湿地草甸植被什么意思

0.3.1.1 草地与湿地的概念及其关系

（1）草地与湿地概念

不同的学者对草地的定义不同，但是学者们[10,11,12]均认为草地植被类型包括以草本植物为主的草原、草甸等群落和以木本植物为主的荒漠、灌丛等群落。区别是对草地功能范围的限定不同[10]。王栋认为，草地是生长或栽种牧草的土地，无论生长牧草株本之高低，亦无论所生长牧草为单纯之一种或混生多种牧草，皆谓之草地。[10,13,14]任继周将草地定义为着生饲用植物的土地。[15,16]

植物生态学的草地，通常指以草本植物占优势的植物群落[17]，包括草原、草甸、草本沼泽、草本冻原、草丛等天然植被，以及除农作物之外草本植物占优势的栽培群落。农学里的“草地”，主要指畜牧业的“资源”,包括以草本为主的植物群落、灌木和稀疏树木等可用于放牧的植被。[18]随着科学研究的深入，草地的研究对象扩大到了荒漠、沼泽、草丛、湿地乃至灌丛和疏林等群落。[10]

湿地是介于水体和陆地之间的生态交错区，是地球上生产力最高的生态系统之一。[19]有关湿地的定义比较多。1956年，美国鱼类和野生动物保护协会提出[20]，湿地是被潜水或暂时性积水所覆盖的低地，一般包括：草本沼泽,森林、灌丛沼泽,泥潭鲜沼泽,湿草甸,潜水沼泽以及滨河泛滥地，也包括生长挺水植物的潜水湖泊或潜水水体。加拿大学者定义为“湿地系指水淹或地下水位接近地表，或水分饱和时间足够长，从而促进湿成和水成过程，并以水成土壤、水生植物和适应潮湿环境的生物活动为标志的土地”[21,22]。《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称《湿地公约》）中，湿地指天然或人工的、永久性或暂时的沼泽地、泥炭地或水域，蓄有静止或流动、淡水或咸水水体。[21,23]王等认为，湿地是以挺水、浮叶等植物为优势种，由土地和水汇接而成，具有较高生产力和生物多样性的生态系统。[23]

综上所述，目前对湿地的定义基本都从水、土、植物三个要素进行界定[24]。综合以上研究成果，本研究认为，湿地生态系统是指天然或人工的、永久性或暂时的沼泽地、水域，具有较高生产力的特定生态系统。包括沼泽，湿草甸，湿草原，河边洼地或河漫滩草甸，生长挺水植物的浅水湖泊及其周边草甸，河流、湖泊等永久性水体，不包括输水河和人工运河。以此定义，银川平原湿地生态系统主要包括河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地四种类型。

湿地与草地是内涵不同的两个术语，也是两个不同的概念，草地包含湿地；区别是草地概念的范围更大、更广。

（2）草地与湿地的分类

中国草地类型的划分多采用植物群落学分类法：气候—土地—植被综合顺序分类法、土地—植物学分类法和植被—生境学分类法。[12]植物群落学分类法是按照草地植物群落特征，草地植被划分为草原（包括草甸草原、典型草原、荒漠草原、高寒草原）、稀树草原、草甸（包括典型草甸、高寒草甸、沼泽化草甸、盐生草甸）、草本沼泽、灌草丛（包括温性灌草丛、暖性灌草丛）、荒漠（包括灌木荒漠、半灌木、小半灌木荒漠、垫状小半灌木荒漠）等植被型。[10,24,25]任继周等以量化的气候指标——量级和湿润度为依据，提出气候—土地—植被综合顺序分类法，将中国草地划分为37个类，归并为10个类组。[15]陈佐忠等按照草地生态系统的特征、功能过程特点，将温带草地分为草原（草甸草原、典型草原、荒漠草原）、高寒草甸、高寒草原、沼泽生态系统（草本沼泽）、荒漠草地。[26]

银川平原草地植被类型有灌丛草地植被、草本植被、草地植被（包括草甸草原草本植被和典型草原草本植被、低湿草甸和沼泽草地）、疏林草地植被。草地类型有天然草地和人工草地，天然草地有草原、草甸、草丛、草本沼泽、荒漠、灌丛、疏林等；人工草地有草牧地、灌牧地、林牧地。[27]

从湿地国际分类标准来看，内陆湿地分为河流、湖泊、永久性的淡水草本沼泽、泡沼、泛滥地、草本泥炭地、苔原湿地、灌丛湿地，人工湿地分为水产池塘、水塘、灌溉地、农用泛洪湿地。国外湿地研究非常重视类型特征的分类表达，湿地分类比较多样。按照植被类型分为草本湿地、木本湿地和灌丛湿地等[28]。根据形成原因，湿地可分为自然湿地（原生湿地）和人工湿地（次生湿地）；根据水域地貌特征，可分为河流湿地和湖沼湿地等。王等借鉴任继周等提出的以生物气候要素作为分类指标的草原综合顺序分类法的优点，提出了依照生物气候—湿地基底物质结构—植被的内陆天然湿地的综合顺序分类方法[23]，从湿地类型的发生学关系对中国内陆湿地进一步完善了湿地分类体系。以此划分，银川平原湿地类型属于IIIC微温季节性类[24]。倪晋仁等根据湿地分类的植被类型，按照木本植被、灌木植被、草本植被将湿地分为草地、芦苇湖滩、落羽松湿地。[29]唐小平等根据湿地成因将全国湿地分为天然湿地和人工湿地，其中天然湿地划分为滨海湿地、河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地四类。根据重点湿地植被类型，淡水沼泽在第6级将草丛沼泽划分为沙草沼泽、禾草芦苇沼泽和杂草沼泽三类[28,29,30]，见表0-1。各种分类所选择的分类方法都是紧紧围绕研究内容进行的，因此针对性较强，也能够准确表达湿地类型基本特征和空间分异规律。

基于银川平原湿地主要类型且兼顾目前的研究积累，根据中国湿地分类国家标准，参考已有分类资料[31]，本研究将银川平原湿地分为自然湿地和人工湿地两大类，其中自然湿地包括河流湿地（主要为黄河）、湖泊湿地（面积大于8 hm2的永久性淡水湖，包括大的牛轭湖）、沼泽湿地（主要为芦苇沼泽）；人工湿地包括水塘湿地（包括农用池塘、蓄水池塘，一般面积小于8 hm2）和水产池塘（鱼、虾养殖池塘）。芦苇是银川平原湿地的优势种，分为大型芦苇、中型芦苇和小型芦苇，根据环境差异，中型芦苇可进一步划分为低地草甸中型芦苇和盐化低地草甸中型芦苇。[32]不同生长型芦苇分布在不同的湿地类型中，其群落特征有明显的差异。在银川平原湿地隐域性草地类型低地草甸和盐化低地草甸中，芦苇是优势种或伴生种，也是主要牧草。大型芦苇组成单种群群落；在草甸中，以芦苇为优势种的群落组成较单一；在盐碱草地中，以芦苇为主要伴生种的群落种类成分较为复杂，该类型是低地草甸向盐碱草地过渡的类型[31]，主要分布在银川平原北部和贺兰山山麓一带。

从湿地与草地分类来看，一些学者将草地分类的方法应用到湿地分类体系中，且草地和湿地类型中均包括湿草原、草甸、草丛、草本沼泽、灌丛。在天然群落中，湿地与草地共同包含的类型有湿草原、草甸、灌丛、草丛和草本沼泽。其不同点为：湿地不包括各类人工草地[10]。

表0-1　中国湿地分类国家标准

（3）草地与湿地的植被特征及功能

湿地是湿生植物组成的群落，在银川平原湿地生态系统中，以草本植物为优势，出现在湖区及湖周边地区、人工湿地水域及周围地区、河漫滩及河心洲地区、沼泽湿地等地带。[32]从植被类型来看，湿地和草地的植被类型及优势植物的生态特征、生活型、生态型和主要功能具有相似性，湿地资源属于草地资源的范畴，见表0-2。在银川平原湿地生态系统中，重点湿地植被芦苇是牛羊等反刍动物的好饲料。有关研究表明，芦苇的叶、花、茎、根都含有丰富的营养成分：戊聚糖、蛋白质、脂肪、碳水化合物、D-葡萄糖、D-半乳糖和两种糖醛以及十多种维生素。王庆基研究发现，芦苇饲料喂绵羊的采食率接近玉米青贮，孕穗前期营养价值最高。[33]高玉龙等研究发现，芦苇具有很高的营养价值，通过对简单晒干的芦苇青贮，可作为冬季反刍动物的饲料。[34]研究发现，芦苇在其幼嫩时期是草食家畜喜食的良好牧草，营养生长期粗蛋白含量在禾草中居于上等，为优良饲草，具有较高的饲用价值。[34，35]从湿地植物的功能来看，湿地属于各类草地定义中的草地类型。

许多学者研究湿地和草地时，将湿地和草地合并在一起，如三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放，温带湖泊周边湿地原生草地与人工林土壤碳释放差异性分析，苏北海滨湿地互花米草地上生物量动态[36~39]。有些区域将湿地功能区作为一种草地资源开发利用[40,41]，如甘肃省西南玛曲县黄河首曲湿地功能区,该县在湿地功能区发展草地畜牧业。贾若祥[42]等将我国限制开发区域分为森林生态功能区、草原（湿地）生态功能区、荒漠化生态功能区和荒漠化防治地区，提出我国草原湿地生态功能区主要包括:青海三江源草原草甸湿地生态功能区、东北三江平原湿地生态功能区、苏北沿海湿地生态功能区、四川若尔盖高原湿地生态功能区等。由此可见，贾若祥等研究中将湿地归为草地。

表0-2　草地和湿地优势植物的特征与功能

综上所述，从湿地和草地的定义、分类、优势植物、优势植物生活型及生态功能来看，湿地是一种草地资源。草地可以概括为以草本植物为主的生物群落。但是湿地和草地各有其内涵与研究范畴。湿地和草地二者既有重叠部分，也有不同部分。以草本植物为主的湿草原、草甸、沼泽、芦苇湿地属于湿地，也属于草地；以饲用植物为主的草地、草甸、草原属于草地资源，也属于湿地资源。因此，湿地和草地既不能互相代替，也不能终止使用，而是同时存在，各尽其责。在草地学中既要研究草地，也要探讨河畔草甸、湖沼草甸以及湿草原、草甸、沼泽等的利用与改良；在湿地研究中要论述和研究草地的利用与改良。

0.3.1.2 湿地生态系统碳汇原理

生态系统碳循环是指碳在生态系统中的迁移运动，包括物理、化学和生物过程及其相互作用驱动下，各种形态的碳在各个子系统内部的迁移转化过程，以及发生在子系统之间（如陆地和大气界面、海洋与大气界面等）的通量交换过程。其主要过程包括陆地和海洋生物圈的碳固定与呼吸排放，土壤圈的碳平衡，河流的碳运输以及海底和岩石圈的碳沉积等。就流量来说，全球碳循环中最重要的是CO2的循环，CH4和CO是次要的循环。[43，44]

湿地一直被认为是大气CO2的重要“碳汇”，是地球上重要的有机碳库，影响着重要温室气体CO2和CH4的全球平衡[45]。碳循环问题尤其是温室气体的“汇”与“源”问题是全球气候变化和陆地生态系统研究中的重要领域。不同类型湿地的碳循环和温室气体排放受植被类型、地下水位、气候、温度和水文周期变化等不同程度的影响，因此植物碳吸收与碳释放之间的平衡也会改变。[45，46]一方面，湿地植被能同化吸收CO2-C，形成大量有机碳的积累，而成为CO2的汇；另一方面，湿地释放CO2和CH4而成为温室气体的源。研究表明，湿地植物净同化的碳仅仅有15%被释放到大气，多数天然湿地都是CO2的净汇，是平衡大气中含碳温室气体的贡献者。[44,45,46]

0.3.1.3 湿地生态系统碳汇与碳源

（1）碳汇的内涵

碳是构成生物体的主要元素,碳循环及其空间分布与生态系统的维持、发展和稳定性机制有着密切的联系。[47]在《辞海》中，“汇”被解释为综合、合并、类聚，“源”被解释为水流所从出,引申为事物的来源。[47，48]碳汇（carbon sink）与碳源（carbon source）是两个相对的概念。

碳汇指碳元素的寄存体，如森林、海洋、湿地、土壤、草原等，碳源指自然界向大气中释放碳元素的根源，如动植物的呼吸、动植物遗体的分解、化石燃料的燃烧等[44,46，47]；《联合国气候变化框架公约》中指出，“汇”为从大气中清除温室气体、气溶胶或其前体的过程、活动或机制，“源”为任何向大气中释放产生温室气体、气溶胶或其前体的过程、活动或机制[47，49]。京都碳汇是指《京都议定书》认定的碳汇。京都碳汇特指在1990年之后直接由人类活动引起的土地利用变化和林业活动导致的生态系统固碳量增加，并以透明且可核查的方式做出报告，经专家组评审后得到的碳汇[46,50]。（IPCC，1998）CDM（Clean DevelopmentMechanism）碳汇是指基于清洁发展机制实施的减排或固持的碳增汇额度[46,50]。市场交易碳汇是指《京都议定书》中规定的CDM项目所形成的碳汇额度在国际市场上可以交易的碳汇[46,50]。李玉强等认为，陆地生态系统净生物群系生产量是全球变化研究中所使用的碳源与碳汇的概念，碳源与碳汇的转化主要受纬度、立地条件、地表覆盖等外界因素影响[49]；张莉等提出，碳汇指生态系统中的碳平衡处于不稳定的状态，碳的输入量大于输出量[51]。也就是说，要判断某一生态系统在某一时间点（时间段）是碳源还是碳汇，关键在于其与外部环境进行碳交换时所处的状态，如果输入量大于其输出量，则表现为碳汇；反之，则表现为碳源。

（2）湿地碳汇的内涵

湿地是分布于陆生生态系统和水生生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统，是自然界最富多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一[52]，具有独特的生态功能，对全球变化的响应十分敏感，被誉为“地球之肾”[53~56]，是大气CO2的重要碳汇[57]，其碳储量约为770×108 t，占到陆地生物圈碳素的35%，超过温带森林（159×108 t）[58]、热带雨林（420×108 t）和农业生态系统（50×108 t）的碳储量之和，是全球巨大的碳库[59]。

碳汇指温室气体从大气中清除的过程、活动或机制。碳汇功能是指生态系统以有机物质的形式暂时或永久性地储存碳的功能，具有储存碳功能的生态系统各组分或类型都为碳汇。

湿地生态系统碳汇指湿地植物通过光合作用将吸收的CO2以有机质的形式固定在植被或土壤中，在水分过饱和所造成的厌氧环境下，微生物对其残体的分解十分缓慢，从而发挥其吸收、固定CO2的功能，减少大气中CO2的浓度，达到减缓温室效应的作用。[46,50]湿地作为全球陆地生态系统的重要组成部分，在全球碳循环中扮演着重要的碳汇角色。湿地碳汇形式主要包括植被碳汇和土壤碳汇。

碳源指温室气体向大气中排放的过程、活动或机制[46,50]。湿地生态系统碳源则是指湿地生态系统向大气释放CO2和CH4等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的任何过程、活动和机制。[60]

0.3.1.4 湿地生态系统碳汇功能与碳源潜力

湿地生态系统碳汇功能是指湿地生态系统吸收大气CO2，减缓大气CO2浓度升高的生态系统功能。湿地生态系统的碳汇潜力指通过自然或人为因素的改变，使湿地生态系统在基准固碳水平基础上可能增加的固碳速率或者净固碳总量。[46,50]

0.3.1.5 湿地生态系统生物量

生物量：在一定时间内，湿地生态系统中某些特定组分在单位面积上所产生物质的总量，是指某一时刻单位面积内实存活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量[44]，通常用g/m2表示。

地上生物量：土壤以上的所有草木活体植物和木本活体植物生物量，包括茎、树桩、枝、树皮、籽实和叶。

地下生物量：所有活根生物量（包括根状茎、块茎和板根）。

0.3.1.6 湿地生态系统固碳量

广义的湿地生态系统固碳量，包括生态系统总固碳量和净生态系统固碳量。生态系统总固碳量是指植物光合作用固定转化CO2为有机碳的总量，它既可以是一定时间内的总初级固碳量，也可以是净初级固碳量。小尺度和短时间的典型生态系统净固碳量是指植被从大气中净吸收并储存于植物和土壤之中的碳总量，是总初级固碳量扣除各种呼吸碳排放的净吸收量，为净生物群系固碳量，而大尺度和长期的区域生态系统固碳量为区域生态系统净固碳量。[46,50]

0.3.1.7 生态系统现存碳储量

生态系统现存碳储量是生态系统长期积累碳蓄积的结果，包括生态系统现存的植物生物量有机碳、凋零物有机碳和土壤有机碳储量。生态系统碳密度指单位土地面积生态系统碳储量；植被碳密度指单位土地面积植被碳储量；土壤碳密度为单位土地面积土壤碳储量。[58，59]