湿地学科是一门新兴的学科,目前基础较薄弱,急需加强对湿地研究的方法体系进行系统整理。任何一门科学研究都需要采用正确的方法,也是得到正确结果的途径。湿地研究法是以解决湿地问题为目标的通用理论和方法体系,包括环境、阶段、任务、目标、工具、方法、技巧等,直接影响到研究的水平,是开展湿地研究的一项基础工作。由于湿地多样而复杂,而研究目的和认识水平不同,对研究方法的应用也就不同,同时研究方法随着时间、地点、环境的变化也发生着变化。
《湿地研究法》内容不仅包含湿地植物、动物、水、土壤、气象环境、沉积物、微生物等湿地元素,而且还应用自动化、信息化技术,包含了湿地研究的3S技术和湿地大数据研究方法。
《湿地研究法》将为行业科研机构、大学、管理部门提供一本基础科研和生产实践用书。
湿地是一个自然体,是一个十分复杂的生态系统,由于湿地构建主体多样而复杂,使人们对湿地难以达到这样一个统一的认识:什么是湿地?
1971年2月2日,来自18个国家的代表在伊朗南部海滨小城拉姆萨尔签署了一个旨在保护和合理利用全球湿地的公约——《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(Convention on Wetlands of International Importance Especially as Waterfowl Habitat),简称《湿地公约》,该公约于1975年12月21日正式生效。1992年1月3日中华人民共和国国务院决定加入《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(国函[1992]1号),明确执行该公约的具体事宜,林业部负责组织、协调。《湿地公约》第一条第一款规定:为本公约之目的,湿地是指,不问其为天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动的淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过6米的水域(Fo.the purpose of this convention wetlands are areas of marsh, fen, peatland or water, whether natural or artificial, permanent or temporary, with water that is static or flowing, fresh, brackish or salt,in-cluding areas of marine water the depth of which at low tide does not exceed six metres)。这个湿地的概念还是被公认的。从这个概念可以看出,湿地应该是连续或不连续的、具有一定面积的水域,并能在地上与地下进行物质和能量交换,是自然界中具有特殊作用的水与土壤的结合体,也是多个自然生态系统的集合体。
科学词汇“湿地”,也是一个舶来品,在我国出现在20世纪初。1912年12月,天翼《湿地可化良田》刊于中华基督教青年会主办《进步》杂志第3卷第2期113-114页。在整个20世纪,新疆伊犁河谷湿地、云南开蒙湿地、陕西延安南泥湾湿地、黑龙江三江平原湿地等被大面积或全部开垦,鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖、洪湖等湖泊被围垦或开垦、填埋,大面积湿地减少或消失,一些湿地作为储水罐和调节器的功能逐渐减小或者消失。科学词汇“保护湿地”在我国则是出现在1972年翻译的《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》。《野生动物》杂志在1986年第2期、第3期介绍了《世界湿地保护概况——介绍拉姆萨尔(Ramsar)公约》,使人们知道了湿地也需要保护,湿地问题已经成为关乎民族延续和可持续发展的重大问题。
进入21世纪,保护湿地引起了党中央、国务院的高度重视。2000年11月8日,由国家林业局牵头,外交部、国家计委、财政部、农业部、水利部等17个部委共同参与制定并发布《中国湿地保护行动计划》,这是一个中国保护湿地的国家标志,中国保护湿地进入了一个崭新阶段,保护湿地成为国家和全社会的共识。2004年2月,经国务院批准,国家林业局公布了由10个部门共同编制的《全国湿地保护工程规划》;2016年11月30日,国务院办公厅印发了《湿地保护修复制度方案》(国办发[2016] 89号);2017年5月11日,国家林业局、国家发展改革委、财政部、国土资源部、环境保护部、水利部、农业部、国家海洋局印发了《贯彻落实(湿地保护修复制度方案)的实施意见》(林函湿字[2017] 63号),保护和修复湿地已经成为国家行动。2017年10月24日,《中国共产党章程》(修订)明确提出:“中国共产党领导人民建设社会主义生态文明。树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,增强绿水青山就是金山银山的意识,坚持节约资源和保护环境的基本国策,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,坚持生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。着力建设资源节约型、环境友好型社会,实行最严格的生态环境保护制度,形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式,为人民创造良好生产生活环境,实现中华民族永续发展”。在国家层面,2017年开始第三次全国国土调查单独设立了“湿地类”,将土地利用现状中水田、红树林地、森林沼泽、灌丛沼泽、沼泽草地、盐田、河流水面、湖泊水面、水库水面、坑塘水面、沿海滩涂、内陆滩涂、沟渠、沼泽地归为湿地。但是,要看到的是湿地的保护与开发这一问题仍然存在,仍在博弈中。要使保护湿地像保护人类自身的肾一样,我国要走的路还很长、很长,任务还很重、很重。
我在2012年陕甘宁边区林业发展历史研究时对陕北高原湿地南泥湾调查和2015年、2017年在新疆额尔齐斯河科克托海湿地自然保护区、内蒙古图牧吉国家级自然保护区综合科学考察和总体规划时,由于对湿地认识不同,一起参加考察的同志和基层的同志共同反映需要一部系统研究湿地方法的书籍,这成为大家一个共同的需求。
2016年7月,我们完成对新疆额尔齐斯河科克托海湿地自然保护区综合科学考察和总体规划后,我被组织调到中国林业科学研究院工作,正好中国林业科学研究院湿地研究所李春义也在对湿地研究的方法体系进行系统整理,这样,我们共同把《湿地研究法》编研作为一项重要的工作。
李春义:中国林业科学研究院湿地研究所副研究员,主要研究方向湿地研究方法论、湿地生态学、湿地资源管理。
栾晓峰:北京林业大学生态与自然保护学院教授,主要研究方向自然保护地建设与管理、生物多样性保护与利用、保护规划理论与方法、资本评估和信息系统建设。
陆梅:西南林业大学副教授,主要研究方向湿地生态学、土壤生态学和湿地土壤微生物等。
前言
第一章 湿地调查方法与技术
第一节 湿地调查分类与内容
一、调查分类
二、调查内容
三、调查时间
第二节 湿地类型及其边界界定
一、湿地分类
二、边界确定
第三节 湿地调查因子分类标准
一、地貌类型
二、土壤分类
三、泥炭厚度分类
四、地表水水质分类
五、地下水水质分类
六、其他调查因子标准
第四节 湿地调查指标与方法
一、一般调查
二、重点调查
第五节 无人机调查技术
一、无人机概况
二、无人机调查特点与流程
三、无人机在湿地调查中应用与分析技术
参考文献
第二章 湿地植物
第一节 湿地植物调查方法
一、样地设置和描述
二、植物群落调查与观测
三、湿地植物群落生物量和第一性生产力测定
第二节 湿地藻类调查与测定
一、浮游藻类测定
二、着生藻类测定
三、藻类多样性计算
四、叶绿素和藻蓝素测定
第三节 湿地物候观测
一、观测方法
二、物候观测
三、气象水文现象观测
第四节 湿地植物凋落物
一、凋落物测定方法
二、分解速率及阶段性变化
三、气候因素及土壤动物对凋落物分解的影响
第五节 湿地植物根际
一、植物根系观测与采集
二、植物根系原位置观测
三、植物根系形态与活力
四、根系分泌物收集、分离与鉴定
参考文献
第三章 湿地动物
第一节 湿地兽类调查方法
一、大型兽类
二、小型兽类
第二节 湿地爬行、两栖类调查方法
一、爬行类调查方法
二、两栖类调查方法
第三节 湿地鱼类种类和数量调查方法
一、鱼类样品采集
二、鱼类种类鉴定
三、鱼类数量调查方法
……
第四章 湿地水体
第五章 湿地土壤
第六章 湿地沉积物
第七章 湿地微生物与酶
第八章 湿地气象与大气环境
第九章 湿地动态演变与“4S”技术
第十章 湿地大数据
附录