摘 要

　　長江流域擁有我國最為豐富和獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)及眾多的野生動植物物種；而承東啟西的長江中游是全流域湖泊最集中、支流最多的地區(qū)。受氣候變化和人類活動的雙重影響，域內(nèi)江、河、湖等濕地水文過程及江湖格局發(fā)生變化，濕地生態(tài)脆弱性加劇，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到破壞，濕地生態(tài)有退化的趨向，進(jìn)而影響其生物群落、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，綜合生態(tài)功能下降。同時(shí)由于圍湖墾殖及濕地農(nóng)業(yè)等方式對自然濕地的利用改造，長江中游構(gòu)成了自然河湖與人工溝渠、農(nóng)田鑲嵌的復(fù)合濕地結(jié)構(gòu)和景觀，形成了復(fù)雜的自然—人工復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng)。高強(qiáng)度開發(fā)背景下自然—人工濕地的互動演變機(jī)制，考慮不同退化特征的濕地恢復(fù)目標(biāo)與修復(fù)路徑及變化環(huán)境影響下的濕地綜合保護(hù)策略是長江中游濕地相關(guān)研究中的關(guān)鍵問題。以此為基礎(chǔ)，闡明氣候變化和人類活動對長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響，解析濕地退化動因、受損過程與差異性退化機(jī)制，提出長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)目標(biāo)、路徑及綜合保護(hù)策略，對實(shí)現(xiàn)長江中游生態(tài)保護(hù)和長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量綠色發(fā)展具有重要意義。

　　關(guān)鍵詞：長江中游；河湖濕地；演變過程；生態(tài)修復(fù)；保護(hù)策略

　　1 研究背景與意義

　　大河流域是全球資源豐富、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)，同時(shí)又是環(huán)境變化復(fù)雜、對全球變化響應(yīng)敏感、生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)。長江流域橫跨中國東中西部，擁有我國最為豐富和獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，眾多的野生動植物物種；流域內(nèi)類型多樣的森林、濕地，不僅維護(hù)了長江流域的生態(tài)平衡和經(jīng)久不衰的生命力，也是我國水資源配置中重要的戰(zhàn)略水源地。因此，維持健康長江對國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、水安全和生態(tài)安全都具有十分重要的作用。

　　長江中游既是長江經(jīng)濟(jì)帶的腹地，又是其承東啟西的關(guān)鍵地區(qū)，長江最大的支流—漢江也位于其中。長江出三峽至湖口全長955 km，流域面積66.8×105km2[1]，其特有的地貌條件孕育了豐富的濕地。根據(jù)衛(wèi)星遙感解譯結(jié)果，長江中游河流濕地面積達(dá)4836.82 km2，湖庫濕地面積達(dá)11000.98km2[1]。長江中游是全流域湖泊最集中、支流最多的地區(qū)。長江及其眾多支流泛濫形成了大量的河湖濕地，江、湖之間強(qiáng)烈的相互作用和反饋過程造就了其復(fù)雜的濕地系統(tǒng)（圖1）。濕地是長江中游水文循環(huán)的重要組成部分，在維持流域的水量平衡方面起到了重要的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，長江中游正處于三峽工程及南水北調(diào)中線工程兩大水利工程共同作用地區(qū)，區(qū)域生態(tài)與濕地環(huán)境演變所受影響廣泛而深遠(yuǎn)。三峽工程控制和調(diào)節(jié)了長江水量在時(shí)間上的分配，極大地改變了長江中游河段的水沙情勢，并由此影響河道演變。受氣候變化和人類活動的雙重影響，長江中游江湖格局發(fā)生顯著改變，江、河、湖等濕地水文過程及區(qū)域水資源時(shí)空分布發(fā)生變化。與此同時(shí)，長江中游河湖濕地系統(tǒng)生態(tài)脆弱性加劇，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性遭受破壞，濕地生態(tài)有明顯退化趨向，進(jìn)而影響了其生物群落、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，整體的綜合生態(tài)功能有顯著下降趨勢。

　　圖1｜長江中游河湖濕地分布圖

　　近百年來，由于氣候變化、圍湖墾殖及區(qū)域濕地農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素影響，長江中游河湖濕地生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)田濕地生態(tài)系統(tǒng)之間相互影響、相互作用更為明顯與強(qiáng)烈，形成了復(fù)雜的自然—人工復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng)。自然河湖與人工溝渠、農(nóng)田鑲嵌的復(fù)合濕地結(jié)構(gòu)和景觀，已成為維系長江中游生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、防洪調(diào)蓄、維持生物多樣性和發(fā)展?jié)竦剞r(nóng)業(yè)等的重要地理生態(tài)單元，具有重要研究價(jià)值。因此，揭示長江中游自然與人工復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng)演變機(jī)制對實(shí)現(xiàn)長江中游生態(tài)保護(hù)和長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量綠色發(fā)展具有重要意義。

　　長江中游地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，是我國濕地和淡水水域生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)之一，也是世界自然基金會確立的旨在拯救地球上急劇損失的生物多樣性優(yōu)先保護(hù)區(qū)域。因此，以長江中游河湖濕地為研究對象，研究其自然—人工濕地的互動演變機(jī)制，闡明氣候變化和人類活動對長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響和響應(yīng)，跨尺度解析濕地退化動因、受損過程與差異性退化機(jī)制，提出長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)目標(biāo)、路徑和綜合保護(hù)策略具有重要意義。與此同時(shí)，由于長江中游濕地在全流域水生態(tài)安全中的關(guān)鍵地位，相關(guān)研究可以為整個長江流域的濕地保護(hù)與生態(tài)管理提供示范。

　　2 研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

　　2.1 長江中游濕地歷史演化過程及驅(qū)動機(jī)制

　　第四紀(jì)以來長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)一直處于動態(tài)的演化之中，濕地的形成發(fā)育過程與江湖關(guān)系的動態(tài)變化及人類活動息息相關(guān)[2]。

　　長江中游濕地的歷史演化過程可分為三個階段，即自生自滅的自然演替階段（晚更新世末至全新世初）、自然—人工演替階段（春秋戰(zhàn)國至20世紀(jì)50年代）、人工演替為主階段（20世紀(jì)50年代以后）。在自然演替階段，人類活動的強(qiáng)度與廣度有限，處于一種順應(yīng)自然的狀態(tài)。隨著人類歷史的發(fā)展，濕地演變逐步轉(zhuǎn)型為自然—人為共同作用階段，人工濕地、洲灘濕地逐漸增加，自然水體面積不斷減少。最初，包括洪湖在內(nèi)的江漢湖群皆為通江的淺水吞吐湖，湖水隨長江水位的漲消而起落，人地關(guān)系相對和諧。20世紀(jì)50年代后，人類對長江中游濕地的改造達(dá)到前所未有的程度，濕地演替以人工演替為主，自然濕地遭到大面積圍墾，通江湖泊被人為阻隔，濕地生態(tài)退化態(tài)勢逐漸顯現(xiàn)。長江中游的洞庭湖在全盛時(shí)期面積可達(dá)6000 km2，到20世紀(jì)末面積縮減至2691km2。在20世紀(jì)50年代江漢湖群面積有4009 km2，到90年代只有1502.7km2，近半個世紀(jì)內(nèi)減少幅度在2/3以上[3]。

　　長江中游濕地的歷史演化是多種環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果，在不同發(fā)展演化階段，主導(dǎo)因素亦有所不同。自然演替階段，長江中游濕地演變是順應(yīng)自然條件而變，自然因素決定著濕地演變格局。地質(zhì)構(gòu)造條件和長江的洪泛特征奠定了長江中游河湖濕地的形成基礎(chǔ)，古氣候環(huán)境變化帶來的洪澇災(zāi)害推動了濕地的范圍變化與沼澤化進(jìn)程[4]。進(jìn)入20世紀(jì)以來，人類圍湖墾殖及堤、閘、壩等水利工程設(shè)施的修建，使江湖關(guān)系發(fā)生劇烈改變，長江中游泛濫區(qū)域被約束在有限的范圍之內(nèi)，自然濕地逐漸萎縮、消亡[5]。

　　長江中游河湖濕地的演變及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)錯綜復(fù)雜、利弊交織，自然演變過程與人類活動相互交錯、互為因果，由此引起的洪澇漬旱災(zāi)害頻繁、河湖濕地銳減以及水環(huán)境惡化等一系列生態(tài)環(huán)境問題亟需引起關(guān)注。

　　2.2 長江中游河湖濕地水文過程變化機(jī)制及生態(tài)效應(yīng)

　　地表水文過程是濕地生態(tài)系統(tǒng)演替的主要驅(qū)動力，主導(dǎo)了濕地植物的基本生態(tài)過程和生態(tài)格局[6,7]。水文過程的變化會顯著改變濕地的物質(zhì)流、能量流和信息流，進(jìn)而對水質(zhì)和動植物的群系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

　　隨著三峽工程和南水北調(diào)中線工程的實(shí)施，全球變化的不確定性以及江湖連通格局的改變，導(dǎo)致長江中游水資源時(shí)空分布的差異性增大，直接影響了河湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。三峽工程運(yùn)行后長江中游干流水文情勢發(fā)生變化，水文節(jié)律的改變使得生態(tài)水文指標(biāo)和環(huán)境流指標(biāo)隨之變化，進(jìn)而影響到工程下游濕地的生境條件，中華鱘、江豚等珍稀物種的棲息環(huán)境堪憂。同時(shí)，部分支流（如漢江）水利工程建設(shè)也在一定程度上加劇了濕地生境的退化，有研究表明南水北調(diào)中線工程和梯級水利樞紐工程建設(shè)顯著改變了漢江中下游流域的水文情勢，魚類資源量急劇下降，水華災(zāi)害發(fā)生頻率增加[8]。

　　在眾多水利工程的綜合影響下，長江中游江湖關(guān)系發(fā)生改變。水文連通性的降低，影響著河流行洪和湖泊調(diào)蓄功能的發(fā)揮，還削弱了江湖之間的物質(zhì)和能量交換，降低了生物多樣性，一定程度上降低了入湖水沙量，湖泊的沖淤規(guī)律也隨之發(fā)生改變[9]。此外，氣候變化對長江流域水資源的影響也不容忽視，長江中游水資源總量與降水量、氣溫及蒸散發(fā)等氣候因子存在顯著的相關(guān)性，降水格局的變化改變了濕地水文狀況，加劇了濕地生態(tài)的不穩(wěn)定性[10]。在人類活動和氣候變化的雙重作用下，自然河湖濕地面積萎縮、生物多樣性降低，并且存在生物入侵影響加劇、水環(huán)境進(jìn)一步惡化的風(fēng)險(xiǎn)。

　　2.3 水環(huán)境演變過程及其對中游河湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響

　　水是濕地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量輸送的載體，水環(huán)境的惡化不僅影響濕地動植物的生長繁殖，也會加劇區(qū)域水資源短缺，最終影響濕地的功能和價(jià)值。

　　長江中游沿岸人口數(shù)量大、工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、排污量大，流經(jīng)城市區(qū)的江岸段形成典型的污染帶，局部水體污染嚴(yán)重[11,12]。同時(shí)，湖區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)一步加重了長江中游河湖濕地系統(tǒng)的污染負(fù)荷。研究表明長江流域水環(huán)境問題突出，湖泊富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重，湖泊濕地生態(tài)功能遭受不同程度地破壞[13]。近20年來，長江中游干流區(qū)域高錳酸鹽指數(shù)、重金屬和石油類污染均明顯減輕[14]。整體來看中游干流水質(zhì)優(yōu)于湖泊水質(zhì)?？偭祝═P）、氨氮（NH3—N）和化學(xué)需氧量（COD）是長江中游的主要超標(biāo)指標(biāo)，TP和COD污染主要來自面源，NH3—N主要來自點(diǎn)源[15,16]。

　　長江中游湖泊富營養(yǎng)化成因復(fù)雜，外源輸入與內(nèi)源釋放是其主要原因，湖泊形態(tài)與水文條件也有一定影響作用[17]。位于長江中游的大型通江湖泊—鄱陽湖與洞庭湖，受長江來水量與來沙量影響較大；1996—2002年其富營養(yǎng)化指數(shù)總體呈緩升趨勢，2003年后總體上有明顯升勢。2003年三峽工程建成運(yùn)行后，湖泊來沙量和來水量明顯減少，導(dǎo)致湖水透明度降低、換水周期變長、湖泊水體交換不暢、湖體自身凈化能力降低，這有利于營養(yǎng)物積累與藻類生長且會導(dǎo)致湖泊富營養(yǎng)化指數(shù)升高[18]。同時(shí)，藍(lán)藻水華頻發(fā)是富營養(yǎng)化湖泊所面臨的重要水環(huán)境問題。從1990—2016年間長江中游15個大型湖泊藍(lán)藻水華覆蓋面積和頻度的年際變化趨勢來看，60%以上的湖泊在氣候變化和人為干擾的影響下，藍(lán)藻水華的覆蓋面積和發(fā)生頻率都有增加趨勢[19]。

　　在長江中游，圍湖造田和圍墾養(yǎng)殖等人類活動對湖泊的改造利用方式，對湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)影響深刻。如洪湖，其總體水質(zhì)從20世紀(jì)90年代的II—III類逐步惡化至當(dāng)前的IV—V類水質(zhì)。洪湖濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了明顯的演替，如浮游植物優(yōu)勢種由20世紀(jì)60年代的硅藻與鼓藻為主演變?yōu)?0年代的隱球藻為主，至2020年的半豐鞘絲藻和偽魚腥藻為主，水體向富營養(yǎng)化演化；底棲動物物種數(shù)、生物量與多樣性指數(shù)也發(fā)生了大幅度的降低；而圍網(wǎng)養(yǎng)殖對湖泊局部水污染嚴(yán)重，總氮含量會隨圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積擴(kuò)大急速增加[20]。

　　2.4 長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)制及生態(tài)修復(fù)

　　濕地生態(tài)系統(tǒng)表現(xiàn)為脆弱性和不穩(wěn)定性的特征，極易受到外界因素的干擾，引起生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能退化。長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的主要原因是人類活動干擾，其內(nèi)在實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的紊亂和功能的減弱與破壞，而其外在表現(xiàn)上則是土壤潛沼化加重、生物多樣性下降、洪澇漬害頻發(fā)、水體富營養(yǎng)化等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與價(jià)值的喪失。以江漢平原為例，歷史上大規(guī)模的圍湖造田造成湖泊調(diào)蓄洪澇能力的下降，在低洼的地貌條件疊加下，極易引起外洪內(nèi)澇。許多自然河湖濕地成為了承接流域工業(yè)廢水、生活污水以及養(yǎng)殖尾水的主要受納地。同時(shí)，長期圍網(wǎng)養(yǎng)殖使湖泊沉積物中積累的大量污染物在風(fēng)浪及人為拖螺、打草的擾動下得以釋放，極易引起濕地水體富營養(yǎng)化[8]。此外，江湖阻隔導(dǎo)致各生態(tài)類群的魚類物種多樣性下降、天然魚苗資源枯竭[21]。

　　在長江中游獨(dú)特的自然河湖濕地與人工稻田、養(yǎng)殖塘鑲嵌共生的復(fù)合濕地景觀下，如何開展退化濕地的生態(tài)修復(fù)與重建問題已引起研究者們的關(guān)注。經(jīng)過多年的研究實(shí)踐，形成了較為系統(tǒng)的濕地修復(fù)技術(shù)模式，包括水文和水環(huán)境恢復(fù)技術(shù)、濕地生物恢復(fù)技術(shù)及濕地生境恢復(fù)技術(shù)等[22,23]。其中，水環(huán)境恢復(fù)技術(shù)通過生態(tài)攔截、濕地植物凈化、水生動物凈化、人工浮島技術(shù)、人工濕地凈化等方式改善水質(zhì)和提高水體透明度[24,25]。水文恢復(fù)主要通過維持水文連通性、滿足生態(tài)需水量、改變水流形態(tài)和調(diào)控水位等方法來實(shí)現(xiàn)。濕地生物恢復(fù)根據(jù)人為干擾程度的不同，既可通過封育措施實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù)，也可通過人工選擇先鋒物種，進(jìn)行濕地植物群落配置、優(yōu)化和構(gòu)建等。此外，可通過建設(shè)生態(tài)廊道、生境島、隱蔽地等實(shí)現(xiàn)濕地生境的恢復(fù)。

　　針對長江中游河湖濕地，通過采用適當(dāng)?shù)纳铩⑸鷳B(tài)及工程技術(shù)，逐步修復(fù)退化濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，最終達(dá)到濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我持續(xù)狀態(tài)，是退化濕地生態(tài)修復(fù)的最終目標(biāo)。

　　3 關(guān)鍵科學(xué)問題

　　長江中游濕地一直以來受自然變化和人為活動影響劇烈。伴隨著國家生態(tài)文明建設(shè)和長江大保護(hù)戰(zhàn)略的推進(jìn)和實(shí)施，長江中游開展了一系列的濕地生態(tài)修復(fù)工程，并取得了一定成效。在氣候變化等不確定性因素的作用日益凸顯，變化環(huán)境影響下長江中游濕地綜合保護(hù)依然是我們難以回避的問題（圖2）。總體而言，長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)的演變、修復(fù)與保護(hù)主要涉及以下三個關(guān)鍵科學(xué)問題：

　　圖2｜長江中游自然—人工濕地復(fù)合系統(tǒng)變化的環(huán)境背景及關(guān)鍵科學(xué)問題

　　3.1 高強(qiáng)度開發(fā)背景下長江中游自然—人工濕地的互動演變機(jī)制

　　由于圍湖造田、圍網(wǎng)養(yǎng)殖等人類對自然濕地的直接改造利用，長江中游自然濕地向人工濕地甚至非濕地景觀轉(zhuǎn)變的問題十分突出。伴隨著地貌景觀的改變，筑堤建閘、江湖阻隔，自然濕地之間的水文聯(lián)系日漸減弱。目前除鄱陽湖濕地、洞庭湖濕地外，長江中游洪泛平原濕地江湖同步的水文波動節(jié)律已不復(fù)存在，自然的濱岸帶濕地消失殆盡。此外，近年來高速的城市開發(fā)進(jìn)程則對城市周邊大量的小微濕地造成了難以忽視的影響。

　　與此同時(shí)，在持續(xù)高強(qiáng)度開發(fā)過程中，在原有自然濕地的基礎(chǔ)上形成了大量的水稻田、精養(yǎng)魚池、蝦塘、蟹塘等人工濕地。隨著大型水庫，尤其是南水北調(diào)中線工程水源地丹江口水庫大壩加高工程建設(shè)，長江中游也催生了大面積的消落帶人工濕地。人工濕地的水文過程主要受農(nóng)作物種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水電開發(fā)及跨區(qū)域調(diào)水需求的調(diào)控。自然濕地向人工濕地轉(zhuǎn)變過程中，除水文節(jié)律發(fā)生劇烈改變外，因養(yǎng)殖、種植產(chǎn)生的面源污染還成為了眾多自然濕地最主要的污染源。由于水質(zhì)污染加劇，長江中游河湖濕地的富營養(yǎng)化問題及伴生的水華事件時(shí)有發(fā)生。水文波動過程的減弱，水質(zhì)惡化造成的水體透明度降低，改變了濕地原生植被的生境條件，濕地植被的覆蓋面積及群落組成結(jié)構(gòu)發(fā)生了系統(tǒng)性的改變。在此基礎(chǔ)上，依附于長江中游自然濕地生境的豚類、魚類、鳥類、兩棲爬行類等瀕危物種生存環(huán)境堪憂，整個長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。

　　因而，厘清高強(qiáng)度開發(fā)背景下自然濕地、人工濕地的景觀地貌、水文波動、水質(zhì)條件及生態(tài)過程的同步變化規(guī)律，揭示不同生境要素之間的互動演變機(jī)制，是長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)研究的關(guān)鍵。

　　3.2 考慮不同退化特征的長江中游濕地恢復(fù)目標(biāo)與修復(fù)路徑

　　長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)有著其自身的退化歷程。追溯其變化軌跡，以自然狀態(tài)下原有濕地的景觀結(jié)構(gòu)、水文過程、水質(zhì)狀況及生態(tài)系統(tǒng)組成為參考，分析不同濕地結(jié)構(gòu)、功能及過程的可恢復(fù)潛力，從而確定濕地的恢復(fù)目標(biāo)是長江中游濕地修復(fù)的基礎(chǔ)。相較于20世紀(jì)50年代，如今長江中游的自然濕地大量消失，轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯竦睾推渌玫仡愋停耆謴?fù)到原有狀態(tài)已無可能。事實(shí)上，作為典型的洪泛平原濕地，面積廣袤的長江中游濕地即便在人為活動影響有限的歷史時(shí)期，受河湖水系自然演變過程影響也曾經(jīng)歷過劇烈的變遷。史書中廣泛記載的“古云夢澤”“古彭蠡澤”在經(jīng)歷長時(shí)間的沉積淤淺早已逐漸消亡。

　　因此，需要統(tǒng)籌長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)承擔(dān)的生態(tài)服務(wù)功能，綜合考慮不同類型退化濕地的開發(fā)歷史及修復(fù)難度，設(shè)置相應(yīng)的濕地面積、結(jié)構(gòu)、功能恢復(fù)目標(biāo)。同時(shí)，長江中游已開展了大量的濕地修復(fù)工程實(shí)踐與規(guī)劃，既有以改善濕地水文和水環(huán)境為主的水系連通工程、底質(zhì)疏浚與改良工程，也有以濕地植物引種為主的植被修復(fù)工程，還有恢復(fù)瀕危物種生境的微地貌改造工程，以及增加動物種群數(shù)量為主的增殖放流措施等。然而，自然濕地作為受多環(huán)境要素影響的生態(tài)系統(tǒng)綜合體，單一目標(biāo)的修復(fù)方案容易忽略其他環(huán)境要素的互動影響作用，陷入“頭痛醫(yī)頭”的局部最優(yōu)解，難以實(shí)現(xiàn)濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的整體性修復(fù)。

　　基于長江中游濕地不同類型的退化軌跡，分析不同環(huán)境要素之間的互動影響規(guī)律，探尋以自然恢復(fù)為主、人工措施為輔、逐步推進(jìn)的修復(fù)路徑是長江中游濕地恢復(fù)的關(guān)鍵所在。

　　3.3 變化環(huán)境影響下的長江中游濕地綜合保護(hù)策略

　　伴隨氣候變化和人類社會經(jīng)濟(jì)活動模式的改變，長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)所面臨的環(huán)境條件也并非一成不變。全球氣候變暖已成為科學(xué)界的共識，在未來氣溫逐年升高，極端氣候事件發(fā)生頻率增加的背景下，作為水陸交界區(qū)的濕地生態(tài)系統(tǒng)可能面臨更大的環(huán)境擾動。有必要結(jié)合不同氣候變化場景分析長江中游不同濕地潛在的彈性、脆弱性和適應(yīng)性。另一方面，為了減緩全球氣候變化的潛在威脅，全球已有20多個國家承諾在特定時(shí)間點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“碳中和”。由于所有領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)“零排放”幾無可能，為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”，除了能源消費(fèi)端的減排，還必須考慮通過自然生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳吸收與存儲。濕地作為重要的碳庫，長期淹水造成的厭氧環(huán)境造成了有機(jī)碳的大量積累，而一旦厭氧環(huán)境遭受破壞，濕地存儲的有機(jī)碳也極易分解。

　　由于中國已經(jīng)明確提出了2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，未來長江中游濕地的保護(hù)也必然要參照該目標(biāo)框架。除此之外，由于國家對生態(tài)文明建設(shè)的重視，近年來密集出臺了一系列有關(guān)濕地保護(hù)的政策。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已發(fā)布公告，從2020年起開始實(shí)施長江干流和重要支流自然水域的十年禁漁計(jì)劃，禁止對天然漁業(yè)資源的生產(chǎn)性捕撈，應(yīng)會對長江中游的濕地保護(hù)有積極的影響。另外，在持續(xù)開展的“拆圍行動”中，長江中游大量的養(yǎng)殖圍網(wǎng)被拆除，為濕地的自然恢復(fù)提供了可能的發(fā)展空間，政策因素對長江中游濕地的保護(hù)不可小覷。

　　因此，動態(tài)評價(jià)相關(guān)保護(hù)政策的成效是未來優(yōu)化長江中游濕地保護(hù)策略的基礎(chǔ)。在充分考慮潛在的氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，持續(xù)監(jiān)測現(xiàn)有濕地保護(hù)政策成效的基礎(chǔ)上，針對潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇，動態(tài)優(yōu)化濕地的綜合保護(hù)策略，是長江中游濕地能否得到有效保護(hù)的關(guān)鍵。

　　4 研究展望

　　長江中游受區(qū)域內(nèi)濕地農(nóng)業(yè)、漁業(yè)開發(fā)及重大水利工程持續(xù)性的影響，不同濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化機(jī)制復(fù)雜。與此同時(shí)，長江中游相對于國內(nèi)其他濕地分布區(qū)，擁有更為強(qiáng)大的濕地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、巨大的水文調(diào)控能力、眾多的修復(fù)工程案例，因而該區(qū)域有望成為國內(nèi)濕地保護(hù)與修復(fù)研究的核心實(shí)驗(yàn)區(qū)。此外，全國碳排放權(quán)交易市場的登記和結(jié)算中心已落戶長江中游的武漢，因而率先啟動與碳增匯任務(wù)掛鉤的濕地生態(tài)保護(hù)具有重大意義?？傮w而言，在國家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略框架指引下，針對未來長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)演變、保護(hù)與修復(fù)研究可以重點(diǎn)從以下幾個方面展開。

　　4.1 整合多種監(jiān)測資源，跨尺度解析濕地的差異性退化機(jī)制

　　長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)演變是氣候、地貌景觀、水文、水質(zhì)、水生物等多種環(huán)境要素綜合作用的產(chǎn)物。長時(shí)序、全覆蓋的監(jiān)測數(shù)據(jù)對于濕地生態(tài)系統(tǒng)演變與退化機(jī)制研究有重要意義。長江中游擁有東湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站、梁子湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站、洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站、鄱陽湖湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站、中國科學(xué)院洪湖濕地生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站等眾多高水平監(jiān)測平臺，是我國濕地研究相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測臺站分布最為密集的區(qū)域。部分監(jiān)測站點(diǎn)擁有近30年的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合大尺度、同步的遙感衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)，可為相關(guān)研究提供有效的數(shù)據(jù)支撐。長期監(jiān)測的濕地類型覆蓋了城市湖泊濕地、通江湖泊濕地、阻隔湖泊濕地等多種類型，有望通過整合多種監(jiān)測資源，揭示長江中游不同類型濕地的差異性退化機(jī)制。

　　4.2 強(qiáng)調(diào)水文過程調(diào)控，同步實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理與濕地生態(tài)修復(fù)

　　由于南水北調(diào)中線工程核心水源區(qū)的丹江口水庫位于長江中游，而三峽水庫調(diào)蓄最直接的影響區(qū)域也是長江中游地區(qū)。兩大水庫的總庫容超600億立方米，具有巨大的水文調(diào)控能力。而且，長江中游還密集建設(shè)了一系列配套的水利設(shè)施。以漢江為例，在丹江口壩下河段已修建了王甫洲、新集、崔家營、雅口、碾盤山、興隆等水利樞紐工程，“引江濟(jì)漢”工程早已完工，“引江補(bǔ)漢”工程即將上馬。此外，長江中游平原湖區(qū)溝、渠、涵、閘密布，對水量空間調(diào)配能力相對充足，易于采取生態(tài)水文的調(diào)度措施。與此同時(shí)，水文條件既是影響濕地生態(tài)系統(tǒng)演變的關(guān)鍵，也是水體污染物輸移轉(zhuǎn)化過程中最核心的影響要素。利用長江中游有利的水文調(diào)控條件，通過對河渠徑流過程、濕地水位波動過程的優(yōu)化調(diào)整，有望構(gòu)建以水文調(diào)控為核心的濕地生態(tài)系統(tǒng)綜合修復(fù)技術(shù)體系，同步實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理與濕地生態(tài)恢復(fù)。

　　4.3 動態(tài)評價(jià)修復(fù)工程成效，關(guān)注濕地的自然恢復(fù)潛力挖掘

　　長江中游濕地資源豐富，已建成有10個以濕地生態(tài)系統(tǒng)或濕地瀕危物種為保護(hù)對象的國家級自然保護(hù)區(qū)，同時(shí)長江中游地區(qū)也是國家濕地公園建設(shè)最為集中的區(qū)域。依托于國家級濕地自然保護(hù)區(qū)和國家濕地公園建設(shè)，在長江大保護(hù)戰(zhàn)略的支持下，長江中游已開展了一系列的濕地生態(tài)修復(fù)工程。濕地生態(tài)系統(tǒng)存續(xù)的前提是其自身應(yīng)具有基本的生態(tài)恢復(fù)潛力，輔以少量的人工干預(yù)手段促進(jìn)其自然修復(fù)過程。作為具有可持續(xù)性的自然生態(tài)系統(tǒng)，濕地系統(tǒng)的修復(fù)不能過度依賴于工程措施。在部分濕地的修復(fù)過程中，單純追求修復(fù)工程項(xiàng)目的完結(jié)，對修復(fù)后的濕地自然恢復(fù)能力認(rèn)識不足，導(dǎo)致被修復(fù)濕地越修復(fù)越差、反復(fù)修復(fù)的問題時(shí)有發(fā)生。通過長期持續(xù)跟蹤監(jiān)測，動態(tài)評價(jià)濕地修復(fù)工程的成效，挖掘濕地自然恢復(fù)潛力，有望打造出針對長江中游不同類型退化濕地的最佳修復(fù)路徑。

　　4.4 考慮區(qū)域碳中和目標(biāo)，改善濕地生態(tài)功能與固碳能力

　　碳中和就是實(shí)現(xiàn)碳排放和碳匯的收支平衡。除了持續(xù)減排外，實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的另一個重要方面就在于生態(tài)碳匯能力的提升。由于具有較高的初級生產(chǎn)力、較低的有機(jī)質(zhì)降解速率，濕地生態(tài)系統(tǒng)被認(rèn)為是影響未來生態(tài)碳匯的關(guān)鍵。河湖濕地系統(tǒng)在碳收支估算中常被忽視，然而其超強(qiáng)的二氧化碳吸收能力與大量的甲烷排放潛力使得其在碳中和過程中可能起到關(guān)鍵的制衡作用[26]。2021年全國碳排放權(quán)交易市場開市，作為全球最大的碳市場正式上線交易，將全面加速中國碳達(dá)峰碳中和進(jìn)展，兌現(xiàn)中國承諾。全國碳排放權(quán)交易市場的數(shù)據(jù)中心就位于長江中游的武漢，因此在這一區(qū)域內(nèi)率先啟動考慮碳增匯能力的濕地保護(hù)與修復(fù)方案設(shè)計(jì)具有重要意義。針對2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)，如何在對長江中游濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)過程中，有效促進(jìn)有機(jī)碳的富集，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的碳增匯，可能是未來難以回避的問題。

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