第1章 近自然湿地理论
　　1.1 湿地概述
　　湿地生态系统与海洋生态系统、森林生态系统共称为地球三大生态系统，是影响人类发展与生态和谐的重要自然资源。根据1971年签署的《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》），天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或有水体覆盖的地域，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6m的水域，皆可称为湿地。广义上的湿地主要包含四个类型，分别为沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地以及沿海湿地。我国幅员辽阔，湿地种类众多，扎龙湿地、鄱阳湖、东洞庭湖等湿地均被列入《湿地公约》名录（马梓文和张明祥，2015）。
　　近年来，随着经济社会的快速发展，农业活动和城市化的推进导致天然湿地的面积不断减少。自2009年以来，全球33%的天然湿地已经消失，每年因天然湿地丧失产生的间接损失高达近10万亿美元（Alonso et al.，2020；Liu et al.，2020）。我国在1978～2008年损失了约38%的天然湿地。即使近年来政府采取了很多保护措施，但天然湿地的年消失率仍接近1%（Meng et al.，2017）。大量湿地的丧失造成了生物多样性锐减等诸多环境问题，对我们而言*显著的是，近年来地表水环境质量日益恶化加剧了水资源短缺的问题，这已经开始严重地影响到我们日常的社会生产与生活。2016年国务院印发的《“十三五”生态环境保护规划》中提出，全国湿地面积近年来每年减少约510万亩1亩≈666.67m2。，900多种脊椎动物、3700多种高等植物生存受到威胁。生态环境部统计结果显示生态环境部通报2021年12月和1-12月全国地表水、环境空气质量状况.https：//www.mee.gov.cn/ywdt/xwfb/202201/t20220131_968703.shtml［2022-03-28］，我国还有27.3%的重点湖泊处于富营养化的状态，松花江、辽河、淮河和海河流域均处于污染状态。
　　湿地的大面积损失，伴随着我国地表水环境质量的持续恶化，湿地恢复成为我国“十三五”期间的重要工作。《“十三五”生态环境保护规划》中明确指出，到2020年，我国湿地保有量不应低于8亿亩。近年间，国务院、生态环境部、国家发展和改革委员会等部门陆续下发各项通知，禁止非法占用湿地作为耕地，并在全国范围推广退耕还湿工程，恢复湿地面积；保护恢复重点湿地，恢复湿地功能，缓解湿地大范围退化的现状，以提升生态健康和地表水质。
　　1.2 湿地功能
　　1.2.1 湿地生态与景观
　　湿地是重要的物种宝库，作为水陆交接的过渡带，湿地拥有*特的生态环境和景观，汇集了陆生生态系统和水生生态系统的特征，因此其具有丰富的物种资源。据统计，在仅占全球面积1%的淡水湿地中，却发现了迄今为止地球上40%以上的物种（Arrington and Winemiller，2006）。需要强调的是，湿地也是众多鸟类迁徙和繁殖的*主要栖息地，我国湿地中包含了10目18科56种珍稀鸟类见湿地中国官网（http：//www.shidicn.com/bird.html）。（表1-1），保护湿地对保护湿地水禽来说意义十分重大。同时，湿地能够抵御洪水、调节径流、控制侵蚀、改善区域气候，对于区域生态环境稳定具有十分重要的作用（Zou et al.，2017；Woldemariam et al.，2018；王子健等， 2019）。
　　表1-1 我国湿地动物种类及数量动物类型定义与特征我国湿地动物种数
　　*特的生态系统赋予了湿地*特的自然景观，良好的景观风貌不仅能为人类活动提供休闲娱乐场所，也能更好地反映湿地环境的生态稳定性。21世纪以来，为加强对湿地的保护，我国开始大量地建设湿地公园，截至2017年底，全国共建立湿地公园1699处，其中国家湿地公园898处。大量的湿地公园在有效保护湿地景观的同时，能为人们提供娱乐休闲场所，同时让更多的人了解并参与到湿地保护的行列中来。
　　1.2.2 地表水环境保护
　　在环境改善上，湿地内水生植物丛生，覆水裸地环境交错，造就了大量的好氧、兼氧及厌氧环境，为微生物生长提供了较好的生态条件，使得湿地具备了优异的水质改善能力，一直以来被誉为“地球之肾”（Wu and Chen，2020）。湿地内的植物、微生物、水生动物及湿地环境形成了一个相互协同的体系，能够更好地将水体中的污染物质去除（马志龙，2017；Bart et al.，2018；Bao and Tian，2019）。湿地内的植物能为湿地水生动物提供食物，为微生物提供栖息环境，植物的泌氧作用能促进根系微生物的活跃，加快湿地水中污染物的生物转化，同时植物根系也能为微生物的脱氮作用提供养分及栖息环境（孙凯等，2016）。湿地内的水生动物活动能有效抑制水中藻类的过度繁殖，提高水生植物，尤其是沉水植物在湿地中的优势地位，同时湿地动物的排泄物也能成为湿地植物和微生物的优质营养来源（Ji et al.，2020）。湿地内的沉积物层是微生物的主要栖息地，为微生物厌氧反应提供主要场所，同时也是植物获取营养的主要区域。
　　湿地的水环境保护功能是湿地*重要的功能。湿地中各个组分之间的协同作用促使湿地能够改善区域水质，维护水质健康（图1-1）。近些年来，我国地表水质健康每况愈下，而由湿地破坏导致的湿地水质净化功能下降是造成这一现状的主要原因之一。
　　图1-1 湿地动植物及微生物与湿地环境去除污染物的协同作用
　　1.2.3 经济社会发展
　　湿地不仅蕴含大量的物种，具有良好的景观效果，同时可长期为人类提供肥沃的土壤和丰富的淡水资源。湿地*特的地理环境特征还孕育了各种稀有的食材和药材，促进了周边渔业及畜牧业的发展。大量的泥炭湿地还可提供数量众多的泥炭资源（Maleki et al.，2020）。湿地的自然风光也为人们提供了诸多旅游娱乐场所，从而带动了周边旅游业的发展。
　　1.3 近自然湿地
　　近自然湿地，顾名思义是接近自然湿地状态的一类湿地，它具备自然湿地的特点，但却并非为了实现湿地生态的完全恢复；它的目的是净化水质，且同时能够实现湿地生态的自我维持。近自然湿地是人类为兼顾经济社会发展与自然生态环境保护而发展的湿地修复模式，预示着未来湿地修复模式的新方向。
　　1.3.1 近自然湿地与湿地修复
　　湿地恢复，又称湿地修复，是湿地保护的一个重要部分，恢复是指复原到原来的样子，通过完全自然的或者人工辅助的一些措施，促使湿地能够恢复到退化之前的结构和功能，是保护湿地生物多样性的一种有效手段。我国自1992年加入《湿地公约》后，为更好遏制湿地大面积破坏造成的生态环境问题，保护珍稀鸟类栖息地，开始加大对湿地的保护力度，并逐步开始在国内进行湿地修复的尝试（马梓文和张明祥，2015；卢婷，2018）。在近30年的湿地修复实践中，近自然的理念开始出现并初步应用在湿地修复中，由于其具备较高的修复效率和较低的成本，并能在服务经济社会发展的同时兼具产生更好的生态效益而受到关注。近自然湿地强调自然力是湿地修复的原动力，主要依靠湿地的自然恢复过程逐步完善湿地的结构功能，但是同时强调需要适当的人为干预和引导，以提高湿地的修复效率和功能性。
　　目前近自然湿地理论与实践尚处于摸索阶段。为此本书梳理了近自然理念的发展历程及其在湿地修复方面的运用，明确了近自然湿地的概念，着重分析了近自然湿地与天然湿地和人工湿地之间的差异，简单介绍了近自然湿地实践过程中的要素特征。
　　1.3.2 近自然理念与近自然湿地
　　近自然理念*早出现于林业修复，其目的是实现对木材资源的可持续获得，同时缓解由林业采伐造成的森林生态破坏，是一种兼具森林生态系统保护和林业生产活动的林业经营模式。*早追溯到18世纪到19世纪初，资本主义的快速发展极大促进了社会生产力的提高，生产力的进步促使资本主义世界木材的需求量与日俱增，木材采伐量随之增加。伴随大量的木材采伐活动，过度的人类活动破坏了大面积的天然林，使得欧洲部分地区的森林生态系统遭受了较为严重的环境与生态破坏，这些问题也逐渐受到更多研究者的关注。
　　人工林是指通过人工培育措施所建成的森林生态系统，林分构成、空间格局、物种搭配等均由人工形成。人工林的培育能够在一定程度上缓解木材资源短缺问题，并且可以减少人们对于天然森林资源的过度采伐。人工林有许多特点，如其所用树苗和树种都经过人为选择与培育，这些树种遗传品质良好，适应性强，更有利于满足人们对林分的需要。在人为的控制下，它们的分布十分均匀，树龄相同，树木生长整齐，可以统一地进入郁闭状态，郁闭成林后个体分化程度相对较小，林木生长竞争比较激烈。重要的人工林树种有桉树、杉树等。但是不可否认的是，传统人工林地存在很多弊端，人工林由于更加看重木材资源的商用价值，从而就易形成单一林分为主的林业结构模式，缺乏辅助的生态保护措施。这种单一树种形成的森林生态系统抗干扰能力很弱，系统十分脆弱，外界干扰极易影响系统内树种的优势度，这就导致了人工培育林逐渐产生了很多难以解决的生态问题：大量的病虫害、林地土壤理化性质恶化、林间植被数量剧减以及森林大火难防难控等。这些生态问题带来的直接和间接后果一方面导致人工林木材产出不稳定，从而导致林业维护经营成本逐渐增加；另一方面也促使人工林地无法十分有效地遏制天然林的进一步破坏。
　　19世纪后期，林业生产活动造成的环境破坏的问题与经济快速发展所导致的木材资源需求进一步增长的矛盾凸显，传统人工林的弊端也成为广大学者的议题，人们开始尝试使用一种折中的林业经营模式去解决这一矛盾。1898年，德国学者Gayor率先提出了近自然林业的概念，他强调人类一切林业生产活动都应当充分尊重森林生态系统的自然演替规律，充分利用森林自然的恢复过程，在实现森林生态系统稳定的同时实现林业资源的可持续获得，以达到林业生产的可持续发展，这一概念将生态学的理念充分运用在林业管理经营当中。德国率先对这种理念进行了实践与运用，在初步验证能够获得较好的效果以后，这种理念在随后的几十年间逐步得以推广，成为德国林业的主流培育方式（邵青还，2003；许新桥，2006）。近自然林业是一种兼具森林保护与林业生产的修复和经营模式，它遵循自然规律，尽可能保全森林的结构和功能，将森林呈现接近自然的状态。它表现出几个特点，*先近自然与传统林业经营模式在目的上具有一致性，都是为了木材资源的可持续获得；其次近自然林业更加注重对森林生态环境的保护，也更加强调自然力在维护林业资源上所发挥的作用（董艳鑫，2020）。这里就体现了近自然林业相较于传统林业而言的三个特征：
　　（1）相较于传统林业，近自然林业更注重维护系统的自持力以降低维护经营成本；
　　（2）近自然林业的核心目的与传统人工林具有一致性，都是为了实现林业资源的可持续获得；
　　（3）近自然林业更加注重森林的自然恢复过程，在尊重森林生态系统自身规律的前提下进行林业经营。
　　1938年，Seifert率先将近自然理念运用到河道修复领域，以恢复河道景观，维持河道功能，恢复河道生态和形态。长期以来由于人类活动所导致的河流堤岸受到水流冲击侵蚀、水土流失等问题十分严重，传统河道修复主要采用钢筋混凝土的大工程形式，缺乏景观与生态价值，且不能长久地保护受侵蚀堤岸。Seifert认为接近自然的河道修复模式能够保护堤岸和河道形貌，在达成传统河道修复目标的基础上，具备更好的河道生态性与景观价值（高甲荣，1999；高甲荣和肖斌，1999）。1939年，Troll提出了景观生态学的观点，认为景观是一种具有明显形态和功能特征的地理实体，它既是不同物种的栖息地，更是人们赖以生存的环境，景观不仅仅具有美观的价值，还综合了经济、生态和文化等多种价值（胡婷，2016）。景观生态学抛开了单一的环境问题，