倪晋仁 殷康前 赵智杰

（北京大学城市与环境学系 北京 100871）

提　要　目前湿地研究中存在的主要问题是湿地分类标准不一，不同学科间的湿地分类系统缺乏可比性，且缺乏类别界定的定量指标。本文在总结吸收湿地分类已有成果的基础上，比较了已有方法的优劣，提出了一种动力与成因相结合的综合分类法，并讨论了各个分类等级上分类因子的定量描述方法，从而在一定程度上保证了湿地分类的通用性和定量性。这一综合分类方法的提出有助于用数学模型对湿地动态变化进行定量描述^①。

关键词　湿地 综合分类 分类因子 动力

分　类　中图法 P931.7

1 湿地分类研究综述

　　湿地是一种重要的自然资源，分布在全球各地的湿地在维持当地的生态平衡和为一些珍稀动植物（特别是水鸟）提供野生生境方面具有不可替代的作用。近年来，湿地研究和保护已经成为当前国际环保界的热点，国内的湿地研究目前刚刚开始。湿地分类作为湿地研究的基础，开展这方面的研究工作对于国内的湿地研究和保护都具有重要的意义。

　　从不同角度出发可以对湿地进行不同的分类。一般地可以把湿地分类方法分成成因分类法和特征分类法两大类。成因分类法根据形成湿地的地貌部位和生态环境来区别湿地，它多是描述性的。特征分类法根据湿地的表观特征和内在的动力活动特征的不同来区别湿地，分类的依据具有更多的定量化成分。

1.1 成因分类法

　　成因分类方法中以 Cowardin(1979) 提出的分类法^[1]最具影响。根据 Cowardin 提出的分类方法，湿地可以划分为系统、亚系统、类、亚类和优势种 5 个层次。其分类方法是：首先根据不同的成因类型把湿地分成五大系统（即海洋湿地、河口湿地、河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地），再根据湿地的水文特征分成亚系统，根据占优势的植被生命形态和基底组成等湿地外貌特征把亚系统分成湿地类，按照植被的不同把湿地类细分成湿地亚类，用附加的优势种特征描述较为特殊的湿地特征。

　　Cowardin 的分类方法具有分类全面、易于操作的优点，因而已成为美国湿地资源登记和管理的基础^[2]。

　　国际上另一种广泛使用的分类法是 Ramsar 湿地分类体系（表 1）^[3]，它是在 Ramsar 公约国第四届成员国大会上制订的。它沿用了 Cowardin 分类体系的成因加描述的分类思想，不过定义更加简单明了。

表 1　Ramsar 公约定义的湿地类
Table 1 Wetlands defined in Ramsar Convention

　　国内对沼泽和滩涂湿地的分类研究也多停留在成因和描述相结合的层次上。郎惠卿 (1983) 和马学慧等 (1991) 对沼泽湿地分类作过详细的讨论^[4]。沼泽类型按照类、亚类和组划分，分成泥炭沼泽和潜育沼泽两大类。泥炭沼泽按营养化程度分成富营养、中营养和贫营养三类。亚类按植被生态型的标准划分为半沼生、沼生和半水生三种。亚类之下按植物群落的主体分组。具体的分类体系可参考上述文献。

　　对于海岸带滩涂湿地，季中淳 (1991) 曾根据水源补给、地貌类型、水动力条件和优势生物种群的不同类型，将其分为潮上带湿地、潮间带湿地、潮下带湿地三类和若干湿地自然与人工综合体^[5]。另一种简单的分类方法是直接根据湿地所处海岸带的地貌类型来划分湿地。

1.2 特征分类法

　　Brinson（1993）提出了一种新的湿地分类方法——水文动力地貌学分类
方法^[6]，把湿地的地貌、水文和水动力特征看成是湿地的 3 个同等重要的基本属性。湿地的地貌位置属性可以分为四种：河流地貌系统、凹地貌系统、海岸地貌系统和广泛分布的泥炭湿地；水文特征主要根据湿地水的补给源分成三类：降水补给类、地表漫流补给类和地下水补给类；水动力特征根据湿地水流的强度和流向分成三大类：垂直起伏流、无定向的水平流和双向水平流。

　　基于特征分类思想的研究在国内也已展开。例如，黄进良等 (1994) 在开展江汉—洞庭湖平原湖泊调查中就曾进行了湿地分类和制图工作^[5]。分类原则主要有两条：一是分类系统必须反映湿地的本质特征，二是分类系统要保证分类单元能从遥感图象上分辨出来。

1.3 分类方法比较

　　对比上述两种分类方法可以看出，成因分类法一般都偏于定性（如 Ramsar 分类体系），或虽分类详尽（如 Cowardin 分类体系），但难以反映不同湿地间的相似性。以 Cowardin 方法为例，就常见的海成湿地系、河湾成湿地系、河成湿地系、湖成湿地系来讲，它们在不同程度上都存在类似的亚系：对前两种湿地系而言，都可能存在潮下带 (subtidal)；对前三者而言，都可能存在潮间带 (intertidal)，相似潮位下的湿地的动植物组成都具有一定的相似性。其次，在海成、河口成因、河成、湖成和沼泽成因的湿地大系统中都有固底、未固底化、软底和植被底等湿地类，它们之间存在明显的相似性，但在上述分类法中却无法反映。因而，如何使湿地分类便于反映湿地不同层次上特征的相似性便成为湿地分类中应解决的第一个问题。

　　湿地分类的通用性是湿地分类研究中应考虑的第二个重要问题。现有湿地分类方法多从不同专业研究角度着眼，并服从于本专业研究的特殊需要。仍以 Cowardin 分类体系为例，它把湿地和深水生境统一分类，显然是为了渔业和野生动植物管理的方便。考虑到湿地研究离不开多学科研究者的合作，所以，湿地分类应该为地貌、生态、水利、环境、地理等不同学科的学者所理解，为他们提供一个可交流的共同的概念基础^[7]。

　　相对而言，Brinson 的水文地貌学分类方法则显得有点简单化，定量化程度也不能满足湿地模型的需要。Brinson 把湿地属性特征归纳为水文学、水力学和地貌学三类因素并不能完全涵盖复杂的湿地形式，特别是把水动力特征概括为垂直起伏流、无定向的水平流和双向水平流三类，这三类并不能满足描述湿地中千变万化的水流动形式的需要。实际上，现代流体力学的发展已可为湿地研究提供定量的模型，复杂的水流运动完全可以通过引入水流数学模型来进行科学的描述。同样，利用其它学科的最新研究成果，如生态学中的各类生态模型、环境学中的水质模型等都会使湿地研究有很大的发展^[8]。因而，如何使湿地分类有利于定量化模型的应用构成了湿地分类研究中的第三个重要问题。

2 综合分类法

　　针对前面提出的问题，本文提出的综合分类法应该具有以下特点，即①这种方法应能反映湿地的成因及湿地分类中不同层次的诸多特征；②应能反映湿地不同层次特征的相似性；③有利于应用相邻学科的最新定量研究方法或模型。

　　综合分类法的主要目的是为湿地模型研究提供框架。在按照规定程序对湿地进行分类以后，研究者就可直接根据不同的湿地类型采用或建立相应的湿地模型，这样的分类方法可大大方便湿地研究。综合分类法建立了这种对应关系，不同的湿地类对应不同的湿地模型。

　　因为诸如水稻田、水库、池塘等人工湿地的水流和水文活动主要受人为控制，和自然湿地截然不同，宜做单独研究，所以综合分类法中的湿地范畴不包括人工湿地。

2.1 综合分类层次结构

　　综合分类法采用层次结构。湿地类别按照从高到底的顺序分为四层（表 2），分别称作族、组、类、型。各层次的分类依据依次为水文地貌过程特征、外动力控制因子、基底物质结构、植被类型、淹没时间频率和水深。在各个层次的描述中充分吸收已有各类分类方法的优点。

表 2　湿地的分类层次结构
Table 2 Structure of wetland classification

　　湿地族是指具有类似的水文地貌过程的一组湿地的统称，可以采用决定性的地貌外动力因素来衡量水文地貌过程相似性。据此以把湿地划分成海岸带湿地、河流湿地和湖泊沼泽类湿地三个大族，对应于三大类地貌外动力因素。在每一个大族下面还应根据具体的外动力特征划分出亚族。

　　湿地组是指族特征相同、基底物质结构有一定共性的湿地集合。

　　湿地类是湿地上的植被群落具有相似性的同组湿地。

　　湿地型按照湿地的浸水时间和水深来区分。可采用 Semeniuk(1995) 总结的描述湿地湿润程度的术语，即永久淹没、季节淹没、间歇淹没、季节渍水等型，是在同类湿地间具有不同的水深、底泥厚度、优势物种、微地貌等具体特征的小类^[9]。

　　依照湿地综合分类层次结构，可提出湿地综合分类的方法及其详细分类结果（表 3）。

表 3　湿地的综合分类法
Table 3 Comprehensive classification for wetlands

2.2 综合分类因子

　　进行上述综合分类的依据称为分类因子，大多数分类因子是湿地中独立的物理、化学和生物度量特征。具体的分类因子是有类别属性的，如淤泥质基底、粉砂质基底、岩石基底等分类因子都属于基底物质结构类分类因子，因此下文把分类因子的类称作类属。

2.2.1 水文地貌特征和外动力控制因子

　　按照湿地所处的大的地理环境，可以把湿地分成三大族，即海岸带湿地、湖泊凹地貌湿地、河流湿地。海岸带湿地是指发育在海岸带附近并且受海陆交互作用的湿地，如河口三角洲湿地。湖泊凹地貌是指由湖泊或凹地貌体演化而来的湿地，例如红军长征经过的草地——若尔盖高原沼泽区就是由沉溺的河谷积水而成的。河流湿地是指受河流作用控制下发育演化的湿地，分布在河流流域内。

　　这种划分方法反映了湿地的总体发育条件和综合水文地貌条件的差异，从动力角度来看也是非常恰当的。综合来讲，海岸带湿地代表了海陆交界处海相和陆相两种地貌外动力的交互作用，动力作用强度大，湿地变化快、寿命短，植被普遍发育差；而湖泊凹地貌湿地则是停滞和封闭水体环境的结果，活动性最差，湿地较为稳定，存在时间长，泥沙淤积层厚；河流湿地是河流动力作用的结果，以间歇活动和单向水流作用为特点，湿地植被和土壤均较发育，在泛滥平原上尤其如此。

　　在族中划分亚族的原因在于相同的大环境下不同湿地所受的地貌外动力作用强度和种类各不相同。就我国的实际湿地情况而言，在海岸带湿地族中主要有潮流控制的潮流湿地（包括有沙堤挡护的泻湖湿地、潮流海湾湿地等）、河水和海水相互作用的河口三角洲湿地、风浪潮流控制的平原海岸湿地、间歇潮流和湖泊静水作用交替的泻湖湿地以及红树林生物海岸带湿地等五大类型。在河流湿地中可以有季节性干涸的河道湿地、受常规洪水过程控制的河漫滩湿地、受溃坝水流控制的泛滥平原湿地等三大亚族；在湖泊凹地貌湿地中包括受湖水过程控制的湖滨湿地、受湖泊水位和积水控制的湖滨低位沼泽、受积水和雨水共同控制的中位沼泽和受降水过程控制的高位沼泽四大亚族。

2.2.2 基底物质结构 (Substrate)

　　基底物质结构是湿地重要的特征属性。基底物质的结构形态是湿地的植被、土壤、水流淹没浸润程度、生物地化作用等多方面因素作用的结果，但是它又在一定的时间内保持稳定的状态，反映了湿地的综合特征，适合作为湿地族下一层－组的分类因子类属。

　　尽管湿地植被和基底物质存在活跃的相互作用，从形态上可以把湿地基底看成是由植物覆盖物和裸露的物质基底（以下称底质）两部分组成。据此假定，可以定义植被覆盖率为湿地基底中植物覆盖部分占总面积的百分比，按照 Cowardin 分类的经验，当植被覆盖率大于 70% 时，可将基底概化为植被基底，湿地按照植被的类型分类；当植被覆盖率小于 30% 时，可将基底概化为底质基底，湿地按照底质的类型分类；当植被覆盖率在 30%～70% 时，湿地分类必须同时考虑植被和底质的特征。

　　底质的物理属性可以用底质透水率、底质固化度、底质粒度和底质糙率来表征。

　　按照底质固化度的差异可以把底质分成固化底、未固化底和岩石基底三种。未固化底和固化底都是由颗粒质组成，固化底指底质中颗粒已粘结固化的地层，如土壤等；未固化底指底质颗粒呈离散状态，按粒度的差异有有机质、淤泥质、粉砂质底、砂砾质基底等四大类。岩石基底指基底物质直接由整块岩石组成，如发育在透水性石灰岩地区的湿地。

　　底质结构模型的选取和建立取决于上述底质属性，和湿地所处的外动力族关系不大。

2.2.3 植被类型

　　和湿地底质结构因子一样，湿地植被类型也是一种独立的分类因子。例如在河流湿地和海岸湿地中都存在草沼、森林沼泽，甚至是同一种树种占优势。这一点也就是湿地研究的复杂性之一，不同的外动力作用产生相似的结果。

　　湿地植被类型方面的分类因子可以按照气候带分类，如热带、亚热带、温带等。也可以按照植被高度和植被种属分类，分成木本植被、灌木植被和草本植被三大类。

　　植被基底的物理属性可以用植被高度、植被糙率来衡量。Semeniuk(1990) 提出了使用植被成分的组织形式、结构和种属特征来统一描述湿地植被。他把湿地表面上植被覆盖的形式分成三类：周边覆盖型、马赛克覆盖型和完全覆盖型。湿地植被的种类组成结构也分成三类：均一型、区域型（指不同种植被集中生长在不同的区域内，一个区域内的植被是均一型的）和异质型。根据不同的覆盖形式和组成结构的组合可以有 9 种湿地植被特征。

2.2.4 湿地型的分类因子

　　作为综合分类法最小的分类单位，湿地型的分类因子是最多样的，它包括了湿地的上述三层分类因子未能包含的湿地特征因子。

　　综合以上分析，表 4 中给出了反映分类因子属性特征的定量化指标。这些量化指标的明确，有助于对分类因子进行数学描述。同时，上述不同层次的分类因子可以交叉出现，如泥炭基底的湿地既有潮流作用占主导的泻湖沼泽湿地，也有地下水控制的内陆泥炭沼泽。此外，同类的分类因子也可以出现在同一湿地中，只是重要程度不同而已。

表 4　湿地综合分类法的分类因子
Table 4 Classification indexes

3 讨论

　　综合分类法的一个好处是利用湿地通用属性来定义湿地类别，便于揭示不同气候或地貌带的湿地间的共有规律。过去的湿地分类中经常使用一些自然语言中的湿地术语，如沼泽、草地、草甸等，容易因为术语的不同理解而造成混乱，在英语中这个问题尤其明显^[10]。综合分类法中使用独立因子来描述湿地，如水深、淹没时间频率、基底物质结构、外动力等，这些都是湿地共有的特征，便于跨地区对比湿地。

　　综合分类法提出从动力特征到湿地类型的分类思想，这是国内以前的湿地研究所没有的。而且在综合分类法的指导下我们试图建立湿地的动力学模型，对此将在后文详述^①。

　　总之，湿地分类是关系到湿地实际调查、湿地保护管理和湿地模拟与评价等多方面的研究。湿地综合分类法的分类因子可以用量化的属性来描述，这样，湿地就可以其分类因子的属性值描述，便于实用。综合分类法的分类层次和湿地模型的类别有直接的对应关系。不同的湿地族各对应一种本质不同的湿地模型（基本方程），基底物质结构和湿地植被则是决定基本方程的不同形式。根据这种对应关系，研究者可以很容易地识别出具体湿地适用的一个模型。这对于湿地模型的开发具有重要意义。

参考文献

1	Cowardin L M, Carter V, Golet F C et al. Classification of wetlands and deepwater habitats of the United States. US Fish and Wildlife Service, FWS/OBS 79/31：1979
2	Cowardin L M, Golet F C. US fish and wildlife service wetland classification: a review. In: Finlayson C M, van der Valk A G eds. Classification and Inventory of the World's Wetlands. Netherlands: Kluwer Acade-mic Publishers, 1995,139～152
3	Finlayson C M, van der Valk A G eds. Classification and Inventory of the World's Wetlands. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995
4	刘厚田．湿地定义和类型划分．生态学杂志，1995(4)：73～77
5	陈宜瑜主编．中国湿地研究．长春：吉林科学技术出版社，1995
6	Brinson M M. A hydrogeomorphic classification for wetlands. Wetlands Research Program Technical Report WRP－DE－4, US Army Engineers Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS. 1993
7	Mitsch W J, Gosselink J G. Wetlands. Van Nostrand Reinhold, 1993
8	扬戈逊．生态模型法原理．上海：上海翻译出版公司，1990
9	Semeniuk C A, Semeniuk V. A geomorphologic approach to global classification for inland wetlands. In: Finlayson C M, van der Valk A G eds. Classification and Inventory of the World's Wetlands. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995,103～124
10	Mitsch W J ed. Global Wetlands: Old World and New. Netherlands: Elsevier, 1994

第一作者简介

倪晋仁，男，1962 年 9 月生，山西山阴人。1989 年在清华大学水利系获博士学位，现为北京大学城市与环境学系教授、博士生导师。曾出版和完成专著《固液两相流基本理论及其最新应用》和《河流动力地貌学》，发表学术论文 60 余篇，主持完成科研项目 20 余项。曾获中国青年科技奖、首届中国十大博士后、国家教委科技进步奖等 10 余项奖励。

①	殷康前，倪晋仁。湿地综合分类研究：Ⅱ。模型（本刊下期刊出）。
*	本项研究得到了国家杰出青年基金资助。