描述。

通过生态特征描述可以提供到一个特定的时间节点一块国际重要湿地生态特征的基线状态、自然变化以及可接受的变化范围;为管理计划、决策、行动以及监测计划的制定提供参考。

(3)编制国际重要湿地监测计划

pastedGraphic_25.png

图2.1湿地生态特征描述、管理、监测的逻辑关系

编制国际重要湿地监测计划的10个步骤包括:

pastedGraphic_26.png

图2.2 编制国际重要湿地监测计划的10步

第一步:建立湿地监测利益相关方委员会

成立国际重要湿地监测相关利益方委员,参与湿地生态监测,鼓励和扩大参与湿地监测和保护管理力度。湿地监测利益相关方委员会包括:湿地管理机构,相关政府部门,大专院校及科研机构,社会团体、非政府组织和志愿者等。

第二部:确定国际重要湿地监测目标

pastedGraphic_27.png

第三步:生态特征监测需求及指标的确定

pastedGraphic_28.png

第四步:威胁因素监测及指标的确定

pastedGraphic_29.png

第五步:管理行动有效性监测及指标的确定

对管理活动的实施情况进行监测可以保证管理行动的有效执行,其次,通过对管理行动有效性的监测能够及时检查实现管理目标的程度,找出管理行动对湿地生态系统产生的影响,据此修改和完善管理行动。

pastedGraphic_30.png

第六步:为监测指标设定行动计划

为每一个监测指标设定监测方法,监测频率,并列出每一个监测指标的优先顺序并填入下表:

pastedGraphic_31.png

第七步:监测行动计划的实施

监测行动的实施应该充分发挥利益相关方的积极性,鼓励各利益相关方共同实施湿地监测计划。国际重要湿地管理机构为了明确各项监测工作的责任和分工,需要填写国际重要湿地监测工作统计表,如下:

pastedGraphic_32.png

第八步:监测数据的收集、整理和提交

为了促进国际重要湿地保护,实施监测项目的单位有义务定期向管理机构提交数据。

第九步:监测结果的分析、报告和应用

pastedGraphic_33.png

pastedGraphic_34.png

pastedGraphic_35.png

第十步:监测计划的更新

pastedGraphic_36.png

第三章 湿地资源调查

生物多样性是地地球最显著的特征之一,是人类社会来一生存的和发展的基础。生物多样性是指所有来源活的生物体中的变异性,这些来源除其他外,包括陆地、陆地海洋和其他水生生态系统及其构成的生态综合体,这包括物种内、物种间和生态系统的多样性(生物多样性公约,1992)。生物多样性通常被认为有三个层次,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

湿地是世界上最复杂的生态系统之一,其生物多样性十分丰富,湿地仅占地球表面面积的6%,却为世界上23%的生物提供了生境。

3.1 湿地野生动物调查

为满足我国湿地保护管理需要,更好地履行《湿地公约》,2003年我国完成了首次全国湿地资源调查,初步掌握了单块面积100公顷以上湿地的基本情况。十年来,随着经济社会发展,我国湿地生态状况发生了显著变化,为准确掌握湿地资源及其生态变化情况;2009-2013年组织完成了第二次全国湿地资源调查。

与前次调查不同,第二次调查起调面积为8公顷(含8公顷)以上的近海与海岸湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及宽度10米以上、长度5公里以上的河流湿地,调查内容包括湿地类型、面积、分布、植被和保护状况;重点调查了国际重要湿地、国家重要湿地、湿地自然保护区、自然保护小区和湿地公园内的湿地,以及其他特有、分布有濒危物种和红树林等具有特殊保护价值的湿地,主要包括生物多样性、生态状况、利用和受威胁状况等。在完成湿地资源基础上,初步搭建了湿地信息管理平台,为有效管理、保护和合理利用湿地资源提供科学依据。

3.1.1 湿地野生动物资源

据调查,野生动物共25目68科724种,其中国家Ⅰ级保护野生动物20种,国家Ⅱ级保护野生动物78种。

pastedGraphic_37.png

图3.1 陆生野生动物分布

(1)湿地水鸟

湿地水鸟是湿地野生动物中最具代表性的类群,是湿地生态系统的重要组成部分, 水鸟对湿地环境的变化较为敏感。湿地水鸟有32科,271种,其中国家I级保护12种,国家II级保护44种,“三有”(有益的、有重要经济价值的、有重要科研价值的)水鸟195种。

表3.1 中国湿地水鸟一览表

pastedGraphic_38.png

(2)鱼类资源

鱼���是湿地脊椎动物中种类最多、数量最大的生物类群,也是最重要的湿地野生动物资源之一。全世界有鱼类21700种,我国约有3000种,其中湿地鱼类有1000多种,占我国鱼类种数的三分之一。

(3)两栖动物

两栖动物是脊椎动物中从水生到陆生的过渡类型,所以两栖动物全部归入湿地动物。据统计,我国两栖动物共有3目11科45属300种。

(4)爬行动物

爬行动物是完全适应陆地生活的变温脊椎动物。但其中一部分动物在生命周期回到水中生活(海水或淡水),一部分则经常在水域中或其附近生活。在我国已知412种爬行动物中,有3目13科49属122种属于湿地野生动物。如绿海龟,扬子鳄等

(5)湿地兽类

我国湿地兽类有31种,隶属于7目12科,约占我国兽类总种数的6.2%。国家重点保护种类有5目9科23种。

3.1.2 动物资源调查

(1)湿地野生动物资源调查的主要对象:在湿地生境中生存的脊椎动物和该湿地内占优势或数量很大的某些无脊椎动物,包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、兽类以及贝类、虾类等。其中水鸟应查清其种类、数量和迁徙情况,其它各类则以种类调查为主。

(2)湿地野生动物野外调查分类:分为常规调查和专项调查。

(3)调查季节

水鸟数量调查分繁殖季和越冬季两次进行。繁殖季一般为每年的5-7月,越冬季为11月至第二年的2月。迁徙情况调查主要在春、秋鸟类迁徙季节进行。

兽类调查主要在冬季,与冬季鸟类调查同步进行。在繁殖季节对鸟类进行数量调查时,也应兼顾对兽类的调查。

两栖和爬行类调查时间为夏季和秋季入蛰前,应尽量与湿地鸟类繁殖季节的调查时间相吻合。鱼类调查以收集现有资料为主,可全年进行调查。

(4)水鸟数量调查方法

水鸟数量调查方法采用直接计数法。直接计数法是通过直接计数而得到调查区域中水鸟绝对数量的调查方法。适用于越冬水鸟及调查区域较小、便于计数种 群数量统计。

记录对象:以记录动物实体为主,在繁殖季节还可记录鸟巢数,再转换成种群数量(一般每一鸟巢应视为一对鸟)。

计数可借助于单筒或双筒望远镜进行。如果群体数量极大,或群体处于飞行、取食、行走等运动状态时,可以5、10、20、50、100等为计数单元来估计群体的数量。

春、秋季候鸟迁徙季节的调查以种类调查为主,记录水鸟迁来时间、高峰期、居留型、居留期、停歇时间、迁离时间以及主要停留(歇)地等。

(5)兽类调查方法

兽类以调查现有种类为主,可采用野外踏查、走访和利用近期的野生动物调查资料相结合的方法,记录到种和亚种。根据在野外看到的实体直接计数或痕迹估测数量,统计亦可采用常见、可见、罕见三个等级。

(6)两栖、爬行动物调查

两栖、爬行动物以调查现有种类为主,可采用野外踏查、走访和利用近期的野生动物调查资料相结合的方法,记录到种和亚种。数量状况可采用常见、可见、罕见三个等级进行估测。

野外调查可采用样方法。即通过在设定的样方中统计所见到的动物实体,然后通过频度分析来推算动物种群数量的调查方法。

(7)鱼类调查

鱼类调查以收集现有资料为主,主要查清湿地中现存的经济鱼类,珍稀、濒危鱼种类及近年来的经济鱼捕获量。

(8)影响动物生存的因子调查

在进行动物野外调查的同时,应查清对湿地动物生存构成威胁的主要因子(自然的、人为的),并据此提出合理化保护管理建议。

3.2 野生植物资源调查

3.2.1 湿地野生植物资源

湿地植物包括沼生植物、湿生植物和水生植物三种类型。它们生长在常年积水、浅水或地表经常过湿的环境中,植物的基部浸没于水中,茎、叶大部分挺于水面之上,暴露在空气中,因此,湿地植物具备陆生植物的某些特征,水生植物则沉于水中,沼生、湿生植物则是水生和陆生之间的过渡类型,因而湿地植物具有适应于这一特殊生境的生态特征。

我国湿地高等植物共有2276种,属于815属225科。中国湿地植被具有种类多、生物多样性丰富的特点。现已知我国湿地高等植物约有225科815属2276种,分别占全国科、属、种数的63.7%、25.6%和7.7%。

pastedGraphic_39.png

图3.2 湿地野生植物分布

根据全国湿地资源调查成果,并结合有关资料,全国的湿地植被划分为7个植被型组,16个植被型,180个群系。

pastedGraphic_40.png

pastedGraphic_41.png

pastedGraphic_42.png

pastedGraphic_43.png

pastedGraphic_44.png

图3.3 不同类型湿地植被

(森林沼泽、红树林、芦苇、白桦和塔头甸子、草本沼泽)

3.2.2 湿地植物调查内容

(1)湿地植物的面积与分布;

(2)湿地植物种类。列出植物名录,指出各级保护物种如特有种、罕见种、濒危种、对环境有指示意义的指示种;

(3)湿地植被类型。以群丛为基本单位调查,指出群落的优势种、共建种、伴生种等植物种类和群落结构特点;

(4)植物利用和破坏情况。

3.2.3 湿地植物面积与分布调查方法

利用卫星影像、航空相片、地形图等资料,结合野外勘察,确定湿地植物的面积和分布情况,并在湿地平面图上加以标识。

3.2.4 湿地植物种类调查

(1)调查地点

① 尽可能地选择那些未受或少受人为干扰的地点进行调查;

② 由于地表形态起伏不平的,可以沿着地形梯度变化的方向进行;

③ 沿着水浸梯度变化的方向进行,即垂直于水分含量的变化线;

④ 根据湿地面积的大小和湿地生境的复杂程度,适当确定调查线路的数量;

⑤ 目标植物的调查,应根据其生活习性和生态类型选择调查地点。

(2)物候期选择:

调查时要选择植物开花或结实的时期,分不同季节进行调查,以获得全面而准确的资料和典型的标本。由于全国各地气候差异悬殊,各湿地区应根据本地气候和植物生长发育特点具体确定最佳调查时期。

(3)调查方法

① 在选择的调查区域内,调查所有植物种类;

② 对于已有植物种类资料记载的湿地,可以充分利用现有资料进行野外核实,并通过补充调查加以完善;

③ 野外能够准确鉴别的物种,记录该种及其分布和资源特点。有条件的情况下,应采集标本。

3.2.5 植被类型调查

(1)充分利用已调查过植被类型的湿地,进行野外核实,确定湿地现有植被类型;

(2)有卫星影像、航空相片资料的湿地,通过判读解译,结合地形图和野外调查,确定植被类型;

(3)无上述资料的湿地,要进行野外调查,确定植被类型。

3.2.6 植物群落调查方法

(1)群落样地设置

① 样地最小面积的确定:依据森林、灌丛还是草原;群落复杂程度(南北方的差别)、地形复杂程度等来确定样地的最小面积;

② 样地数目:根据湿地面积大小和群落结构的复杂程度来确定样地数目;

③ 样地布局:首先利用卫星影像、航空相片、地形图或野外初步勘察资料,根据生境和群落外貌的主要差异,将整个湿地植被划分为不同的植被单元。在每一个植被单元内,沿着某一主要生境因子(如水位、地形等)梯度变化的方向确定各类典型样地调查。

(2)群落生境调查

记录样地的地理位置、地貌(海拔高度、坡向、坡度等)、土壤类型、水文状况(积水状况、淡水或咸水等),填写湿地植物群落样地调查表。

(3)群落的属性标志调查:种类组成、分层结构、物候期、生活史。

(4)群落的数量标志调查

乔木层要求调查多度、密度、高度、郁闭度。灌木层和草本层要求调查多度、高度、盖度、频度,计算总优势度。

3.2.7 湿地植物利用和破坏情况调查

以现有资料为主,充分搜集以往研究成果、文献,结合访问、调查,了解湿地植物利用和受破坏情况。

3.3 湿地周边社会经济情况及保护利用调查

(1).湿地周边社会经济状况调查

通过查阅有关统计资料,记录湿地周边地区的市(县、区)名称及其社会经济发展状况,包括面积、人口、工业总产值、农业总产值、主要产业。

(2).破坏和受威胁状况调查

以实地调查和资料搜集相结合的方式,了解湿地的破坏和受威胁情况,重点查清对湿地产生威胁的因子、产生时间、方式、强度、已有危害及潜在威胁。主要威胁因子包括:基础设施建设和城镇化、围垦、水土流失、污染、过度渔猎、水源补给不足、盐碱化、外来物种入侵、沙化等。

(3).保护状况

查清并记录历史上(从上世纪六十年代开始)及现在和将要采取的湿地保护行动(包括条例制定与实施)的起止时间、目的、主要管理措施及取得成果。

(4).科研状况

通过调研,记录在湿地区开展过的科学考察和研究活动情况,包括科研活动名称、起止时间、主持与参加单位、研究内容、研究方法、主要成果等。

3.5 案例1:鄱阳湖典型湿地调查

在鄱阳湖湿地监测空间布局过程中,结合鄱阳湖作为重要水鸟栖息地、水文节律变化季节特征明显和水利枢纽工程建设背景等情况,重点在白沙湖、常湖池、梅西湖和黄金咀3个典型子湖和1个入江水道断面设置了定位监测站(点)。在典型子湖内布设了监测样线,每条样线由多个监测采样地组成,每个样地包括若干样方,开展植被、土壤等要素的定期监测。监测样线及其样地的设置数目视生态要素的空间一异质性、观测目的、观测指标或观测方法而异。对水鸟、鱼类以及沉水植物等水生生物和水质等水环境指标进行了监测,子湖尺度以格网化调查为主,主湖则以断面调查为主。

pastedGraphic_45.png

图3.9 鄱阳湖湿地监测优先区

鄱阳湖水体、土壤、植物(沉水植物、藻类、挺水植物、洲滩植被)、动物(浮游动物、底栖动物、鱼类、水鸟)等关键生态要素之间的相互耦合共同维持着鄱阳湖供水调蓄、生物多样性、生产供给、净化水质、水文调节、土壤保持及碳源/汇等重要的生态服务功能。鄱阳湖湿地生态系统监测指标必须能够揭示湿地生态系统结构和功能的长期变化规律,同时结合遥感、地理信息系统和数学模型等方法全面、深入地研究鄱阳湖生态系统甚至长江中下游主要湿地生态系统的结构、过程和功能的变化动态。

鄱阳湖湿地生态系统监测环境指标主要包括全湖尺度上的景观变化指标(景观斑块分布、水域面积、植被面积等)、气象指标(降雨量、湿度、蒸发散、有效太阳辐射、风速等)、湿地水文指标(水位、潜水层地下水埋深、积水深度等)、水环境指标(pH、总氮、总磷、总有机碳、化学需氧量、叶绿素a浓度、溶解氧、透明度等)、湿地植物指标(植被初度:生物量、覆盖度等, 群落尺度:高度、密度、优势种、物候期等,种群尺度:叶长、叶宽、植株高度、叶面积指数、营养元素含量等)、土壤环境指标(机械组成、pH、电导率、含水量、容重、有机碳、总氮、总磷、微生物量碳氮等)。

鄱阳湖湿地生态系统监测生物指标主要表现为物种的种类、数量和空间分布特征。监测对象包括越冬水鸟、鱼类、底栖动物、浮游动物及浮游植物。

指标监测频度的确定主要考虑了监测指标对时间的敏感性、鄱阳湖自身的水文节律和鄱阳湖水利枢纽工程的调度方案。其中气象指标、水文指标和水环境指标等对时间变化敏感的要素多采用实时连续自动监测;相对稳定土壤环境因子监测频��为春草期(3月)、秋草期(10月)和枯水期间(12月)至少各监测1次;湿地植物则根据监测尺度确定不同的监测频次,群落尺度为逐月监测,种群尺度为每半月监测;水生生物监测频度为每季度至少各监测1次;水鸟为越冬期内每半月调查1次。

pastedGraphic_46.png

pastedGraphic_47.png

图3.10 鄱阳湖水文节律与水利枢纽工程调度方案

湿地作为自然综合体,与地形、气候、水文、动植物和周围的环境因素相互作用,相互制约下发生、发展而形成的。对湿地生态系统调查,可及时发现变化并采取有效措施,阻止生态系统的退化和逆向演替。

(1)生态水文过程集成技术

采用地下水-土壤-植物同步监测的方法,开展生态水文过程野外定位监测。具体监测指标及技术方法如下:

1)气象综合要素观测:在典型洲滩湿地上,采用便携式小气候站系统传感器对研究区的综合气象要素进行流动监测,监测指标包括:空气温度、湿度、降雨量、蒸发量、风速、风向、总辐射、光合有效辐射、净辐射、反射辐射。

pastedGraphic_48.png

图3.11 水域-洲滩地下水-土壤-植物同步观测系统示意图

2)土壤要素:在典型湿地研究区内分别布置MP406土壤水分传感器测定土壤含水量,STS土壤温度传感器测定土壤温度,FJA-4型氧化还原测定仪监测土壤氧化还原电位,美国SEC Soilmoisture土壤标准盐分探头测定土壤电导率,以及HFT3土壤热通量传感器(深入地下部分150cm、伸出地上部分50cm)。土壤要素的监测层次分别为20cm、40cm、60cm、80cm、100cm、150cm。。

3)水文要素:水与湿地关系极为复杂。湿地水的来自降水、地表径流和地下水。开阔水域的水面利用安全地固定在标杆上的刻度进行测量。由于湿地中不同部分、不同季节的水位是波动,可通过在几个点的测量获取平均值。在典型湿地研究区内用人工打钻的方法设置地下水位长期观测井,对研究区的地下水位进行长期动态观测,结合地下水-土壤-植物-大气连续体(GSPAC)系统解决方案,配置相应传感器,监测地下水水位、水温、pH、电导率和浊度共五项指标。同时在观测井的顶部要设置保护装置,以免受到破坏。

4)植物要素:在典型湿地研究区内监测断面上同时布设传感器,开展植被叶绿素荧光参数、跟水势指标的适时观测和数据自动采集;利用人工观测手段,采用样方和样线法相结合的方式,结合手持高精度GPS与便携式高程仪,定时定点抽样调查典型湿地研究区内植被状况,现场测量各植物种的数量、高度、盖度、根系长度、根深及地表与地下生物量等植物生态指标。

表3.5 湿地植物调查方法

pastedGraphic_49.png

pastedGraphic_50.png

pastedGraphic_51.png

pastedGraphic_52.png

图3.12 植被、水鸟监测设备:缩时相机(可见光、红外)、无人机

pastedGraphic_53.png

pastedGraphic_54.png

图 3.13回声探测器监测内容及回声探测器原理

(2)水鸟栖息地集成技术

1)栖息地面上调查与水鸟分布监测

栖息地面上调查应该结合高分辨率遥感影像,利用高分辨率遥感影像进行精细网格化处理,作为调查底图。解译采用的影像数据为哨兵2A数据(Sentinel-2A),数据下载自欧洲空局官网:https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home,解译方法为面向对象的分类方法。

用单筒望远镜观察并确定水鸟聚集地具体位置,在影像图上标注响应的位置,并采用直接计数法进行水鸟数量计数。

水鸟分布区域的确定还可以通过与地方保护区合作对关键水鸟佩戴背负式GPS跟踪器进行记录,根据停留时间和停留位点确定。

栖息地面上调查的信息包括:水鸟种类、数量、行为、栖息地高程、湿地类型、植被盖度、距道路的距离、距附近居民点等人工建筑的距离、距水面的距离、威胁因子和土壤温湿度等。

2)栖息地食源植物性状监测

对已确定的水鸟觅食区域,补充植物群落样方监测,植物性状监测指标包括株高、盖度、植冠、多度、叶长、叶宽以及植物叶片主要营养物质(糖类、蛋白质、脂肪、纤维素等)和元素含量。监测手段主要是样带样方定位监测、无人机航拍及实验室分析相结合。

3)栖息地动态变化与水文过程监测

在水鸟栖息安装缩时物候相机记录涨/退水过程和栖息地景观变化,为了准确测定水位和植株变化,在靠近湖心位置树立标杆。

栖息地附近湖区的水位数据和气象数据参考对应湖区的水位、气象监测数据。

pastedGraphic_55.png

图3.14 水鸟栖息地生态监测体系

第四章 湿地生态系统评估

千年生态系统评估(MA)定义的生态系统评估的目的就是为了全面认识生态系统的现状与变化趋势,以一种可行的方式向决策者和公众提供生态信息,以消除或减少生态系统管理的不确定性。其核心是分析生态系统服务变化及其对人类福祉的影响。

生态系统评估是一项综合性很强的工作,涉及到农、林、草、水等各类生态系统,涉及到不同的空间尺度,关注生态系统服务与人类福利。

生态系统服务:人们从生态系统中所获得的收益。按照功能的不同将生态系统服务分为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。

4.1美国生态系统状态评估

1995年后期,美国白宫科学与技术政策办公室(OSTP)要求海因茨中心(The Heinz Center)撰写一份没有党派偏见、科学的国家环境状况报告,并建议海因茨中心重点关注生态系统。该报告于2002年出版了第一期,2007年出第二期报告,其目标是用一个相对固定的方法对美国的生态系统状况和趋势进行定期重复评估。

根据数据情况对这103个指标进行量化,涵盖农田、森林、草地、淡水、海洋与海岸带以及城市等6类生态系统,包括各系统规模、物理与化学状况、生物组成、人类利用等几个方面,并绘制成空间分布图或随时间变化的趋势图(The H John Heinz 3 Center, 2002)。

2011年,美国全国湿地状况评估是第一次湿地生态状况评估。其目的是编制全国湿地生态状况评估报告,确定湿地面临的主要威胁因子;开发科学的湿地监测工具和方法、数据分析方法和管理技术,以支持湿地保护和恢复;促进湿地监测和提升评估科学性,满足湿地管理需求。

4.2美国湿地评估现状评估

美国鱼和野生动物管理局的“全国湿地分布和趋势”(NWST)项目提供了自1950年代以来全美湿地位置和面积的数据,但并没有湿地生态状况的数据。

美国环保署(EPA)牵头实施了“全国水生资源调查”(National Aquatic Resource Survey,NARS)项目,已经完成“浅水溪流”(2004)、湖泊 (2007)、“河流和溪流” (2008-2009)、及“海岸水体”(2010)的研究。NWST和NARS提供了海量数据。

(1)研究设计

pastedGraphic_56.png

图4.1 美国全国湿地状况调查生态区划分

在国家和区域两个层面进行分析和编制评估报告。全国按照主要的气候类型和土地利用类型划分成4个不同的生态区(ecoregion):东部沿海平原,东部山区和中西部高地,内陆平原和西部。

利用广义随机棋盘分层采样法(Generalized Random Tessellation Stratified)选取了967取样点;调查点的数量与湿地分布密度成正比;所选取样点数量尽量能代表各个区域的整体情况。

pastedGraphic_57.png

图4.2 取样点数量及其所代表的取样湿地面积

1)标准化野外数据采集方法

事先培训、事前检查、事后抽查10%,以保证准确性和一致性

在0.5公顷的圆形区域及其的缓冲带区域内收集生态和自然属性数据

在0.5公顷的评价区采集植被、土壤、水文、藻类和水化学性质的数据

在外延100米的缓冲带区采集有关栖息地和可能对评价湿地造成影响的压力源数据

2)数据类型

植被数据:物种、丰富度、物种属性等

土壤:颜色、质地、干湿度等;土壤样品带回实验室供进一步分析

水文:水源情况、水流及物理特性(如沟渠、堤坝、沉积物、水土流失、非渗水表面等)

水化学性质:取回水样供实验室进一步分析;现场估测水体浊度

藻类:采集现场发现的藻类样品分析其种类组成、及与生态状态的关系

蓝-绿藻:采集水样、沉积物和植被样品分析是否有微囊藻素(毒素)及浓度

缓冲带数据:观察是否存在一系列的干扰,如道路、入侵物种等,表征压力源

3)数据分析及报告

生物状态指标:根据每一调查点的植被信息及物种属性信息进行整合

压力源指标:根据每一调查点的生物、化学和物理属性数据进行综合

指标阈值的确定

生物状态分级:好、一般、差

压力源指标分级:低、中、高

(3)研究结果

全美有48%的湿地处于“好”的状态(29,998,957英亩);20%湿地处于“一般”状态 (12,179,915英亩);剩下的32%湿地处于“差”状态 (19,977,327英亩)。

pastedGraphic_58.png

图4.3 美国全国湿地状况评估结果

表4.1 生态区整体状况

pastedGraphic_59.png

pastedGraphic_60.png

图4.4 物理压力指标:植被清除、植被替代

全美27%的湿地面临植被清除高度影响,17%中等影响,56%低度影响;10%的湿地受高植被替代影响,18%中等;72%低度影响。

pastedGraphic_61.png

图4.5 物理压力指标:水文情势改变

23%和27%的湿地分别受沟渠开挖和地表硬化的高风险影响。

pastedGraphic_62.png

图4.6 重金属和土壤磷浓度指标

重金属指标:73%湿地受重金属影响低,18%中等,2%高;土壤磷浓度指标:69%湿地低,19%中等,5%高。

pastedGraphic_63.png

图4.7生物压力指标:外来植物压力指标

19%的湿地受外来植物的影响程度为高和很高。

pastedGraphic_64.png

图4.8 微囊藻素健康风险影响

与微囊藻素有关的娱乐健康风险评估,参照世界卫生组织的有关健康标准。全美只有约不到1%的湿地面临着微囊藻素的健康风险影响

影响湿地状况的主要威胁因子包括:表面硬化、植被退化、乱挖沟渠、外来物种入侵等。

(3)主要问题

全美27%的湿地受表面���化的影响(如路面硬化、压土等):影响水流及流量;植被生产量;营养物循环及栖息地特性;

全美27%的湿地受植被破坏和丧失的影响:导致进入湿地的营养物、污染物、沉积物增多;

全美有23%湿地被开沟挖渠:影响湿地水流、植被、理化特性和营养物循环等;

全美19%的湿地受入侵物种的影响:取代本土物种;降低生物多样性;破坏栖息地等。

(4)总结

1)美国湿地在不断丧失,但丧失原因与中国不同;

2)美国湿地调查依法定期进行、部门协调;

3)美国湿地大部分属于生态不良或差的状态;

4)监测数据公开、监测报告免费获取https://www.fws.gov/wetlands/

5)监测数据、监测报告有助于科学决策和公众意识教育。

pastedGraphic_65.png

pastedGraphic_66.png

图4.9 美国全国湿地状况评估数据及结果发布网站

4.3 生态系统服务经济价值评估

湿地生态系统价值评估(Costanza等,1997)。湿地单位面积价值是4.9万亿美元/a。按生态系统服务和自然资本评估,与森林、草地和农田等其他生态系统相比,湿地的总价值和湿地的单位面积价值都非常高。

pastedGraphic_67.png

图4.10 全球生态系统服务价值

通过经济价值的评估体现生态系统为人类提供的服务。

湿地生态系统经济价值评估方法

联合国环境署启动的生态系统和生物多样性经济学侧重于让”自然价值看得见”的全球动议,其主要的目标是将生物多样性和生态系统价值主流化,从而纳入到不同层面的决策中。该方法采用结构方式,帮助决策者认识到生态系统和生物多样提供一系列收益,以经济学方式展示它们的价值。

经济价值估值的方法见下表4.2。

表4.2 经济价值估值的方法

pastedGraphic_68.png

备注:这里展示了价值估值的方法,但下面的案例中没有针对这些办法的案例,若需要的话,则翻译国外案例)。

pastedGraphic_69.png

图4.11 在湿地价值评估中的适用度

表4.3 长江中下游湿地生态服务价值评估

(采用市场价值法、替代成本法、生态函数法等价值评估方法,计算价值量)

pastedGraphic_70.png

4.4大兴安岭地区湿地生态系统价值评估

大兴安岭地区横跨黑龙江和内蒙古自治区两省,由国家林业局直属的黑龙江和内蒙古林业管理局负责管理,包括林业和自然保护活动(以及多项公共事务)。大兴安岭地区丰富的森林生态系统,湿地(包括河流)和草甸生态系统为具全球重要意义的生物多样性提供了理想的栖息场所。尽管大兴安岭地区现有保护地的面积占大兴安岭地区总面积的16.6%,且保护地数量达到43处,但其管理面临诸多问题。保护地管理人员数量多,但却未接受过保护地管理的相关培训。

pastedGraphic_71.png

图4.12 大兴安岭湿地类型分布

中国科学院东北地理与农业生态研究所吕宪国研究员带领的团队,采用美国国家航空航天局(NASA)的EOS/MODIS(TERRA卫星)提供的2001-2015年的遥感数据(MOD17A3),采用样方法,对大兴安岭地区国家级自然保护区开展了本底调查,通过查阅文献资料,对大兴安岭地区沼泽湿地地表生物量的数据进行统计,通过遥感数据与处理方法用NPP为主要指标评估大兴安岭湿地生态系统服务并建立了大兴安岭地区湿地价值评估方法。

pastedGraphic_72.png

图4.13大兴安岭地区湿地价值评估方法

项目为了增强评估结果可比性,采用湿地公约技术报告和生物多样性公约技术报告(Ramsar Technical Report No.3,CBD Technical Series No.27)提供的湿地生态系统服务最大货币价值当量,对大兴安岭湿地生态系统服务进行了评价。整个大兴安岭地区湿地生态系统服务总价值为1067.5×108$/a。在各类生态服务中,调节服务占该地区总服务价值的44.41%;支持服务占该地区总服务价值的36.54%;供给服务占该地区总服务价值的6.61%;文化服务占该地区总服务价值的12.44%。

大兴安岭地区森林沼泽与草本沼泽提供了97.2%的服务价值,是大兴安岭地区提供湿地生态系统服务的主体,也是大兴安岭地区湿地保护管理的主要对象。大兴安岭地区湿地调节服务价值最大,其次为支持服务。说明该区湿地提供的生态系统服务不仅限于本区域。在防止土壤侵蚀等方面发挥重要作用外,在调节气候、维护流域水资源等方面也发挥重要作用。大兴安岭湿地生态服务系统价值评估方法结果较为客观、准确地反映了大兴安岭地区湿地生态系统功能与生态服务的相对量级,可以推广到大兴安岭地区整个保护地管理体系中。

第五章 新技术在湿地保护中的应用

5.1 湿地遥感监测

5.1.1 航天遥感(卫星监测)

航天遥感指利用装载在航天器上的遥感器收集地物目标辐射或反射的电磁波,以获取并判认大气、陆地或海洋环境信息的技术。卫星遥感指以人造卫星为平台的遥感技术。利用搭载着卫星上的传感器对地球进行周期性的扫描,可以让我们更为准确客观地了解湿地的在不同时期的分布;利用这些不同时期的遥感影像,可以制作成不同时期湿地地图,进而了解湿地的变化状况,确定湿地的退化面积,反映出受损湿地生态系统的现状。传统的普查或统计数据往往具有误差大、受行政区划限制、数据不统一等劣势,而利用遥感技术进行湿地资源调查具有客观、准确、经济、高效等优势。

5.1.2 航空遥感(固定翼飞机高空监测)

航空遥感指飞机、气球、飞艇等空中平台对地面感测的遥感技术系统。固定翼型无人机通过动力系统和机翼的滑行实现起降和飞行,遥控飞行和程控飞行均容易实现,抗风能力也比较强,类型较多,能同时搭载多种遥感传感器。与悬翼无人机相比,固定翼无人机具有飞行距离长、作业效率高、巡航面积大、成果精度高等优点。

固定翼无人机技术在湿地防汛中具有重要作用。固定翼无人机在日常防汛检查中可以查看蓄滞洪区的地形、地貌和水库、堤防险工险段。遇到洪水险情时,可克服交通等不利因素,快速赶到出险空域,根据机上所载装备,获取影像等信息,监视险情发展,为防汛决策提供准确的信息。固定翼无人机携带非常方便,到达一定区域后将其放飞人员可以在安全地域内操控其飞行,并进行相关信息的实时采集、监控,为防汛决策提供保障。

5.1.3 近地遥感在湿地保护中的应用(无人机、远程相机)

无人驾驶飞机系统(Unmanned Aerial System, UAS),简称无人机(drone)。无人机与遥感技术的结合,即无人机遥感,是以无人驾驶飞行器(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)作为载体,通过搭载相机、光谱成像仪、激光雷达扫描仪等各种遥感传感器,获取高分辨率光学影像、视频、激光雷达点云等数据。

野生动物监测的意义在于了解野生动物种群的现状和变化、提供野生动物数量和栖息地状况的必要信息、制定野生动物管理策略、评估野生动物价值、掌握野生动物资源现状。野生动物监测目前存在的问题是野生动物监测中专业人员相对匮乏,缺乏资源环境基础数据的长期积累,对野生动物种分布的关键地区和保护区的投入不足等问题。

无人机拍摄监控可以在野生动物资源保护领域大显身手。我国保护区动物受到威胁的方式主要有盗伐、挖药、放牧、盗猎、开矿,新出现的干扰类型也有剥树皮、旅游、垃圾、探测油气等。无人机在取证调查、预警震慑、协同跟踪等方面都能收到很好的效果。

(1)无人机的应用

即时精准的画面,对湖泊、森林、悬崖峭壁、沟谷等各种地形地貌不挑观测技术条件,因此在机体上安装3到4个摄像子系统,对目标区域进行各个角度、高密度的拍摄是野生动物监测无人机的标准系统配置。通常情况下,在候鸟迁飞通道、迁徙停栖地、繁殖地、越冬地等野生动物重点活动区域可以进行无人机高密度的扫描拍摄以获取高清晰的空中影像资料,以便掌握野生动物的资源现状、野生动物数量和栖息地状况。电动B型可以上DV机,油动无人机可以上DV和红外探测设备,因此实现了无人机昼间录像和夜间拍摄的功能。无人机的飞行高度和拍摄角度均由地面软件站直观控制,它不仅适用于以濒危物种监测为主要目标的物种监测,同时也是野生动物的栖息环境、饲养状况、贸易状况等进行监测的“千里眼”,兼有探测自然灾害状况、取证乱捕乱猎、野生动物保护区的放牧、挖药、盗猎管理等功能。

无人机遥感目前多被应用于森林冠层监测、动物行为和数量调查、生境监测、野生动植物保护、自然保护区管理等。

植物监测:植被垂直结构调查,植物物候监测

动物监测:哺乳动物,目前用无人机对哺乳动物的调查主要集中在体型较大的动物;无人机在鸟类行为和数量监测中刚刚起步。

(2)无人机种类

无人机按照其使用功能、气动布局、质量、动力等可以分为不同的类型。按使用功能划分,可以分为军用、民用和消费无人机。用于科学研究、环境监测、测绘等的多为民用无人机,而用于个人航拍、游戏等休闲用途的多为消费无人机。

目前市面上的无人机种类繁多,常见的民用的无人机可以根据气动布局和动力分为4种:油动固定翼、电动固定翼、油动旋翼(单旋翼为主)、电动旋翼(多旋翼为主)(图5.1)。当然,即便是同种类型无人机,性能参数差异也会非常大,如机型(固定翼)、旋翼数量(旋翼)、飞控系统、载荷的体积和重量、续航时间、飞行速度、海拔高度、抗风能力、起飞降落方式等。无人机的选型需要根据具体的应用需求而具体分析。几张主要民用无人机的优劣势分析见表5.1。

pastedGraphic_73.png

图5.1 主要民用无人机机型

表5.1 四种主要民用无人机类型的优劣分析

pastedGraphic_74.png

(3)轻小型无人机遥感的应用优势

近几年来,无人机遥感技术的快速发展使得获取实时的高精度遥感影像数据成为可能。与传统的遥感技术和平台相比,轻小型无人机遥感具有以下优势:

1)高分辨率:无人机能够从地面几米高处获取足够高分辨率地面影像的能力(可达到厘米级),弥补了卫星因天气原因无法获取或者图像分辨率低的不足。

2)高时效性:无人机能第一时间获取资源变化数据,如:可以及时监测风雪灾害、森林火灾、采伐等自然和人类干扰后森林的更新和演替情况。无人机也可以实时传输影像到地面终端或在较短时间内完成整个目标区域的调查,将影像导入电脑后用专业处理软件可以快速处理,整个过程可以在几天内完成。

3)云层下成像:无人机具有可在云下低空飞行能力,弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。

4)移动性能高:无人机平台体积小,较为轻便,移动性能好,在运输、保管环节上与有人飞机遥感平台相比可以节省不少的费用。

这些优点使得无人机正逐步成为卫星遥感、有人机遥感和地面遥感的有效补充,在大地测量、灾害监测、资源调查与监测等领域获得迅速发展。

(4)轻小型无人机监测的主要工作流程

基于轻小型无人机监测工作主要由3个部分组成,分别是前期准备、数据获取和后期数据处理与分析。在前期准备阶段,主要包括飞行空域申请,根据气象预报或实际天气情况判定飞行条件,根据地形、障碍物选择起降场地,根据监测区域范围、重叠度、分辨率等要求设定飞行航线。在数据获取阶段,执行飞行并实时监控与飞行安全密切相关的参数。后期数据处理与分析阶段包括图像拼接、几何校正、信息提取与分析等,具体的内容取决于无人机搭载的遥感设备的要求。

(5)无人机在湿地保护中的优势:

1)免去了安装摄像头监视系统的麻烦,补充摄像监控的扫描盲区;

相比传统的布置摄像头监控的方法,无人机显示出了它天生的使用便捷与低成本优势。比如我国曾经对青藏铁路沿线野生动物的种类、分布、数量、活动规律采用自动录像、动态监测、定点监测。西北濒危动物研究所完成了“青藏铁路野生动物通道对藏羚羊等高原有蹄类动物有效性监测研究”的项目,该项目组在极为艰苦和监测设备有限的条件下取得了监测的图片、影视资料,全面反映了青藏铁路野生动物通道的利用情况及沿线野生动物的栖息状况。

2)可以捕捉细微多角度的画面,为动物学家提供最真实的一手资料;

无人机在野生动物监测领域发挥出了最大的优势,无论是昼间、夜间,高山、峭壁,无人机轻松翻山越岭,高速度飞行高密度拍摄,为研究、决策人员提供了最真实的第一手影像资料。无人驾驶飞行器,除了可以从空中俯视地面或山崖的各个角度的画面外,还可以机载红外热成像摄像仪进行监测,特别适用于观测原始森林内的野生动物如大熊猫、熊、虎等。

3)可大范围巡查,信息反馈迅速及时,快速转移;

无人机配备彩色CCD 任务载荷或红外探测设备可在距地面200到2000米飞行高度对地面原始森林进行实时观察,并可针对特定区域进行定点飞行或大范围巡查飞行。在夜空中摄取的画面经数控遥测电路实时传输到地面站,将动物体温热点显示在地面站的数字地图上,经过后期识别系统确定该大型野生动物物种,并进行精确的GPS定位。当该飞行器在上空飞行时,还可将原始森林的二维、三维等地理信息数据实时传回地面控制中心,并可根据情况对多目标进行跟踪,并实时获取目标地理坐标为野生动物保护部门机构提供可靠信息。

4)避免人工巡查局限,减少巡护成本;

我国还把3S技术应用到野生动物监测中(RS—遥感技术、GIS—地理信息系统,GPS—全球定位系统)。无人机正是GPS、地理信息系统、数字图像传输技术、红外热成像和航空飞行等技术综合应用于野生动物监测、科研、动物生态环境保护的高新技术产品。该系统避免了原始人工巡查的局限,大大减少了监测巡护设备的成本。在监控保护野生动物的同时,还可以对林业资源、生态环境、森林防火、森林病虫害防护等进行有效监控。

5.2 GPS跟踪器在湿地保护中的应用

卫星跟踪技术(satellite tracking)是将能以一定的时间间隔向外界发射脉冲信号的信号发射器安装在鸟类身上,对鸟类的运动和所处位置进行监测的技术。20世纪80年代末,卫星跟踪技术开始应用于鸟类迁徙路线的研究。卫星跟踪技术是较为先进的跟踪动物迁徙移动的方法,此法具有跟踪范围尺度广,时间跨度长,并可以在短时间内准确地获得跟踪对象的迁徙时间、地点及迁徙路线等优点。利用卫星跟踪技术,可以了解动物迁徙路线、不同时期分布情况和对跟踪对象进行生物学研究等。

5.2.1 GPS跟踪器的发展

(1)Argos系统

Argos系统(曾译为“百眼巨人”系统)是法国国家空间研究中心(CNES, the French space agency)与美国航宇局(NASA, USA)和海洋大气局(NOAA, USA)等合作的第一个全球定位和数据采集系统。其原理是Argos系统平台发出的信号,然后极地卫星将信息传送到地面接收站,接收站自动传送给Argos处理中心后,发送结果给用户。Argos系统是全球最早应用于野生动物跟踪研究的地球卫星体系,为开展动物觅食生态、迁徙行为和栖息地利用等的研究奠定了技术基础。

Argos系统的跟踪器多采用电池供电,使得跟踪器重量大,限制了用于小型鸟类的使用,且一般使用周期是1-2年,之后由于电池的用尽而消失;

Argos系统一般一天只能传回2-4个数据,且数据的准确性较差(误差大),根据数据的质量分类,经常会有许多数据由于误差过大而无法使用。

Argos系统的跟踪器价格比较贵,且跟踪器一旦开始使用,就无法远程使其停止,如果跟踪器所佩戴的动物在野外死亡而使其跟踪的价值,使用者还必须为传回的数据付费。

(2)GPS跟踪器

随着定位更为精确的全球定位系统(GPS )应用于野生动物等的跟踪研究,给鸟类学家解释海洋鸟类未知的全球迁徙模式提供了强劲的技术支持,帮助回答了鸟类迁徙中的航行能力和生理、迁徙路线和越冬生态、日活动性,繁殖地觅食活动等多方面的问题。由于大多数迁徙鸟类个体小,跟踪器的重量大小和电池持久性限制了GPS跟踪技术在鸟类迁徙研究中得到更为广泛的使用。卫星跟踪器的发展,实质上是定位精确度的不断提升、重量更小、使用更持久。

新的全球卫星导航系统(除美国的全球卫星导航系统外,还有欧洲的伽利略卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统)的出现推动了鸟类迁徙研究再上一个新台阶。

5.2.2 国产GPS跟踪器的产生与应用

(1)国产GPS跟踪器介绍

国产GPS跟踪器用于兽类、鸟类研究发展于2010年左右,随后几年随着研究的需要,得到了快速发展,目前已经发展到比较成熟的阶段。

国产GPS跟踪器信号发射采用全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications,GSM),且跟踪器内有存储能力,没有收到信号而未能及时传回的定位信息将存储在跟踪器内,等到链接上信号再进行传输。

国产GPS跟踪器多为太阳能电池,能及时充电,野外使用时间理论上超过5年,但由于应用于鸟类跟踪时往往会收到羽毛遮挡、植物遮挡或天气原因,电池耗尽而无法充电。

(2)湖南环球信士科技有限公司跟踪器及服务

产品的基本建议:

追踪器重量不超过动物体重的3%,

颈环:仅用于雁鸭类;

腿环:适用于鹤鹳类、鹭鸟类,设备仅适用于成鸟(亚成体在专业指导下安装),潜水鸟类要考虑水的阻力影响;

背负式适用鸟类:

HQBP3622/HQBG3621:重量22克,适合体重700克以上的物种;

HQBN2716/HQBG2715:重量16克,适合体重500克以上的物种;

HQBN2513/HQBG2512:重量13克,适合体重400克以上的物种;

HQBG2009:重量9克,适合体重250克以上的物种。

颈环:适用于雁鸭类

HQNN/HQNG系列:适合体重600克以上的雁鸭类

脚环:适用鹤鹳类、鹭鸟类:

HQLN/HQLG系列:适合体重800克以上的鹤鹳类。

项圈:适用兽类

根据兽类脖颈尺寸定做项圈大小。

+S系列:

+S系列产品采用新型太阳能板,其充电效果是普通太阳能板的2倍,推荐在采光不好的环境下适用,如林鸟。

1)HQBG0804背式跟踪器

pastedGraphic_75.png

pastedGraphic_76.png

图 5.2 背负式鸟类GPS跟踪器

pastedGraphic_77.png

2)HQNG3522S颈环跟踪器

pastedGraphic_78.png

图5.3 鸟类颈环GPS跟踪器

pastedGraphic_79.png

3)HQLG4021S腿环跟踪器

pastedGraphic_80.png

图5.4 腿环鸟类GPS跟踪器

pastedGraphic_81.png

(5)水鸟跟踪及数据

pastedGraphic_82.png

pastedGraphic_83.png

图5.5 佩戴跟踪器的大型水鸟(左:丹顶鹤,右:东方白鹳)

pastedGraphic_84.png

pastedGraphic_85.png

图5.6 环球信士GPS追踪器数据平台

pastedGraphic_86.png

图5.7 钱法文课题组白鹤跟踪线路图

第六章 湿地监测与报告编写

为提高湿地保护管理水平,对湿地及其物种监测显得尤为重要。通过定期或不定期的监测,使湿地管理者及时了解和掌握管辖范围内湿地、周边干扰情况以及内部管理措施是否有效,从而修改和不断完善相应的保护管理措施。

6.1 监测的内涵

自然保护区人员沿着一定的线路定期或不定期地巡护,观察和记录野生动植物及人类活动情况,并及时将所发现的情况上报,尽快采取行动制止非法行为的一项工作。

监测巡护是自然保护区最基础的日常工作,具有长期性、连续性等特点。

(1)监测内容

生物多样性监测

社区监测

内部管理监测

(2)监测的目的

基本目的是明确保护对象的状态,制定并实施相应的保护行动计划。

(3)监测的功能

pastedGraphic_87.png

图6.1 湿地监测的功能

(4)监测原则

确定监测对象、方法、时间、地点(季节、频次)和参加监测人员

(5)保护地监测必备的知识

植物群落调查和相关生态学知识,野外物种识别,野生动物调查方法,生物多样性管理信息系统使用技能,地形图识别,标本采集和制作。

6.2 监测巡护计划

(1)路线

日常巡护应该有计划地覆盖保护区的部分周边地区、所有进入保护区的道路、与村寨相连接的树林、偷猎活动频发的区域以及各种具有代表性的生境等,并综合考虑距离保护站、哨卡、驻地的路程,路线不宜太长。

(2)记录表

基本情况,如天气、河流水位、水灾、火灾、旱灾等造成的痕迹、草叶湿润度等;

遇见野生动植物的情况,如野生动物的数量、身体状况、痕迹、幼崽数量,珍稀植物的数量、分布、生长状况等;

人为活动的情况,如砍伐、放枪、人数、放牧、焚烧等;

其他

(3)人员

配合、到位、安全

(4)其他

时间、工具用品、安全保障设备、GPS、指北针、必要的工具书、户外用品、防虫蛇咬药物、枪,编写监测报告

pastedGraphic_88.png

图6.2 野外监测所需工具

6.3 监测方案

(1)监测方案设计中的注意事项

监测目标是什么?

目标种群是什么?

如何取样?

面积、形状、位置

量化测量的问题

样线调查法

pastedGraphic_89.png

图6.3 样线

pastedGraphic_90.png

图5.4 不随机的样线

沿着道路是不随机的样线。其优势是比较方便,很好布设样线;不足是不能代表全部的栖息地类型,道路对动物可能有吸引或排斥的作用。

pastedGraphic_91.png

图5.5 随机布线

随机布线的优点是便于进行有效的统计,能代表整个监测区域的实际情况,可���重复;不足之处是较难操作,特别是难于布设,在异质性较高的环境中不太适合。

pastedGraphic_92.png

图5.6 分层取样布线

分层取样的优点是适于异质性高的环境,可以监测各种分层中的情况,更精确;其不足是设计复杂、需要较大的样本量。

(2)动物监测与巡护

野生动物监测:包括野生动物种群动态(年度和季节的数量变化)、生境选择、天然林禁伐和退耕还林后野生动物栖息地变化数据收集。

干扰因子监测:以人为干扰为主。例如在很多保护区内都有社区居民放养牛羊马,放牧对该保护区的影响程度等需要通过监测数据的收集、分析才能得知。人为活动包括放牧、偷猎、挖药、盗伐、旅游等。

监测方法:样地、样线、物种监测。

监测样线的布设

采用样线法监测自然保护区内各野生动物种群及相关分布生境状况。

抽样强度为每10km2布设1条监测样线,其长度根据地形控制在3~5km。

1)确定自然保护区内的监测样线数

以自然保护区的总管辖面积(km2)除以10(km2)即得到该自然保护区的理论监测样线数。

2)预设固定监测样线

以自然保护区1:25万的电子地图为基本工作图,利用GIS软件,按照机械布点的方法,将监测地区划分为若干个10km2的网格,每个网格即为1个监测小区。

在监测小区里,以1:5万地形图为工作图,根据地形地貌、道路、河流等信息,按照以最短的距离穿越最多的生境(如:在地形上应包括沟、坡、梁)和较易行走的原则,预设固定监测样线。

3)确定实际监测样线

在第一次实际监测过程中,监测人员可根据实际对预设监测样线的走向及长度进行必要的调整;

在第一次监测时一定确定好实际监测样线的起点、各重要拐点、终点的地理坐标,或用标记物(红色油漆或有色布带等)标记;该样线一旦确定,以后尽量不再更改。

4)随机巡护样线

作为固定监测样线的补充;重点针对人为干扰情况的监测,各自然保护区可根据自身情况调整、增减随机监测巡护样线的数量;

随机样线具有更大的灵活性,有助于自然保护区的动态管理。

监测方法

监测人员手持GPS、罗盘仪等沿着固定监测样线行进,仔细观察样线上野生动物活动痕迹及干扰因子情况,按要求仔细填写监测记录表中相应的项目;

为了避免以后重复记录,对每次记录的动物痕迹应在当次记录后将其破坏。

监测强度

固定样线监测一般每年不少于4次,加强可至每两月1次,随机监测巡护样线则根据各自然保护区干扰情况在时间和空间上的不同进行自身调整;

根据不同的监测对象,可适当调整监测强度。

鸟类数量监测方法

网捕法、环志法、样线法(无距离样线法、固定距离样线法、可变距离样线法、条带法、截线法)、样带法、样点法、样圆法、鸟类求偶场所的调查、鸟巢的寻找与统计,

pastedGraphic_93.png

pastedGraphic_94.png

图5.7 鸟类环志法

pastedGraphic_95.png

pastedGraphic_96.png

pastedGraphic_97.png

pastedGraphic_98.png

图5.8 不同的鸟类调查方法

pastedGraphic_99.png

pastedGraphic_100.png

图5.9 无线电跟踪(天线、能源、发射器、接收器)

GPS卫星跟踪,目前国内已有生产商,且用于大型鸟类跟踪也已成熟,跟踪器能记录到的鸟类迁飞路线和停留地点信息并能发到用户的使用终端上。

pastedGraphic_101.png

图5.10 卫星跟踪鸟类迁徙

兽类数量监测方法

每年定期在监测样地上检查动物遗留物

兽穴的寻找和统计

有蹄动物盐碱场的调查

监测最好是在春秋两季进行

两栖和爬行动物的监测方法

标志重捕法

动物栖息地监测

记录典型栖息地的面积、植被变化及人类活动对栖息地的干扰情况。植被变化主要包括植被类型、郁闭度、覆盖度等;对于重要湿地的监测还包括水位和水质等变化。

pastedGraphic_102.png

图5.11 疫源疫病监测(禽流感)-斑头雁迁徙跟踪

红外自动相机

当照片满足下列三个标准之一时,该照片即被认为独立:

连续拍摄的照片上明显是某个或几个物种的不同个体;

连续拍摄的照片上是同一物种的个体,但这些照片的拍摄间隔大于0.5h;

尽管是同一物种的个体,但照片拍摄时间不连续。

pastedGraphic_103.png

pastedGraphic_104.png

图5.12 红外相机记录森林中的野生动物(换照片)

pastedGraphic_105.png

图5.13 无人直升机

(3)、植被监测

1)监测内容

自然保护区植被分布、种群结构、生长现状和变化趋势。

2)监测方法

自然保护区植被监测采用样方法。根据保护区的植被情况,每100km2确定一控制点设定监测样线,在监测样线上从最高点开始每300m海拔设置正南正北向的方形样方,并对样方四角定桩标记。通常乔木层样方大小为20m×20m,灌木层样方大小为5m×5m。

3)监测强度

自然保护区植被监测具有其特殊性,一般监测强度在3年一次或者5年一次。

(4)、社区监测

1)监测内容

社区自然地理概况:生物资源资料(过去的科研情况)、水文气象资料、地质资料等;

社区人口情况:人口数量、民族组成、文化结构以及社区人口动态变化趋势;

社区资源利用现状:燃料来源、使用数量,社区居民与湿地的依存关系,对矿产品或其它资源的利用情况。

社区居民收入来源及状况:居民收入情况,家庭收入来源和家庭主要开支,以及农户的需求,从而了解社区居民经济状况;

社区耕地情况:社区耕地面积、湿地面积、退耕还湿面积,居民耕地承包与围垦面积,其它活动占用耕地面积。

社区农作物种植和牲畜家禽养殖情况:社区居民主要农作物种植品种、面积、产量,牲畜家禽主要品种、数量、存栏数和出栏数以及产品出售情况。

社区公路状况:社区内公路长度、公路级别。

野生动物危害情况:野生动物对社区居民生活造成的负面影响,主要是指对庄稼和家畜的损害与赔偿。

2)监测方法

社区监测采用PRA和问卷调查等方法了解社区监测内容中的相关情况。选择周边社区的1-2个自然村为调查监测对象,选择要求:

生产生活与保护区密切相关,位于保护区境内或与保护区相邻;

薪柴来自于保护区或保护区边界周围的有重要生态价值;

经济收入来源少且贫困落后;

有狩猎习惯的少数民族村。

pastedGraphic_106.png

图5.14 王朗自然保护区巡护监测历史

在选择监测农户时应考虑具有代表性,涵盖富裕、中等、贫困户,监测频率为每年一次。

(1)参与式农村评估(participatory rural appraisal)

其核心在于赋权,即将权利赋予老百姓,让他们自己做主决定自己事。以当地老百姓为主体开展社区工作,外来者起得只是协助的作用 。

(2)问卷调查

发放问卷了解社区监测内容中的相关情况。

填表要求:

真实性,不允许进行推测和伪造。

完整性,填表人员应对相应表格进行完整填写,避免错填和漏填,严格执行此规程操作。

客观性和数据的高质量性,严格按填表说明进行填写,对判断不明的项目应在备注中说明眼见的实际情况、外观等信息,避免出现主观判断。

整洁性,表格填写时要字迹清楚,不潦草,并且尽量小心,避免表格污渍。

相关性和系统性,对表格中不能反映的相关部分,但监测人员认为重要的,应在备注栏中注明。多收集信息,对最后分析起到相关的作用。只要是真实的信息,进行客观的表述,就是有用的信息。

监测数据的应用:

了解动物的种群、分布及变化;

伴生动物的分布及变化;

人为干扰分析,进行栖息地管理;

旅游监测和管理;

吸引更多的科研单位参与监测活动;

扩大栖息地监测范围,利用到流域管理中;

为生态系统监测提供本底的信息

6.4 数据分析与报告撰写

依据自然保护区调查与监测的目的,对于野外记录的原始数据,在经过整理后,应采取恰当的数据分析方法,必要时应征询数据分析方面的专家。

应该提供最基本数据的平均数、标准差、标准误。此外,还可以进行样本间差异性检验、方差分析、相关性检验、回归分析、主成分分析等;也可以根据监测内容,分析物种多样性、均匀性、重要值、优势度等指数。

这些数据分析方法,部分能够在Excel中能够实现,但是多数需在SPSS、SAS、STATA、Matlab等统计分析软件中执行

调查与监测报告框架

题目

摘要或内容提要

引言

研究方法

结果

讨论

保护区年度编写监测报告提纲

1、监测地区基本情况

2、工作概况

2.1 监测工作的目的与任务

2.2 已有的工作基础

2.3 参加工作的人员组成

2.4 监测对象的选定

2.5 监测内容、时间和范围

3、监测方法

4、监测结果与分析

4.1 植被监测结果与分析

4.2 动物监测结果与分析

4.3 环境要素监测结果与分析

4.4 外来入侵植物监测结果与分析

4.5 认为干扰监测结果与分析

5、今后的监测计划

6、意见与建议

报告附图

第7章 湿地修复与栖息地重建技术与模式

欧美较早开展湿地修复的理论研究与工程实践,相关理论与技术发展迅速,提出了生态服务功能提升的多阶段参照系。建立了“对照区-退化区-恢复区”生态恢复成效评估方法。然而,我国湿地恢复起步较晚,通常采用单一技术措施。湿地被破坏后很难恢复到最初的状态,针对不同的恢复区,其恢复目标是不同的;恢复区可以采用不同的实验方法,如有的只恢复水文连通性,有的可恢复本土植被,消除外来入侵种,还可以加如环境污染控制的措施,还可以采取措施恢复水鸟栖息地。

7.1 湿地修复的定义

湿地修复包括湿地的恢复、湿地改造以及湿地重建,是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行恢复或重建,再现退化前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用。修复就是通过人类的一些行为,使一个受干扰的或全部改变的湿地恢复到先前的存在或改变的状态。实际上,要恢复到它原始的状态是很困难,甚至是不可能实现的。

pastedGraphic_107.png

图7.1 湿地修复的几种状态

7.2 湿地恢复的优先性评估

7.2.1 湿地恢复优先性评估的概念

由于资金、人力等资源条件的限制,在区域尺度上选取合适的优先恢复河段或集水区,科学安排湿地恢复措施的优先顺序是非常必要的,湿地恢复的优先性评估主要包括恢复区域选取的优先性、恢复区域面临问题的急迫性及应采取恢复措施的优先性等方面。通过对比所需费用 (人力、财力等),一个综合、全面的优先性评估应该能衡量湿地结构和功能得以改善的程度(如生物多样性水平增加、栖息地质量改善等)。

7.2.2湿地恢复优先性评估的原则

(1)区域尺度上湿地恢复应在所处流域生态系统得到必要保护的前提下开展;

(2)应遵循湿地类型稀有性优先于常见性、湿地持续恶化的优先于相对稳定的原则;

(3)湿地恢复应优先修复关键自然驱动因子,通过人为干预,去除受损湿地关键生态驱动因子的修复;

(4)优先性评估应该放在一个不同尺度区域进行考虑,涉及国家到地区、大流域到河段等;

(5)在具备同等湿地恢复必要性的前提下,应首先考虑成功率更高的区域;

(6)由于流域湿地的连续性,应评估湿地恢复对所在区域的环境影响,特别是湿地恢复强度较大的区域;

(7)湿地恢复的优先性评估是一个动态规划过程,其评估结果应根据具体情况变化而进行调整,即应该强调湿地恢复的动态评估,以河流湿地为例,

pastedGraphic_108.png

图7.2河流湿地生态系统恢复的步骤

7.3 湿地修复的原则

(1)可行性原则

湿地修复工程项目实施时首先必须考虑湿地修复的可行性,即环境的可行性和技术的可操作性。

(2)优先性和稀缺性原则

稀缺性就是指在修复过程中,要优先考虑针对一些濒临灭绝的动植物种、种群或稀有群落的恢复。

(3)修复湿地的生态完整性、自然结构和功能原则

湿地修复是修复退化湿地生态系统的生物群落及其组成、结构、功能与自然生态的过程。一个完整的生态系统富有弹性,能自我维持,能承受一定的环境压力及变化,其主要生态状况在一定的自然变化范围内运转正常。

(4)流域管理原则

湿地修复设计要考虑整个湿地区域,甚至整个流域,而非仅仅退化区域。应从流域管理的原则,充分考虑流域内影响湿地生态系统的因子,系统规划设计湿地修复工程建设目标和建设内容。

(5)美学原则

应注重对美学的追求。美学原则主要包括最大绿色原则和健康原则,体现在湿地的功能性、独特性、景观协调性、可观赏性等许多方面。

(6)自我维持设计和自然修复原则

保持修复湿地的永久活力的最佳方法就是将人为维护活动降到最低水平,同时在修复过程中,应尽可能采用自然修复的方法。

7.4 湿地修复的方法

pastedGraphic_109.png

图7.3 湿地修复的2种方法

7.4.1、自然修复方法

湿地修复的过程就是消除导致湿地退化或丧失的威胁因素,从而通过自然过程修复湿地的功能和价值。

通常自然修复方法的成功依赖于以下几个因素:稳定的水源、最大限度地接近湿地动植物种源地。自然修复的优势在于低成本以及修复的湿地与周围景观的协调一致。缺点是所需时间太长。

7.4.2、人工促进修复方法

人工促进修复涉及到人为干预自然系统,即人类直接控制湿地修复的过程,以恢复、新建或改造湿地生态系统。

当一个湿地严重退化,或者只有通过湿地建造和最大程度的改造才能完成预定的目标时,可以采用人工修复方法促进湿地修复。人工促进修复方法的优点是时间较短,但设计、监督、建设和花费均比较可观。

7.5 湿地修复的流程

一个成功的湿地修复项目,关键在于统筹考虑湿地各种因子,制定可行、综合、合理的湿地修复方案。

pastedGraphic_110.png

图7.4 湿地修复流程图

7.5.1、明确湿地修复的目标和修复标准

湿地修复的目标就是对湿地修复预期的结果的陈述,它反映了开展湿地修复项目的动机。所以,根据不同地域条件、社会经济背景,其目标各异。如:修复受损前的湿地生态系统(5年、10年或者更长时间);恢复生物多样性(物种多样性、物种总数、单一物种的种群数量);恢复水鸟栖息地(关键物种、旗舰物种);净化水质与水量补充(提高水质类别,或治理富营养化、水量变化)和美化景观(景观多样性)等。

7.5.2、确定湿地修复区域

要在一系列的修复地点中选择最佳的修复区域,需要考虑以下4个因素:水文条件、地形地貌条件、土壤条件、生物因素。

1)选择参照点

即在该区域中能代表修复湿地类型的受干扰最小的湿地,以此来替代修复区域退化之前的湿地状态。可以通过野外调查、走访、座谈、查找文献等方法获取参照地点的水文、土壤、植物物种、植被类型等方面的信息。

2)湿地修复区域的本底调查

在设计一个修复项目之前,应对修复区域基线进行调查和评估,以便了解该区域过去和现在的状况,修复区域在过去是否属于湿地,如果属于湿地,确定是哪些因素导致了湿地的退化或者丧失,特别是修复区域过去的水文要素、植被的分布格局、地形地貌、物种对栖息地的需求,修复区域现在的状况等。

3)修复区域是否与目标、评价标准相协调

在以上工作的基础上,明确已确定的湿地修复区域是否与湿地修复目标、评价湿地修复是否成功的标准相协调一致。如不一致,则重新考虑制定适宜的湿地修复的目标和评价标准。

4)制定湿地修复方案

1)选择合适的修复方法与措施

湿地修复的最佳方法就是在尽可能地选用最简单、破坏性最小、最为生态的方法实现修复目标。在实施更多的人为干预之前应考虑采用自然修复方法。如果一些自然过程不能采用自然修复方法,应更多地考虑采用生物工程措施。

2)制定详细的湿地修复规划设计方案

一个成功的湿地修复项目,在于湿地修复方案制定的可行性与合理性。首先明确修复目标、湿地修复的评价标准;其次必须清楚修复区的基本特点,如环境及扰动要素影响的基本特性等;第三是满足修复目标的湿地修复方法和措施;第四是时间安排和资金预算;最后是修复项目长期管理的需求。

3)实施湿地修复工程

在湿地修复方案实施过程中,要利用新技术和新材料,把湿地的修复范围从局部扩大到整个流域,最终实现在流域范围景观水平上的修复。

5)湿地修复的监测

在湿地修复各种方法选择策略中,特别在评价管理行为的成功性方面,监测都起着重要作用。在湿地修复方案制定后,修复的监测方案便应同时完成,包括监测方法、监测指标、实施路线、采样频率和强度等。通常情况下,湿地修复前和修复后的监测都是必要的。

6)湿地修复是否符合评价标准

根据湿地修复的监测结果,对照最初设定的湿地修复的目标和评价标准,判断湿地修复是否成功。如果不符合最初的评价标准和修复目标,则需要重新设定修复目标和评价标准,并判断新的修复目标和评价标准是否可行。如果其可行,需要采取补救措施,制定和实施新的湿地修复方案。

7)湿地修复的长期管理

湿地生态系统是一个不断与周边环境发生响应,并随时发生演替和变化的生态系统。湿地修复工程实施完成后,仅仅是一个湿地修复工程的开始,还需要对修复湿地措施进行长期监测与管理,使其发挥预期的生态功能,并将人为活动影响降到最低。

长期管理通常需要维护现有的各种设施和设备,如水利设施、监测设施等,对生物群落和植被类型的长期维持,解决入侵物种或沉积物过量的问题,解决一些非预期的事件。

pastedGraphic_111.png

pastedGraphic_112.png

图7.5 湿地植被长期管理和维护

8)湿地修复的综合评价

湿地修复不但包括生态要素的修复,也包含生态系统的修复。生态要素包括土壤、水体、动物、植物和微生物,生态系统则包括不同层次、不同尺度规模、不同类型的生态系统。因此,需要对湿地修复进行综合性评价,以确定其是否达到了预期目标,受损的湿地是否修复到或接近于它退化前的自然状态。

7.6 湿地修复措施

湿地修复的实施过程是根据湿地修复设计方案对湿地点进行修复、改善和提高的自然过程。根据湿地类型、修复目标以及退化程度的不同,实施湿地修复措施亦不相同,典型的湿地修复的实施措施可分为土壤基质的修复、植被修复、栖息地保护与生境改善、湿地生态水管理、湖泊富营养化治理、有害生物防控、火生态控制,共七个方面。

(1)土壤基质的修复

包括清除土壤污染物、补充营养物、移走受污染土壤等措施。

表7.1 湿地土壤基质恢复工程

pastedGraphic_113.png

pastedGraphic_114.png

pastedGraphic_115.png

图7.6美国休斯敦的海滨盐泽湿地抽取沉积物,形成新的湿地

(2)植被修复

表7.2 湿地植被修复工程

pastedGraphic_116.png

pastedGraphic_117.png

pastedGraphic_118.png

图7.7 岸边湿地修复

pastedGraphic_119.png

pastedGraphic_120.png

pastedGraphic_121.png

图7.8 洪湖湿地修复

pastedGraphic_122.png

pastedGraphic_123.png

图7.9 培育湿地植物苗木

(3)栖息地保护、建设与生境改善

表7.3 栖息地保护、建设与生境改善工程

pastedGraphic_124.png

pastedGraphic_125.png

pastedGraphic_126.png

图7.10 人工鸟岛(生境岛) 生境改善(生境多样性)

(4)湿地生态水管理

表7.4 湿地生态水管理工程

pastedGraphic_127.png

pastedGraphic_128.png

pastedGraphic_129.png

图7.11 水深控制(浅水涉禽、深水游禽)

pastedGraphic_130.png

pastedGraphic_131.png

图7.12 美国路易斯安那州湿地工程

(5)湖泊富营养化治理

包括清除底泥、修复湖滨湿地、种植水生植物、潜流湿地/表流湿地、收割水生植物。

(6)有害生物防控

包括病虫害防治、有害动植物控制、外来物种控制、疫源疫病监测、血吸虫病防治。

(7)湿地火生态控制

改善生境或者防火需要而进行的预防和控制火烧、防火道与生物防火隔离带建设,隔离带也有利于控制病虫害扩散。

7.7 评估湿地修复有效性

评估湿地恢复措施涉及到工程技术运用、社会经济不同方面,所以湿地修复是否恰当应包括以下内容:

(1)有益于改善环境质量。实施恢复工程措施后,水质得到改善,减少湖泊营养物质,保护淡水资源,增加生物多样性,提高湿地资源管理能力,预防或控制洪水。

(2)工程成本效益。投资带来的变化应该具有长期的可持续性,不应仅仅看到恢复阶段的效果。湿地恢复前期有一定规模的投入,要考虑合理安排恢复工程后维持湿地运行的费用。

(3)湿地恢复能给周边区域带来机遇。湿地恢复后益处可能包括卫生状况的改善,提供安全的水源、食物,为大众提供休闲旅游机会,为地方经济发展提供景观价值,保护文化遗产和提供了潜在开展科学研究、教育的场所。

(4)湿地恢复技术性限制因子。在恢复工程实施过程中出现技术上缺陷和今后改进措施。

(5)多方参与。湿地恢复是一个开放性的过程,不仅涉及当地,也包括上下游和不同部门利益方,让有有关利益方了解和参与湿地恢复过程,湿地恢复应与提高湿地保护意识同步,有助于消除导致湿地退化各种因素,也可吸纳当地传统资源利用知识、管理方式和可持续的实践经验。

7.7 案例2:三江平原湿地退化及恢复

7.7.1 三江平原湿地围垦史

三江平原的开垦始于清朝,随后经历了四个阶段的开垦,即50年代开荒、60-70年代知识青年上山下乡继续开荒种地、1976-1982年代,农业机械化促进快速发展,到1986-1998年经济改革。1998年松花江和嫩江的洪涝灾害,从此禁止开垦三江平原。

pastedGraphic_132.png

图7.13 估计在50年间三江平原湿地消失了超过80%

7.7.2 湿地面积大幅萎缩

1954—2000年期间,三江平原湿地面积损失了73%,净减少量为25890 km2,年损失速率为2.92%。在此期间,耕地面积净增加了42253 km2。农业生产用水快速增长使地下水持续减少,三江平原地下水多年年均补给量为65.16亿m³,多年平均排泄量为80.8亿m3,地下水位持续下降,多年年均下降速率达0.3m,三江平原地下水处于负均衡状态。

三江平原湿地景观破碎化。由于长期大规模开垦,大面积成片的湿地仅存于几个较大的湿地自然保护区,如洪河、三江平原、兴凯湖、七星河、挠力河、八岔岛、珍宝岛等国家级自然保护区内。

三江平原为我国商品粮生产做出了巨大贡献,但农业面源污染带来水质下降,栖息地减少,水文失衡及洪涝灾害频发,2013年8月持续不断的降雨,东北地区经历了30年未遇的大洪水,400多万人受影响,160多亿元的直接损失。污染和溶解氧不足导致大量鱼死亡。湿地面积减少,削弱和降低湿地的功能。

7.7.3三江平原湿地的保护与恢复

各级政府认识到保护和恢复湿地生态,维护区域生态安全,实现可持续发展重要性。2000—2015年期间,实施湿地蓄水工程和补水工程、植树造林、退耕还湿等工程。湿地面积净减少量为2509 km2,年损失速率为2.10%。 在三江平原实施流域水资源综合管理,将生态用水纳入到流域水资源综合规划中,保证湿地的生态需水。退耕农田3441公顷,从而增加补给湿地水量,同时,在一些河流上游地区开展植树造林,减少水土流失和淤积。湿地生物多样性得到保护。恢复湿地植被,营造鸟类栖息地,如造人工巢穴或人工岛,招引东方白鹳和其他鸟类。

湿地恢复给地方经济带来新的增长动力。减轻退耕还湿和湿地恢复对当地老百姓影响,扶持当地群众建温室大棚,1亩温室大棚收入相当于40亩农田的收入;开展农林复合经营(种蘑菇);发展生态旅游。在开展湿地恢复的过程中,在已建的国家湿地公园和保护区,开展宣传教育活动,特别是向中小学生进行自然教育育等,提高公众湿地保护意识。

7.8 案例3:湖北洪湖保护区拆围还湖

洪湖位于湖北省东南部荆州市,地处长江中游北岸,系江汉平原四湖流域的下游,长江中游江汉湖群,是中国第七大淡水湖,是长江与汉水支流东荆河之间的河间洼地。1996年成立保护区,2014年晋升级为国家级自然保护区。保护区以洪湖围堤为界,总面积41412公顷,边界线总长度104.5公里。

(1)保护的重要性

作为长江中游重要湿地生态区,洪湖是众多迁徙水禽重要栖息地、越冬地,是华中地区湿地物种“基因库”。为中亚热带常绿阔叶林地带、江汉平原栽培植被、水生植被保护小区。洪湖具有调洪蓄水、物种保护、水源供给、渔业养殖、旅游航运等多种功能,是长江中游地区天然蓄水库。

(2)存在的问题

1957年,涌入的外地渔民采用一种 “迷魂阵”的高效、多产的捕鱼技术逐渐兴起,再加上80年代中期,中科院水生所引进的围网养鱼项目,水产品产量日益增加,渔民收入不断提高,吸引了大批农民弃农从渔。洪湖围网、插竿捕鱼的现象愈演愈烈,到2004年53万亩洪湖水域、围网面积达37万亩,占70%,实际养殖水面超过了洪湖承载量,原本平静的湖面被林立的竹竿切割的支离破碎。过度采集水生植物,水草生物量减少,更有渔民甩沉底铁耙耙草,水草都被连根拔起,给水生植被造成了毁灭性的破坏。洪湖生态环境的破坏的直接后果就是生物种群数量急剧减少。由此引发的洪湖水质严重恶化、鱼类资源枯竭,渔民无鱼可捕,部分渔民开始以猎鸟为生,直接威胁湖区鸟类生存。

(3)实施湿地恢复措施

2004年开始实施“拆围还湖”工程,结合蓄水工程,合理控制湖区水位,并在湖内种植芦苇、苦草等水草,改善水环境;投放少量原生鱼苗,调整湖区生物结构。通过4年多的恢复与保护,水生植被覆盖率从零星水草上升到80%以上,洪湖最有代表性的野生红莲由2004年不到2000亩恢复到近7万亩。水鸟种类及数量也增多,鸟类数量从2004 年锐减到2000多只,拆除围网后,2007年鸟类数量增加到30多万只。鱼类也从2004年前的57种增加到62种,野生鱼的产量也明显增加。可见,洪湖湿地的“拆围还湖”工程的治理成效显著。

在“拆围还湖”的同时,安置渔民上岸再就业工程。2010年前,从事渔业生产渔民达6000多户,通过开发旅游、水产品加工及外出打工等,至2014年,共实现渔民转产1500多户。当地政府为洪湖渔民争取中央财政及省财政的专项配套资金,至2014年,基本解决了渔船渔民上岸安居问题。

7.9 案例4:崇明东滩水鸟栖息地互花米草入侵治理

盐沼植被是崇明东滩涂湿地的重要组成部分,在互花米草引入东滩保护区之前,东滩保护区盐沼植被分布及演替的一般趋势为:中潮滩下缘和低潮滩的盐渍藻类带(光滩),高程低于2 m;中潮滩上半部分和高潮滩为海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和藨草(Scirpus triqueter)带,高程位于2~2.9 m;高潮带上半部分为芦苇(Phragmites australis)带,高程一般在2.8m以上。此外还散生着一些白茅(Imperata cylindrica)、碱蓬(Suaeda glauca)、糙叶苔草(Carex scabrifolia)和野灯芯草(Juncus setchuensis)等斑块状群落。

1995年引入互花米草,在促淤造滩方面发挥出了作用。但由于互花米草竞争性强,逐渐占据了潮间带的生境,至2005年已形成大面积的单优势植被群落,逐步取代了原有的海三棱藨草和芦苇群落植被,破坏了近海生物的栖息环境和食物网结构。原有生境的改变,对滩涂湿地的生物多样性带来明显负面影响,底栖动物减少,鸟类等重要保护物种所需的海三棱藨草块茎、种子等食物的减少,威胁着迁徙鸟类的健康与繁衍生存,影响了过境鸟类完成生命周期的重要过程。

在摸清内互花米草入侵与扩张趋势后,保护区积极与科研机构合作,探索出了“围、割、淹、晒、种、调”的互花米草综合治理经验,对互花米草入侵区域实施物理治理和修复。在上海市政府的支持下,2013年9月至2017年12月实施“崇明东滩生态修复项目”,总面积为24.2 km2,总投资为116014万元。主要建设内容包括互花米草生态控制、鸟类栖息地优化和科研监测基础设施以及配套服务设施等三大部分。

该项目共分为三个阶段,第一阶段主体工程包括围堤、涵闸和塘河水系构建;第二阶段互花米草生态控制及鸟类栖息地优化工程,包括围堤内外的互花米草清除、鸟类栖息地优化,海三棱藨草种群复壮以及互花米草治理科研宣教中心建设等工作,第三阶段主要围堤外护花米草治理、闸外防淤减淤工程、配套生态监测系统及配套公共服务设施、湿地生态系统定位观测站及生态环境监控评估站等工作。

pastedGraphic_133.png

图7.14 崇明东滩鸟类栖息地优化工程效果图

建成26.9 km长的围堤,4座涵闸和1座崇明最大的出水闸——东旺沙水闸,开挖了近百公里的各类河道、潮沟,除灭近2万亩的互花米草,营建了3万多亩稳定、可持续管理的水鸟栖息地,恢复了3000多亩的海三棱藨草及海水稻,修复生境单元20个,构建了鸻鹬类、雁鸭类、鹤类三类水鸟的主栖息地,相互连通的骨干水系,营造生境岛屿、漫滩、开阔水域、盐沼、沙洲、水稻田等多样化生境,为迁徙过境的鸻鹬类和越冬雁鸭类等水鸟提供良好的栖息环境,飞来崇明东滩过境停歇或越冬的水鸟种群和数量大幅增加,东滩保护区的生态环境面貌大大改善。

pastedGraphic_134.png

pastedGraphic_135.png

图7.15 恢复良好的海三棱藨草种群和水鸟栖息地

7.10 案例5:伦敦湿地公园湿地

伦敦湿地中心位于伦敦市巴艾尔姆区(Barn Elms)区,距市中心5km,2000年5月建成,是世界上第一个建在大都市中心的湿地公园。

pastedGraphic_136.png

pastedGraphic_137.png

图7.16 80年代之前,为泰晤士供水公司的水库,1995年开始历时5年建成湿地公园

pastedGraphic_138.png

图7.17 伦敦湿地中心布局

按照水文和物种栖息特点,湿地公园划分成六个水文区域,水域间相互独立又彼此联系。设计保持动静分区、与周围环境融为一体。伦敦湿地公园的规划设计,遵循两个生态理念:为多种湿地生物提供栖息、繁殖的适宜生境;使参观者在不破坏湿地保护价值,不惊扰生物生存活动的前提下,近距离观察野生生物,在游憩之余学习到更多的科普知识;既考虑水的自然属性,又考虑人的社会属性,且力图达到两者的和谐共存。

pastedGraphic_139.png

pastedGraphic_140.png

图7.18 伦敦湿地中心的水鸟栖息地

湿地公园共占地42.5 hm2 ,由湖泊、池塘 、水塘以及沼泽组成。为动植物,特别是众多鸟类提供栖息地。

设计的关键在于让每一个区域都具有相对的独立性,成为水文学上的 “孤立湿地”。

规划设计遵循两个生态理念:(1)尊重自然。(2)人与自然、水和谐共存。

pastedGraphic_141.png

pastedGraphic_142.png

pastedGraphic_143.png

图7.19 适合不同类型水鸟的栖息地

左上图湿地区前营造的小溪流、卵石滩、丛状挺水植物及水中的搭建的木质鸟巢

右上图:人工建造湿地区溪流边洼地

下图:在湿地铺设块石上生长的苔藓)

pastedGraphic_144.png

pastedGraphic_145.png

图7.20 天鹅区内浅滩边清晰可见的卵石都是经过精细设计的生境,天鹅区内卵石滩与水边挺水植物丛构成的生境

7.11案例6:山东黄河三角洲保护区湿地修复工程

7.11.1 湿地恢复工程建设

自2002年开始,黄河三角洲国家级自然保护区开始退化湿地进行修复和研究,先后在修复示范区恢复湿地21万亩。

pastedGraphic_146.png

pastedGraphic_147.png

图7.21 自然柽柳林地、芦苇沼泽湿地退化为滩涂、浅海

针对不同退化湿地类型,根据不同动植物种特别是该生境主要物种对湿地环境的需求,设计不同目标湿地修复方案。

(1)通过在适宜的地方筑坝建闸调控水位,营造人工鸟岛、漫水路及有关沟渠网络,在雨季蓄积雨水、在黄河丰水期大量引蓄黄河水蓄淡压碱等措施对退化湿地进行修复;通过生态补水,淡水湿地面积增加40%以上;

(2)通过生态固坡等措施增加植被覆盖,改善土壤和湿地水体质量,实现水系自由流通及循环,为动植物,特别是鸟类创造适宜栖息环境,水鸟种类和种群数量增加;实现退化湿地生态环境不断改善和可持续发展。

pastedGraphic_148.png

pastedGraphic_149.png

图7.22 引蓄黄河水

pastedGraphic_150.png

pastedGraphic_151.png

图7.23 围坝

7.11.2 湿地修复工程监测

(1)湿地水文监测

2002年实施引、补水工程后,水文情势发生了显著变化。修复示范区区内水深总体呈增长的趋势。水中污染物在漫流过程中得到降解。2003年,TN、TP去除率达60%以上,2004年至2009年,去除率有所降低,并逐渐趋于平稳,基本维持在40%以上。

pastedGraphic_152.png

pastedGraphic_153.png

图7.25 淡水湿地面积明显增大

(2)鸟类种类监测

鸟类可作为湿地生境质量的指示物种。在2002年至2005年实施生态需水工程后,同期鸟类数量有小幅波动,2006年~2009年,鸟类数量稳定在一个较高的水平。

pastedGraphic_154.png

pastedGraphic_155.png

pastedGraphic_156.png

pastedGraphic_157.png

图7.26 湿地内鸟类明显增多

(3)湿地植物与植被监测

湿地植被作为湿地的重要组分之一,生态补水前后发生了显著的变化。从年际变化上分析,植被群落类型有了显著变化,植被多样性和盖度均有了明显提高,芦苇和香蒲成为优势物种,并出现了野大豆、水蓼等很多新物种。2003年和2009年被鉴别物种分别为14和20种。由于修复工程实施后水深有所增加、盐度有所降低,植被的种类和数量都有了明显的增加。

pastedGraphic_158.png

pastedGraphic_159.png

图7.27 湿地内植被生长茂盛

(4)湿地土壤监测

湿地修复后,土壤盐度明显降低。2001年,各层土壤盐度均处于较高水平;修复后,土壤盐度基本上呈逐年下降趋势,且较显著,最高减少75%;湿地修复后,土壤有机质含量明显增加。2001~2009年,0~20cm土层与20~40cm土层有机质含量分别达到17 g/kg与9.85g/kg,比2001年分别增长了38%和47%;40~60cm土层土壤有机质含量达到5.8g/kg,比2001年增长了0.7g/kg。

(5)水鸟栖息地监测

根据解译的2001-2004-2007年5月卫星遥感影像,湿地修复前后各生境类型面积比例发生了变化:明水面面积不断增大,从修复前的0.53%增加到11.82%;而植被类型也发生了变化,以盐生柽柳、碱蓬为优势种的植被向淡水植被芦苇演替;滩涂面积和裸地的面积也不断萎缩。

7.11.3 湿地修复工程效果评估

通过对湿地组成要素和鸟类生境监测表明,黄河三角洲湿地生态修复取得一定效果,生态系统的结构和功能有所修复,退化湿地的状况得到有效改善,鱼类、水草等动植物又重返湿地,为众多迁徙、停歇鸟类提供了丰富的食物、庇护场所甚至繁殖地,代表性湿地指示物种数量显著增加,有良好的示范和推广效应。

7.12案例7:美国大沼泽湿地恢复

美国佛罗里达州中南部曾经是一望无际沼泽湿地,锯齿草、睡莲、泥沼和数以万计的各种野生动物构成了大沼泽湿地景观。19世纪后期,因排水开垦,使大片沼泽变成绵延无尽的农田。由于水平衡和水循环的破坏,出现了洪水决堤、飓风肆虐、海水入侵、水质恶化等一系列问题。

pastedGraphic_160.png

pastedGraphic_161.png

图7.28 美国大沼泽国家公园管理局

图7.29 大沼泽景观及物种保护

大沼泽综合恢复计划

为解决南佛罗里达大沼泽湿地洪涝灾害、供水不足、水污染和生物多样性下降等问题,通过水利工程和生物措施相结合,保护、恢复与治理大沼泽湿地生态系统。

大沼泽正在实施两项湿地生态恢复工程,一项是永久性大沼泽地法案,主要是针对水质问题;另一项是大沼泽综合恢复,主要是针对水量和水流分布,将上游被拉直和渠道化的河流重新改造成弯曲的河流和恢复自然河岸。总投资达160亿美元。在规划制订和实施过程中,应用科学战略、生态系统跟踪监测和综合评估为大沼泽恢复工程提供技术支撑。

第八章 湿地的可持续利用

8.1 可持续发展的定义

“可持续发展(Sustainable development)”的概念最先是在1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上提出的。

可持续发展是既满足当代人的需求,又不对后代满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展。它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。

1987年,《湿地公约》中提出湿地合理利用(Wise Use)的概念:即“在维持生态系统自然属性的条件下,可持续地利用湿地,为人类提供福利”。其中,“可持续利用”指在利用湿地为当代人提供最大可持续利益的同时,维持其为后代提供服务的潜力。

2005年,湿地合理利用的概念被重新讨论,为定义湿地合理利用提供了概念框架。综合“千年生态系统评估”(MA)的相关术语和《生物多样性公约》的生态系统方法的原则,湿地合理利用被定义为:“利用生态系统方法维持湿地可持续发展所需要的生态特征”。

结合可持续发展的思想,可将其理解为:“应用自然科学与社会科学知识实施各种湿地利用措施,同时维持湿地生态特征保持不变”。

8.2 湿地可持续利用坚持的原则

公平性原则,是指湿地可发利用机会选择的平等性,具有三方面的含义:一是指代际公平性,二是指同代人之间的横向公平性,三是指人与自然,与其他生物之间的公平性。

可持续性原则,是指湿地生态系统受到某种干扰时能保持其生产率的能力。湿地资源的持续利用和维持生态系统可持续性是人类社会可持续发展的首要条件。

和谐性原则,湿地合理利用就是要促进人类之间及人类与自然之间的和谐,人类与自然之间的和谐是一种互惠共生的关系,也只有这样,才能实现合理利用和可持续发展。

需求性原则,合理利用湿地立足于人的需求,强调人的需求,而不像市场商品是要满足所有人的基本需求,向所有人提供实现美好活愿望的机会。

高效性原则,高效性原则不仅是根据其经济生产率来衡量,更重要的是根据人的基本需求得到满足的程度来衡量。

8.3 我国湿地的合理利用

(1)中国湿地利用历史悠久

中国湿地开发利用具有数千年的历史,早在春秋战国时期就对湖泊围垦开发,出现了许多科学利用湿地资源的成功范例。

距今已有2000年历史的都江堰的成功修建,使大约三百万亩农田得了到灌溉,使原来旱、涝多灾的成都平原变成了“沃野千里”的“天府之国”, 是中国古代水利工程最杰出的代表。

pastedGraphic_162.png

图8.1 都江堰全景图

都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条,其中一条水流引入成都平原,这样既可以分洪减灾,又达到了引水灌田、变害为利。另外一条则汇入长江。都江堰水利工程最主要部分为都江堰渠首工程,这是都江堰灌溉系统中最为关键的设施。都江堰渠首工程主要由鱼嘴分流堤、飞沙堰溢洪道和宝瓶口引流工程组成。它科学地解决了江水的自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,三者首尾相接、互相照应、浑然天成、巧夺天工。

鱼嘴分水堤坐落在岷江中游的顶端。它将奔腾的岷江一分为二,外江为原始河床,内江用于引流灌溉,它巧妙之处体现于两点。其一是它利用内江河床低而枯水季节六成引水,外江河床宽,则洪水季六成泄洪。其二是鱼嘴处于岷江中游第一弯末端,它巧妙地利用了弯道流体力学的自然法则,即表层水流入凹岸,低层水流入凸岸。于是沙石含量较少的表层水自然涌入内江,而底层水则顺着江弯的凸岸挤向外江,绝大部分沙石也就在外江河道上滚动、留沉。

(2)新中国的湿地利用

湿地资源最直接的产出是水

全国共建有库容10万立方米以上水库84130座,总库容4687.6亿立方米。东部平原地区大约70%左右的大中型湖泊已由原来的天然状态转变为水库型湖泊,湖泊蓄泄已受人工控制,在防洪、调蓄、灌溉、工业和居民供水、养殖、发电等方面都发挥着巨大的综合效益。

湿地资源的农业开发

对湿地的围垦、改造,直接为种植业、畜牧业提供了大量肥沃的土地;对湿地水资源进行开发利用,水田面积大大增加;人工湿地的多种利用,如“基塘系统”、“稻-苇-渔”、立体养殖等。

pastedGraphic_163.png

pastedGraphic_164.png

图8.2 中国最早的湿地合理利用——桑基鱼塘

pastedGraphic_165.png

pastedGraphic_166.png

图8.3 稻田养蟹、养鱼

(3)多种方式的湿地利用

湿地资源除了直接用于农业和水资源开发外,还有多种利用方式,如生物资源、矿产、能源、水运、景观利用等。

8.4 湿地保护与合理利用相结合

指导思想

根据中国人口、资源、生态和环境的现状,以维护湿地系统生态平衡、保护湿地功能和湿地生物多样性,实现资源的可持续利用为基本出发点,坚持“全面保护、生态优先、突出重点、合理利用、持续发展”的方针,充分发挥湿地在国民经济发展中的生态、经济和社会效益。

目标

全面加强中国湿地及其生物多样性保护,维护湿地生态系统的生态特性和基本功能,重点保护好具有重要意义的湿地,保持和最大限度地发挥湿地生态系统的各种功能和效益,保证湿地资源的可持续利用,使其造福当代惠及子孙。

湿地是人类的一个资源宝库,同时又是一个脆弱的生态系统。当前在开发利用的同时,应重点放在建设和保护上,坚持湿地经济发展以湿地生态保护为前提;坚持“以保护求持续发展,以发展促环境保护”的湿地发展战略。

8.5 我国湿地保护与可持续利用原则

8.5.1 建立湿地资源利用的基本原则

在湿地资源的开发利用过程中应该遵循的基本原则具体如下:

自然资源的国家或集体所有制原则:保护地范围内的湿地、滩涂、水流、森林、野生动植物等自然资源都属于国家或集体所有。

湿地资源保护和利用相结合原则:开发利用湿地渔业资源应该加强渔业资源的保护和增值,确保湿地资源开发利用的合理性和有效性,保护湿地生物多样性,改善湿地环境。

自然资源保护与国民经济发展相协调原则:按照科学规划、全面保护、重点建设、合理利用的方针,促进保护地资源的可持续利用及其与生态、经济、社会的协调发展。

湿地资源所有者权利和义务相匹配原则:保护湿地资源所有者合理开发利用湿地资源的权利,同时湿地资源所有者必须履行保护湿地资源的相应义务。

8.5.2 建立完整的湿地保护体系

建立以湿地自然保护区为主体,湿地公园和自然保护小区并存,其他保护形式为补充的湿地保护体系。目前,中国纳入保护体系的湿地面积2324.32万公顷,湿地保护率43.51%。其中,自然湿地保护面积2115.68万公顷,自然湿地保护率45.33%。全国已确定了国际重要湿地57个,建成了湿地自然保护区500余个,国家湿地公园429个,初步形成了由不同利用管制级别构成的湿地保护网络体系。国家重点生态功能区、湿地候鸟迁飞路线、重要江河源头、生态脆弱区和敏感区等范围内的重要湿地都应该纳入湿地保护体系中。

8.5.3渔业资源可持续利用措施

湿地内的渔业捕捞以资源保护为主,资源利用为辅。湿地保护地周边的渔业捕捞须遵循资源保护与利用相结合的原则,在不影响湿地保护计划的前提下,对渔业资源进行合理利用。

通过建立禁渔区和禁渔期制度、取缔非法捕捞等措施,对重要渔业资源实行重点保护;通过强化限定捕捞指标和捞许可等各项资源保护管理制度,规范捕捞行为,限定捕捞强度,使用合法渔具,划定捕捞区间进行轮换捕捞;通过积极主动疏通鱼类洄游通道及恢复栖息生境,恢复渔业资源;通过综合运用各种增殖手段,积极主动恢复渔业资源,改变渔业生产方式,提高资源利用效率;通过规范引进物种管理,加强监管,做好防控、移除等措施,严防外来种引入;通过健全珍稀鱼类紧急救治机制,对保护地内及周边地区可能出现的江豚和珍稀、濒危水生野生动物实行重点保护;通过有效协调各管理部门的合作和加强社区共管,在保护优先的基础上合理利用渔业资源,发展休闲渔业,妥善解决保护地内渔民的生产生活。

8.5.4 制定湿地重养殖业指南

在湿地保护地周边地区从事水产养殖、农作物种植、畜禽养殖等农业活动,首先,必须确保其生产用地的合法性,杜绝非法围垦荒地、河湖滩地和天然水域等。其次,对于新开发生产项目必须进行环境影响评价。第三,对于合法生产活动,必须评估其生产现状对湿地保护目标的影响,不低于国家或部门的有关标准或规定。为强化生态效益,在湿地保护地周边地区从事这些农业活动必须坚持以下方针:

(1)发展休闲农业,做到湿地利用和生态保护相结合,坚持“保护优先”的方针。在开发利用湿地进行农业生产时,要特别关注湿地保护,当湿地保护与种养植业发生冲突时,坚持湿地保护优先。

(2)生态养殖,提倡采取圈养、轮养等措施,控制牧畜、鱼、虾、蟹、蚌、莲等动植物的种养规模,维持湿地承载力和湿地资源再生能力。

(3)坚持收益与责任相结合的方针,坚持“谁受益谁负责、谁破坏谁赔偿”的原则。

(4)县级以上地方政府渔业行政主管部门和农业行政主管部门主管湿地保护地周边种养殖业监督工作,保护区管理部门协同管理。

8.5.5增强湿地生态效益措施

(1)推进绿色食品认证与地理标识认证

从湿地保护出发,湿地保护地及其周边地区出产的农产品应该尽可能达到绿色食品A级或AA级标准,不仅可减少农药和化肥施用量,减少非点源污染,还可大幅提高湿地农产品附加值,增加经济收益,实现湿地资源利用的经济-生态双赢。

依据农业部《农产品地理标志管理办法》的要求,湿地保护地及其周边农产品可申请地理标识认证,建立质量控制追溯体系,并接受农业行政主管部门的监督检查。

(2)获取生态保护类的地役权

湿地保护涉及到湿地资源利用中个人、企业、社会公共利益的协调与平衡。地役权能够实现不同主体在同一土地上利用并存与调和。地役权体现的是一种非占有利益,不以对供役地的占有为条件,其允许、限制地役权人在供役地实施一定行为。地役权制度具有利益引导和利益补偿的内在逻辑,能够引导各种利益主体在湿地保护的前提下,能够减少、解决社会矛盾的一种模式。目前我国通过行政合同或权利人捐赠的模式获得地役权。

(3)湿地自然资源特许经营制度

特许经营主要指政府授权特定企业拥有公共资源、公共物品的经营权,或在一定地区享有经营某种特许业务的权利。在湿地保护中,可供转让的特许经营权主要包括:滩涂利用、旅游开发、水产养殖、水产捕捞、植物采集、取水、水能开发等项目。湿地管理机构通过拍卖、招标、竞争性谈判等方式将某项特许经营权转让给经营者,以合同方式约定其权利与义务,管理和控制湿地资源开发经营的范围、类型和程度,并向经营者发放许可证。特许经营者向政府支付的特许经营费,一部分用于补偿湿地保护经费,另一部分可奖励经营企业的自主保护行为。

特许经营制度将湿地资源的所有权和经营权进行分离,形成了管理者和经营者角色的分离,避免了重经济效益、轻资源保护的弊端。

(4)实施社区共管,化解资源利用矛盾

与传统资源管理模式相比,社区管理具有开放性、参与性、互利性等特征。根据当地群众和政府生存发展的需要,通过促进当地社区居民积极参与和利益共享,将保护地周边的社区视为自然保护区的共同管理者,把孤立的生态系统变成了开放的经济社会生态系统,从而实现保护湿地和发展社区经济的“双赢”目标。

(5)推广应用各类生态农业模式

鼓励发展集约化生态养殖模式。提倡“混养”、“轮养”,促进保护地周边水产养殖方式由传统的分散、粗放型发展转变为集约化生态养殖,提高养殖技术含量和管理水平。

鼓励湿地周边发展农业立体种养模式。立体种养模式是指以维护和改善生态环境、实现可持续发展为目的,运用生态学、现代科学技术,将水产品、禽产品、水稻及其他水生作物品种相结合,使农业生产在湿地生态系统中的物质和能量得到多环节、多层次的综合利用模式。充分利用湿地的生态条件,大力发展湿地农业立体种养,是促进农民增产增收、实现农业可持续发展的重要途径。

在鼓励生产湿地特色农产品基础上,对莲藕、菱、珍珠等湿地特色农业产区进行整体规划设计,发展生态休闲旅游业,延长产业链,形成具有湿地特色的休闲农业模式,实现农民增收和生态增效。

(6)开拓创新发展替代产业

在某些传统生计或产业对湿地生境或物种保护影响特别严峻的地方,必须转变当地居民的生计模式,发展环境友好型的替代产业,引导当地居民转产转业,从根本上缓解人地矛盾,实现湿地保护的目标。比如,转天然捕捞为人工养殖,从传统农业渔业转型为生态旅游业。替代产业的选择必须结合当地实际,量身定做。在实际操作中,将湿地保护具体目标和社区生计资本(包括自然、金融、物质、人力和社会五个方面)结合起来,在外部专家、社区居民和地方政府等利益相关方的共同参与下,遵循生计多样化和居民自愿性的原则,选择、制定和开展替代生计计划。

8.6 案例8:日本钏路湿地(Kushiro Wetland)湿地可持续利用

位于日本北海道东部钏路河下游的钏路湿地是日本最大的湿地,河道呈现巨大蛇形,总面积为20000公顷。1987年成立钏路国家湿地公园。

pastedGraphic_167.png

图8.4 钏路湿地

钏路湿地包括弯曲的河流、湖泊、沼泽以及其生态系统,生长有600多种植物包括芦苇、莎草、泥炭藓和黑桤木灌丛等。不仅是日本丹顶鹤种群的重要繁殖地,还拥有许多淡水鱼类资源。野生动物有丹顶鹤(Grus japonensis),虎臣(Hucho perryi),极北鲵(Salamandrella keyserlingii)和蜻蜓(Leucorrhinia intermedia ijimai)等。农业生产及其营养物的沉积与富集是钏路湿地存在的最大问题。

为此,钏路湿地实施渔业资源的可持续利用,其做法是:1)保护区内的渔业资源仅供保护区内居民利用;2)捕捞的鱼只能自己食用,不能在市场上出售;3)只能采用垂钓式,不允许使用渔网或其他方式捕鱼。

环境省钏路自然环境事务所在落叶松人工林中采取措施恢复楢栎及日本白蜡等天然林。在不增加人为干预情况下,天然林自然更新,主要方法是清理林地,创造有利于阔叶树种子萌芽环境,必要时也栽种阔叶树苗木,但是要恢复到森林的原生状态则需要许多年。

pastedGraphic_168.png

pastedGraphic_169.png

图8.5 钏路湿地景观

2011年,对钏路河和泛洪平原进行恢复,治理被裁弯取直1.6km河道,并连接到之前被截断的河道,拆除防洪提,恢复了2.4km河道。监测结果表明,动物种类和数量和物种均有增加,这归因于恢复深水区,为生活在截断静流水区的鱼类提供了栖息环境,此外有些优势种种也迁移到恢复的河段。拆除防洪提和河曲有效地提高洪水泛滥频率,并抬高了水位。工程竣工1年后,湿地植被迅速恢复。洪水常漫过洪泛区,湿地植被过滤洪水携带80-90%细颗粒泥沙。

该工程实现四个目标:1)恢复野生鱼类和无脊椎动物栖息地;2)通过增加洪水频率,提高地下水位,恢复河漫滩植被;3)在湿地核心区减少沉积物和营养负荷;4)恢复自然河曲景观。

8.7 案例9:辽宁盘锦蛤蜊岗湿地可持续利用

辽东湾是中国渤海三大海湾之一,也是中国纬度最高的海湾。盘锦蛤蜊岗位于辽东湾,为一片离岸的水下沙洲,��潮时被海水淹没,退潮时露出一望无垠沙滩。因盛产文蛤、四角蛤蜊、毛蚶、蓝蛤等贝类,故得名蛤蜊岗。

丰富浮游生物资源为贝类提供优质饵料,加上蛤蜊岗泥沙底质特别适合于滩涂贝类栖息,上世纪七十年代,蛤蜊岗仅文蛤一种贝类,资源量达1.6万吨,年捕捞量为2000~3000吨。蛤蜊岗一直是盘锦大洼县支柱产业之一,年上缴利润500万元以上。进入九十年代后,蛤蜊岗文蛤资源逐年下降,2009年面临资源枯竭。与其他沿海地区一样,蛤蜊岗生态环境状况日趋脆弱,湿地生物多样性锐减,潮间带生物群落明显演替;沿海周边养殖塘排水影响着滩涂贝类的养殖,加之围填海工程使滩涂面积严重缩减。

为此,2010年当地政府实施湿地保护和贝类资源恢复战略。为恢复贝类资源,将滩涂承包给民营企业,规定封岗期禁止采捕,为防止偷捕,蛤蜊岗管理站对6个繁殖岗进行全天候守护。2011年实施只投苗不采捕,2013年贝类资源恢复显著,投入的贝类长势良好,2014年陆续采捕。

规范贝类养殖技术。在黄海生态区积极推进示范国家贝类养殖技术,通过建立养殖示范区,推广科学养殖技术,并组织专家、技术人员解决养殖中的突发事件;通过手机、电视、散发宣传册等形式及时向养殖户发布天气、市场等信息。建立水产品水质监测中心,加强科学养殖,完善无公害养殖示范区建设。

大力开展生态旅游业。利用蛤蜊岗纵横交错、深浅、宽窄不一的海沟,涨潮为海、落潮为滩湿地景观,沙滩、拾贝形成了我国东北地区独具特色的滩涂景观,吸引了许多游客和摄影爱好者;蛤蜊岗“亲海游”为当地产业发展提供了新的潜力。

蛤蜊岗湿地战略实施的成功取决于地方政府湿地资源保护意识,养殖业的参与实施,规范化产业技术和开发相关产业等。(《中国滨海湿地保护管理战略研究》)

8.8案例10:日本宫崎骏水鸟和友好型水稻种植

稻田是支持世界数十亿人生活的人工湿地。可持续管理稻田为农业生产和野生动物提供各种服务,如支持生物多样性和控制洪水。但是,农业集约化生产导致了稻田多重功能的恶化,稻田野生动植物严重丧失。野生动物友好的稻米种植在日本受到重视,为维护生物多样性进行稻田管理,提高了当地社区稻田的文化、社会和经济价值。

丰冈市成为东方白鹳友好型水稻田案例。这个城市过去曾是东方白鹳的家园,因水稻种植严重破坏鸟类的栖息地。1965年,在野外捕获了一对东方白鹳,并进行了圈养繁殖,当时希望通过人工繁殖增加东方白鹳数量,并将其放归野外;1971年,最后一只东方白鹳在丰冈市灭绝,他们再引入东方白鹳,到现在已有100多只东方白鹳在野外生活。重新引进计划拓展为丰田公司环境经济战略”,东方白鹳友好型大米成功销售。

pastedGraphic_170.png

图8.6 水稻田里的东方白鹳

在日本把鸟类保护与水稻种植结合起来。农民自己负责监测目标物种,他们通过调整养殖方式来保护物种;当地农民加入监测,可更好地了解如何保护野生动物和管理稻田。

pastedGraphic_171.png

pastedGraphic_172.png

图8.7 公民参与的监测与水稻种植

增强和维护稻田野生动物的做法包括许多关键技术。至关重要的是限制使用威胁野生动物的农用化学品,并且禁止使用已知会危害水生生物的农药。综合虫害管理技术可以用来替代农药,而不会伤害野生动物。因为杂草的萌发期早于水稻,在水稻生长季节之前灌溉稻田,可有效抑制杂草生长,也可在水稻种植前通过翻耕上顶层土壤中除去杂草,可避免使用除草剂并能控制杂草。

冬季水淹稻田可为迁徙的雁鸭类、鹤类等野生动物提供栖息地,虽然尚未得到充分科学论证,但冬季淹水有利于秸秆分解、杂草控制、保护田间边缘和预防害虫天敌生长。冬季淹水也可用于控制盐度,传统上,在日本的冬季淹水中推荐使用富营养化水,以增加微生物的生长,冬季淹水也可用作污水处理的一种方式。

pastedGraphic_173.png

图8.8 冬季淹水后的水稻田

农业集约化生产破坏了水体的连通性,阻碍某些物种生命周期完成,对野生动物造成伤害。已知许多鱼类在稻田中产卵,之后通过沟渠游到河流和湖泊。为帮助这类鱼类能顺利从稻田回到河流或湖泊,在稻田和沟渠之间建造了“鱼通道”。

pastedGraphic_174.png

图8.9 水稻田与河流连通的沟渠

农业生产也可以保护湿地和管理受胁物种。将水生植物和湖泊沉积物作为天然肥料转移到稻田,控制了湖泊有机物,抑制了水体向富营养化转变。冬季在稻田施绿肥,可预防损害邻近麦田。

为减少稻田退水后对鱼类和其他水生动物的影响,修建沟渠为稻田水生生物生存提供栖息地。

pastedGraphic_175.png

图8.10 为青蛙和乌龟设计的桥

8.9案例11:陕西洋县朱鹮栖息地保护及有机农产品生产

朱鹮,当今世界最濒危的鸟类之一,被世界自然保护联盟(IUCN)列入极濒危物种名录,国家一级保护动物。1981年5月23日,中国科学家刘荫增首次陕西洋县发现世界上仅存的7只野生朱鹮,立刻被多方关注。陕西政府开展多项针对性保育工作,在洋县专门成立自然保护区,为朱鹮种群繁衍营造良好条件。

为保护鸟类及其栖息地,鼓励当地群众采用可持续的、绿色生产方式,实施了一系列措施,加强对朱鹮保护。(1)禁止在朱鹮觅食和繁殖区稻田使用化肥农药;(2)不得将原本低产的水稻田改造成高产旱地,破坏朱鹮的繁衍生境;(3)对于朱鹮喜好活动区禁止伐木砍树,更不得在朱鹮活动区鸣枪狩猎;(4)朱鹮生活区域范围300m内不得开荒,朱鹮巢穴附近不得进行采矿、建厂活动。

此外,陕西省林业厅和洋县政府一方面成立了朱鹮保护小组及建立保护观测站,观察朱鹮的生态习性、动态,以便为人工繁殖及野外放归打基础;另一方面省政府搭建研究平台,推动国内外高校及科研单位用新技术手段(无线电跟踪、栖息地数字化管理等),开展朱鹮基础研究,在此基础上增强保护效果。在朱鹮数量不断增加的情况下,将野外栖息地扩大到朱鹮以前出现的省份。经过近35年管护,目前朱鹮数量已从最初发现时的7只增加到近千余只。

但是保护中依然存在一些不可避免的问题。禁止稻田施化肥农药,农作物产量降低,农民收入减少;禁止在朱鹮保护区周边开矿,限制当地对资源的利用,这些影响到朱鹮保护工作可持续性。

为解决洋县朱鹮保护与地方经济发展的矛盾,当地政府对朱鹮利用的农田,给农户一定经济补偿。由世界自然基金会(WWF)提供专项资金,依托朱鹮资源优势,注册了“朱鹮”牌有机稻,绿色水稻售价高于普通水稻,所以增加农民收入,洋县还创建有机农产品生产基地,打造生态旅游,一定程度上缓解保护朱鹮制约当地经济发展之间的矛盾,成为破解保护与可持续发展难题的一个范例。

第九章 湿地保护宣传与自然教育

9.1湿地宣传教育

人类以不同方式从湿地生态系统获益,但多数人并未认识到湿地在维持我们生活中至关重要的价值。全世界超过十亿人的生活直接依赖于湿地,然而上世纪约有64%湿地消失。

湿地保护不仅仅是湿地保护管理部门自身的工作,而是把湿地保护与合理利用在社会和政府中主流化。湿地周边社区通过可持续的生产生活方式,减少湿地保护和资源利用间矛盾,并积极参与湿地恢复和长期的保护。公众也需要为湿地保护提供支持和帮助。 联合国多个公约《湿地公约》《生物多样性公约》制定“沟通、教育、参与和意识”计划,联合国提出开展“可持续的环境教育”的倡议。因此开展湿地宣传教育旨在加强湿地保护和资源合理利用。通过传播和普及湿地知识,引导和教育全社会对湿地价值的认知,转变或改变不可持续的利用方式。

9.2宣传教育设计与实施

9.2.1 湿地宣传教育

(1)湿地宣教工作的内容和分类:

解说:解说人员带队解说、定点解说、不定点解说、演讲和专题报告、户外教学活动、入口/服务台咨询服务。

非人员解说:解说牌、地图/折页/手册、语音解说机、游客中心/展厅/展览、宣传片、自导式解说步道、定期通讯、触摸屏/ 电子解说、二维码等互动式信息系统

(2)环境解说的5W+1H框架

目的(Why):为何解说?

主题和资源(What):解说什么?

对象(Who):为谁解说?

地点(Where):在哪解说?

时机(When):何时解说?

方法和设施(How):如何解说?解说牌和展示设计

9.2.2 设计环境教育方案

(1)设计理念

以可持续发展为理念,秉承寓教于乐、启发引导、互动参与的教育方式,从幼儿到成人、从兴趣到专业、系统地展示湿地保护环境教育。

寓教于乐:关注游客旅游感受和体检,发挥教育引导作用;环境教育一般是以活动的形式展示,而并非传统意义上学校教育,且活动有很强的趣味性的,能吸引人参与其中。

互动参与:方案互动参与,凸显多样教育方法。湿地环境教育是价值观教育的一种,其关键因素是人,人的价值观的改变是需要其逐步参与,才能改变他们的行为。

体验:调动五感亲身感受,提升环境价值认知,人的感官是能直接触及到心灵的,五感体验是湿地环境教育中应该具备的方式。

(2)设计目标

湿地宣传教育是以湿地可持续发展为导向,以培养湿地可持续发展价值观为核心的教育,是为解决一些实际问题而开展的宣传教育活动,其目标是帮助受教育者形成湿地可持续发展需要的科学知识、价值观念、行为习惯与生活方式,进而促进湿地的可持续发展。所以,宣传教育内容应该加强与参与者自身的联系,加强与社会的联系,加强与环境的联系。湿地环境教育是一个综合性的教育。

5个目标是5个维度,而不能只是一条直线;应该5个维度同时进行教育。

pastedGraphic_176.png

图8.1 设计的5个维度

(3)设计方案

设计方案应该遵循科学性、前瞻性、可操作性的原则

科学性:知识的科学性、遵循人类认知的规律,开展科学的活动;

前瞻性:环境教育的方案应该考虑未来发展的方向,一般系统性的设计能体现方案的前瞻性;

可操作性:是目前环境教育方案应高度注意的,也是最不容易做到的。只有具有可操作性,才能使设计的方案得以落地、实施。

设计方案应包括指导思想、设计原则和设计依据, 最重要的是挖掘湿地文化和背景,它是设计方案的立足点。评估环境教育资源,对环境教育区域进行SWOT分析,现状分析是确定方案目标的基础,现状分析的过程也是资源整合的过程,而在与其他群体和部门沟通的过程本身能达到宣传的效果。

建立特色宣教体系。1)每个方案可以成为一个体系。将环境教育分为7个子体系,分别为幼儿、小学(1-3)、小学(4-6)、初中、高中、公众和专业;不同体系对应不同的宣传教育方案,高中之前是根据年龄设置活动,而之后的则根据目标人群的特殊性和需求来进行设计和开发。2)宣传教育方案和设施设备匹配的系统性。在宣教馆(中心)的设计中应该同时有匹配宣传教育方案,而不只是在宣教馆(中心)配备匹配宣教内容,游客更愿意到湿地中体验,亲近自然。

pastedGraphic_177.png

图8.2 根据年龄和专业等将环境教育分阶段实施

设计方案策略:湿地宣传教育系统构建、环境教育方案、解说系统建设(场馆(中心)、解说步道、观察小径和其他设施),在设施建设时考虑要融入了活动,设计好在哪里开展什么活动,如何利用场地,场地的相互借用等。

应急预案:应对各种突发情况、���天气等,是非常重要的一个环节。

支撑与保障体系:人力、设施、投资估算与效益分析、伙伴关系建立;人力是方案落地实施必须具备的能力,而很多湿地保护地没有专业的宣教人员,所以对人员能力的培训是非常重要的。

(4)设计方案实施

湿地宣传教育系统构建,需要成体系的活动,针对不同的宣传教育人群有不同的方案,对湿地宣教人员的培训,制定课程方案、配备宣传教育用具、开展宣教指导等。

pastedGraphic_178.png

图8.3 湿地环境教育系统构建

湿地环境教育方案,如培训员的培训方案(环境教育者、志愿者)、公众方案、中小学生方案、亲子方案等,且活动方案和内容不断更新。

pastedGraphic_179.png

图8.4 不同环境教育方案

pastedGraphic_180.png

图8.5 湿地教育活动重在动手操作参与

9.2.3 宣教解说设计的原则

1、不为设解说牌而做解说牌。解说牌是用来介绍湿地及其生物多样性保护与利用;

2、解说牌的内容设计应尽可能反映所在地湿地特点。选址上应避免影响脆弱或生态敏感区并与周围环境协调;

3、整个解说牌形式上应该系统设计,避免过于多元、繁杂的风格;

4、解说牌的位置选定必须和参观路线、步道、解说内容及相关的基础设施相联系;

5、解说牌的设计和制作要考虑后续维护管理和更换的可能性;

6、对于气候、环境、游客行为有特殊要求的地段,要特别考虑解说牌的材质选择

7、宣教体系的设计必须是一个多个不同学科团队参与;

8、宣教体系的设计是对全社会生态旅游需求的响应,也是可持续发展的灵魂。

9.2.4 科普宣教中心和环境教育中心

(1)原则

1、 宣传湿地价值和合理利用方法,倡导和激励政策制定、规划管理等方面有关湿地保护和合理利用的行动;

2、培育专业团队,开发宣教工具,在全社会范围内普及湿地保护知识,并鼓励全社会参与湿地保护工作中;

3、沟通、教育、参与和意识(CEPA)成为 《湿地公约》缔约方履约工作的重要内容之一,并藉此拓展湿地保护的社会网络,共建智慧决策和公众参与的协作平台。

(2)湿地环境教育中心在全球的发展

有些国家早期通过修游客中心,开展宣传教育活动,以提高公众环境保护意识。美国奥杜邦协会于1923 年在纽约附近的牡蛎湾成立狄奥多罗斯福保护区和奥杜邦中心(the Theodore Roosevelt Sanctuary & Audubon Centre);英国野生水禽和湿地基金会(WWT)自1946 年起在英国Slimbridge开展湿地环境教育工作;芬兰林明格拉地游客中心(Liminganlahti Visitor Centre), 俄罗斯梅晓拉国家公园 (Meshchera National Park);南非伊古拉游客中心(Ingula Visitor Centre);亚洲斯里兰卡的纳琴西鲁环境教育中心(Nagenahiru Environmental Education Centre);南美洲厄瓜多尔那坡野生动物中心 (Napo Wildlife Centre) 及澳洲湿地中心游客之窗(Window on Wetlands Visitor Centre)等。

(3)湿地环境教育中心的三个条件

1、选址合适,拥有良好的自然、人文、生态或景观资源,可帮助游客了解中心所在湿地的生态环境、资源特色、管理方法及成效,社会历史或传统文化,提供舒适、生动又赏心悦目的游览体验。

2、具备充分展示所在湿地特色,内容丰富、形式多元化的宣教展示内容和辅助的解说设施,确保湿地中心所要传达的知识能有效传递给游客,并提供安全和便利的参观体验。

所以:湿地环境教育中心含软硬件两个层次,与宣教系统设计密不可分。

3、绝对避免在环境教育中心的建设中为增加游客体验,对当地的敏感生态环境造成破坏性影响。所以:环境教育中心的规划设计要以保护优先为基本原则。

(4)湿地环境教育中心的设计原则

1、任何规划之前必须充分了解当地的资源环境和设施现状。

1)关注有代表性,适宜向公众进行宣传的资源。教育资源≠资源清单;

2)对资源的调查必须明确其时空分布特点,而不仅仅是清单;

3)资源的调查还应该和设施的布局结合起来。

2、中心的设计能体现保护优先的原则,并直观展示科普宣教中心的管理理念。

1)应配合原有的地形地貌进行设计,减少对环境的破坏,并尽可能利用已有的地形和路线,可考虑针对沿线植被、地质、景观、视野等进行局部修缮和调整;

2)尽可能避免修建进入地质脆弱地段或欣赏重要物种栖息地步道;

3)尽可能避免对特有、珍稀或濒危植物的生长和繁殖环境造成干扰,而采用静态室内展示的方式予以展现。

3、考虑湿地环境教育中心和相关宣教活动的可达性

1)环境教育中心的选址应方便主要的目标群体便利到达;

2)环境教育中心应在其所在的湿地范围内考虑交通的便利性和环境的友好型;

3)通过旅游线路规划,设计不同主题的宣教活动,实现多元化的宣教目标;

4、分析游客类型和流量,并通过分区管理实现尽可能减少对敏感生态的干扰

pastedGraphic_181.png

1)教育中心设计前应分析未来的主要游客人群类型、流量和游览需求;

2)通过分区规划和管理,保护敏感栖息地和物种,不因宣教活动而受干扰或破坏;

宣教展馆设计一些建议:

讲自己的故事。不是介绍什么是“湿地”和“公园”,而是介绍你这个湿地公园为何存在,自身的特点和价值;

静态展示为主,一般应该占到所有展示内容的50-70%。一般展厅越大,静态展示的内容相对越多;

静态展示应兼顾科学性和趣味性,一般最好辅助解说服务,并应该预留内容更新替换的可能;

静态的展示是表现当地资源特色,创造探索体验最好的形式;

动态展示常常是展厅设计元素的“成败”关键所在,具有挑战,宁缺毋滥;一般放在游览线起点或末端或支线;

动态展示的内容必须通俗有趣,体验时间要紧凑;并充分考虑对技术管理和后续维护管理的需求。

pastedGraphic_182.png

pastedGraphic_183.png

pastedGraphic_184.png

pastedGraphic_185.png

pastedGraphic_186.png

pastedGraphic_187.png

pastedGraphic_188.png

图9.6 宣教展馆的不同形式

5、宣传教育工作需多方参与

pastedGraphic_189.png

图9.7 多方参与的宣教活动

6、讲自己的故事,通过宣教推动保护

pastedGraphic_190.png

图9.8 发掘自己有特色的故事

9.3国家湿地公园的宣教实例

9.3.1明确湿地公园的宣教主题和特色

特色化的主题而不是千人一面

沙家浜国家湿地公园

pastedGraphic_191.png

pastedGraphic_192.png

苇荡湿地特色景观,干旱苇地、沼型苇地、芦苇与水生旱生植物搭配;

生态旅游与红色旅游相结合,发展湿地旅游。

经过多年发展,建立了以红色文化、绿色生态、金色美食和演艺文化为主要基调的多元产品体系,向游客呈现一个全方位的新沙家浜。

根河国家湿地公园

pastedGraphic_193.png

pastedGraphic_194.png

pastedGraphic_195.png

pastedGraphic_196.png

pastedGraphic_197.png

pastedGraphic_198.png

根河国家湿地公园拥有森林、沼泽、河流、湖泊等多种生态系统,森林与湿地交错分布,处于原始或自然状态,是众多东亚水禽的繁殖地,是目前我国保持原生状态最完好、最典型的温带湿地生态系统。根河担负着额尔古纳河水量供给和水生态安全的重任,维系着呼伦贝尔大草原的生态安全。从传统森林采伐到自然保护,见证了林业和林业人的转型与蜕变;从传统游牧到人地和谐,鄂温克传统智慧启示对未来之思辨。

9.3.2梳理湿地公园的宣教资源和设施

(1)什么是重点资源?

保护价值:为什么要保护这块湿地?

独特之处:你们的湿地有何与众不同之处?

管理方法:确保湿地良性、持续发展的保护和管理策略。

(2)辨识重点资源:

宣教资源建立在资源调查的基础上,但不等于资源调查清单;

解说资源是解说系统规划的最重要基础;

宣教资源可以有共性,但更重要是个性的体现;

宣教资源不是一成不变的(四季时空,社会变迁,游客反馈);

不同的受众,宣教资源不同。

(3)湿地资源的时空分布:

通过环境解说为自然资源进行时空定位和主题归类。

各种动物的数量、所占比例,迁徙到湿地的时间,如迁徙水鸟春秋季迁徙经过湿地的时间,可以组织观鸟活动;植物资源观赏季节等。

寻找公众喜闻乐见,最有效的沟通和教育形式

编制宣传画册,讲述小故事

pastedGraphic_199.png

pastedGraphic_200.png

pastedGraphic_201.png

pastedGraphic_202.png

利用现有资源开展宣教—展示主题

如伦敦湿地公园可持续花园展示区

pastedGraphic_203.png

pastedGraphic_204.png

雨水花园(rain garden)展示收集和利用雨水的方法,启迪人们思考在全球气候变化的时代如何更好的利用自然资源。

pastedGraphic_205.png

pastedGraphic_206.png

野生动物花园(wildlife garden)用乔木、灌木和一直延伸到水岸的芦苇和草本植物共同构建多元的栖息地,为两栖动物、昆虫和小型哺乳动物提供栖息场所。

pastedGraphic_207.png

pastedGraphic_208.png

石板花园(slate garden)使用石板作为景观设计元素,并大量应用各色花草,从春季到秋季均展现不同的景观效果,并同时为野生动物提供食物和栖息地。

pastedGraphic_209.png

pastedGraphic_210.png

沼泽花园(Bog garden)是蝾螈、蜥蜴等两栖类和爬行类动物生活的天堂。这里也是蜻蜓观察的最佳地点。

表9.1 宣传标识的分类

pastedGraphic_211.png

(4)从意象性标识牌看出湿地公园的特色定位和宣教主题

意象性标识牌:突出主题,烘托气氛;

pastedGraphic_212.png

pastedGraphic_213.png

通常在自然保护区主入口处,并展示在各类解说设施和媒体上;

形象化的表现形式,欢迎的气氛,使游客在最短时间内产生抵达感或地域感;

清晰地表达当地的环境或人文特色;

无需采用刻板形式,可与各种艺术形式结合。

(5)从管理性标识牌看湿地公园的宣教服务水平

公告性标识牌:公告、禁止、提醒、尊重、关爱

pastedGraphic_214.png

pastedGraphic_215.png

常见公告、禁止等内容;

主要目的在于规范游客行为

内容通常缺乏趣味性、因此多应用醒目的色彩、生动的画面、简洁的文字,吸引注意及深入了解。

引导性标识牌:与环境协调,提供简练而对游客有意义的信息;与步道系统和旅游线路规划的相配合

pastedGraphic_216.png

pastedGraphic_217.png

pastedGraphic_218.png

(6)从解说性标识牌看湿地公园的宣教专业水平

解说性标识牌:图文结合、用比较来介绍、展示细节设计的意义

pastedGraphic_219.png

采用比较的方式介绍不同物种的特征

pastedGraphic_220.png

巧妙设计和使用分类标识

pastedGraphic_221.png

尽可能使用有启发性的表述方式

标准化设计——设计标准参数与空间布局

pastedGraphic_222.png

pastedGraphic_223.png

信息金字塔3-30-3原则:3秒看标题和图片,30秒看主要文字和图片,3分钟深入阅读和感受所介绍的周边环境

9.4案例12:约翰·邦克沙滩湿地中心(JBS)监测与宣传教育

使用现场野生动物相机和工具吸引游客

约翰·邦克沙滩湿地中心(JBS)坐落于2000英亩的湿地中心,经湿地处理的废水从河流中流出,通过湿地过滤清除沉积物,降解氮和磷,然后将水泵回到原来的水库,向城市160万人提供超过5000万加仑生活用水,满足德克萨斯州中北部快速增长的用水需求。

该湿地中心有5400平方英尺,包括一个展览和画廊大厅,一个研究教育实验室,一个专门教育授课教室和一个观景台来观看湿地。每年为大约5000名游客提供服务,其中大多数是学生。

这个湿地中心让当地人了解水源来自何处,以及湿地对人和野生动物的益处。一个关键项目是摄像头实时监测金雕,吸引了当地人的极大兴趣。该项目是与当地电力公司合作建立一个带有网络摄像头的观测塔,这是公私合作项目的一个很好的例子。

pastedGraphic_224.png

图9.9 3个月大的美国秃鹰

在2011-2013年,一对年轻的金雕的巢在距离JBS中心约1.6km(1英里)的活动的电式传输塔上。考虑到金雕的危险和停电风险,项目决定将金雕巢迁移到更安全的地方。2013年5月,JBS中心、电力供应商—钢铁公司和美国鱼与野生动物管理局之间建立了伙伴关系。然而,2013年9月,成年金雕提早归巢,搬迁不得不延期至2014年7月。

pastedGraphic_225.png

图9.10 正在运行输电塔上的鹰巢

首先,承包商将电力线断开并将其巢包裹在塑料中,然后利用起重机和卡车将巢搬离。巢直径为2.3m(8英尺),深1m(3英尺),重量超过110kg(250磅)。2013年夏天架设了一座新的塔楼,第二天将拆除的原始鸟巢重新安装到新的塔上。

pastedGraphic_226.png

pastedGraphic_227.png

图9.11 转运输电塔上的鹰巢

高清摄像机安装在巢穴上方的吊塔上,实况视频传送到1.6km(1英里)的湿地中心,供游客观看。它也在JBS网站上实时传输,让人们即使不访问JBS中心,也能实时关注鸟巢的情况。新的相机系统每周7天24小时监控鸟巢,不仅可以娱乐,还可以保障不打扰鸟巢。

pastedGraphic_228.png

pastedGraphic_229.png

图9.12 重新建设的安装鹰巢的塔及在上方安装的实施摄像机

实时监控下的小鹰

幼雕出生后长得很快,从孵化到长大只有三个月。

远程学习工具

网站和重新安装的视频非常受想获得信息人们的欢迎。学生在课堂上利用此视频学习野生动物保护;学生和公众了解湿地供水和为野生动物提供栖息地的重要性。“足不出户保护主义者”不用访问JBS中心,公众也能通过视频获得一手保护经验。

该项目已经与美国和世界各地的其他自然中心合作,因为这是湿地保护与宣教的一种可以复制的保护形式。网络摄像头和鸟巢提高了湿地中心的关注度,并鼓励人们参观,以了解更多关于金雕和湿地的信息。

社交媒体

该项目引发了许多美国鹰的网络讨论,以及在哪里可以找到其他鹰巢并安装相机。它还促进如何保护其他野生动物和濒危物种的合作。该项目提高了湿地中心的知名度,并吸引更多的人参观湿地中心,为游客提供了解野生动物和湿地的机会,同时为当地和区域志愿者提供教育机会。

pastedGraphic_230.png

pastedGraphic_231.png

图9.13 网络监测与展示系统

pastedGraphic_232.png

图9.14 到湿地中心参观的游客

优缺点

该项目影响广泛,全球有5万人在线观看,提高对湿地中心的认识,当地媒体报道这是可持续发展伙伴的最佳做法范例。

该项目的主要缺点是成本高,安装现场相机的费用为$ 7500至$ 10,000。成本取决于相机安装的位置,相机由太阳能供电,成本更高;但若是从电网获得电力的成本会低一些。每月视频费用平均在500到1,500美元之间,还必须有一个人可以一直监控相机;如果能有志愿者协助实时监控相机,就省下了支付人员的费用。

9.5案例13:特拉华湾(Delaware Bay)公众参与湿地宣传教育与保护

特拉华湾作为沿大西洋海岸水鸟迁飞路线的一部分,以其每年有庞大的迁徙鸻鹬停歇而闻名。在此停留的水鸟包括红腹滨鹬,近年来其数量减少了80%,每年迁徙水鸟在滩涂停歇,靠取食马蹄蟹卵来补充能量。然而,马蹄蟹种群由于过度捕捞而急剧下降,数据减少。缺乏马蹄蟹卵作为食物来源意味着迁徙鸻鹬的数量开始大量衰减。该地区的保护组织与当地人共同采取行动。

目标

提高公众保护意识,该项目需要特拉华湾当地人参与保护行动,更好地了解如何让人们参与湿地保护工作。除了对马蹄蟹捕捞的限制、栖息地恢复和食物替代外,保护工作还需要更多的支持,至关重要的是减少对滩涂的干扰以支持马蹄蟹和迁徙鸻鹬类鸟保护。

所有的保护行动都需要明确目标,预期的结果包括:加强保护管理行动,增加监测和数据收集,并提高对保护需求的支持。

通过研究确定如何能吸引当地人的关注,了解当地人所关心的和感谢兴趣的活动形式。保护人士与当地人面对面交流,电话调查400户,组织4个社区研讨会,调查了志愿者和领着者并与海滩的游人交谈。调研得出的结论是人们几乎一致重视和欣赏特拉华湾;但他们缺乏对海湾的了解,如野生动植物及其面临的问题;已有很多组织、社区和个人愿意参与过保护活动;但还希望在海湾保护行动中实施有更多的行动和新思路。

与当地合作伙伴合作,与西半球鸻鹬类保护网路创建了“特拉华湾庆祝活动”,以增加利益相关方和社区的参与,并提供更有效的保护工作。该举措旨在扩大现有活动,招募新的参与者,提高执行力,建立管理和公民科学基础,改变商业行为和开展教育,为此他们组织宣传教育活动。

马蹄蟹保护

在新泽西州的特拉华湾8个海滩,有10个合作伙伴参与了保护受威胁的马蹄蟹。许多马蹄蟹被困在建筑物、岩石中,被抓捕蟹最终不能返回水域而死亡。“支持马蹄蟹返回”活动让当地人为了保护马蹄蟹,季节性封闭新泽西州的海滩;更重要的是让人们能了解保护马蹄蟹的相关知识,并参与到协助数据收集等保护行动中去。2016年,全美共有3 130余只马蹄蟹遭受自然灾害,14 533只被人为伤害,60,368只被翻。志愿者在保护蟹花费的时间增加了三倍,志愿者人数达到每年约520人次。

找出当地人每天都能轻松做到的事情,对保护马蹄蟹产生积极的影响;2016年有78,000只马蹄蟹获得救护。新泽西州石港湿地研究中心是“支持马蹄蟹返回”活动的共同组织者,他们还成立指导委员会。

该活动为什么能取得成效?首先,人们有意愿参与保护马蹄蟹,被认为是土著物种。自主活动且有灵活的时间,使人们能够在任何时间和任何地点参与其中。 海滩被关闭后水鸟不受干扰地取食。其次,一旦志愿者接受��培训并参与保护工作,招募其他志愿者就非常容易。最初的志愿者会成为老师,指导和支持后来的愿意参与保护工作的邻居、朋友和同事。最后,志愿者的参与会保护更多的物种,从而支持依赖于他们为食的候鸟。

公民科学

保护行动包括监测和数据收集。两个公民科学活动使用志愿者收集马蹄蟹产卵信息,以更好地了解马蹄蟹种群、利用的海滩和其他信息。

27年在海湾的合作的湿地研究所已调查蟹产卵,制定了马蹄蟹长期关键数据。2014年,由美洲沿岸社区特拉华河护卫队和西半球鸻鹬类保护网路执行办公室在新泽西州启动了一个项目;自项目启动以来,共释放10,300只被标记的马蹄蟹,志愿者关注马蹄蟹活动。

为什么这个公民科学方法有用?首先,生物学家需要数据,目前科学家的能力有限,需要志愿者的支持;其次,人们想采取可行的、简单的并能快速见效的行动。实施一个与马蹄蟹切实相关的活动非常重要,这意味着参与的人会更有可能对马蹄蟹及其他问题同时采取行动。

开展青少年教育

鸻鹬类保护的一个重要方面是在海滩上竖立标牌,标注不惊扰鸟类,以减少鸟类取食时的干扰;。庆祝特拉华湾发起的另一个项目,其借鉴了奥杜邦和新泽西奥杜邦的项目,让学生制作标牌作品。学校孩子们首先在教室里学习鸻鹬类和马蹄蟹的相关知识;他们接受制作艺术作品的任务,并在海报上为公众制作保护信息。这种效果很好,因为海报中包含的积极、有用的信息,这些信息很容易理解且简单而有效。它鼓励学生采取行动,也鼓舞他们的父母参与和了解这些问题。这也是社区支持的方式,展示当地学生、他们的家庭和地方社区如何参与的好方法。

从上述活动可以得出一些有用的经验教训。第一,利用社会调研工具来了解受众。通过调查有助于我们更好地了解当地利益相关者,以及我们如何更好地与他们合作,鼓励积极的保护行动。第二,制定清晰直接的策略和行动。只是给出生态环境受到威胁并需要帮助的常用信息是不够的。这可能会导致误解,最坏的情况是人们做事实际上会产生负面影响。我们需要根据我们对机会把控,告诉人们他们可做些什么来帮助我们保护工作,然后他们将参与积极,实际和有益的活动。第三,建立一个选区,但要指导他们。您不仅需要创建一个可以参与宣教活动的人群,而且要确保与这些群体保持定期的联系,帮助他们支持参与其中。第四,在开始活动前确定存在威胁和解决方案。若没有对解决问题的正确理解,难以采取明确、系统方式来改善当前情况。第五,志愿者、合作伙伴和资助者也很重要,表明你们都在做出积极改变。

第十章 湿地保护工程项目申报、实施与管理

湿地保护工程文件的要求,针对不同湿地类型的之一事项、实施与管理程序等。

10.1湿地工程项目的建设程序

作为一个具体的湿地工程项目,包含了从立项、评估、设计、开工、施工、竣工、运行等7个连续阶段,每一个阶段都有各自不同的工作内容和工作目标。一项实物性投资,通过这连续的7个阶段,完成了从“资产投入”至“效益产出”的一个完整的循环。其次,投资项目是一个体系。就其内部来说,包括该项目的建筑、设备设施、资源供应、人员构成、组织机构、管理运行模式等各个方面构成。

目前,我国基本建设程序的主要阶段有:项目建议书阶段,可行性研究报告阶段,编制设计文件阶段,建设实施阶段和竣工验收阶段。这几个阶段中都包括着许多环节,这些环节又各有其不同的工作内容,它们依然通过本身固有的规律,有机地联系在一起,并有着客观的先后顺序。

(1)项目建议书阶段

也叫立项阶段。根据企业发展战略和国家产业政策,对市场需要、购买力、技术条件、产品或服务发展潜力、资源供应、筹资可能等进行综合研究,寻找投资机会,把握投资机会,把握最佳时机,及时提出项目投资设想。

(2)可行性研究报告阶段

也叫评估阶段。根据立项阶段选定的投资方向,展开项目可行性研究。对于重大的投资项目,可行性研究还具体分为初步可行性研究和详细可行性研究,以使评估工作更为深入、细致、可信、有效。

可行性研究通过对项目背景、市场需求预测、厂址选择、技术方案、环境保护、组织定员、投资估算和效益评价等方面进行深入的研究,回答“项目可行或不可行”这一问题。

(3)设计工作阶段

根据投资决策和项目工作目标,进行初步设计、详细设计和施工方案设计。具体提出项目的技术要求、技术指标、技术参数、施工进度计划,总体设计方案和分项设计方案。另外,落实资金筹措具体事宜。

(4)开工阶段

通过招投标,选定施工单位,进行设备材料定货,作好开工前准备。包括计划、组织、监督等管理工作的准备,以及材料、设备、运输等物质条件的准备。

(5)施工阶段

按照投资计划和设计施工方案,作到资金、人员、材料、设备、管理整体到位,开展施工现场技术监督和费用核算,确保施工进度和施工质量。

(6)竣工阶段

施工与生产准备同步,施工结束后进行质量检查,设备、工艺逐项调试,进行试运行,当机器、工艺运转稳定并实现原设计要求后,按规定程序通过项目竣工验收。

(7)后评估阶段

是在项目运行一定时期后,对已实施的项目进行全面综合评价,分项项目实施的实际经济效果和影响力,并论证最初决策的合理性和项目的持续能力,为以后的决策提供经验和教训。

(8)坚持项目建设程序的重要意义

建设程序是工程项目建设过程客观规律的反应。遵循建设程序是尊重客观规律,建立正常的建设秩序的需要,是建设项目科学决策,保证投资效果的重要条件,也是工程建设质量的重要保证。

10.2林业建设项目审批权限

生产性项目

项目投资< 5000万元,行业主管部门或各地方发改委审批;

5000万元≤项目投资<2亿,国家发改委审批;

项目投资≥ 2亿元,国务院审批。

非生产性项目

项目投资< 3000万元,行业主管部门或各地方发改委审批;

3000万元≤项目投资<2亿,国家发改委审批;

项目投资 ≥2亿元,国务院审批。

10.3项目建议书

项目建议书是项目建设单位或项目法人,根据国民经济的发展、国家和地方中长期规划、产业政策、生产力布局、国内外市场、所在地的内外部条件,提出的某一具体项目的建议文件,是对拟建项目提出的框架性的总体设想。

项目建议书主要论证项目建设的必要性,建设方案和投资估算也比较粗,投资误差为±30%左右。

(1)项目建议书的主要要求

为了争取投资机会,项目建议书需要对下列各方面进行调查、预测和分析。

市场分析和预测;

自然资源状况分析,劳动力状况、地理环境和社会条件等;

国家的产业和投资政策,地区行业规划,生产力布局;

生产技术条件,现有工业企业的潜力、生产技术的先进性、成本要素、经济规模等等;

项目总投资估算和对效益的判断。

识别和筛选投资机会之后,寻找出最为有利的投资机会,然后编制项目建议书。项目建议书提出了具体项目的大致设想,初步分析了项目建设的必要性和可行性。

(2)项目建议书的主要内容

对投资者(投资主体)的说明,包括企业名称、法定注册登记、法定地址等;

投资目的:项目建设的必要性和依据;

项目规模和范围:生产能力和规模、销售方向、建设地点等;

投资总额,包括固定资产和流动资产投资总额;

资金来源和筹资设想;

生产技术和主要设备,解释生产技术和设备的先进性;

所需的主要原材料,以及水、电、煤气等能源;

组织管理和定员;

预期的经济效益;

项目的经营期等等。

项目建议书是由建设单位提出。但也有的项目因建设规模和投资大、或产品特殊、技术难度大等,根据政府的要求,在项目建议书后附预可行性研究报告。经批准的项目建议书是可行性研究报告编制的依据。

10.4项目可行性研究

项目可行性研究:是指在建设项目投资决策前,运用多种科学手段综合论证对工程建设方案进行的技术经济论证。

可行性研究必须从系统总体出发,对技术、经济、财务、环境保护、法律等多个方面进行分析和论证,以确定建设项目是否可行,为正确进行投资决策提供科学依据。

可行性研究还能为工程设计等提供依据和基础资料,它是决策科学化的必要步骤和手段。项目建议书的批复是可行性研究的依据之一。可行性研究报告是建设项目前期工作的核心内容,是项目决策的基础,它为项目决策提供技术、经济、社会和财务方面的评估依据。因此,这一阶段的任务是进行深入的技术经济分析论证。

(1)可行性研究的工作目标

1)深入研究市场需求、资源供应、工艺技术、投资筹措、组织管理结构和定员方面的各种可能选择的技术方案,进行深入的技术经济分析和比选,推荐一个以上投资建设方案。

2)通过对方案进行企业财务评价和国民经济评价,对投资方案进行多方案比选,找出一个最佳投资方案。

3)对拟建投资项目提出“可行或不可行”的结论意见。可行性研究的结论,可以是推荐一个最佳并确定是可行的投资方案;也可提出若干可行的投资方案,并说明各方案的利弊和采取的措施;或提出方案不可行的结论。

(2)可行性研究的工作目标

1)深入研究市场需求、资源供应、工艺技术、投资筹措、组织管理结构和定员方面的各种可能选择的技术方案,进行深入的技术经济分析和比选,推荐一个以上投资建设方案。

2)通过对方案进行企业财务评价和国民经济评价,对投资方案进行多方案比选,找出一个最佳投资方案。

3)对拟建投资项目提出“可行或不可行”的结论意见。可行性研究的结论,可以是推荐一个最佳并确定是可行的投资方案;也可提出若干可行的投资方案,并说明各方案的利弊和采取的措施;或提出方案不可行的结论。

(3)可研编制的要求

根据规定,可行性研究报告的编制必须由有相应资质的设计、咨询单位完成,并按照国家建设主管部门规定的可行性研究报告取费标准进行取费。

审批权问题,原则是谁批准的项目建议书,就由谁批准可行性研究报告。大型和特殊的项目,国家以及一些省区在审批可行性研究报告之前,还要委托咨询评估机构进行全面、系统论证,为政府决策提供参考依据。

经批准后的可行性研究报告,是编制设计文件的依据。

(4)湿地项目可研的具体内容

一、总论

1、项目概述:项目名称,项目主管单位、建设单位及法人代表,项目性质,项目建设地点与范围,项目建设内容与规模,项目建设期限与进度,项目总投资等。

2、建设依据和宗旨:建设依据,建设宗旨(原则),建设目标。

3、主要经济技术指标。

4、结论。

二、项目建设背景及必要性

1、项目建设背景:

国家的大政方针

行业政策

地方政府的重视

技术储备,等

2、项目建设必要性:

生态环境建设

履行湿地公约

生物多样性保护

区域生态安全,等

三、项目建设条件

1、自然地理条件:地理位置,地质地貌,气候特征,土壤条件,水文及湿地环境,生物资源,植物资源,动物资源。

2、资源条件:湿地资源,植物资源与植被,动物资源。

3、项目实施的有利条件:政策及组织保障,地方政府重视条件,已具备的基础条件。

4、存在的问题和对策:存在问题,实施对策。

四、项目建设方案

1、指导思想

2、建设原则

3、项目总体布局

五、项目建设内容

1、湿地保护工程:保护站点建设,保护设施建设,附属设施建设,防火设施、病虫害(疫情)防治等。

2、湿地恢复工程:栖息地和生境改善工程,植被恢复工程、退耕(养)还泽(滩)、小型湿地生态补水等。

3、能力建设工程:科研与监测,宣传教育。

六、环境保护、劳动安全卫生与消防措施

七、投资估算和进度安排

1、投资估算:投资估算依据,投资估算原则,投资估算说明,投资估算,资金筹措渠道,事业费预算及来源,进度安排。

八、项目组织保障

1、组织机构:机构设置,机构职责,人员设置。

2、项目管理:计划管理,工程管理,资金管理,信息管理。

3、政策保障

九、效益评价

1、生态效益

2、社会效益

3、经济效益

4、综合评价

十、附图、附表、附件

1、项目总体位置图、现状图、规划图、建设布局图(注有标高),局(处)、站(点)址平面布置图、现状图。

2、项目建设投资估算表,各类生物资源统计表(动植物名录),各类土地面积利用规划表,主要建筑物、设备(仪器)表等。

3、项目法人相关证明文件(建设单位法人证书、代码证或上一级主管部门批复的项目法人组建方案文件),项目土地、房屋使用相关证明文件(土地证、林权证或土地(林地)使用协议或合同),项目法人机构编制批复文件,项目地方配套资金承诺文件(地方财政或发改委配套投资承诺文件原件),以及涉及该项目的各级地方政府法规等。

10.5项目设计

设计文件是国家安排建设项目投资和组织施工的主要依据,所批准的投资为概算深度。一般大型项目开展两阶段设计,即初步设计和施工图设计,一些技术特殊的项目还要增加技术设计。一般小型项目将两个部分合并设计。

设计概算是确定建设项目总投资,安排投资计划的依据。林业行业设计文件的审批一般是初步设计由林业主管部门审批。

(1)初步设计

初步设计是根据批准的可研报告、设计合同,进行必要的工程勘察取得可靠的设计资料,从技术上和经济上,对投资建设项目进行系统全面规划和设计,论证技术上的先进性,可能性和经济上的合理性,对概算投资、产出效益进行分析和财务评价,并编制初步设计文件。

初步设计是工程设计的一个中间阶段,设计深度界于方案与施工图之间,它的作用是(1)能以此作为施工图设计的依据;(2)能进行工程概算;(3)是能进行大型材料设备的定货。

(2)初步设计的主要内容

1)初步设计说明书。包括:设计依据,工程性质,设计范围,设计思想,设计规模或能力,建筑、结构、设备、电气等说明,主要技术经济指标,工艺流程,产品方案,环境保护,节水节能,建设工期,经济效益评价等。

2)图纸。包括:工程位置图,总平面图,工艺流程的平、剖面图,主要设备清单等。

3)工程概算文件。

4)城市规划管理部门对设计方案阶段的审查意见以及区、县、局等对初步设计的初审意见。

5)建设单位与市政、公用、供电、电信、铁路、交通、消防等部门的协议文件或配合方案。

6)建筑模型。

(3)初步设计的要求

根据国家规定,设计不得随意改变被批准的可研报告所确定的建设规模、产品方案、工程标准、建设地点和总投资等控制指标。

如果设计总概算超出可行性研究报告投资估算的10%,或变更上述主要指标,必须报经可研报告原批准单位批准或重新编报可研报告。

10.6项目的建设准备

主要包括:征用建设用地、拆迁、搞好“三通一平”即通路、通电、通水、平整场地,目前有的项目还要通汽、通讯等(七通一平),修建临时生产和生活设施,组织规划设计、施工图纸招标、大型或专用设备预安排和特殊材料预定货、申请开工报告等。

10.7工程咨询、勘察与设计

(1)工程咨询

工程咨询是指运用工程技术、科学技术、经济管理、法律法规等方面的知识,为工程建设项目决策和管理提供的咨询活动。包括前期立项阶段咨询、勘察设计阶段咨询、施工阶段咨询、投产或交付使用后的评价等工作。

(2)工程勘察

工程勘察是根据建设工程和法律法规的要求,查明、分析、评价建设场地的地质地理环境特征和岩土工程条件,编制建设工程勘察文件的活动。包括工程测量,岩土工程勘察、设计、治理、监测,水文地质勘察,环境地质勘察等工作。

(3)工程设计

工程设计是根据建设工程和法律法规的要求,对建设工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证,编制建设工程设计文件,提供相关服务的活动。包括总图、工艺设备,建筑、结构、动力、储运、自动控制、技术经济等工作。

第十一章 湿地生态系统管理

在充分认识生态系统整体性和复杂性的前提下,以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标,并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。

生态系统管理是人类以科学态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现。可持续发展依赖于可再生资源特别是生物资源的合理利用,因而生态系统管理是实现可持续发展的手段和重要途径。

11.1生态系统管理的基本原则

(1)整体性原则。任何一个生态系统如河流、湖泊都与生态系统周围环境以及人类的经济活动有密切关系;在进行生态系统管理时,需要分析自然条件、人口变动、经济发展、当前利益与长远利益、局部与整体等多种因素。

(2)动态性原则。

(3)再生性原则。人类活动所需的食品以及各种生产原料都来自于身边的生态环境中,生态系统的生产力和再造性,在管理中必须给予高度重视。

(4)循环利用性原则。

(5)平衡性原则。需要对生态系统各项功能指标进行分析和计算,通过合理的人工管理,减缓外界压力,以维持生态系统的健康和平衡。

(6)多样性原则。生态多样性是生态系统发展和生产力的核心,重要作用包括:在时空梯度上维持生态系统过程的运行;是生态系统抗干扰能力和恢复力的物质基础;是生态系统适应环境变化的物质基础。

11.2生态系统管理的要素

(1)根据管理的对象确定生态系统管理的定义,该定义必须把人类活动及其价值取向整合进生态系统管理中。

(2)确定目标。可持续性是生态系统管理的首要目标。

(3)确定生态系统管理的时间和空间尺度。

(4)收集适量数据,理解生态系统的复杂性和相互作用,提出合理的管理生态模式。

(5)监测并识别生态系统内部的动态特征,确定生态学限制因子。

(6)确定影响生态系统管理活动的政策、法律和法规。

(7)选择和利用生态系统管理的工具和技术。GPS、GIS、EMIS等技术和工具进行生态系统管理时发挥的作用。

11.3湿地生态系统管理

(1)湿地生态系统管理的发展

湿地生态系统管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护湿地生态系统健康的管理阶段。20世纪中叶之前,湿地管理主要是以农业生产为目的,排水、疏干湿地,对泥炭资源、生物资源的利用等;部分湿地被保护,用于狩猎、捕鱼和水禽保护等。以资源利用为目的的管理,以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用,使维持湿地生态系统的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰,湿地生态系统退化,生物多样性丧失,功能下降,威胁到可持续发展。

现在湿地生态系统管理强调以生态系统健康为目标,推动社会发展与生态相互协调,实现资源可持续利用。湿地中的水文、生物、化学和物理等自然过程构成了生态系统的功能,如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持,如动植物种群、营养物、土壤及沉积物等特性,人类直接或间接地从湿地生态系统中获益。

湿地生态系统结构、功能是湿地生态系统管理的基础。在生态系统内部,具有许多不同等级的组织,它们相互联系、相互作用(物质循环、营养级、水流等)。若想利用现有的科学数据来确保所采取的管理决策最优,必须在物理、生物和化学方面,利用各种指标参数监测过程的变化,这包括监测物种、种群、营养循环、分解者和(或)净初级生产力。由于存在不同的组织水平,许多参数必须时时监测。认为对生态系统管理时,识别阈值是必需的。阈值是指当生态系统退化到这个水平以下时,某些主要的性质或功能就会丧失。生态系统研究者及管理者的一个重要职能是开发用以识别阈值的工具,确定生态系统阈值,并将所获得的数据提供给决策者。当生态系统退化到阈值水平以下时,一些属性和功能便会丧失,甚至可能导致生态系统的一些组分崩溃。在许多情况下,阈值代表在生态系统功能与人类利用之间的一种权衡。

(2)流域生态系统管理

流域是水资源与水生态系统管理的基本单元。湿地是流域重要组成部分,将湿地纳入流域管理是水资源管理的新动向。湿地与森林、草地、农田等生态系统相区别的一个重要特征就是“水驱动下的生态系统”,没有水,就没有湿地。

流域综合管理是指在流域尺度上,通过跨部门与跨地区的协调管理,开发、利用和保护水、土、生物等资源,最大限度地适应自然规律,充分利用生态系统功能,实现流域的经济、社会和环境福利的最大化以及流域的可持续发展(国合会流域综合管理课题组,2004)。

流域综合管理是基于生态系统管理,基于对生态系统的理解,而理解生态系统是需要监测和科学研究来理解其过程,另外在流域综合管理过程中强调公众的参与。

11.4案例14:墨累达令流域水与生态管理

墨累—达令流域位于澳大利亚东南部,南北长1365公里,面积为106万多平方公里,约占澳大利亚国土面积的14%,是澳大利亚最大的流域,约有190万人。

(1)墨累—达令流域的重要性

墨累—达令流域面积广,但降水少。除流域东部地区湿润多雨外,大部分地区处于干旱区,流域内约有86%的基本不产流,多年平均年径流量仅为110亿立方米,仅为密西西比河9天、恒河7天、亚马孙河1天的径流量。全流域共有104座水库,总库容量为207亿立方米。在墨累—达令流域,水利工程支撑大部分灌溉农业。该流域虽然只占国土面积的14%,却养育着全澳11%的人口和42%的农场,灌溉占全国总产量75%的作物和牧草, 饲养了50%的绵羊和25%的牛,全澳超过半数的果园都集中在该流域内。

(2)面临的问题

墨累—达令流域的水和环境问题,主要体现在流域上下游以及不同用途水冲突、土地盐碱化、农田与湿地退化、河流健康状况恶化以及管理与协调问题等。

(3) 澳大利亚的流域管理机构

澳大利亚流域管理机构分为三个层次:第一层为部长级理事会,由联邦和各州政府组成。各州政府的部长通过会议来管理分配土地、水资源及其他环境份额。第二个层次是部长会议的执行机构,一个是流域管理委员会,由流域每个州土地、水资源代表组成;二是委员会办公室,从技术上落实委员会决议,采取行动,如调节水库库容、分配各州水资源、制定流域长期的自然资源管理计划等。第三个层次是社区咨询委员会,由社区以及特殊利益集团的代表组成,他们直接向部长级理事会报告,任务是汇报执行中的政策及工程的影响和效果。

(4) 采取的措施

墨累—达令流域管理已有百年多历史。1884年,新南威尔士州、维多利亚州与南澳大利亚州签署了《墨累河河水管理协议》。1915年,新南威尔���州、维多利亚州、南澳大利亚州与澳大利亚联邦政府,达成新的《墨累河河水管理协议》,把河水和取水权从州层层分配到城镇到灌区和农户。1917年,墨累河流域委员会成立,保证了水分配协议的执行。1982年签署的《墨累—达令河水管理协议》,重视水质管理,第一次将生态问题纳入协议内容。

墨累—达令流域管理,旨在促进并协调有效计划和管理,实现流域水土与环境资源的公平、高效和可持续利用。为了实现这些目标,该流域采取了一系列政策措施,如制订流域行动计划,自然资源管理战略实施。推行取水限额政策、水交易政策,实施土地关爱计划。

墨累—达令流域行动。该行动涉及100万平方公里,是世界上最大规模的流域综合管理计划。为保护、共享流域内的水资源,合作伙伴需要采取全流域管理方式,考虑包括土地、水和其他环境资源在内的自然系统的相互关系。该行动最大限度地体现了流域内政府、社区和公众的政治意愿,是该流域综合管理的共同纲领,也是流域综合管理的重要措施。

实施自然资源管理战略。1990年,针对流域健康状况恶化的问题,流域部长级理事会启动了“自然资源管理战略”。该战略强调社区参与,实施以社区参与为基础,制定并实施了流域自然资源管理战略和行动计划,在社区开展了关爱土地、关注水行动,采取行动改善水质和环境、增加河流流量,对水资源和植物资源的管理和利用进行了改革,制定了一些全流域战略,协调解决盐渍化和河流中蓝藻暴发等问题。

为解决水土资源和环境问题,2001年,流域部长级理事会又制定了《2001~2010年墨累—达令流域综合管理战略——确保可持续的未来》,作为新的自然资源管理战略。新战略将河流、生态系统与流域健康作为主要目标,采用综合、透明、有效、全成本核算、信息共享等基本原则,进一步明确了管理措施、机制、监测、评估与报告制度以及职责分工、投资等具体安排。

取水限额政策。为解决因流域引水量不断增加而引发的环境与生态问题,1995年6月,流域部长级理事会决定在全流域实施“取水限额政策”。这一政策主要是为了预防增加取水量,它并不限制发展,新建的开发项目仍可建设,但前提是所需水量必须通过提高水利用效率来节约水,或者向已有的开发项目买水。

推行水交易政策。为缓解各种用水矛盾,提高有限水资源的利用效率,澳大利亚推行水交易政策,开放水权市场,允许用水额度自由交易。为此,流域管理部门在墨累河下地区开展跨州水交易试点。试点水权交易仅限于永久水权。此外,流域还存在临时水权交易、水权出租等多种水交易形式。农民可根据自己的需要,确定出售或购买用水额度。通过推行水交易政策,流域各州不再谋求分配更多的水,而是控制州内用水需求,走节约用水之路;水权交易促进了用水结构调整,实现了水资源最佳配置,提高了全社会的节水意识。

实施土地关爱计划。这一全国性计划始于1987年,它是以社区广泛直接参与为根本,有关政府部门、社区、公司、科研机构等均参与的社区生态恢复计划。农民土地关爱小组是从事生态恢复计划的主体,这些小组逐级申报土地关爱计划项目,联邦政府提供资金的50%,另外50%为农户投工投劳折资。

11.5案例15:香港米埔湿地基于目标的湿地管理

香港米埔属红树林生态系统,为许多濒危、珍稀水鸟提供栖息地。米埔是我国第一批加入国际重要湿地的湿地之一,成为红树林保护管理、合理利用湿地资源、开展宣传教育的典范。

米埔湿地分为核心区、生物多样性管理区、资源合理利用区和私人土地区,各个分区有其管理目标。

生物多样性管理区是为水鸟提供一个避难所(包括高潮位的栖息地),以及在一个相对高度管理的环境中,集中开展生物多样性保护、教育和培训。

米埔湿地的管理目标

(1)目标1:妥善管理米埔湿地,以维持和可能地增加华南沿海湿地的生境类型及土著物种的丰富度。

为黑脸琵鹭提供合适的栖息和觅食生境;

为鸻鹬类提供合高潮位栖息地。为越冬的雁鸭类提供栖息和觅食地;

维持和管理红树林生境;

维持和管理芦苇生境;

发展和管理保护区内多样的淡水生境;

维持基围生境的传统运作和景观。

pastedGraphic_233.png

图11.2 生物多样性管理区的目标管理分区

黑脸琵鹭栖息地管理:黑脸琵鹭约于10月中旬到达香港。黑脸琵鹭到达几周之前,基堤上的草会被割除,并调节水位,以适应黑脸琵鹭栖息。

pastedGraphic_234.png

pastedGraphic_235.png

图11.3 黑脸琵鹭

表11.1 黑脸琵鹭栖息地水位控制管理

pastedGraphic_236.png

注:1-保持低水位,以便提供浅水区供黑脸琵鹭栖息

2-升高水位,以控制基围中杂草的蔓延

3-降低/升高水位,以配合黑脸琵露的到来或离开

控制水位:对基围水位的控制是每年都会将水排干,对水鸟是有利的。基围排干的时间是不一样的,就可以给不同的水鸟提供栖息环境。

维持高潮位栖息地:当涨潮时,高潮位水鸟栖息地是水鸟临时停歇不可缺少的。在基围中建小岛,增加生境的多样性。

维持开阔水域:在1973至2001,开阔的水域面积减少了约67%。如果这种减少的趋势不加以控制,水鸟的数量会减少。每年需要进行大型的清淤工程,以减少开阔水域的丧失。

(2)管理目标2:充分利用保护区,积极向学生和公众传播环境教育知识,包括为残障人士提供特别设施和安排参观。

pastedGraphic_237.png

图11.4 米埔湿地户外教室

pastedGraphic_238.png

pastedGraphic_239.png

pastedGraphic_240.png

pastedGraphic_241.png

pastedGraphic_242.png

pastedGraphic_243.png

图11.5 米埔湿地开展的环境教育活动

中学生:湿地保育全接触、湿地结构之旅、湿地生态学家、后海湾的可持续发展、后海湾红树林生态、后海湾规划师。

小学生(9-12岁):小鸟的故事、米埔昆虫、米埔小侦探。

公众参观团:米埔自然游、红树林浮桥之旅、追踪候鸟迁徙、基围时光之旅。

(3)目标3:米埔作为国际重要湿地的一部分,为从事湿地管理和保护的人员举办培训课程,促进东亚—澳大利西亚水鸟迁飞路线的湿地保护和合理利用,特别是中国。

米埔湿地管理培训项目开始于1990年,每年举办10个培训课程(8天),每年举办3-5个考察研讨班(1-5天),每年参加人员约150人。

参加培训的人员包括:自然保护区或湿地公园职员,政府官员/决策制定者(主要是国家林业局),教育工作者,规划、设计、研究人员,环保社团员工。

(4)目标4:鼓励进行与湿地及其生物区系管理和保护相关的科学研究。

pastedGraphic_244.png

图11.6 米埔的环境教育与监测

基线监测:鸟类、蜻蛉目、生境演替、水质等

专题研究:芦苇管理、基围干塘、放牧、卫星追踪。

(5)目标5:促进和支持降低和减少保护区的野生动物和生境的外部威胁的措施。

优点:全程多阶段想法的交流

缺点:耗时耗力、对专业水平要求高

至关重要的是,每一个阶段连接经济和生计评估部分相关数据的收集和跟进,以及过程中与生计、经济部分团队成员保持沟通。

参考文献

国家林业局. 全国湿地资源调查规程(试行).

国家林业局. 《全国湿地保护与恢复工程项目中期评估细则》

国家林业局. 《林业建设项目竣工验收实施细则》

国家林业局. 《全国湿地保护与恢复工程项目终期评估细则(暂行)》

国家林业局.《国家职业标准:自然保护区巡护监测员》

陈克林. 中国湿地. 生物学通报,2010,45(6):1-3.

国家林业局《湿地公约》履约办公室.湿地公约履约指南. 北京:中国林业出版社,2001

国家林业局.第二次全国湿地资源调查(2009-2013年),2014.

陈远, 姜靖宇, 李石磊, 等. 盘锦蛤蜊岗、小何滩涂文蛤及其相关资源调查报告. 河北渔业, 1:46-49.

郭庆华, 吴芳芳, 胡天宇等. 无人机在生物多样性遥感监测中的应用现状与展望. 生物多样性, 2016,24(11):1267-1278.

湖南环球信士有限公司. http://www.hqxs.net/

胡健波, 张健. 无人机遥感在生态学中的应用进展. 生态学报, 2018,38(1):

蒋舜尧. 国内外湿地保护与利用的经验与启示. 长江大学学报(自然科学版),2013, 10(11):67-71.

李秀明. 白鹤迁徙路线及中途停歇地的卫星跟踪. 北京:中国林业科学研究院. 2016

长江中下游湿地保护网络水鸟工作组. 长江中下游湿地保护网络水鸟调查与监测手册. 2008

陈伟民,黄祥飞. 湖泊生态系统观测方法. 北京:中国环境科学出版社, 2007.

吕宪国等. 湿地生态系统观测方法. 北京:中国环境科学出版社, 2004.

中国科学院南京地理与湖泊研究所. 湖泊调查技术规程. 科学出版社, 2015

张觉民,何志辉. 内陆水域渔业自然资源调查手册. 北京:农业出版社, 1991

环境保护部. 生物多样性观测技术导则-内陆水域鱼类. HJ 710.7-2014

雷光春、张正旺、于秀波等. 中国滨海湿地保护管理战略研究. 北京:高等教育出版社,2017

吕宪国. 湿地生态系统保护与管理. 北京:化学工业出版社,2004.

孙博等. 中国湿地生态补偿机制研究进展. 湿地科学,2016, 14(1):89-96.

王虹扬. 中国湿地生态系统的外来入侵种研究. 湿地科学,2006,4(1):7-12.

杨永峰.当前我国湿地保护中存在的问题和保护建议. 湿地科学与管理,2014,10(4):26-29.

李伟. 洪湖水生维管束植物区系研究. 武汉植物学研究,1997,15(2):113-122

崔宝山等. 湿地学.北京:北京师范大学出版社,2006

马广仁等.湿地保护管理手册. 北京:中国林业出版社,2013.

Ramsar Convention. 1971. https://www.ramsar.org/about-the-ramsar-convention

Convention on Biological Diversity. 1992. https://www.cbd.int/

致谢

本项目的顺利实施首先要感谢UNDP-GEF项目的资助;在培训需求调查过程中,感谢各项目办主任和宣传官员给予的帮助,感谢帮助完成调查问卷的所有的湿地保护地工作人员。

特别要感谢张明祥教授为我们提供相关培训材料,感谢英国WWT Consulting提供的国际案例分析,感谢首都师范大学王瑾博士在环境教育方面提供的材料;感谢相关培训班为培训手册编写提供的材料,谢谢相关专家提供的指导!

作者简介
head
作者: 中科院地理所于秀波
文章分类
手机文集
信息与知识分享平台
基于现代网站理论和E-file技术构建