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海洋恢复生态学
1.6.1.3.1 一、 背景
一、 背景

(一) 旧金山湾的生态功能

图14-27 旧金山湾的地理位置

旧金山湾是美国西海岸最大的河口,也是太平洋西海岸最具生物价值的海湾。旧金山湾由苏珊湾区、北湾区、中心湾区和南湾区四个子湾区组成(图14-27)。著名的旧金山市介于太平洋和旧金山湾之间,北邻金门海峡,成为仅次于洛杉矶的美国第二大港口,素有“西海岸门户”之称。港口自然条件优越,内侧的旧金山湾长约104km,宽6.4~16km,面积约1160km2;通向太平洋的出口金门海峡最窄处仅610m,主要航道水深16.7m;湾内潮差较小,南流的萨克拉门托河和北流的圣华金河汇合后向西注入旧金山湾。旧金山三角洲接收了加利福尼亚州40%的径流量,为加州2310万人提供饮用水,为较大面积的农田提供灌溉水,并为生活在其生态系统中的750多种动、植物提供生存环境。

旧金山湾连同其三角洲4000多平方千米的面积内,囊括了美国现存90%的海湾湿地。大约有100万只水禽在这里安家,还有几百万只以旧金山湾作为迁徙的中转站及食物补给点。据加利福尼亚州1998年对鱼类等野生动物调查,海湾容纳了1999年越冬的斑背潜鸭(Aythya marila)种群数量的85%,帆布潜鸭(Aythya valisineria)的70%(见插文)。此外,旧金山海湾湿地及相邻的高地为许多珍稀濒危物种的重要栖息地。

斑背潜鸭

体长42~47cm,翼展68~75cm,体重750~1350g,是中等的体矮型鸭。雄鸟体比凤头潜鸭长,背灰,无羽冠。多在沿海活动,群栖。繁殖季节主要栖息于北极苔原带、苔原森林带和西伯利亚北部开阔的泰加林带。分布范围包括全北界,于亚洲北部繁殖,在温带沿海越冬。是罕见冬候鸟。

斑背潜鸭雄鸟头和颈黑色,具绿色光泽。上背、腰和尾上覆羽黑色;下背和肩羽白色,满杂以黑色波浪状细纹。翅上覆羽淡黑褐色,具棕白色虫蠹状细斑。外侧初级飞羽黑褐色,内侧初级飞羽的外侧近白色,羽端和内侧仍为黑褐色。次级飞羽白色,具黑褐色羽端,形成明显的白色翼镜和黑褐色后缘。胸黑色,腹和两胁白色,下腹杂有稀的褐色细斑。尾羽淡黑褐色,尾下覆羽黑色,腋羽白色。

雌鸟头、颈、胸和上背褐色,具不明显的白色羽端,形成鱼鳞状斑。下背和肩褐色,有不规则的白色细斑。翅与雄鸭相同;翼镜也为白色,但较小。嘴基有一白色宽环。腹部灰白色,肛周杂以褐色,两肋、浅褐色,羽端具明显的白斑。尾下覆羽褐色,腋羽和翼下覆羽白色。虹膜亮黄色,嘴蓝灰色,跗蹠和趾铅蓝色,爪黑色。

帆布潜鸭

最受欢迎的猎禽之一。雄性体型较大,体重约1.4kg。繁殖季节雄鸟的头和颈为红色,胸部为黑色,背部和两肋为白色,并有灰色细纹。脱掉婚羽后,雄鸟的羽衣与雌鸟相似,头部棕褐色,背部灰褐色。于北美西北部繁殖,在加拿大不列颠哥伦比亚和美国马萨诸塞向南至墨西哥中部沿岸一带越冬。在有大叶藻的地方喜食其根,亦食许多其他植物甚至动物性食物。

无具金属光泽的翅斑,但大多数翅膀带白色。雄鸟头部通常为黑色或红色。雌鸟纯褐色。在典型的求偶仪式中,雌鸟对着它所选中的雄鸟鸣叫,诱发它进行求偶表演。雄鸟协助选择营巢地点(在地面刨的浅坑或一堆苇草)。产7~17枚淡黄色或暗绿色卵,或产于自己巢里,也常产在其他鸟的巢内。孵化期23d。长有绒羽的幼雏出壳后立即由雌鸟带进开阔的水里,数天即学会潜水,6~8周便能飞行。大多数种类在沿海或较大的湖泊越冬。

(二) 海湾面临的生态环境问题

1.湿地丧失

湿地作为旧金山湾的心脏和肺,在海湾生态系统中起着至关重要的作用,是超过500种野生动物生活的重要生境。除此之外,湿地在维持海湾生态系统可持续发展方面扮演着重要的角色,其主要生态功能如下:①过滤除掉水中的有害物质以提高水质;②吸收并储存大气中的温室气体以减缓温室效应;③作为海湾生态系统抵御风暴、洪水等自然灾害的缓冲区域;④ 是人们旅游、垂钓以及其他休闲生活的主要场所。

然而,自18世纪中期以来,随着人口的增长和沿岸社会经济的发展,湿地围垦、生物资源的过度利用、湿地环境污染、湿地水资源过度利用、水利工程建设、泥沙淤积、海岸侵蚀与破坏、城市建设与旅游业的盲目发展等不合理利用导致旧金山湾湿地生态系统退化,造成了湿地面积大幅缩小,水质下降,生物多样性降低,严重影响了湿地的生态功能,并一度影响到了旧金山湾周边的社会经济的可持续发展。

2.水质下降

旧金山湾是美国重要的城市化海湾。在经济快速发展的同时,大量的工业、农业、生活垃圾被排入旧金山湾,对海湾周围的野生动、植物和人居生活造成严重威胁。目前主要存在以下问题。①富营养化:农业化肥的大量使用以及城市污水的未达标排放,造成旧金山海域氮、磷含量增加,藻类大量繁殖,消耗了水中的溶解氧,水质急剧恶化。②有毒物质污染:由于沿岸工业的快速发展,大量工业废水流向旧金山湾,造成湾内水和沉积物中重金属以及有毒物质含量增加。

3.淡水补给及鱼类产量减少

汇入旧金山湾的淡水资源为旧金山湾水域带来丰富的有机物,提高了该区域的水质,降低了河口生境的盐度,提高了该区域的生物多样性,是许多生物赖以生存的栖息地。由于上游大规模水利工程的兴建,汇入旧金山湾的淡水大量减少。另外,受全球气候变化的影响,干旱等自然灾害频发,也使得淡水资源大幅减少。

海湾是重要的渔业水产中心。受旧金山湾海域水质降低、污染物增加和淡水补给减少的影响,1980~2001年间,原生鱼类的产量下降了50%,个别鱼类数量下降了90%。