“长江河口湿地生态系统野外科学观测研究站”申请书

“长江河口湿地生态系统野外科学观测研究站”申请书

一、野外站概况

1．区域代表性、生态系统类型或学科代表性

“长江河口湿地生态系统国家野外站（拟建）”是我国东部海滨湿地类型的野外站。海滨湿地是介于陆地与海洋生态系统间的复杂自然综合体，其范围包括沿海岸线分布的低潮时水深不超过6米的滨海浅水区和受海洋影响的陆域土壤水过饱和低地。根据Ramsar公约的分类，我国的海滨湿地有10种类型；王自磐（2001）根据海滨湿地的地理特征和生态结构，将我国海滨湿地分成以下5种类型：河口沙洲湿地（主要分布在黄河、长江、珠江三角洲地带）、潮间带滩涂湿地（主要分布在辽东湾、渤海湾、莱州湾、苏北滩涂、乐清湾等地）、泥沙质滩涂湿地（主要分布在杭州湾、三门湾、闽江口等地）、基岸海岸湿地（主要分布在辽宁和山东半岛、浙东、福建、两广等地）和生物礁湿地（包括红树林湿地和珊瑚礁湿地两种类型，主要零星分布在福建、海南、台湾、雷州半岛、广西和南海诸岛）。

长江河口湿地面积有2000余平方公里，最著名的有崇明东滩湿地（国际重要湿地，编号为1144号，并已通过国家级自然保护区评审）面积300余平方公里、九段沙湿地（已通过国家级自然保护区评审）面积420余平方公里、大小金山岛（市级自然保护区）以及南汇东滩和崇明西部滩涂等。长江每年从其上游带来4．68亿吨泥沙（现不足1亿吨），其中50%左右沉积在长江口，成为河口湿地生态系统发育、演替的基础。受潮汐推顶，长江南北两支径流在东滩形成旋转流，流速缓慢，同时由于涨落潮时，潮水流速和含沙量巨大差别，使滩涂淤长迅速，每年向东海延伸数十米至200米，每年新增滩涂约5平方公里。

我国有大小1000多条河流流入海洋，因此形成了形形色色的河口湿地生态系统，长江、黄河、珠江等河口湿地生态系统都是世界上著名的河口湿地生态系统。这种类型的生态系统有以下基本特征。

（1）开放性：与陆地、海洋生态系统的物质交换频繁，表现在与相邻生态系统之间的碎屑、颗粒有机物、水溶性营养物和生物迁移，水流、潮汐、海陆风等物理能不断加剧这种物质交换过程，因此其生物地球化学循环过程易变。

（2）敏感性：从外部来看，由于受海陆双重作用，河流、波浪、潮汐和海水盐度等都对其形成和发育有重要影响；从内部来看，该生态系统中植物群落组成种类较少、结构相对简单，因此任何一个关键种多度的变化将强烈地影响整个生态系统的结构与功能。

（3）脆弱性：河口湿地生态系统的维持常常取决于水文、地形、地貌特征，因此人类活动对这三要素的任何干扰，都将显著地改变河口湿地生态系统的命运。

（4）复杂性：由于河口湿地是河流、海洋和陆地的交汇区，其空间边界在时间上多变（有时甚至边界不明显）、维系其生态系统功能的生态系统过程多样、食物网结构复杂、时间和空间上的变异性高，自然过程与人类活动对其产生叠加效应。

长江河口湿地由于受长江水流和潮汐相互作用，海滨湿地生态系统受规律性的咸淡水相互作用，植被以大面积的海三棱藨草和芦苇群落为特点，并有大面积互花米草群落分布。这个地区风暴潮的频度和强度较大，对该区域海滨湿地生态过程产生了极为重要的影响。另外，这个区域大面积的围垦，强度捕捞，严重氮、磷污染是最主要的人类干扰方式。

2．“长江河口湿地生态系统国家野外站（拟建）”的地理位置和自然概况

该国家野外站位于上海市崇明岛东部的东滩国际重要湿地和上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区内，地理位置为N 31°25′～31°38′，E 121°25′～122°05′，包括北八滧、东旺沙和团结沙3部分。它处于中亚热带向北亚热带过渡的东亚季风盛行区，冬季11月到次年2月盛行西北风，频率大于40%；3月为冬季风向夏季风过渡的月份，4月份开始多为东南风。其年平均温度为15．3℃，年降雨量为1022．1毫米，年平均日照为2080．4小时。崇明东滩处于非正规半日浅海潮区，昼夜有两次潮汐作用。最高潮位为5．8米，最低潮位为－0．19米。平均潮差为2．7～3．5米，属于潮汐作用显著的中潮区。潮水的冲刷作用使滩涂上形成了很多大小不一的潮沟。潮沟在滩涂上呈树枝状分布，是潮水涨落的主要通道。崇明东滩水流的盐度受潮汐作用和长江下泄的淡水影响。南部水流的含盐量较低，约为0．02%～0．3%；北部水流的含盐量较高，约为0．14%～1.52%。

崇明东滩的群落结构相对较为简单，优势植物为海三棱藨草和芦苇，这两个物种具有十分重要的生态功能。海三棱藨草不仅促使泥沙淤积，从而增加滩涂淤涨速度，还具有丰富的营养，是迁徙鸟类重要的食物来源；而芦苇为大量鸟类提供了避风场所，同时也因其生产力大，对湿地的营养循环起着重要的作用，此外芦苇对温室气体的消除起着重要作用，其CO₂固定量是其CH4释放量的200倍以上。另外，还分布有藨草（Scirpus triqueter）、糙叶苔草（Carex scabrifolia）和碱蓬（Suaeda glauce）等植物。随着滩涂的不断淤长，早期形成的滩涂逐渐远离潮水的影响，形成了明显的从原生裸地（光滩）到海三棱藨草群落到芦苇群落的原生植被演替。

但自从引种互花米草以来，短短几年时间内，互花米草在东滩的扩张速度十分迅速。目前芦苇和互花米草成斑块状分布，有些地方甚至只有互花米草，偶有混生现象，从而形成了从原生裸地到海三棱藨草群落到芦苇和互花米草群落的次生植被演替。

3．崇明东滩是建设海滨湿地生态系统“国家野外站”的理想地点

作为站区主要是考虑到以下几点：①这个地区的湿地生态系统具有很强的原生性；②崇明东滩是新生的河口湿地，历史短，目前仍在不断淤涨中，整个生态系统正在进行着快速演替，这里的植物群落结构比较简单，便于控制和操作；③生物多样性极其丰富，特别是鸟类和水生生物，是非常重要的生态敏感区，为国际重要湿地和国家级自然保护区；④湿地代表了陆地生物碳库的最大组成部分，其对全球碳循环有着重要作用，而东滩湿地是典型的河口型湿地，其主要生态服务功能是营养循环功能；⑤已有50余年科学研究的积累；⑥离上海市区非常近。

4．在国际、国家和部门中的地位

（1）建立“长江河口湿地生态系统国家野外站”有国家重大需求。

尽管湿地只占地球表面的1.5%，但它却提供了全球可更新生态系统服务价值的40%（Costanza et al．，1997），其中海滨湿地（如盐沼、河口湾等）又是生态系统服务功能最强的湿地生态系统类型。我国的大陆海岸线长达1．8万公里，沿海滩涂380万公顷（《全国海洋经济发展规划纲要》，2003），其中尤以环渤海湾、苏北沿岸、长江和珠江河口湾等区域面积最大。海滨及其周边地区是我国人口密集、经济发达的区域，仅环渤海湾、长三角和珠三角三大经济圈的人口就占全国总人口的五分之一，经济总量占全国的一半以上。由于人类活动强度大，我国海滨湿地生态系统已严重受损，50年来面积已减少50%，现在正面临着多重威胁，因此加强海滨湿地生态系统特别是长江河口湿地生态系统保护和修复中的重大科学问题研究，是我国目前正在进行的大规模生态建设和发展湿地科学的迫切需要。

长江河口湿地生态系统是长三角经济圈最重要的生态资源之一，也是重要的生态屏障，具有调节水文过程、改善水质、支持植被、提供动物栖息场所等生态服务功能，对全球生物多样性的维持也起重要作用。以鸟类为例，栖息于东滩湿地的鸟类约有200余种，最多时每年越冬鸟类多达100万只，长江河口湿地为迁徙鸟类提供了重要的繁殖地、中途停歇地和越冬地，对于亚太地区迁徙鸟类完成其完整的生活史过程具有不可替代的作用。同时，健康的长江河口湿地生态系统是我国长江流域和近海养殖业可持续发展的重要保障，也是渔业资源保护的基础。由于河流径流的泥沙淤积，每年还新成陆5万余亩，使得长江河口湿地成为长三角经济圈重要的后备土地资源。

长江河口湿地生态系统正面临着人类活动的多重威胁。由于长三角经济圈地区人口密集、城市化过程迅速、经济高速发展、土地资源短缺等原因，湿地生态系统面临着前所未有的威胁。①过度收获和捕捞。过度收获和捕捞导致了主要经济物种种群衰退与崩溃。以崇明岛的水产品产量为例，从1969年到1981年，每年水产品产量为7453吨；1982年至1994年，平均每年为600吨；到1998年，水产品产量仅为200吨；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。②污染。长江河口湿地是长江流域污染向海洋排放的重要通道，上游生活污水、工农业废水的大量排放以及近海海水养殖业的迅猛发展对河口湿地造成严重污染。我国长江河口海域水质不断恶化，赤潮发生次数增加，面积扩大。③机械性生境破坏。人类活动以多种机械性方式破坏生境，如围垦、大型水利工程、资源开采、港口码头建设等，其中在长三角经济圈地区，围垦是造成湿地大面积减少的最主要原因。围垦造成生境破碎化或丧失，改变海滨湿地的物理环境，严重威胁主要功能群生存。④外来种入侵。由于长江河口湿地地区人类活动频繁以及空生态位的存在，为外来物种的入侵创造了大量的机会和条件，所以是生物入侵的重灾区。我国所公布的16种外来入侵种中，大多分布在我国沿海地区。例如，1979年引入的互花米草（Spartina alterniflora），通过人工种植和自然扩散迅速传播，已在江、沪、浙、闽等地区造成了严重的生态后果，并给水产养殖业带来了巨大的经济损失。⑤全球气候变化。近百年来，我国气候在不断变暖，平均气温上升0．4～0．5℃，且今后我国气候将继续保持变暖趋势。到2020—2030年，全国平均气温可能上升1．7℃；到2050年，全国平均气温将可能上升2．2℃。气候变暖导致海平面明显上升，在过去100年间，我国海平面上升了20～30厘米，其中近50年平均上升速率为每年2．6毫米，略高于全球海平面上升速率。这种海平面上升趋势将使长江河口湿地遭受着严重侵蚀和海水入侵，风暴潮和台风的频繁发生直接威胁着沿海区域的生态安全。

人类活动下海滨湿地的保护与修复迫切需要基础研究支撑。中央政府正密切关注我国湿地的保护与修复问题，已将许多重要湿地批准为国家和省级自然保护区，并申报了一批国际重要湿地，其中9个为海滨湿地，占我国国际重要湿地总数的42．9%；开展了全国性的大规模、系统的海岸带调查，划分了海洋生态功能区；对严重受损的海滨湿地生态系统实施了生态修复示范工程；海洋“863”计划也有相关的技术攻关；《中国湿地保护行动计划》将其列入优先名单；一些著名的国际组织，例如GEF、WWF、UNDP、WB等，也支持中国政府进行海滨湿地管理、培训等能力建设。但是，海滨湿地生态系统保护与修复中的一些重大科学问题仅有一些零星的研究，因此难以为保护和修复提供坚实的科学支撑。

（2）我国已建的湿地生态系统类型国家野外站很少，河口湿地生态系统类型是空缺。

（3）建立“长江河口湿地生态系统国家野外站”在国际上的地位。

我国湿地生态系统的科学研究与国际上有较大差距，该野外站建立将有助于建立适应于我国海滨湿地生态系统特征的研究体系，推动湿地科学的发展；在海滨湿地生态系统保护与修复研究中的方法论、受损机理、修复途径等前沿领域开展原创性工作；推动保护生物学、恢复生态学、生态工程学和生态系统生态学等相关学科的发展。该野外站目前的科学研究已在上海市的生态建设中起了重要作用，出版和发表了重要的著作和论文，培养了一批优秀人才，有一定的国内外影响。

二、研究方向与定位

1．研究方向

（1）生物多样性及其生态系统功能。

利用长江河口新生湿地生态系统快速演替的特点，用海图资料和遥感数据等研究其历史变迁，用沉积学、环境磁学、同位素技术等方法研究生态系统演替中泥沙沉积的过程及其与生物（尤其是植被）相互作用的机制，揭示新生海滨湿地快速发育的特殊规律，以及生物多样性发生、发展和维持机制及其对区域环境的作用。

从剖析河口湿地生态系统的物种组成与关键功能群着手，研究基于碎屑的营养系统、基于植物的营养系统及其复合体，阐明河口湿地生态系统复杂的食物网结构及其动态，揭示其营养动力学机制，以及关键功能群的动态对生态系统功能的影响。

（2）河口湿地生态系统对全球变化的响应。

研究潮汐、盐度等水文地质条件和全球变化对崇明东滩碳通量的影响。通过长期监测崇明东滩碳通量的变化，更加精确地揭示全球变化背景下河口湿地碳的源汇过程。

外来植物互花米草入侵对崇明东滩碳源汇格局的影响。利用多种高分辨率遥感数据高精度反演外来植物群落的分布和生态系统的结构特征，并推算区域碳储量；设定长期监测样线，通过地面测量，采用群落替代的方法，估算互花米草入侵后湿地生态系统碳通量变化，并考察其影响程度。

2．建站的目标和任务

（1）目标：建立国内外科学家进行生态学、环境科学、地学等多学科的交叉与综合研究平台，揭示河口湿地生态系统的健康特征，阐明人类干扰和全球变化下河口湿地生态系统的受损过程与机制；建立符合我国自然地理特征和国情的河口湿地保护与修复的理论与技术体系，为我国河口湿地资源可持续利用和区域生态安全提供决策依据；坚持长期定位观测，获得规范、全面的科学数据，提高我国生态系统生态学研究水平和质量，发展我国湿地科学。

（2）任务：

●建立长江河口湿地生态系统数据（包括图像）库，实现数据共享；

●从时间序列和空间序列两方面建立河口湿地生态系统的健康参数与评价体系；

●比较研究人类干扰方式和全球变化对河口湿地生态系统的主要功能群和生态过程的影响，揭示其受损机理，提出合理利用我国河口湿地资源的科学方案；

●在人类活动和全球变化下河口湿地食物网结构与营养动力学变化规律与自然调节等理论问题上有所突破；将涡度相关技术应用于河口湿地研究，并结合稳定同位素技术研究生态系统的物质循环与食物网结构，建立湿地研究的新方法体系；

●形成一支在湿地科学领域能解决重大问题，满足国家重大需求的优秀科研群体；

●出版《长江河口湿地生态系统研究》系列专著，在国内外刊物上发表一批有影响力的科学论文，并力争发表若干篇国际权威刊物上的论文。

（3）预期贡献：

●为人类活动下河口湿地生态系统保护与修复提供科学依据与方法；

●为我国河口湿地生态系统管理提供数据库和管理模式；

●为我国河口湿地巨大生态服务功能的发挥、海洋渔业的可持续发展、沿海经济带生态安全的实现提供理论支撑；

●为我国跻身于国际湿地科学前沿领域奠定基础。

三、基础条件

1．野外站发展简史

●1998年，复旦大学建立长江河口湾生物多样性野外定位站；

●1998年，上海市生物多样性数据建成并通过因特网对外发布；

●1999年，设立两条永久样带，研究围垦对东滩主要功能群的影响；

●2002—2003年，为申报上海九段沙湿地国家级自然保护区完成科学考察、总体规划、功能分区等一系列工作，并获得成果；

●2004年，本站提出的九段沙湿地生态系统保护与修复列为上海市科技重大项目；

●2004年，与东滩鸟类自然保护区正式签订协议，共享科研条件与生活设施；

●2004年7月，建成全球碳通量东滩野外观测站，数据通过因特网发布；

●2005年，本站提出的崇明生态岛建设科技支撑体系被列为上海市重大项目；

●2005年6月，依托本野外站成立了上海市湿地生态系统与生态功能重点实验室。

2．全球碳通量东滩野外观测站

在目前所有监测微量气体地气交换通量的方法中，涡度协方差技术是最有效的。据目前最大的通量研究网络（Fluxnet）统计，到2004年11月，全世界有超过250个涡度通量塔在连续工作着，通过这种技术可测得生态系统长期或短期的环境变量，使人们能定量研究生态系统中水和CO₂的交换过程，从而能更深入地了解干扰对生态系统所造成的影响。

在这个背景下，2004年7月，复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室在崇明东滩建立了“全球碳通量东滩野外观测站”，来研究湿地碳通量的变化。这个野外观测站主要包括3台涡度通量塔和两条长期监测样带，通量塔的坐标分别为N 31°31．000′，E 121°57．643′；N 31°35．079′，E 121°54．207′；N 31°31．014′，E 121°58．300′。这3个观测站监测的群落分别对应为互花米草（Spartina alterniflora），芦苇（Phraqmites australis）和海三棱藨草（Scirpus mariqueter）群落（图1）。

图1　全球碳通量东滩野外观测站及长期监测样线分布图

涡度协方差是指某种物质的垂直通量跟它通过测定面的浓度和速度成协方差关系，所以这种技术不是建立在经验关系基础之上，而是建立在所依据的物理原理之上，因而是一种直接测量湍流通量的方法，是各种方法中较精密而可靠的方法，它的发展毫无疑问为我们在湿地进行这方面的工作奠定了良好的物质基础和技术基础。然而涡度协方差技术的应用也有严格的要求，在这个前提下，崇明东滩也是比较理想的选择，它的地势平缓，平均坡度只有0．024%。

此次建站的成功标志着中美碳联盟（USCCC，US－China Carbon Consortium）中国生态系统野外观测的正式启动，而且东滩站通量塔目前在单位密度上也是全球最高的。

这个观测站建立的目的是为了保证滩涂湿地长期观测的需要，同时也为了加强中美科学家在全球碳通量变化研究中的合作。与中国通量网（ChinaFlux）不同，中美碳联盟旨在采用涡度协方差技术综合探索全球变化下受干扰生态系统过程机制及变化趋势。我们通过在3个典型群落建立观测站，为我们了解整个河口湿地生态系统在人类干扰和全球变化下的响应机制提供了有力的帮助，同时也将涡度协方差技术用于湿地生态学的研究，大大扩展了它的应用领域。

3．试验室的仪器设备

该野外站依托生物多样性与生态工程教育部重点实验室和生态学国家级重点学科。

主要实验室有：网络信息与地理信息系统实验室、入侵生态学实验室、遗传多样性与进化实验室、种群生态与进化实验室、化学生态实验室、资源生物学实验室、组织培养室、标本室等，大型仪器有Eddy－Covariance系统（3套）、元素分析仪、便携式光合仪、液相色谱仪（2台）、DNA测序仪、PCR仪（6台）、超低温冰箱、相差显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、高精度差分GPS、地物光谱仪、高级望远镜等。仪器设备使用率分别达80%～100%。

由于全球碳通量东滩野外观察站是3个通量塔全天候连续记录，有关与湿地生态系统的环境和碳循环有关的数据符合国际标准。另有两个样带的地面数据亦完整、系统。

4．试验观测场及基础设施

由于野外站是由复旦大学与上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区合作建立的，通量塔建在核心区内，受到有关法律的严格保护。复旦大学与该保护区有长期合作关系，复旦大学可长期利用自然保护区管理处的办公、科研、生活设施和交通工具。

自然保护区的湿地属国有，保护区管理处有长期使用与管理权限。管理处位于外围保护带，离野外站约1公里。管理处占地面积30亩，建筑面积2000平方米，可容纳20人住宿和数十人就餐，有各种车辆5部。复旦大学到野外站便捷，车船方便，可早出晚归，许多样品的测试工作完全可以在复旦大学校园内的实验室完成。

5．基础数据

本野外科学观测站的试验观测数据集包括以下几个部分：上海市生物多样性历史观测数据、长期的遥感数据、定期的生态因子背景值监测数据、鸟类野外观测数据和环志数据、入侵外来植物分布数据以及连续的微气象、碳、水通量及能量通量实时观测数据。

历史数据从1996年开始收集，包括上海市鸟类资源调查数据142条、上海市区植物分布调查记录1202条、上海市绿化观赏植物445条、上海市两栖爬行及哺乳动物49条、上海市抗污染植物195条、上海市害虫害兽数据892条、上海市污染敏感植物数据106条、上海地区湿地生物多样性数据824条、上海市农田杂草数据104条、上海市药用植物数据278条、上海市园林植物数据489条。数据集内容一般包含物种纪录、分布、生态习性以及在生态系统管理中的作用。本数据遵照国际通用数据库规范进行收集与整理，其中部分数据采用数据库互操作技术与国际上著名的基因数据库进行了整合与匹配。根据本数据建立的“上海市生物多样性数据库”从1998年开始已经在Internet上发布。

关于长江河口的遥感数据从1987年开始收集至今，基本保证从1987—1999年每年均有数据，2000—2005年有分季度数据，数据来源主要为TM/ETM、SPOT、ASTER和航空照片，部分年度有局部区域的高分辨率Quickbird和Ikonos数据，同时还收集了从1953—2004年的海图数据。

本野外站从2000年开始先后对崇明东滩、九段沙湿地动、植物进行着月/季度常规采样，主要的生态因子监测数据具体包括：①全自动元素分析仪（Thermo Flash EA1112）测定的土壤背景值数据；②LAI－2000植物冠层分析仪测定的叶面积指数；③LI－6400测定的植物叶片光合作用和叶、茎及土壤呼吸；④不同植物群落中土壤碳氮库动态数据（相对演替）；⑤不同优势植物（海三棱藨草、芦苇、互花米草）凋落物分解动态数据；⑥植被动态的地面与遥感数据；⑦Minolta SPAD－502叶绿素分析仪进行测定的叶片叶绿素含量；⑧ASD手持式光谱辐射仪测定的地物光谱数据；⑨PROMARK2高精度GPS定期测定的采样点精确地理定位数据和滩涂高程变化数据等；⑩鸟类群落动态的长期数据以及1999年以来的环志数据等。

近年来，本野外站对上海市的入侵外来植物（比如崇明东滩和九段沙湿地的互花米草，上海市河流、湖泊湿地的凤眼莲，崇明岛全岛的加拿大一枝黄花等）进行了大范围普查，已经确立了这些主要入侵外来植物的地理分布，并结合遥感与地理信息系统技术，初步摸清了它们的入侵和扩张模式，也是本野外科学观测站开展野外工作的基础背景数据。

从2004年7月开始，在“211工程”项目的资助下，本野外科学观测站已投资约200万元人民币在崇明东滩建立了三套基于涡度协方差技术的全自动野外观测塔，其监测项目和数据包括：二氧化碳、水汽通量（10Hz原始数据及30min后处理汇总数据），大气温度、大气湿度、风速、风向、降雨量等微气象数据（30min时间间隔），太阳光总辐射、光量子密度、有效光合辐射、长短波净辐射、土壤温度、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量等能量通量数据（30min时间间隔）。以上所有通量数据均通过Internet发布，提供一定权限的访问。其URL为：http://www.ibsfu.fudan.edu.cn/Article/ShowArticle.asp？ArticleID＝4。

本野外站1998年建立了“上海市生物多样性信息管理系统”。本系统是基于SQL Server和Web GIS发布的Internet共享数据库，可提科学研究、政府决策、公众宣传教育的数据支撑以及推动产业经济活动等。这是中国高校，也是上海市第一个通过Internet发布的有关生物多样性信息的数据库。本信息系统除“上海市生物多样性数据库”外，还包括上海市农业信息查询系统、中国内陆水体数据库、中国水生生物数据库、中国淡水鱼类科普图片库和中国淡水哺乳动物科普图片库。其URL为：http://www.ibsfu.fudan.edu.cn/Article/ShowClass.asp？ClassID＝6。

6．工作环境和生活设施

（1）通讯：有线电话通自然保护区管理处，保护区全区范围内为无线电话网所覆盖，野外工作人员同时还配备对讲机。

（2）网络通信：保护区管理处有光纤宽带连接，并拥有自己的网站。

（3）交通条件：上海市区至崇明岛有载船轮渡和快速气垫船，每半小时一班。码头到保护区管理处车程40分钟，再需要10分钟可到达滩涂。因此，从复旦大学校园出发，到达通量塔和样线，一般为2～3小时。管理处目前备车5部，可保证野外试验用车。管理处科技人员住宿条件良好，可提供管理处以外的10人同时居住，并在1公里范围有国际会议中心，1.5公里处有容纳百余人的宾馆。管理处有食堂和餐厅。各种设施良好，进入自然保护区有严格的通行证制度，并将建有生态电子警察系统。

四、研究状况（略）

五、科技队伍状况（略）

六、管理水平（略）

七、发展规划设想

1．国内外发展趋势

由于湿地生态系统与人类的生存、繁衍和发展息息相关，所以湿地的保护与受损湿地生态系统的恢复是当今世界日益恶化的生态环境中不容忽视的重要问题。早在1971年国际上就颁布了以保护水鸟为目的的《湿地公约》，我国也于1992年7月31日正式签署了《湿地公约》，自此负有履行该公约的义务。同时还于2000年发布了《中国湿地保护行动计划》。

（1）国际最新研究进展和发展趋势。为了遏制人类干扰和全球变化背景下海滨湿地日益丧失和退化的趋势，许多国家如美国、澳大利亚、加拿大、荷兰等开展了大量有关海滨湿地保护、恢复的科学研究工作，尤其是近期随着对河口湿地生态系统价值认识的深入，有关其生态服务价值的评估、保护和修复的研究已成为生态学研究的热点。除了Coastal Engineering、Coastal Management、Conservation Biology、Estuaries、Restoration Ecology、Wetland Ecology and Management、Wetlands等专业刊物外，一些其他重要的国际生态学刊物还纷纷出版河口湿地生态系统保护与修复的专辑。

在河口湿地生态系统领域中的国际热点问题很多，特别突出的有：

●河口湿地生态系统的维持与区域生态安全：全球气候变化的重要后果之一是导致海平面的上升，许多水利工程（如大坝和海堤的兴建）也可能改变泥沙的沉积过程与速率（Yang et al．，2002），影响滩涂的淤长速率（Yang et al．，2001），进而威胁河口湿地生态系统的生存以及海滨城市的安全。因此，国际学术界特别关注河口湿地生态系统在人类干扰和全球变化环境下的命运如何，以及在这种背景下如何维护海岸带地区的生态安全。

●河口湿地的生态系统过程与功能：海滨湿地生态系统为陆地、淡水和海洋环境的交错带，结构上看似简单，事实上是高度开放和复杂的生态系统类型。所以，在最近的40年里，有关河口湿地生态系统过程的研究一直是生态学的重要问题，并取得了许多重要的进展。目前仍有许多重要的科学问题有待解决，例如盐沼的发育与生态过程是如何耦合的？河口湿地生态系统与近海生态系统之间相互作用的式样与过程如何，以及他们之间的相互作用是如何影响系统间物质与能量交换的过程与速率？沉积与植物之间的相互作用是如何影响湿地生态系统的演替？只有对这些问题有了深入了解之后，我们才能充分认识生态系统过程与功能的关系，也才能利用这些有用的信息来修复受损的海滨湿地生态系统。

●河口湿地生态系统的受损机制：河口湿地的一个非自然特征是受人类活动的干扰严重，以致世界大部分河口湿地生态系统已不同程度受损，甚至崩溃。所以，探讨海滨湿地生态系统的受损机制自然成了湿地科学研究的热点，也将为受损生态系统的修复提供重要的依据。值得注意的是，由于不同地区的社会、经济和文化背景等存在着巨大的差异，所以人类对河口湿地生态系统的干扰方式和强度等也因所考察的地区而异，目前，科学家们正在探讨哪些因素对特定河口湿地生态系统的影响最大以及如何影响。

●人类强干扰下河口湿地生态系统的保护：目前，摆在生态学家面前的重要命题是，在人类干扰不可避免的情况下如何处理好人类活动与河口生态系统之间的相互作用，并有效地保护河口湿地生态系统的正常结构和功能。保护生物学研究领域的一个重要进展是，保护并非仅仅将海滨湿地生态系统与外界威胁隔离开来，而是要在必要时对生态系统进行主动的干预或操作，防止其由一种生态系统转变成另一种生态系统。

（2）国内研究现状和水平。与国际相比，我国的湿地研究，特别是对河口湿地生态系统的保护和修复研究起步较晚，基础比较薄弱。但是近二三十年来，随着国家对环境保护的重视和投入的增加，我国学者也对海滨湿地生态系统开展了较系统的调查与研究。特别是20世纪80年代至90年代，在国家科委的领导下，国家海洋局等多家单位合作开展了全国海岸带与海涂资源综合调查，并出版了一系列的专著（如《中国海岸带与海涂资源综合调查专业报告》、《中国海岸带生物》、《中国海岸带地质》、《中国海岸带植被》等），对认识我国海滨湿地的生态系统类型、分布、特征和资源起到了重要的作用。90年代中期，原国家林业部等部委在湖南岳阳召开了中国湿地国际会议，揭开了中国湿地新一轮研究的序幕，其直接成果《中国湿地保护行动计划》已于2000年公布。此外，现国家林业局还组织了全国湿地的大规模调查研究，积累了极为丰富的资料，其中海滨湿地是重要的调查对象。

另外，科技部、国家基金委、中国科学院、教育部、海洋局等部委分别立项一批海滨湿地生态系统的基础研究、高技术攻关与示范工程项目。特别是在河口湾湿地、红树林湿地等方面取得了可喜的成绩，一系列专著先后出版。

尽管如此，对人类活动下河口湿地生态系统保护与修复的关键科学问题缺少深入系统的研究。特别是食物网结构与营养动力学、湿地生态系统受损机制与生态后果、生境修复与生态系统调控、动态预测模型方面缺乏专门研究，因此我国河口湿地生态系统的研究不但与国际上存在较大差距，而且与我国的海滨湿地生态系统的保护和修复实际相脱节。

2．拟解决的关键科学问题

关键科学问题是，不同人类干扰方式和全球变化下河口湿地生态系统的功能群动态、生态系统过程及其相互关系；保护与修复中人类主动干预方式的选择及其生态效应。

3．主要研究内容

针对我国河口沙洲湿地和潮间带滩涂湿地广泛发育和快速演替的特点，围绕关键科学问题，重点研究：河口湿地生态系统的健康特征与诊断参数；3种人类干扰不同的强度与频度对河口湿地生态系统的功能群、食物网、物理过程和生源要素循环的影响及其生态后果；河口湿地生态系统保护与修复的途径和生态效应。

4．学术思路

围绕拟解决的两个关键科学问题，选择人类活动较少的新生河口湿地和自然保护区为研究对象，比较研究处于不同演替阶段和区域的生态系统内部的结构与功能，以及与相邻生态系统的相互关系，提出适合于我国河口湿地的健康特征和诊断参数；从国际上公认的威胁海滨湿地的5种人类活动中，选择收获、围垦和养殖污染这3种我国最典型、危害最大的人类干扰，研究海滨湿地的受损过程与机制；同时按照海滨湿地从自然到严重受损的不同状况，采用保育、调控、修复和重建4种人类主动干预方式，着重研究干预方式的选择与效应。在此基础上，为我国海滨湿地生态系统的可持续利用和保障区域生态安全提供科学依据，同时争取在湿地生态学上有重要的理论和方法上的突破。

5．基地和实验室建设

在3年内争取在崇明东滩建成占地面积2000平方米基地。增加稳定同位素实验室、土壤生态实验室和2000平方米温室。

6．队伍建设规划

将派赵斌、吴纪华、马志军博士分别到欧美野外站做1～2年的访问学者，学习定位研究与野外站管理经验，作为野外站负责人的第二梯队。将派姜丽芬博士到欧美野外站学习大型仪器设备的使用与管理，作为高级实验师培养。

吸引中青年访问学者和博士后人员做科学研究，挑选优秀者补充队伍。

7．管理措施

按照科技部有关规定和国外野外站成功经验制定管理措施，特别在数据采集标准、数据库建设和数据共享方面有长足进步。

作者后记

2005年7月24日，复旦大学正式向科技部申报野外科学观测研究站，这是一份上报的“申请书”。“申请书”由我先起草再经李博和赵斌博士修改定稿。它充分反映了我们办野外站的学术思路，也是1998年以来复旦大学建站的小结。在建站过程中我们得到了上海市绿化管理局、上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区、前哨农场和绿神公司的大力支持。虽然该台站最终未获科技部批准，但我们坚定不移地推进台站的建设，到2007年，已拥有相当的规模和成果。2007年5月，国家林业局赵学敏副局长一行考察了台站，并给予很高的评价，这将激励我们不断努力工作。我要特别指出的是，李博、赵斌和姜丽芬3位博士为此做出了重要贡献。