在科技部脆弱生态系统项目的中期汇报会上的报告：关注中国东部的脆弱生态系统(081109)

研究基地
中科院黄河三角洲自然保护区湿地研究站
中科院江苏盐城海岸湿地定位观测系列断面 南京大学盐城国家级自然保护区滩涂观测站 南京大学大丰金海农场盐土农业试验站 华东师范大学东滩湿地恢复与重建实验站 复旦大学长江河口湿地生态系统野外观测站 复旦大学长江口九段沙新生湿地实验站 复旦大学全球碳通量东滩野外观测站
敬请各位专家 提出宝贵意见和建议
谢谢！
2006年，复旦大学在崇明东滩建立了“长江河口湿地生态系统野外观测站”
东南沿海是外来种入侵的重灾区
上海东滩国际重要湿地已经受到来自北美的
互花米草的大规模入侵，严重地威胁了本地 生物多样性的维持和生态系统健康
加拿大一枝黄花以惊人速度侵占了大面积陆
地生态系统
凤眼莲从江浙两省越界涌入黄浦江流域，连
年给黄浦江景观带来视觉污染
东部自然保护区建设相对落后
40 35 30 25 20 15 10 5 0
生态系统的结构与功能。
三峡大坝 鄱阳湖萎缩 太湖富营养化
崇明岛围垦
全球变化对东部的影响雪上加霜
全球变化
– 全球气候变暖，海平面升高 – 土地利用和快速城市化过程，热岛效应 – …… 近50年来，我国沿海海平面平均上升速率为 每年2.6mm，略高于全球海平面上升速率
（杨桂山， 2001 ）
总结：环境与生态问题
严重生态后果
已丧失海滨湿地约 120 万 公 顷 ， 城 乡 工
土
矿 占 用 湿 地 约 100 万
公顷，共占总面积
50%。
《中国湿地保护行动计划》 2000
湿地面积锐减
气
城市“热岛效应”
城市“浊岛效应”
生
过度收获
长江口掠夺性捕捞鳗鱼苗、蟹苗等，使渔业种质 资源近于枯竭
苏北每年数以几十万人计采挖沙蚕、贝类等，使 湿地严重受损，经济物种种群近于崩溃
垦
染
生 物 入 侵
气 候 变 化
食 物 网 结构改变
生 境 破碎化
水体富 营养化
生态系统结构 与功能的改变
海平面 上 升
人类干扰
前期研究基础
教育部
在长江流域和苏北平原湿地具有 研究优势
1.新生湿地形成、演变与保育 2.围垦、外来种对海滨湿地影响
国家海洋局
复旦大学 3.受损湿地修复、重建及示范 同济大学 4.长江流域水资源控制 南京大学 华东师范大学 浙江大学 中国科学院
重 巨 丰 土 富 要 大 地 的 后 生 生 备 物 态 产 资 多 屏 功 样 源 障 能 性
英国科学家研究表明（防止海岸侵蚀和风暴潮） 主要经济生物包括： • 海滨湿地水鸟约230种，占我国湿地鸟类的80% 我国目前潮间带滩涂面积约为207万公顷， • （Ma et al.，2004） 鱼类（鳗鲡、刀鲚、银鱼） 每年还新成陆3.3万公顷，为重要的后备土地 • 宽度在50米以上的盐沼，保护价值达 贝类（缢蛏、黄泥螺、河蚬、杂色蛤、文蛤、 • 海岸带有鱼类480种，浮游植物429种，浮游 四角蛤） 1万美元/公顷以上 （King & Lester, 1995） 资源。 • 3米高的海堤（+80米宽的盐沼） 甲壳类（中华绒螯蟹、锯缘青蟹、对虾） • 动物422种，底栖生物2000余种 • 《中国海岸带和海涂资源综合调查报告》1991 (《中国海岸带生物》, 1996) = 大型藻类（海带、紫菜） 12米高的海堤 （NRA, 1992）
特点 • 湿地（滨海、内陆） 占绝对优势 • 有许多重要的城市 群和经济圈
湿地和城市生态系统是中国 东部最有代表性的生态系统
丘陵山地
人工湿地 (库、塘、堰)
大陆海岸线1.8万公里 沿海滩涂面积354万公顷 以黄河三角洲、苏北平 原、长江河口面积最大
数据来自王自磐(2001)
图 例
河口沙洲湿地
整个战争”。
我国湿地处于需要抢救性保护阶段
我国学术界对湿地重要性
的认识远远不够，眼光还 盯在森林和草原生态系统 上。
绝大多数重要湿地还是研
究的空白。
到目前为止我国还没有一
个专门进行湿地研究的学 术机构。
Science 293：629-638, 2001
人 类 干 扰 过 度 收 获 围 污
生
1996
2001
黄河三角洲迅速发展的养殖业
生物多样性降低 渔业资源急剧下降 许多鸟类、鱼类、贝类、藻类处于濒 渤海现存底栖鱼类资源仅为50年代的1/10； 危状态；崇明东滩建国初越冬鸟类可达 中华绒螯蟹在长江已不再形成渔汛。 10万只，2004年不到1万只。（WWF）
生
生
生物入侵
米草（ Spartina spp.）在我国北起辽宁鸭绿江口， 南到广西合浦县均有分布。在苏沪浙闽地区造成 严重的生态后果（陈中义等，2004）
第一研究所 第二研究所
南京地理湖泊所 地理科学与资源 研究所
在东部近海与海岸带进行了长期调查、 研究和应用示范 1.污染物输移、转化及其生态效应与 在苏北平原湿地和黄河三角洲具有研究优势 监测管理 1. 潮滩湿地对全球变化的响应机理与定位观测 2.生态养殖、过度收获及其对生态系 2. 湿地的污染物界面过程、净化机理与生态服务 统的影响 3.海岸带受损生态系统的修复与整治 3. 土地利用/生态环境动态监测与评价
关注中国东部 生态系统的脆弱性
陈家宽、赵 斌 （复旦大学 生物多样性科学研究所） 赵建夫、尹大强 （同济大学 环境学院） 2008年11月9日
东部的生态系统 极其重要地位
中国东部*的生态系统及其特点
* 这里所指的中国东部是不包括中 国东北的其它区域
自然生态系统 人工生态系统
滨海湿地
城市
内陆湿地
农业
14 12 10 8 6 4 2 0
草 其 地 他 森 湖 林 泊 河 热 流 带 森 林 海 洋 海 岸 带 农 田 湿 地
服务功能价值 (万亿美元/年)
生态系统类型
地球上8种生态系统的服务价值比较 （Costanza et al. 1997）
海岸带的战略地位
海岸平原及大陆架浅海海域仅占全球表面积的8%，却提供了 全球生物生产量的26%和海洋渔业捕捞量的90%以上。
蓝藻死亡后，导致水体恶臭
水
2007年6月，太湖发生大规模蓝藻爆发
无锡市遭受了前所未有的饮用水危机
水
土
大规模围垦
崇 2003年，在国际重要湿地内 明 进行大规模围垦的场景 岛 东 滩
我国历史上近1300万公顷土地来自滩涂围垦， 上海市有62％由海滨湿地围垦成陆 上海年均造地速率（ 2.52万亩）远大于滩涂自 然淤涨速率（1.9万亩）
海岸带地区集中了2/3的大城市和50%的人口 海岸带集中了70%以上的大城市和60.5%的 城市人口 通常说的长三角15市，面积占全国的1.04%， 人口占5.9%，GDP占18.7%
在中国的国际重要湿地群中 东部占有重要的份额
我国拥有的国际重要湿地群包括
–青臧高原的高原湖泊湿地 –蒙新干旱区内陆湖泊湿地
水问题：水质恶化加剧，水体富营
养化导致大规模蓝藻爆发；
土问题：城市化速度过快，土地资
源紧缺，导致湿地遭大规模围垦
气问题：空气污染严重，热岛、浊
岛现象明显
生问题：外来物种入侵严重，生物
多样性遭破坏，食品安全令人担忧
世行对中国环境问题的研究报告
水
严重污染
我国海岸仅20个重点排污口经湿地排放的污水每天达 240多万吨 《中国海洋环境质量公报，2003》 建国以来浅海养殖面积增加124.4万公顷。盐城局部区 域养殖污染占入海污染物总量的81%（欧维新，2004）
东部生态系统的保护 所面临的挑战与对策
东部生态系统需要流域水平的科学管理
许多重大环境与生态学问题正是流域水平的问
题，如黄河断流、长江流域资源与环境问题等。
如果生态学家和管理专家不从全流域角度去思
考问题，就不可能解决越来越严重的长江流域 的资源与环境问题！
否者，我们可能会“赢得了一场战役，输掉了
黄河断流
黄河断流发生的频率不断增多，时间不断提前，断 流的地点也越来越远离河口。
黄河源头断流
长江流域性的环境问题
长江上游和主要支流的水利工程可能造成生态
灾害。
中下游湖泊围垦后改变了通江的性质，对江湖
洄游性鱼类的生存有致命影响。
全流域城市化过程与农业生产造成了严重污染。
大面积围垦与航道工程改变了河口自然特征与
–长江中下游浅水湖泊
–东北三江平原湿地
–东部沿海海滨湿地
东部生态系统 的脆弱性表现
城市生态系统脆弱性的体现
城市生态系统是寄生的、不完全的生态 系统，其中，物质和能量需要外源供给， 而废物需要输出。
供应
远距离
物质 能量
排 放
城市 废物
近距离
红树林正在遭到破坏
我国红树林面积已大大减少，
海岸正遭受海水侵蚀 由于红树林被破坏，海岸湿 地对风潮暴的阻挡能力大大 下降
黄浦江上游在打捞水葫芦
生
闵行抛荒地加拿大一枝黄花丛生
崇明东平森林公园中的水花生
崇明东滩被互花米草入侵
由于水、气、土污染导致农业 生态系统健康与食物安全受到威胁
农业生态系统有大量农药、化肥输入
许多数食物中都含有影响人类健康的残留物 过度追求高产导致农业生态系统本身极不健康
农产品出口受阻的主要原因是其质量和安全存在问题
同济大学长江流域水资源污染控制中心
浙江大学大榭岛人工湿地净化污水示范区 浙江大学镇海人工湿地净化污水示范区
结束语
• 前期，重视西部的脆弱生态系统保护是正确
的决策，也取得了许多傲人的成绩
• 但是，东部生态系统同样也存在其脆弱性，
受到人类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ自然的双重影响
• 下个阶段（十二五），应充分认识到东部生
态系统的脆弱性并大量加强其保护工作
重点实验室与重点学科

国家重点实验室 ( 3 个 ) 1. 河口海岸动力沉积和动力地貌综合国家重点实验室（华东师大） 2. 污染控制与资源化利用国家重点实验室（南大与同济共建） 3. 资源与环境信息系统国家重点实验室（中科院地理资源所） 部级重点实验室( 4 个 ) 1. 生物多样性与生态工程教育部重点实验室（复旦与北师大共建） 2. 地理信息科学教育部重点实验室（华东师大） 3. 海岸与海岛教育部重点实验室（南京大学） 4. 中国科学院湖泊沉积与环境重点实验室（中科院南京地理与湖泊所） 国家重点学科 ( 8 个 ) 1. 生态学（复旦、华东师大、浙大） 2. 植物学（南大） 3. 自然地理（华东师大，南大） 4. 环境科学（同济、南大）
潮间带滩涂湿地 泥沙质滩涂湿地 基岸海岸湿地
经济圈
生物礁湿地
东部海滨湿地类型、经济圈
海滨湿地生态系统
海、陆交错带
潮上带
潮间带
潮下带
海滨湿地是介于陆地与海洋之间的生态系统。包括： (1)沿海岸线分布的低潮时水深不超过6m的浅水区； (2)受海洋影响的陆域土壤水过饱和低地。
海滨湿地具 有强大的生 态服务功能
北 天 河 山 内 辽 吉 黑 上 江 浙 安 福 江 山 河 湖 湖 广 广 海 重 四 贵 云 西 陕 甘 青 宁 新 蒙 龙 古 江 京 津 北 西 宁 林 海 苏 江 徽 建 西 东 南 北 南 东 西 南 庆 川 州 南 藏 西 肃 海 夏 疆
各省市自然保护区面积占国土面积比例（％，至2004年底）