濕地是地球上水陸相互作用而構(gòu)成的獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，是重要的生存環(huán)境及自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀之一。在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流，改善氣候，控制污染污染，美化環(huán)境、維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡等方面有其它系統(tǒng)所不能替代的作用，被譽(yù)為“地球之腎”、“生命的搖籃”、“文明的發(fā)源地”和“物種的基因庫”。所以，在世界自然保護(hù)大綱中，海洋、濕地和森林是全球三大生態(tài)系統(tǒng)。因?yàn)闈竦貙W(xué)屬于一門自身科學(xué)體系有待進(jìn)一步完善的學(xué)科，濕地科學(xué)定義還眾說紛紜，目前已統(tǒng)計(jì)到的定義近60種。
在世界各個(gè)自然地帶都分布有濕地。初步統(tǒng)計(jì)顯示，在世界陸地面積中，濕地約占6.4%的比例。我國擁有亞洲最大的濕地面積，在世界上排名第四，甚至囊括了國際濕地公約中的所有濕地種類，同時(shí)世界唯一的青藏高原濕地也分布于我國。因?yàn)闈竦睾w了水陸兩類生態(tài)系統(tǒng)的部分特點(diǎn)，所以具備社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且生態(tài)功能也呈現(xiàn)多樣化。目前，濕地已成為人類賴以生存及發(fā)展的自然資源寶庫。所以，很多科研機(jī)構(gòu)開始注重濕地的開發(fā)和研究。
濕地的功能
濕地是地球上廣泛分布的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一，由于其生態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和生態(tài)功能的多樣化，它支承著獨(dú)具特色的物種和較高的自然生產(chǎn)力，為人類生活和社會(huì)生產(chǎn)提供極為豐富的自然資源。對(duì)濕地價(jià)值的認(rèn)識(shí)首先是從水禽棲息地開始的。由于其本身的脆弱性和人類干擾的強(qiáng)勁，其面積和生態(tài)功能都在下降。因而，濕地的保護(hù)引起普遍的關(guān)注，濕地便成為唯一有其國際性保護(hù)公約的生態(tài)系統(tǒng)。
生態(tài)學(xué)所強(qiáng)調(diào)的“整體性”原則，使得保護(hù)學(xué)家從珍稀、瀕危水禽的個(gè)體生態(tài)和種群生態(tài)水平上將視野拓寬到生態(tài)系統(tǒng)的水平上，重視水禽棲息地的保護(hù)和濕地生態(tài)系統(tǒng)的綜合研究。濕地物種減少和致危最重要、最直接的原因是濕地大面積損失和生境破碎化。造成這種惡果的原因除了自然因素（如氣候變干）外，更主要的是人類的強(qiáng)度干擾。現(xiàn)在，濕地那些無法用金錢來衡量的價(jià)值都得到廣泛的注意。隨著對(duì)這類生態(tài)系統(tǒng)的呼聲日漸提高，對(duì)濕地的生態(tài)系統(tǒng)水平的研究也逐漸加強(qiáng)。
濕地具有水陸過渡性，環(huán)境要素濕地中的交匯及耦合作用就漸漸復(fù)雜化，它從各個(gè)角度反饋給自然環(huán)境。總而言之，濕地的功能包括社會(huì)功能及自然功能兩點(diǎn)。
氣候調(diào)節(jié)、水量平衡、生物多樣性維護(hù)和物質(zhì)循環(huán)等體現(xiàn)了濕地的自然功能。濕地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的特殊性是有機(jī)質(zhì)和很多元素由生物循環(huán)不斷進(jìn)入地質(zhì)循環(huán)，沼澤生態(tài)系統(tǒng)中這種的循環(huán)最突出。
目前不斷增加的溫室氣體導(dǎo)致了全球變暖問題的產(chǎn)生，而這種濕地生態(tài)系統(tǒng)的作用就會(huì)發(fā)揮越來越關(guān)鍵的作用。濕地生態(tài)系統(tǒng)是能使CO2固定在地層中，而在地球上的各種生態(tài)系統(tǒng)中這樣的系統(tǒng)不多，雖然濕地會(huì)將一定量的甲烷等溫室氣體釋放在大氣中，但顯然其對(duì)碳的固定作用不可或缺。對(duì)生物多樣性的維護(hù)就體現(xiàn)了其生物功能。
因?yàn)闈竦鼐哂兴戇^渡性，所以它是很多生物繁衍棲息的場(chǎng)所。由于濕地環(huán)境比較特殊，在此棲息的生物種群也比較獨(dú)特，比如一些特殊的食蟲植物，如貍藻、毛膏菜和豬籠草等；還有必須在濕地環(huán)境中才能生存的珍稀瀕危水禽，如大鴇、丹頂鶴和天鵝等。此外，濕地還能調(diào)節(jié)水量分布，以利于水量平衡，這在所有地球生態(tài)系統(tǒng)中是獨(dú)一無二的，因?yàn)闈竦氐男钏芰軓?qiáng)，能夠調(diào)節(jié)河川徑流。
環(huán)境演變、資源以及人們的休閑旅游，都體現(xiàn)出濕地的社會(huì)功能。因?yàn)闈竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)擁有多樣化的自然資源，這就使得其成為多數(shù)區(qū)域重要的農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和牧業(yè)的基地，同時(shí)也為社會(huì)發(fā)展提供基本的條件，而大河流域之所以能成為世界古代文明的發(fā)祥地，該流域的濕地生態(tài)系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的作用。同時(shí)，人類對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的破壞和干擾，從地球上有人類文明之后就一直存在，隨著人類文明的發(fā)展，這種干擾也在不斷增加。濕地面積在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中不斷減少，而濕地風(fēng)光旖旎，在其環(huán)境中生存的動(dòng)物種群也比較獨(dú)特，在發(fā)展旅游的過程中其發(fā)揮著重要的作用。從濕地對(duì)積水環(huán)境的調(diào)節(jié)作用來看，水中的顆粒物質(zhì)及有機(jī)質(zhì)逐漸沉淀，構(gòu)成了類型多樣的沉積物。而對(duì)于沉積的過程，沉積物會(huì)隨時(shí)記錄下不斷變化的周邊環(huán)境而逐步成為標(biāo)志性的信息載體，尤其是泥炭，其積累速率較快，全球平均年積累速率達(dá)1mm/a，因此以厚層泥炭作為信息載體來研究過去環(huán)境變化具有高分辨率的特點(diǎn)。
人工濕地的優(yōu)勢(shì)
近些年，人工濕地逐漸發(fā)展為生物——生態(tài)治污技術(shù)，能對(duì)不同類型的工業(yè)廢水進(jìn)行處理，后又逐步發(fā)展為雨水處理，并得到了推廣和應(yīng)用。目前，這項(xiàng)人工濕地已被用來改善大型水體的水質(zhì)。其原理是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、生物、化學(xué)三方面的作用來凈化污水。
人工濕地生態(tài)系統(tǒng)是在一片洼地中，這片洼地的長寬比一定，且底面存在坡度，由填料（Zeolite filter material）、土壤混合構(gòu)成填料床，在填料床的表面流動(dòng)，或在填料床的縫隙中污水能夠曲折地流動(dòng)。種植于填料床表面水生植物，易于成活，還能增強(qiáng)處理性能，從而構(gòu)成一個(gè)特殊的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到凈化污水的目的。
人工濕地這個(gè)“自然系統(tǒng)”是為人工模擬“自然濕地”處理污水而構(gòu)建的，它是人為地在長寬比一定，且地面存在坡度的洼地中，根據(jù)相應(yīng)比例將構(gòu)成基質(zhì)混合成填料床，然后有針對(duì)性的種植植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于“自然系統(tǒng)”中有機(jī)物微生物的降解，植物可以為其提供基質(zhì)，種植的植物的生長周期一般較長，具有較強(qiáng)的抗水性，且美觀，易于成活。另外，蒲草、蘆葦水生植物還具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。人工濕地對(duì)污水的凈化是人工基質(zhì)、水生植物和微生物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、生物、化學(xué)三方面作用的共同結(jié)果，通過植物吸收及過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解等方式將廢水中的重金屬和懸浮物、磷、氮、有機(jī)物等去除，其中自然化學(xué)作用及微生物的比例為90％，水生植物約占7％~10％的比例。這個(gè)特有的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)能很好的凈化污水，還可以利用水分及營養(yǎng)物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長及增產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)廢水的資源化。
綜上，人工濕地有著下列優(yōu)勢(shì)：①節(jié)省了一部分建造及運(yùn)行費(fèi)用；②便于管理及維護(hù)；③能進(jìn)行污水處理；④減小對(duì)污染負(fù)荷及水力的沖擊；⑤產(chǎn)生直接或間接的效益，如教育、娛樂、建材、野生動(dòng)物棲息、造紙?jiān)稀⑿螽a(chǎn)、綠化和水產(chǎn)等。
