城市環(huán)境與非城市環(huán)境在自然環(huán)境和生物學特征征方面明顯不同。城市化改變了城市濕地的水文特征,并直接影響了濕地結(jié)構和功能。例如公路、排水渠等城市基礎設施的建設直接影響河流的水文特性,從而改變濕地生境的結(jié)構和功能,使周圍其他濕地和陸地生境產(chǎn)生連鎖反應。城市化改變了濕地生境生物學和化學特征,引起群落的物種組合、擴散能力、相互作用等發(fā)生變化。微環(huán)境的特有和稀有類型、特殊的森林在區(qū)域中受到限制。濕地斑塊大小、形狀和水文狀況對動物行為和植物的繁殖生態(tài)學起著重要的作用,城市區(qū)域和非城市化區(qū)域的植物區(qū)系和動物區(qū)系也會有所不同。
在城市化過程中濕地格局發(fā)生了變化,究其原因,既有自然力,也有人文動力,實質(zhì)上是這二種力的綜合作用,即:人—地系統(tǒng)動力學作用的結(jié)果。自然力是永恒的,并貫穿整個過程;人文動力,即人對濕地的改造利用,是隨著人類文明的發(fā)展由弱到強,并愈來愈廣泛、深刻地改變著濕地的面貌,以致在某個時期成為系統(tǒng)的主導力量。特別是當自然力和人文動力兩種因素合一時,濕地將會受到破壞,以至于整體毀滅。通過研究發(fā)現(xiàn),歷史時期對干旱區(qū)濕地的消長,漸變的干暖氣候的自然環(huán)境起到一定的作用,但是,最主要的原因還是為快速和突變的人類活動所主宰。
1.城市開發(fā)導致濕地面積減少,增加了內(nèi)部生境的破碎化
城市化是濕地面積減少的主要原因之一。隨著人口增長,松嫩平原農(nóng)業(yè)開發(fā)不斷向低河漫灘濕地逼近,城市和工業(yè)用水進一步減少了濕地的水源供應,濕地喪失和退化的速度十分驚人,漫灘上的湖泊數(shù)量和水面面積不斷減少。據(jù)遙感分析,該區(qū)濕地面積比建國初期減少了70%以上,濕地面積僅存65.2萬平方百米,局部地段濕地率減少為10%以下。美國農(nóng)業(yè)部門的研究表明,城市化過程都涉及到侵占和破壞濕地,并且美國全國已經(jīng)喪失了58%的濕地。舊金山地區(qū)自19世紀中葉開始開發(fā)以來,由于人口迅速增長,人類為生存而進行的圍海造田、城市建設、農(nóng)業(yè)開發(fā)等措施使?jié)竦孛娣e由原來的2萬平方百米減少到90年代的2000多平方百米。通過分析發(fā)現(xiàn)1992年至2001年北京海淀地區(qū)喪失了近90%的濕地,而且其內(nèi)部生境破碎化指數(shù)從1992年的0.812升到了2001年的0.951,這說明隨著北京城市的發(fā)展,不僅城市濕地面積迅速減少,而且濕地的生境也受到了嚴重威脅。
2.水污染和富營養(yǎng)化日益加劇,降低了濕地生物的多樣性
隨著城市發(fā)展,大量工業(yè)廢水、生活污水和化肥、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被排入河流等城市濕地中,水濕地生物多樣性造成了嚴重破壞。濕地資源的掠奪式開采和過度獵捕,以及工業(yè)廢水的污染和物種引進的干擾,不僅嚴重抑制濕地資源潛力和生態(tài)功能的發(fā)揮,也造成了生物多樣性的喪失及濕地生境的惡化。工業(yè)廢水的排放和農(nóng)藥的流失,直接導致水生生物大量死亡和重金屬等有害物質(zhì)在水生生物體中的富集;生活污水的排放和化肥的流失,則導致水體富營養(yǎng)化,使浮游生物的種類單一,甚至出現(xiàn)一些藻類爆發(fā)性生長,從而使整個生境惡化。同時沿海地區(qū)由于工業(yè)廢水和城市污水直接排海,導致了赤潮的屢屢發(fā)生,使魚蝦貝類大量死亡,在嚴重污染地段,如一些緊鄰排污口的潮間帶,有時甚至導致物種絕跡。
陳水華等(2000)在杭州進行的城市化對城市濕地水鳥群落的影響的研究結(jié)果顯示,食物的多樣性和人類干擾是決定濕地鳥類多樣性的最重要因子,同時水鳥的密度和多樣性均隨著城市化程度的提高而下降,而且水鳥中不存在真正適應城市化的物種,雖然有少數(shù)種類在中等城市化程度時數(shù)量相對較高,但隨著城市化程度的進一步提高,其數(shù)量逐漸下降。
3.盲目引進外來種,導致土著種的滅絕
在城市濕地的治理過程中,外來物種的盲目引進(包括非正常因素的人為引入),在很多地方已對當?shù)貪竦卦猩飵聿焕绊憽N覈蟛糠滞鈦砦锓N的入侵主要是由人為因素引起的,并已成為威脅區(qū)域生物多樣性與生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。外來入侵種引起的生態(tài)代價是造成本地物種多樣性不可彌補的消失以及物種的絕滅其經(jīng)濟代價是農(nóng)林漁牧業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量的慘重損失與高額的防治費用。一些早期引進的外來種已對一些濕地生物多樣性帶來威脅,例如大約于20世紀30年代作為飼料、觀賞植物和防治重金屬污染的植物引種的水葫蘆(Eichhorniacrassipes),現(xiàn)已成惡性雜草。昆明滇池水面上布滿水葫蘆,使得滇池內(nèi)的很多水生生物處于滅絕邊緣。20世紀60年代以前,滇池主要的水生植物有16種,到了20世紀80年代,大部分水生植物相繼消亡,魚類也從68種下降到30種。
4.不合理的土地利用方式降低了濕地的生態(tài)服務功能
城市濕地是城市重要的生態(tài)基礎設施,是城市可持續(xù)發(fā)展所依賴的重要自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲取自然服務的基礎。城市可持續(xù)發(fā)展依賴于具有前瞻性的市政基礎設施建設,如果這些基礎設施不完善或前瞻性不足,在隨后的城市發(fā)展過程中必然會付出沉重的代價。為了提高城市環(huán)境質(zhì)量,最近一些地區(qū)在城市建設中采取了填埋、掩蓋、河道人工化等河流治理措施。這些不合理的城市人工美化措施會降低城市濕地系統(tǒng)的生態(tài)服務功能和社會利用價值。例如,在一些城市,自然植被河岸變成水泥河道以后,其物種多樣性急劇減少,其水泥地面增加了熱島效應,幾乎喪失了改善區(qū)域環(huán)境等生態(tài)服務功能。
在城市化過程中濕地格局發(fā)生了變化,究其原因,既有自然力,也有人文動力,實質(zhì)上是這二種力的綜合作用,即:人—地系統(tǒng)動力學作用的結(jié)果。自然力是永恒的,并貫穿整個過程;人文動力,即人對濕地的改造利用,是隨著人類文明的發(fā)展由弱到強,并愈來愈廣泛、深刻地改變著濕地的面貌,以致在某個時期成為系統(tǒng)的主導力量。特別是當自然力和人文動力兩種因素合一時,濕地將會受到破壞,以至于整體毀滅。通過研究發(fā)現(xiàn),歷史時期對干旱區(qū)濕地的消長,漸變的干暖氣候的自然環(huán)境起到一定的作用,但是,最主要的原因還是為快速和突變的人類活動所主宰。
1.城市開發(fā)導致濕地面積減少,增加了內(nèi)部生境的破碎化
城市化是濕地面積減少的主要原因之一。隨著人口增長,松嫩平原農(nóng)業(yè)開發(fā)不斷向低河漫灘濕地逼近,城市和工業(yè)用水進一步減少了濕地的水源供應,濕地喪失和退化的速度十分驚人,漫灘上的湖泊數(shù)量和水面面積不斷減少。據(jù)遙感分析,該區(qū)濕地面積比建國初期減少了70%以上,濕地面積僅存65.2萬平方百米,局部地段濕地率減少為10%以下。美國農(nóng)業(yè)部門的研究表明,城市化過程都涉及到侵占和破壞濕地,并且美國全國已經(jīng)喪失了58%的濕地。舊金山地區(qū)自19世紀中葉開始開發(fā)以來,由于人口迅速增長,人類為生存而進行的圍海造田、城市建設、農(nóng)業(yè)開發(fā)等措施使?jié)竦孛娣e由原來的2萬平方百米減少到90年代的2000多平方百米。通過分析發(fā)現(xiàn)1992年至2001年北京海淀地區(qū)喪失了近90%的濕地,而且其內(nèi)部生境破碎化指數(shù)從1992年的0.812升到了2001年的0.951,這說明隨著北京城市的發(fā)展,不僅城市濕地面積迅速減少,而且濕地的生境也受到了嚴重威脅。
2.水污染和富營養(yǎng)化日益加劇,降低了濕地生物的多樣性
隨著城市發(fā)展,大量工業(yè)廢水、生活污水和化肥、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被排入河流等城市濕地中,水濕地生物多樣性造成了嚴重破壞。濕地資源的掠奪式開采和過度獵捕,以及工業(yè)廢水的污染和物種引進的干擾,不僅嚴重抑制濕地資源潛力和生態(tài)功能的發(fā)揮,也造成了生物多樣性的喪失及濕地生境的惡化。工業(yè)廢水的排放和農(nóng)藥的流失,直接導致水生生物大量死亡和重金屬等有害物質(zhì)在水生生物體中的富集;生活污水的排放和化肥的流失,則導致水體富營養(yǎng)化,使浮游生物的種類單一,甚至出現(xiàn)一些藻類爆發(fā)性生長,從而使整個生境惡化。同時沿海地區(qū)由于工業(yè)廢水和城市污水直接排海,導致了赤潮的屢屢發(fā)生,使魚蝦貝類大量死亡,在嚴重污染地段,如一些緊鄰排污口的潮間帶,有時甚至導致物種絕跡。
陳水華等(2000)在杭州進行的城市化對城市濕地水鳥群落的影響的研究結(jié)果顯示,食物的多樣性和人類干擾是決定濕地鳥類多樣性的最重要因子,同時水鳥的密度和多樣性均隨著城市化程度的提高而下降,而且水鳥中不存在真正適應城市化的物種,雖然有少數(shù)種類在中等城市化程度時數(shù)量相對較高,但隨著城市化程度的進一步提高,其數(shù)量逐漸下降。
3.盲目引進外來種,導致土著種的滅絕
在城市濕地的治理過程中,外來物種的盲目引進(包括非正常因素的人為引入),在很多地方已對當?shù)貪竦卦猩飵聿焕绊憽N覈蟛糠滞鈦砦锓N的入侵主要是由人為因素引起的,并已成為威脅區(qū)域生物多樣性與生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。外來入侵種引起的生態(tài)代價是造成本地物種多樣性不可彌補的消失以及物種的絕滅其經(jīng)濟代價是農(nóng)林漁牧業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量的慘重損失與高額的防治費用。一些早期引進的外來種已對一些濕地生物多樣性帶來威脅,例如大約于20世紀30年代作為飼料、觀賞植物和防治重金屬污染的植物引種的水葫蘆(Eichhorniacrassipes),現(xiàn)已成惡性雜草。昆明滇池水面上布滿水葫蘆,使得滇池內(nèi)的很多水生生物處于滅絕邊緣。20世紀60年代以前,滇池主要的水生植物有16種,到了20世紀80年代,大部分水生植物相繼消亡,魚類也從68種下降到30種。
4.不合理的土地利用方式降低了濕地的生態(tài)服務功能
城市濕地是城市重要的生態(tài)基礎設施,是城市可持續(xù)發(fā)展所依賴的重要自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲取自然服務的基礎。城市可持續(xù)發(fā)展依賴于具有前瞻性的市政基礎設施建設,如果這些基礎設施不完善或前瞻性不足,在隨后的城市發(fā)展過程中必然會付出沉重的代價。為了提高城市環(huán)境質(zhì)量,最近一些地區(qū)在城市建設中采取了填埋、掩蓋、河道人工化等河流治理措施。這些不合理的城市人工美化措施會降低城市濕地系統(tǒng)的生態(tài)服務功能和社會利用價值。例如,在一些城市,自然植被河岸變成水泥河道以后,其物種多樣性急劇減少,其水泥地面增加了熱島效應,幾乎喪失了改善區(qū)域環(huán)境等生態(tài)服務功能。