国际湿地科学研究的主要特点、进展与展望

摘 要：

湿地科学是当前国际众多学科学者共同热切关注的重点学科和前沿领域。根据大量最新国际湿地科学研究文献资料中的信息，提出了湿地的科学定义和湿地科学的概念。归纳出国际湿地科学研究发展的主要特点，即湿地科学历史久远，过去发展缓慢而现代发展迅速；目前已成为21世纪科学研究的重点学科和研究领域；研究内容增多，领域扩大；综合性增强，分化性加大；世界湿地科学发展不平衡,发展中国家与发达国家之间的湿地研究水平差距逐步缩小。总结了国际湿地科学研究前沿领域的最新进展和发展趋势，主要在湿地保护与管理，形成、发育与演化，古环境重建，生态过程与动态，生物多样性保护，温室气体排放、温室效应和全球环境变化，湿地退化机制、退化湿地恢复与重建和人工湿地构建，生态系统健康，泥炭地与泥炭开发利用、湿地生态工程模式与管理技术和新技术、新手段与新方法应用方面取得突出进展。揭示了现代国际湿地科学研究的一些新动向和发展趋势，旨在推进中国湿地科学的迅速发展。

关 键 词： 湿地；特点；进展

1 湿地与湿地科学的概念、特征及研究意义概述

湿地（Wetlands）是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是重要的生存环境和自然界最富生物多样性的生态景观之一。在抵御洪水、调节径流，改善气候、控制污染，美化环境和维护区域生态平衡等方面有其它系统所不能替代的作用。被誉为“地球之肾”、“生命的摇篮”、“文明的发源地”和“物种的基因库”。因而在世界自然保护大纲中，湿地与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统。由于湿地学是一门自身科学体系尚待完善的学科，湿地科学定义还众说纷纭，目前已统计到的定义近60种［1,14,18］。湿地科学定义可归纳为以下几类：从生态学角度，湿地是介于陆地与水生生态系统之间的过渡地带，并兼有两类系统的某些特征［3］；其地表为浅水覆盖或者其水位在地表附近变化［10］；从资源学的角度，凡是具有生态价值的水域（只要其上覆水体水深不超过6 m）都可视为湿地，不管它是天然的或是人工的，永久的还是暂时的［10］；从动力地貌学的角度，湿地是区别于其它地貌系统（如河流地貌系统、海湾、湖泊等水体）的具有不断起伏水位的、水流缓慢的潜水地貌系统［11］；从系统论的观点，湿地是一个半开放半封闭的系统。一方面，湿地是一个较独立的生态系统，它有其自身的形成发展和演化规律。另一方面，湿地又不完全独立，它在许多方面依赖于相邻的地面景观,与它们发生物质和能量交换,也影响邻近系统的活动［11］。

按照国际湿地公约（Ramsar公约）中的定义：“湿地是指不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水，包括低潮时水深不超过6 m的海水水域”［2］。它不是湿地学的科学定义，其原因在于它未揭示出湿地的科学概念与内涵的实质，内涵与外延还不明确。实质上这是个湿地管理定义。它比较具体，具有明显的边界，具有法律的约束力，在湿地管理工作中易于操作。另外，凡签署加入国际湿地公约的缔约国都已经接受这一定义，在国际上具有通用性。

我们认为湿地定义应该分为两类，即科学定义与管理定义。笔者认为湿地的科学定义应为：“湿地是一类既不同于水体，又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统，为水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域。该系统的生产者是由湿生、沼生、浅水生植物组成。

消费者是由湿生、沼生、浅水生动物组成。分解者是介于水体与陆生生态系统之间的过渡类群组成的。该系统与周围相邻的系统有密切关系，与它们发生物质和能量交换。湿地应该具有三个突出的特征：湿地地表长期或季节处在过湿或积水状态；地表生长有湿生、沼生、浅水生植物（包括部分喜湿的盐生植物），且具有较高的生产力。生活湿生、沼生、浅水生动物和适应该特殊环境的微生物群；发育水成或半水成土壤，并具有明显的潜育化过程”。

湿地科学是地理科学、环境科学、水文科学、生态科学和资源科学等多学科交叉形成的边缘学科，湿地科学是研究湿地形成、发育、演化、生态过程、功能及其机制和保护与利用的科学。学科属性应划为地球科学，是其一个主要部分。湿地科学还可以继续划分为理论湿地学和应用湿地学等不同级别的分支学科。

湿地广泛分布于世界各自然地带。据初步统计，全球湿地总面积为8.56×10??8hm2，约占世界陆地面积的6.4%。我国湿地面积达6 594×10??4hm2，居亚洲第一、世界第四位，几乎囊括了国际湿地公约的所有湿地类型，并拥有世界上独特的青藏高原湿地。由于湿地兼有水陆两类生态系统的某些特征，因而具有多种生态功能和经济与社会价值，湿地已成为人类赖以生存和发展的自然资源宝库与生存环境。为此，湿地科学研究受到越来越多的关注，已成为当今世界所关注的重点学科与研究领域。

2 国际湿地科学发展的主要特点

2.1 湿地科学历史久远，长期以来发展缓慢，现代发展迅速

湿地科学起源于湖沼学和沼泽学。公元46年，德国日尔曼人开采泥炭,初步认识沼泽湿地。16世纪中期，欧洲泥炭开采盛行，对沼泽湿地认识进一步加深。湿地研究最早可以追溯到17世纪，最早的著作可以认为是J.莱兰德（Leland）的旅行游记(1535~1543年)，他认为沼泽是从森林演变而来的。1652年G.Boate在他所著书中最早阐述了沼泽的分类。我国对湿地的认识可以上溯至商周时期［12］，曾在《礼记·王制篇》、《禹贡》、《水经注》、《徐霞客游记》等地理古籍中有湿地的记载，并赋予不同的名称，反映其特征的差异［12］。国外学者研究也证实中国是世界上研究湿地最早的国家［2］。17世纪末以前是湿地科学的孕育期。18世纪末到19世纪末为湿地科学创立期，欧洲最早对沼泽物质来源、形成因素、沼泽类型、沼泽演变与分布规律及开发利用都进行了较为系统的探讨，创立了湿地科学基本理论的雏形。代表作为爱丁堡大学J.Walker教授编写的《地质学讲义》。19世纪，J.A.Dalus论述了湖泊沼泽化过程及沼泽植物带状分布规律。1810年，R.Rennie在其所著《泥炭沼泽的自然历史和起源概论》提出沼泽形成及演变过程的假说［13］。

20世纪初，湿地学进入发展期，学术著作开始出现湿地一词。受益于新技术和新方法的应用，大量湿地研究成果问世，对湿地的认识开始从感性上升到理性，并开始走向系统与综合研究，从而确定湿地科学较为系统的科学理论与方法论，基本形成一门独立的学科。德国沼泽学家韦伯（C.A.Weber）等学者共同建立了沼泽统一发育过程学说理论，为湿地科学的主要理论之一。此后一大批湿地著作相继问世，丰富了湿地科学理论。1982年开始为湿地科学的蓬勃发展期，其标志是在印度召开的第一届国际湿地会议，迄今为止已召开了六届会议。特别是2000年在加拿大举办的魁北克2000-世纪湿地大事件活动（Quebec 2000-Millennium Wetland Event）在世界湿地科学发展历史上具有里程碑的意义。各国政府与组织和科研机构都对湿地研究予以高度重视。短短十余年内，国际上就出版了数十部湿地科学著作［3~11］和大量论文，中国也出版了《中国沼泽志》［14］、《中国湖泊志》［15］和《中国湿地植被》［16］等湿地著作。在上述著作中，由W.J.Mitsch and J.G.Gosselink合作撰写的《Wetlands》［3］（湿地）和由Robert H.Kaddle撰写的《Treatment Wetlands》［4］（处理的湿地）代表了当代国际湿地理论综合研究的最高水平，其中《湿地》已经再版二次。为目前世界上理论体系完整，数据翔实，内容丰富的湿地理论专著。《处理的湿地》一书除对主要湿地理论进行阐述外，它更侧重湿地生态工程设计与净化污水等湿地功能实用技术论述，为湿地功能与应用技术最权威的湿地著作。这些著作基本建立了湿地科学理论体系的主要框架。

2.2 湿地科学成为21世纪科学研究的重点学科和研究领域

资源、生态、环境与可持续发展成为21世纪科学研究的重点。湿地破坏与退化带来的环境功能丧失和生态问题触目惊心，客观上为湿地科学发展提供了机遇和动力。截止到2002年2月，加入国际湿地公约的缔约国家数量已经达到的130个，国际履约加强了世界各国的湿地保护与研究。湿地科学研究已成为国际学术界与各国政府乃至公众关注的热点与焦点［1~7］。湿地研究正处在一个前所未有的蓬勃发展时期，很多方面取得令人瞩目的进展，学科理论体系建设正在逐步完善［3~7］，湿地科学已成为21世纪的重点学科和研究领域。

2.3 湿地科学研究内容增多，领域扩大

近年来，湿地研究内容增多，领域扩大，几乎涵盖湿地科学研究的各主要领域的主要方面，填补了一些空白。主要研究湿地定义概念，湿地分类、形成、发育、演化，湿地生态系统的生态过程、结构与功能，湿地生物多样性，湿地区古环境演变，人工湿地构建的理论与技术，退化湿地生态恢复与重建，湿地温室气体与全球环境变化，湿地健康与湿地评价，湿地开发、保护与管理，湿地教育、法规与政策及湿地资源、环境可持续发展研究［1，2］。

2.4 湿地科学研究的综合性增强，分化性加大

湿地科学有同时向综合与分化两极方向发展的趋势。由于湿地具有重要的生态、环境功能，湿地研究趋向于综合研究, 多开展生态、环境、水文和资源科学的协同研究，尤其在解决区域性的湿地理论和实践问题，跨学科的综合研究越来越多，研究也越来越深入。综合研究的加强并没有阻碍分化研究的深入，湿地科学的分化性研究方面也进展迅速，学科越分越细，如研究方向与内容得到进一步的细化，在很多方面取得了高水平的研究成果。

2.5 世界湿地科学发展不平衡,发展中国家与发达国家之间研究水平的差距逐渐缩小

发达国家湿地研究继续居国际湿地研究的领先地位，如美国、德国、澳大利亚、英国、芬兰、瑞典等国家居国际领先地位。发达国家每年发表的论文和出版的著作多，水平也高。世界上湿地科学专业学术期刊Wetlands在美国出版，重要的湿地学术机构与国际性组织也多设在发达国家。反映了发达国家湿地研究受重视的程度、资金投入强度和湿地研究水平。发展中国家湿地研究水平也有大幅度提高。在某些方面，发达国家与发展中国家研究水平的差距正在不断缩小。近年来参加国际湿地会议的发展中国家代表人数和论文明显增多。很多发展中国家也派代表参加“世纪湿地大事件”活动，并进行了学术交流［2］。填补了世界上某些湿地区域研究的空白。发展中国家湿地研究水平和科学家知名度呈上升趋势，中国等一些发展中国家的湿地学者还首次被遴选为“世纪湿地大事件“活动专题学术会议的主席，实现了湿地学术交流历史上的重大突破。

3 国际湿地科学研究主要前沿领域的进展和展望

3.1 湿地保护与管理

随着经济和技术的发展，对湿地开发加剧，湿地破坏引发日益严重的环境和资源问题，现在加强湿地保护已成为国际湿地学界的共识。国际湿地学术界、有关国际组织和各国政府都开始重视湿地保护与管理［1~8,18］。魁北克2000-世纪湿地大事件活动中，涉及到湿地保护与管理的专题学术讨论会就达18个，论文数百篇。最突出的特点是在湿地保护的战略、方针、政策与技术方法等方面提出新的见解与观点。提供了很多湿地保护示范区建设的方法与技术。提出了世界上重要湿地保护的计划与方案［2］，如对佛罗里达大沼泽地湿地、亚马逊流域湿地、五大湖区湿地、尼罗河湿地、西伯利亚湿地、墨西哥湾等区域国际上重要湿地都提出新的保护方案［2］。很多国家颁布了湿地保护的法律与法规，增建了湿地保护区，有效地促进了湿地保护工作。中国国家林业局制定《中国湿地保护和恢复建设工程总体规划》（2001-2010 年）。湿地保护已经不再局限于建立湿地保护区和与水禽有关的湿地管理的狭隘认识，而是从景观和生态系统范围的保护与管理，进行跨地区与全球范围的相互合作。

3.2 湿地形成、发育与演化

湿地形成、发育与演化是湿地理论研究的

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