森林湿地的研究进展

安徽农业科学, Jou r n al ofAnhu iAgr. i Sc. i 2010, 38(18):9692-9693, 9708责任编辑 朱淼 责任校对 卢瑶

森林湿地的研究进展

唐小燕, 于涛

*

(东北林业大学, 黑龙江哈尔滨150040)

摘要 综述了国内外森林湿地和湿地植物的研究进展及研究前景, 探讨了保护和研究森林湿地的重要意义。关键词 湿地; 森林湿地; 湿地植物

中图分类号 X 37 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010) 18-09692-02

Research Progress o n Forest W etl and TANG Xiao -yan et al (Nort heast Forestry Universit y , Harb i n , H eil ong ji ang 150040)

Abstract The research prog ress and pros pect of t he f orestwe tl and andw etland pl ants at ho me and abroadw ere revie w ed . The m i portant si g -n ificance o f t he research and conservati on on forestw etland w as discussed . K ey words W etl and ; Forest wetl and ; W etland plants

湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、水域地带, 静止或流动的淡水、半咸水、咸水, 包括低潮时

[1]

水深不超过6m 的海水水域, 其起源于水体湿地化、陆地湿地化和海岸带演化

[2]

大小兴安岭、长白山、若尔盖高原、西藏高原、新疆、神农架、横断山以及沿海地区的沼泽进行综合考察。20世纪90年代

开始通过进一步的调查研究, 基本掌握了湿地资源的分布及发展规律, 后来研究重点转向湿地生物的多样性

[10]

, 具有3个突出特征:地表长期或季。

节性处于过湿或积水状态; 地表生长有湿生、沼生、浅水生植

[3]

物(包括部分喜湿盐生植物); 具有较高生产力。湿地是陆地和开阔水体之间的过渡地带

[4]

由于我国的森林湿地大多集中分布在大、小兴安岭和长白山地。因此国内关于森林湿地的研究也集中在这些地区。关于湿地交错带演替的理论已有了初步的研究, 但对森林沼泽生态交错带群落演替规律研究相对较少, 更没有采取定量分析方法研究群落的发育对环境的改造作用, 很难揭示其演替机制、演替进程和演替结果, 因此尚需深入系统研究

[11-12]

, 处于湿地生物系统中的多

种多样的动植物, 为人类生活提供了各种原料。湿地能够涵

养水源、净化水质, 这些是其他生态系统不可替代的。湿地生物多样性保护、湿地水调节、湿地恢复与重建、湿地生物地球化学循环等是环境管理的重点, 其中, 生物地球化学循环

[5]

研究是揭示湿地过程、机制和功能的关键。湿地是由喜水生物和过湿环境构成的特殊自然综合体, 它位于大气圈、岩石圈及生物圈的交汇处, 是各种能量和物质交换和作用的场所。中国湿地总面积692. 4k m , 占国土面积的6. 5%,居亚洲第一、世界第四。湿地以仅占地表6. 0%的覆盖面积, 为地球上20. 0%的已知物种提供了生存环境。由于湿地的多种独特功能和不可代替的重要作用, 被人们形象地称为 地球之肾 。天然湿地包括沼泽、泥炭地、湿草甸、浅水湖泊、高原咸水湖泊、盐沼和海岸滩涂等类型。湿地研究已成为当前生态学、环境科学、地理学等学科新的研究热点。

森林湿地指在地表过湿或积水的地段上, 以湿生植物和沼生植物为主, 组成的森林植物群落

[8]

[7]

[6]

2

。大小兴安岭的森林湿地研究, 涉及内部机理和规

律性的研究较少, 更注重森林沼泽的恢复和改造等经营实践活动及其影响。

目前人工恢复改造森林沼泽是研究的一个重点, 就是在森林湿地内挖沟排水, 改变水分状况, 促进森林生长, 或人工植树, 这样可以快速恢复森林湿地中乔木的生长。据统计,

2

全世界有1500万h m 森林湿地进行了这样的恢复改造, 这种做法在俄罗斯

[13]

和芬兰

[14-15]

最盛行, 我国东北林区也采

用了这种恢复改造方式。之后有些学者研究了人工恢复改造的效果, 发现湿地排水造林可以增加土壤的养分含量, 加快树木生长速度, 湿地物种出现了由湿生向湿生、中湿

[18]

生、中生和旱生相混合的转变。但这些定性的研究结论, 缺少定量的结果, 没有把恢复生态学的理论引入到评价中, 所以并不能得出正确且全面的评价恢复效果。

2 国外森林湿地研究进展

国外有关森林湿地研究主要集中在森林湿地群落组成结构、演替规律、生物多样性、生产力及退化植被恢复等方面。Sader 利用GI S 和T M 遥感卫星对美国缅因州的森林湿地作了现状评价研究, C r u m pton 曾对一些湿地周围一定范围内土地的利用带来的影响进行了分析[19]。Schn itzler 等人对欧洲和北美东部温带泛滥平原森林的演替规律进行了研究

[20-23]

[16-17]

, 是由耐喜湿的乔木、

灌木为优势植物构成的湿地。森林湿地在森林生态系统中, 由于所含水分丰富, 在植物群落的结构、动态以及动物的种类和活动等方面与高地森林相较, 具有很多特殊之处。森林湿地是陆地生态系统和水体生态系统之间的交界面, 孕育着

[9]

许多兼性物种与专性物种; 森林湿地随着水分状况的变化, 养分的输入和输出也发生变化, 因此森林湿地是较敏感的区域或交错群落。

1 国内森林湿地研究进展

早期研究起源于20世纪60年代初, 对东北三江平原、

作者简介 唐小燕(1982-), 女, 黑龙江哈尔滨人, 硕士研究生, 研究方

向:细胞生物学。*通讯作者, E-m ai:l y w ang1971@hot ma i . l co m 。

收稿日期 2010-03-17

, 成为温带泛滥平原森林经营的重要依据。国外的

森林湿地同样由于过渡利用及不合理经营, 遭到了严重的破坏, 如美国密西西比河流域因发展农业已使早期的1000万

22

h m 湿地森林减少到现在的200万h m , 但其中大部分土地由于经常遭受春末夏初洪水危害, 不适宜发展农业。美国农

[33]

林湿地

[24-25]

, 在森林湿地恢复实践中特别重视泛滥平原微最晚的一种资源。湿地研究已成为当前国际上继生态

生境的变化及造林树种对生境的要求, 认为地势的微小变化

[26-27]

将导致生境质量和树种适应较大的变化。3 森林湿地植物的研究进展

生长在湿地中的高等植物和低等植物统称湿地植物。根据植物对水环境不同程度的适应, 可以分为沉水植物、挺水植物、湿生植物、浮水或浮叶植物等。森林湿地植物主要是耐喜阴的乔木、灌木, 如小叶章为森林湿地的代表植物, 该植物水分适应范围较广, 为三江平原典型草甸、湿草甸的建群种, 是沼泽湿地群落的主要优势种之一。森林湿地野生水生植物特别丰富, 山东荣成桑沟湾是我国首个国家级湿地公园。随着对湿地生态系统研究的逐渐深入, 人们认识到湿地植物在湿地生态系统中起着关键作用, 作为初级生产者, 森林湿地植物提供了次级生产者所需的物质与能量, 维持着湿地生态系统的正常运转, 是湿地生态系统中能量流动和物质循环的关键环节。对湿地植被种群和栖息环境的研究主要有两个方面, 一是研究具体的湿地植被种群和栖息环境的关系, 主要决定于湿地水环境化学因子、水深、基质、沉积物积累等; 二是研究种群在不同湿地间的差异, 而这种差异主要来自于水环境化学因子和生物间的相互关系, 如资源竞争、化感、共生等

[30]

[28-29]

学、环境科学、地理学后的一个新的研究热点, 人们正试图通

过不同的角度对湿地的结构、功能、过程、动态等各方面进行更深入的了解和认识, 从而找出使湿地的开发和保护相协调的方式。由于森林湿地不同于通常所说的湿地, 对森林湿地植物及其内在规律的研究愈加重要。森林湿地和森林湿地植物的保护和研究不仅是为了保持生态平衡, 保护生物多样性, 也是人类实现可持续发展的重要研究方向。参考文献

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。

目前大量的研究偏重于草本湿地植物, 而森林湿地植物

的研究成果主要集中在不同湿地生境下生物量的季节动态、生物量的组成结构、营养元素吸收和利用等方面。近年来, 对于森林湿地植物适应生境的生理、生态基础的研究成为热

[31]

点。我国的红树林生态系统研究达到了国际领先水平。4 森林湿地的研究意义 目前在有关湿地及森林湿地研究中, 科研人员把主要精力放在群落组成结构、生物多样性、生产力及退化植被恢复和保护等方面。存在的问题主要有不合理的开发利用导致森林湿地面积锐减、生态环境恶化、资源利用过度、生物多样性受损、景观严重丧失。森林湿地不仅在整个生态系统中是必不可少的, 它还是许多动植物资源生长繁育的场所, 是有重要价值的遗传基因库, 对维持野生物种种群有重要意义, 其潜在价值难以估量。由于对森林湿地的不合理开发利用, 导致森林湿地动植物生存环境的改变和破坏, 越来越多的生物物种, 特别是珍稀生物失去生存空间而濒危或灭绝, 物种多样性减少而使生态系统趋向简化, 系统内能流和物流中断或不畅, 削弱了生态系统自我调控能力, 降低了生态系统的稳定性和有序性。森林湿地的大量开发直接影响着生态环境, 伴随着森林砍伐等植被破坏, 导致风蚀、土壤沙化、盐渍化、水土流失及生态环境恶化, 进而威胁生物生存。生物多样性的破坏, 导致森林湿地景观严

[32]

重丧失。全面规划、合理利用森林湿地资源才是当前实现可持续发展的重要原则。

研究的意义在于让人们认识到森林湿地对大自然和人类社会具有重要作用和意义, 指出森林湿地面临的各种严重问题, 加大人们对森林湿地的研究和保护力度。

5 展望

湿地是近代史上遭受人类活动破坏最为严重的生态系统, 它是继其他生态系统如农业、林业、沙漠之后, 人类重视

(下转第9708页)

表1 加样回收率试验结果Table 1

组别Grou p 123456

图1 样品溶液紫外吸收光谱

789

加入量m g Add iti on a mou n t 3. 703. 703. 706. 366. 366. 3612. 6712. 6712. 65

Res ults of a dditio n recovery test

回收率

%Recovery rate 100. 2798. 6599. 4697. 8099. 0698. 4398. 5899. 2199. 13

样品含量实测总量测得量

mg mg m g Sa m p l e Totalm easured M easured conten t a m ount a m ount 5. 985. 985. 985. 985. 985. 985. 985. 985. 98

9. 699. 639. 6612. 2012. 2812. 2418. 4718. 55

18. 52

3. 713. 653. 686. 226. 306. 2612. 4912. 5712. 54

F i g . 1 The ultrav i o l et a bsor pti on s pectru m of sa m pl e s o l uti on

2. 4 精密度 精密度试验结果表明, RSD =1. 32%(n=6), 表明仪器精密度良好。

2. 5 重现性 重现性试验结果表明, 样品平均含量为5. 93

注:平均回收率为98. 95%; RS D 为0. 71%; n =9。

Not e :Th e average recovery rat e is 98. 85%; RS D is 0. 71%; n =9

.

图2 不同溶液高效液相色谱图F i g . 2

HPLC of different sol uti on

m g/m, l RS D =1. 18%(n=7), 表明方法重现性良好。

2. 6 稳定性 稳定性试验结果表明, RSD =0. 74%(n=6), 表明供试品溶液在12h 内稳定。

2. 7 加样回收率 由表1可知, 平均加样回收率达98. 95%, RS D 为0. 71%,表明回收率较高。

2. 8 样品含量 试验结果表明, 7批样品的含量分别为5. 89、6. 07、6. 05、6. 16、6. 12、5. 93、5. 94mg /m, l 平均含量为6. 02m g/m。l 3 结论

黄芩是临床上常用中药, 黄芩苷为其主要有效成分。黄(上接第9693页)

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芩在风感宁散中为君药, 故黄芩苷在制剂中含量较高, 需要

对其进行含量测定。试验结果表明, 用HPLC 法测定黄芩苷在制剂中的含量, 定量准确、简便, 回收率高, 可为风感宁散质量控制提供检测依据。参考文献

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