《Nature Conservation》:European riverine and coastal wetlands under pressure: biodiversity and climate change
编辑推荐:
这篇综述深刻剖析了欧洲河岸与海岸湿地的严峻现状及其多功能价值。尽管面积小且高度破碎化,这些生态系统承载着非凡的生物多样性,并提供了从供水、防灾到气候调节等一系列关键的生态系统服务。然而,综述揭示,仅12%的相关生境处于有利保护状态。气候变化加剧了既有的人为压力,加速了生境和物种的丧失。作者呼吁,应将这些湿地重新定位为应对气候变化和遏制生物多样性丧失的关键基于自然的解决方案,并采取协调、跨部门的保护与恢复行动。
欧洲河岸与海岸湿地:在压力下的关键生态系统
引言
湿地是欧洲生物多样性最丰富且与气候最相关的生态系统之一,但近几十年来已遭受广泛退化。河岸与海岸湿地作为陆地、淡水和海洋系统之间的动态过渡带,支撑着独特的物种群落,提供关键的水文和生物地球化学功能,并对气候适应和减缓做出重要贡献。然而,从土地利用变化、河流调控、水电开发、海岸工程、污染到气候变化影响加速,多种相互作用的压力正导致生境质量和生物多样性的广泛丧失。
欧洲湿地:面积小、影响大、受损严重
尽管湿地面积占比较小,但其在全球生物多样性保护和生态系统服务提供方面扮演着与其面积不成比例的重要角色。据估计,全球约40%的物种依赖湿地生存。在欧洲,根据2025年发布的欧洲湿地地图最新数据,包括洪泛区、海岸湿地及其他湿地和泥炭地在内的总面积约为77,079 km2,仅占欧洲陆地面积的1.5%。
然而,这些宝贵的生态系统已严重退化。在过去的250年里,欧洲各类湿地被大量排水、改造和开垦,主要用于农业、城市发展、防洪和交通,导致其生态功能显著退化或丧失。据评估,在德国,70-90%的活跃洪泛区已经消失,而仅约10%的剩余区域处于良好状态。全欧洲范围内,超过120万个人为水工建筑物(平均密度0.74个/公里)和不足23%的大型河流仍保持自然流淌状态,导致70%至90%的洪泛区与特有的洪水动态失去连接。
变化气候中的欧洲河岸与海岸湿地
气候变化正在加剧湿地的既有压力。平均气温上升、降水模式改变以及极端天气事件频发和增强,对湿地产生了直接影响,并通过改变水、土利用而引发间接压力。
这些影响在欧洲不同区域表现各异:
- •
海岸湿地:海平面上升是主要驱动因素。在人类基础设施阻碍湿地向内陆自然迁移(即“海岸挤压”)的情况下,模型预测,在高排放情景下,到2100年现今20%-90%的海岸湿地可能丧失。例如,一项针对丹麦的研究预测,在中等海平面上升情景下,到2120年近半数(45%)的海岸湿地可能被永久淹没。
- •
南欧:预计将面临最严峻的水资源短缺挑战,干旱将更加频繁和严重,同时强降雨事件引发的山洪风险增加。
- •
北欧:年降水量预计增加,但变暖会加速泥炭地等湿地的微生物分解,可能将其从长期的碳汇转变为温室气体净源,形成气候变化的反馈循环。
- •
中欧和西欧:可能最受极端天气事件影响,强降雨引发的河流洪水风险已显著增加,同时夏季干旱也更为严重。
气候变化与多重人为压力的相互作用极为复杂,常常被低估。忽视这种多重压力可能导致适应不良,例如修建破坏河流-洪泛区横向连通性的硬质防洪工程。
衰退中的欧洲河岸与海岸湿地生物多样性
健康的湿地是生物多样性的重要储存库。河岸与海岸湿地独特的水文条件、高度的时空异质性以及多样的类型,孕育了丰富的特有物种。然而,前述的人类与气候相关变化已转化为可测量的生物多样性影响。
关键类群的数据揭示了严峻的下降趋势:
- •
水鸟:沿非洲-欧亚迁飞路线,约45%的水鸟种群数量呈下降趋势。
- •
鱼类:欧洲洄游性淡水鱼类种群在近几十年下降了75%。
- •
两栖动物:近三分之一物种受威胁,对水文干扰和生境破碎化高度敏感。
- •
昆虫:约21%的欧洲蜻蜓和豆娘物种受威胁。
物种的衰退与其依赖的生境退化直接相关。对欧盟《栖息地指令》附件I中与河岸和海岸湿地相关的生境类型分析显示,其保护状况普遍堪忧:仅12%处于“良好”状态,39%为“不足”,45%为“差”。这远差于所有附件I生境类型的平均水平。生物多样性丧失削弱了湿地调节洪水、固碳、消减波浪等缓冲气候影响的能力,形成了脆弱性加剧的循环。
减缓与适应:湿地提升气候韧性的机遇
功能完好的河岸与海岸湿地是应对气候变化的基于自然的解决方案的核心,兼具适应和减缓功能。
在气候适应方面:
- •
河岸湿地:通过滞纳洪水、缓慢释放存水,起到“天然海绵”的作用,调节水文极端情况,补充地下水,并有助于改善水质。例如荷兰的“还河流以空间”计划,有效降低了极端事件下的洪水风险。
- •
海岸湿地:通过消散波能、促进泥沙淤积,提供风暴潮防护,并有助于防止海水入侵。
在气候变化减缓方面:
湿地,特别是健康的泥炭地、沼泽、盐沼和河岸森林,是重要的长期碳汇。据估计,欧洲湿地储存着相当于3-8年区域温室气体排放量的碳,年固碳量可抵消当前年排放量的1%-4%。淡水湿地固存的碳被称为“青碳”,是碳颜色命名法的新成员。然而,排水和土地转换等人类活动会逆转这一功能,使湿地从碳汇转变为二氧化碳(CO2)源。此外,湿地也是甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等强效温室气体的源,净温室气体通量取决于水文、土壤氧气和养分水平等多种因素的复杂相互作用。
湿地恢复还能带来广泛的协同效益,例如改善水质。有研究估计,恢复历史上为农业而排干的27%的湿地,可将当前入海氮负荷减少36%。
从知识到行动——对恢复与保护的意义
将河岸与海岸湿地置于气候和生物多样性政策的交叉核心,需要协调一致的行动。欧盟的《自然恢复条例》设定了具有约束力的恢复目标,但有效实施面临挑战:
- 1.
政策协同:需协调欧盟生物多样性战略、水框架指令、洪水指令、气候战略及共同农业政策等。
- 2.
景观尺度多功能性:在单个湿地无法兼顾所有目标时,应在景观尺度上优化不同湿地的功能组合。
- 3.
社区参与:许多小型湿地位于私有土地上,需要自下而上、基于地方的方法,并理解利益相关方的不同观念。
- 4.
监测与评估:需要建立强有力的、目标导向的监测系统,为适应性管理提供科学依据。
从社会经济视角看,恢复不是成本,而是对未来收益的投资。据估计,每投资1欧元于生态恢复,可通过降低风险、减少医疗成本、改善生态系统服务等方式产生8至38欧元的效益。
结论
河岸与海岸湿地处境的紧迫性揭示了气候变化与生物多样性丧失这两大危机的深度交织,也突显了综合应对的必要性。必须避免将气候保护与生物多样性危机对立起来。功能完整的生态系统,尤其是湿地,远不止是碳汇,它们拥有超越人类效用的内在和不可替代的价值。
欧洲的河岸与海岸湿地是极具战略意义的生态系统,其单位面积提供的生态系统服务和承载的生物多样性效率很高,是在人口稠密景观中进行成本效益投资的优选。实现其潜力,需要将其重新构想为复杂的社会-生态系统,结合严格保护、适应性管理和与所有相关方共同构建的恢复行动。这要求将政治、技术、文化维度与生态雄心深度融合,以确保人类与自然共同受益。