陸健健 王 強

1 濕地的定義與生態(tài)功能

1.1 濕地的定義

濕地是目前地球上與人類生存與發(fā)展相關的三大最重要的生態(tài)系統(tǒng)（海洋、森林和濕地）之一，其處于水域與陸地交匯之處，是地球同緯度區(qū)域生物多樣性最豐富，生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值最高的系統(tǒng)[1]。

《國際濕地公約》（即《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》的簡稱）的濕地定義：“不問其為天然或人工、常久或暫時性的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體，包括低潮時水深不超過六米的水域”。筆者通過30多年的濕地生態(tài)研究并綜合國際濕地學者的研究成果，基于濕地的基本特征和功能，以系統(tǒng)生態(tài)學觀點，在“中美綠色合作伙伴（濕地研究）”第五屆會議（2011年11月，上海）提出自然濕地的定義為：“處于水陸交匯之處，隨水位變化形成的區(qū)間及其周邊受水位顯著影響區(qū)域的生命和非生命部分組成的生態(tài)系統(tǒng)?！睗竦仉S時間周期有明顯的水位變化，在豐水和枯水的水位線范圍之間，以及在豐水期和枯水期周邊受到水位波動顯著影響的區(qū)域（以植物群落結構為評判指標，60%以上的植被為濕生植被的區(qū)域定義為受水位顯著影響區(qū)域）組成濕地生態(tài)系統(tǒng)。除了自然濕地，在人類生存與發(fā)展過程中還創(chuàng)建了多種人工濕地。如獲取濕地生物資源的水稻田、水生蔬果田、魚塘等，獲取水資源的水塘和水庫等，及近20多年來發(fā)展的獲取環(huán)境效益的人工凈化水源濕地、彰顯濕地景觀的濕地公園等。

1.2 濕地的功能

圖1 上海重點濕地的分布

濕地享有“地球之腎”和“生命搖籃”之美譽，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)和人類最重要的生存環(huán)境之一。濕地具有巨大的資源潛力和環(huán)境、社會、經(jīng)濟功能，它不僅為人類的生產(chǎn)、生活提供多種資源，而且在抵御洪水、調節(jié)徑流、改善環(huán)境、控制污染、保護物種基因多樣性、美化環(huán)境和維護區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有其它系統(tǒng)不可替代的作用。濕地是國家生態(tài)安全體系的重要組成部分和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎。

（1）濕地的生態(tài)服務功能

濕地的生態(tài)服務功能主要體現(xiàn)在物質循環(huán)、生物多樣性維護、調節(jié)河川徑流和氣候等方面。枯水和豐水期的濕地為不同種類和群落的水生動物、水生植物、多種珍稀瀕危野生動物提供了適宜的棲息、遷徙、越冬和繁殖的生境；好氧和厭氧交替的濕地環(huán)境條件在降解污染和凈化水質上具備比單一環(huán)境條件高出數(shù)倍的強大功能，使其被譽為“地球之腎”。濕地植物、微生物通過物理過濾、生物吸收和化學合成與分解等過程吸附重金屬、降解水體富營養(yǎng)化；濕地還是陸地上的天然蓄水庫，在補給地下水和維持區(qū)域水平衡中發(fā)揮著重要作用；此外，濕地常年穩(wěn)定的水分蒸發(fā)在其附近區(qū)域凝聚雨團，形成降水，改善區(qū)域降水不均衡現(xiàn)象，具有調節(jié)區(qū)域氣候的作用[2]。

（2）濕地的經(jīng)濟功能

濕地蘊涵豐富的生物和非生物資源。人類利用濕地生物資源，如種植水稻和養(yǎng)魚已有數(shù)千年的歷史，魚貝蟹蝦、蓮藕菱等是富有營養(yǎng)的副食品；有些濕地動植物還可入藥；有許多濕地動植物還是發(fā)展輕工業(yè)的重要原材料。濕地中有各種礦砂和鹽類資源，可以為人類社會的工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供食鹽、天然堿、石膏等多種工業(yè)原料，以及硼、鋰等多種稀有金屬礦藏。

（3）濕地的社會功能

濕地為人類提供了集聚場所、娛樂場所、科研和教育場所，具有自然觀光、旅游、娛樂等方面的功能和巨大的景觀價值。長期以來，由于濕地特有的資源優(yōu)勢和環(huán)境優(yōu)勢，一直以來是人類居住的理想場所，是人類社會文明和進步的發(fā)祥地。濕地豐富的野生動植物和遺傳基因等為教育和科研提供對象和實驗基地；此外，濕地保留的過去和現(xiàn)在的生物、地理等方面演化進程的信息，也具有十分重要和獨特的科研價值。

2 上海濕地資源

上海市地處長江三角洲東緣，北界長江，東瀕東海，南臨杭州灣，西接江蘇、浙江兩省。全市總面積7 823.47km2，其中沿江濱海的灘涂面積375.99km2，占4.8%；長江水面面積1 106.98 km2，占14.2%。上海市各類濕地面積3 197.14 km2，占上海市國土總面積50%以上。

上海濕地可分為濱海濕地、河流濕地、湖泊濕地和人工濕地4大類，其中濱海濕地面積最大（圖1，表1）。

上海濱海濕地包括低潮時水深6m以淺的海域及其沿岸海水浸濕地帶，主要是分布于長江口的河口濕地，有崇明島東灘，北灘（現(xiàn)在已構成北湖），西灘（西沙濕地和新海濕地）及其長興島青草沙濕地（現(xiàn)在已建成我國最大的河口水庫）和橫沙島東灘濕地，九段沙（含江亞南沙、上沙、中沙和下沙濕地），中央沙，扁擔沙（含上、中、下扁擔沙）等沙洲濕地和浦東邊灘濕地（如著名的臨港新城外的搖頭沙濕地和浦東機場外的邊灘濕地）等（圖2-圖4）。還有數(shù)量不多、面積不大的基巖質島嶼濕地，如大小金山、佘山、雞骨礁等。河流濕地都是黃浦江的支流或干流，大多近東西向排列。從米市渡向上游就是黃浦江四大源流區(qū)，主干源流為攔路港（直接與淀山湖相通）、泖河、斜塘、橫潦涇、豎潦涇抵達米市渡。其總體走向為北西-南東向；太浦河及大蒸塘-園泄涇也大體呈東西向注入黃浦江的主干源流；大泖港-胥浦塘大體呈北北東向匯流進橫（豎）潦涇。黃浦江源流匯自西部碟形洼地地區(qū)，在吳淞口注入長江。湖泊濕地主要分布在太湖碟形洼地邊緣，屬青浦區(qū)的西部區(qū)域，有淀山湖、元蕩等6塊。最大的湖泊為淀山湖，面積約為62km2。上海人工濕地主要為庫塘濕地，此外還有郊區(qū)魚塘、茭白地、水稻地和開挖的景觀水系、人工湖泊，建城區(qū)內的公園水景區(qū)等人工濕地。

表1 上海重點濕地

圖2 上海崇明崇西濕地

圖3 上海九段沙濕地保護區(qū)

圖4 震旦鴉雀（主要分布于上海河口區(qū)濕地）

3 濕地在上海郊野公園建設中的地位

上海郊野公園主要是指位于城市郊區(qū)，有良好的自然景觀、郊野植被及田園風貌，并以生態(tài)保育和休閑娛樂為目的的公園。根據(jù)郊野公園的規(guī)劃，其選址原則主要有：（1）聚焦自然資源較好且具有一定規(guī)模的地區(qū)；（2）聚焦對生態(tài)功能有影響的重要節(jié)點地區(qū)；（3）優(yōu)先選擇毗鄰新城和大型居住社區(qū)的地區(qū)；（4）優(yōu)先選擇交通條件較好的地區(qū)。

依據(jù)上海市郊野公園選址原則，在郊區(qū)初步選址21個郊野公園，總用地面積約400km2。其中，近期郊野公園選址5個；遠期郊野公園選址16個（圖5）。

5個近期郊野公園總面積約103km2，分別為青浦區(qū)青西郊野公園（20.2km2）、松江區(qū)松南郊野公園（24.6km2）、閔行區(qū)浦江郊野公園（13.7km2）、崇明縣長興島郊野公園（29.8km2）、嘉定區(qū)嘉北郊野公園（14.0km2）。

通過上海郊野公園選址規(guī)劃示意圖與上海市濕地分布進行比對，現(xiàn)狀生態(tài)用地中以濕地生態(tài)景觀為基礎的就有東灘、濱江、濱海、海灣，占到了現(xiàn)狀生態(tài)用地的50%，主要以濱海濕地類型為主。

遠期公園選址規(guī)劃中，東灘南、北湖、明珠湖、老港、臨港、漕涇、浦南、川沙南等8個公園的景觀特色都是以不同類型的濕地為主，也占到了總規(guī)劃選址個數(shù)的50%。

近期選址的5個郊野公園分別為青浦區(qū)青西郊野公園、松江區(qū)松南郊野公園、閔行區(qū)浦江郊野公園、崇明縣長興郊野公園、嘉定區(qū)嘉北郊野公園。青西郊野公園區(qū)域背靠淀山湖，南連南浦河，區(qū)域內湖叉、河道、魚塘、草澤、林澤等濕地類型多樣，濕地景觀是整個郊野公園的首要景觀特征；松南與浦江郊野公園位于黃浦江中游地區(qū)，濱臨黃浦江，是上海傳統(tǒng)的水源地，區(qū)域內縱橫的河道、水塘及水田等濕地景觀，是這兩個郊野公園的重要生態(tài)景觀基礎。嘉北郊野公園，河流魚塘水面面積157.14hm2，占到了整個公園面積的11%。長興郊野公園與上海最大的水庫濕地——青草沙水庫相鄰，長興郊野公園的設計與功能定位結合青草沙水庫的濕地景觀和功能，可更好地發(fā)揮郊野公園的特色與功能。

可見，濕地在上海城市郊野公園的建設中占有重要的地位。濕地是上海郊野公園最重要的生態(tài)景觀內容之一，擁有濕地景觀的上海郊野公園規(guī)劃占到總規(guī)劃個數(shù)的50%以上。郊野公園濕地的規(guī)劃和建設，應充分地考慮到相關的濕地景觀規(guī)劃、濕地生物多樣性配置、生態(tài)系統(tǒng)功能利用和生態(tài)文化建設等濕地生態(tài)理念和關鍵技術。

4 上海郊野公園的濕地建設理念、思路與方法

研究認為濕地生態(tài)系統(tǒng)在上海郊野公園的規(guī)劃中，依據(jù)上海現(xiàn)有濕地資源的分布和現(xiàn)狀，從最大化發(fā)揮濕地生態(tài)功能的角度，圍繞郊野公園濕地相關的生態(tài)工程、景觀工程、環(huán)境工程（運營過程中污染物的消除）、土木工程、生態(tài)文化工程等可運用圖6中的理念進行上海郊野公園的濕地建設。

4.1 發(fā)揮濕地景觀協(xié)調功能

在以河網(wǎng)、湖泊、池塘等為主要濕地景觀的郊野公園建設中，應對其水系進行科學地規(guī)劃和管理，包括區(qū)域內各類型水體的聯(lián)通和區(qū)域內水位和水量的調控。

水體的聯(lián)通，指以主要河道或湖泊為主干，依據(jù)當?shù)氐匦渭暗孛蔡卣?，將區(qū)域內小型河道、池塘等通過人工溝渠聯(lián)通，在聯(lián)接處可修建水閘、過船水閘等進行控制和管理。整個水系與外圍水系保持相對的獨立，通過水閘等控制手段，可保證系統(tǒng)內的水量和水質依據(jù)需要而進行人工控制。

“以水為鏈”，溝通了郊野公園內各景觀設計要素，郊野公園內人文、自然的景觀設計要素在河網(wǎng)、湖泊、池塘的依托下形成統(tǒng)一的景觀特色，提升整個郊野公園的旅游吸引力。水系的聯(lián)通可形成景觀設計要素的水上交通網(wǎng)絡，有利于其旅游功能的整合；水系的聯(lián)通還可促進區(qū)域內水質的改善，更好地發(fā)揮濕地的水質凈化功能。

4.2 發(fā)揮濕地水質凈化功能

水質凈化是濕地的重要生態(tài)功能。濕地植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣和大氣中的氧氣直接輸送到植株各處，并向水中擴散。一方面根系通過釋放氧氣，氧化分解根系周圍的沉降物；另一方面使水體底部和基質土壤形成許多厭氧和好氧小區(qū)，為微生物活動創(chuàng)造條件，進而形成“根際區(qū)”。大量微生物在濕地基質表面形成生物膜，增加了微生物的數(shù)量和分解代謝的面積。反硝化菌、氨化菌等加速氨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉化過程，便于水生植物吸收與利用，減少底泥向水體中的營養(yǎng)鹽釋放，達到凈水的效果。

圖5 上海市郊野公園選址規(guī)劃示意圖

圖6 上海郊野公園濕地建設生態(tài)功能等圖示

圖7 具有凈水碳匯生態(tài)功能的林澤濕地

通過濕地生態(tài)工程技術（濕地植物、水生植物、水生林澤等物種選擇、植被配置，人工濕地構建等），可大幅提高濕地的凈水效率，對郊野公園內部人為景觀要素產(chǎn)生的水體污染進行有效消納。

濕地或水生植物依據(jù)生活類型及在水體中的作用分為挺水植物、沉水植物、浮葉植物、漂浮植物等4個類別。挺水植物的根系深入水下的土壤中，植物的地上部則部分至大部分都是高高地挺立于水面之上。生長在靠近岸邊的淺水處，如蘆葦、香蒲及凈水工程上常用的鳶尾、梭魚草、再力花等植物，有較好的吸納氮磷的能力，主要可配置于湖岸、河道兩側。沉水植物和漂浮植物，如金魚藻、輪葉黑藻、大薸、鳳眼蓮等，主要配置于開闊水面，其生產(chǎn)力高，吸納氮磷的能力相對較高，但是冬季死亡后吸收的氮磷等物質又回到水體里，因此需要后期的嚴格管理。浮葉植物如睡蓮、芡實、荇菜等具有很高的景觀效果，可以與其他類型植物搭配，達到凈水與景觀功能的結合。在遴選物種的時候（尤其是對草本植物），依據(jù)當?shù)鼐唧w條件，盡量選擇本地種植物，在保證當?shù)匚锓N安全和有效發(fā)揮生態(tài)功能上具有重要意義。如外來漂浮植物鳳眼蓮、大薸，挺水植物再力花、梭魚草、沉水植物水遁草等物種，雖然生長速度快，納污能力較強，并且有一定的景觀功能，但是現(xiàn)有的研究表明這些物種對當?shù)氐纳锒鄻有杂幸欢ǖ挠绊?。在配置植物物種的時候，應對這些物種進行嚴格的管理和控制，最大化地發(fā)揮其生態(tài)功能，避免其對當?shù)氐钠渌镜厣锂a(chǎn)生影響。

此外，利用梯度凈水池系統(tǒng)技術、潛流濕地凈水技術等構建的人工濕地，可大幅提高區(qū)域的凈水效率和能力，可用于郊野公園中人居活動設施集中的區(qū)域，使區(qū)域的污水零排放成為可能。

規(guī)劃中的多個郊野公園（如青西、松南、浦江郊野公園）位于上海市傳統(tǒng)水源的一級和二級保護區(qū)范圍內，在一定程度上發(fā)揮和提高郊野公園濕地的水質凈化功能，是郊野公園對上海生態(tài)城市建設，保障上海水源地安全的又一重要貢獻。

4.3 發(fā)揮濕地碳匯功能

溫室氣體大量排放帶來的全球性氣候變化，給人類的生活與社會發(fā)展帶來了巨大的威脅。人類社會對化石能源和自然資源的過度開發(fā)，產(chǎn)生了以二氧化碳為主要組分的溫室氣體濃度不斷增加，由此打破了大氣中原有能量過程的平衡，從而導致了全球性溫度變異、極端異常氣候頻繁、海平面上升等一系列連鎖反應，嚴重威脅到人類的生存。在氣候危機下，旨在減少溫室氣體排放的低碳發(fā)展理念在全球范圍內得到了廣泛的認可。作為中國經(jīng)濟中心城市之一的上海，建設低碳城市，降低上海的碳排放量，培育低碳發(fā)展模式，是上海把握新一輪產(chǎn)業(yè)革命機遇、加快培育新的經(jīng)濟增長點、實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

在關注以技術為核心的節(jié)能減排、發(fā)展無碳新能源的同時，強調增加本區(qū)域自然資源的碳匯生態(tài)服務功能是建設低碳城市、發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要途徑。增加溫室氣體的吸收主要是通過植被的生物學特性，即光合作用來吸收二氧化碳，放出氧氣，把大氣中的二氧化碳固定到植物體和土壤中，在一定時期內起到降低大氣中溫室氣體濃度的作用。這是減少二氧化碳排放最經(jīng)濟和最有效的途徑之一。

濕地與全球氣候變化和碳循環(huán)有著重要的關系。一般而言，濕地由于較低的有機質分解速率和較高的生產(chǎn)力而成為重要的碳匯。然而，在評估濕地對全球溫室效應的作用上存在較多爭議，濕地被認為是大氣中溫室氣體甲烷(CH4)的來源之一。由于甲烷分子的紅外吸收功能比二氧化碳更強，使得甲烷的溫室氣體效率是二氧化碳的 20—32 倍。由于濕地植被的生產(chǎn)力隨溫度、自然地理條件等導致差異，濕地固碳與濕地釋放的 CH4- C 相互抵消之后，在不同地域下顯示出不同的碳匯或碳源屬性。研究表明，在以木本植物為主要植被類型的濕地中，甲烷的排放量顯著低于以草本植物為主的濕地，故通過生態(tài)工程等方法，有可能將濕地建設成為更有效的碳匯區(qū)域。

木本濕地植物相對草本濕地植物碳匯能力更強，現(xiàn)有的研究對一些適合濕地環(huán)境生長的木本植物如江南榿木等的初級生產(chǎn)力、林澤區(qū)碳循環(huán)過程、林澤區(qū)甲烷排放量等進行分析。在對上海地區(qū)相關的濕地碳匯物種的研究表明，江南榿木有林濕地與同高程蘆葦濕地相比有較高的凈碳吸收能力，通過江南榿木有林濕地與同高程的純蘆葦濕地進行分析比較，表明有林濕地的甲烷釋放量顯著減少。其他物種如柳杉、池杉、中山杉、落羽杉、烏桕、彩葉杞柳、竹柳等喬木物種，可通過馴化、雜交等手段成為耐濕、耐鹽、速生、高初級生產(chǎn)力、高經(jīng)濟利用價值潛力的碳匯基地建設候選物種；其次，依據(jù)當?shù)貤l件，對宜林地進行合理改造，采取有針對性地減少宜林地淹水時間等控制水位和水量的措施，也是此項生態(tài)建設過程的重要技術手段。因此，通過生態(tài)改造的方法，將草型植被改造成喬木化植被，可大大提高濕地的碳匯能力。

一些適合本區(qū)域氣候條件的“碳匯”工程物種，在碳匯工程實施后，每萬畝碳匯林一年吸收平均約為3.61×106kg碳，按照2012年歐洲航空碳稅稅率換算可實現(xiàn)231萬元人民幣的碳指標價值。凈水林澤兼有碳匯、凈水和涵養(yǎng)功能，其自身初級生長力及人工輔助營造的林澤區(qū)微生物群落，整體去氮能力可達到每萬畝每年從周圍水體環(huán)境中提取6.8×107kg總氮，是普通蘆葦或香蒲濕地的約5—6倍，是提升水體自凈能力和處理水體面源污染的經(jīng)濟而有效的途徑。

林澤濕地不僅更易于管理，同時又有較好的景觀特色。通過濕地工程的技術方法，提高郊野公園中林澤濕地的比例，可以更好地發(fā)揮濕地的“碳匯功能”，也使得郊野公園更具特色。建設林澤生態(tài)工程，發(fā)揮林澤“碳匯凈水”的功能，可在上海郊野公園有濕地條件的各個公園開展（圖7）。

4.4 發(fā)揮濕地生物多樣性保育功能

上海區(qū)域原有濕地生物多樣性較高，水生、濕生植物、底棲動物、鳥類、兩棲類等物種豐富，上海濕地中的260種鳥類中屬國家重點保護動物的有28種，約占總數(shù)的10.09%，其中國家Ⅰ級重點保護鳥類2種，分別為東方白鸛和白頭鶴；國家Ⅱ級重點保護鳥類22種，如黃嘴白鷺、黑臉琵鷺、小天鵝、鴛鴦、灰鶴、小杓鷸和小青腳鷸等。兩棲和爬行類中，國家Ⅱ級重點保護動物有6種，上海市重點保護動物有18種，如中華蟾蜍、黑斑蛙、金線蛙、赤鏈蛇、紅點錦蛇等。然而由于人類活動的強烈干擾，原有生物的棲息地遭到嚴重破壞，上海地區(qū)的濕地生物多樣性受到嚴重威脅。

上海郊野公園的設計中，可以通過水文控制（結合濕地生物包括植物、兩棲類、鳥類等，生長過程中的不同階段，其生境所需的水位、水量等條件，通過水閘等控制措施對水量進行人工調節(jié)）；小的地形地貌改造（如水系的改直造彎、在大型水面中建設人工島嶼等，增加生物棲息地的面積與多樣性）；規(guī)劃人為活動區(qū)域與野生動物活動區(qū)域分開等手段；增加郊野公園的生物多樣性容量，達到提升生物多樣性保育的效果。郊野公園中的濕地生態(tài)系統(tǒng)可為這些生物營造多樣的棲息地環(huán)境，對上海地區(qū)生物多樣性的保護工作起到重要的作用。

4.5 發(fā)揮濕地旅游、娛樂、文化功能

依托不同的濕地類型，規(guī)劃和設計相關的水上旅游和文化項目，發(fā)揮濕地旅游、娛樂、文化功能，是實現(xiàn)郊野公園服務市民的重要體現(xiàn)手段。

依托濕地景觀和資源，將濕地開發(fā)成一座“綠色游樂場”，可供考慮的有濕地作物采摘、休閑垂釣、濕地植物園、濕地觀鳥及相關科普活動、游船項目、區(qū)域野營，以及開放濕地相關的各種主題活動等。

此外，上海郊野公園濕地旅游休閑開發(fā)還應著重表現(xiàn)濕地科技含量，在提供美麗濕地景觀的同時，為游人提供更多的科技新鮮感，結合科普工作，使上海郊野公園成為上海市民了解自然、學習濕地科學知識的重要場所。

5 結語

濕地是上海郊野公園最重要的生態(tài)景觀內容之一，在上海城市郊野公園的建設中占有重要的地位。郊野公園的建設不同于保護區(qū)的建設，是一項環(huán)境與生態(tài)工程并重的建設項目。依據(jù)上?，F(xiàn)有濕地資源的分布和現(xiàn)狀，從景觀協(xié)調、凈水、碳匯、科普娛樂等角度，最大化發(fā)揮濕地生態(tài)功能，使?jié)竦氐纳鷳B(tài)服務功能融入和服務于郊野公園的建設目標和功能體現(xiàn)，是上海郊野公園建設實現(xiàn)濕地價值的最終目標。

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