湿地广泛分布于世界各地，是自然生态空间的重要组成部分，对强流域水安全和保障人类社会福祉至关重要。湿地水文调蓄功能可作为基于自然的水资源与气候变化解决方案中的重要载体，在维护流域水量平衡、减轻洪旱灾害和应对全球气候变化等方面发挥极其重要的作用。干旱调节功能是湿地水文调蓄功能的重要组成部分。但是，在流域尺度上，湿地发挥的干旱延缓功能有多大以及湿地是如何发挥干旱延缓功能的?

湿地是保障供水安全的“水源稳压器”——干旱缓解功能实现的前提

湿地是最重要的天然水源地，是淡水之源和最大的淡水贮存库。湿地一般分布在地势低洼处，其表面和内部都可以储蓄大量的水。此外，湿地土壤具有特殊的水文物理性质，即湿地中的泥炭土、湿地植物和质地粘稠的不透水层具有极强的持水性，这些特性保障了湿地巨大的蓄水能力(图1)。在降雨之初，若湿地土壤具有较低的土壤含水量，湿地几乎可以全部储蓄其上游的降雨量，形成巨大的储水空间。嫩江流域下游湿地可储水36.6亿吨，再加上该区域内湖泊蓄水47亿吨，蓄水总量可以达83.6亿t，相当于嫩江流域年径流量的39.4%。如此巨大的蓄水量是湿地干旱缓解功能实现的前提。

图1 有和无湿地情境下的降雨——径流过程

湿地是水量平衡的“调节器”——干旱缓解功能有效发挥的保障

干旱是人类面临的主要自然灾害，即使在科技发达，它造成的灾难性后果仍然比比皆是。干旱的特征可从强度、频次、持续时间和严重性等方面来表征，也可以将干旱事件分为发展期和恢复期两个时段更深入的认识干旱特征(图2)。此外，干旱会发生不同类型的转化，如持续的气象干旱导致江河径流、水库和湖泊水位及地下水位下降，引发水文干旱。

图2 干旱事件及其特征的确定

湿地是水量平衡的“调节器”，其通过缓慢释放存储的大量水资源，从两方面影响干旱事件的特征，发挥着缓解水文干旱的作用：

1)流域湿地对地表径流具有重要的调节功能，一方面湿地通过直接补给河道基流的方式维系河道生态流量，另一方面通过补给地下水的方式间接发挥着调节河道径流作用，使水资源在一定尺度上具有可持续性。与无湿地情境下的模拟结果比较，在湿地的作用下，河道水文干旱的持续时间变短，水文干旱的严重程度减轻，水文干旱发展进程变缓，干旱恢复过程加快(图3)。

图3 湿地对水文干旱持续时间、严重程度(A)和干旱演化特征的影响(B)

2)湿地可以抑制气象干旱向水文干旱的转化。湿地削弱气象干旱与水文干旱的关系，延长气象干旱向水文干旱的传播时间和响应周期，降低气象干旱向水文干旱的转变概率(图4)。通过模型模拟发现，在湿地调蓄作用下，中国嫩江上游的甘河和加拿大Charles流域的Nelson河气象干旱向水文干旱的转变概率分别下降了19%和18%。但是，湿地对干旱调蓄作用的强度和效应有明显差异性，甚至在一定条件下湿地发挥着加剧干旱严重程度的作用。

图4 湿地对气象干旱-水文干旱的相关性(A)、传播时间(B)和响应周期(C)的影响

结语：提升湿地干旱缓解功能，增强流域应对气候变化的能力。

随着全球气候变暖的进一步加剧，尤其是干旱频率和强度的进一步增加，迫切需要开展湿地的恢复保护与重建，提升和改善现状湿地的水文功能，使湿地干旱缓解功能健康且有效的发挥，助推生态海绵智慧流域建设，践行中国的“基于自然的水资源与气候变化解决方案”;同时，开展面向流域水安全的绿色基础设施(如湿地)-灰色基础设施(如水库)协同优化与管理，增强流域应对气候变化的能力。

参考文献：

1. Wu, Y., Sun, J., Blanchette, M., Rousseau, A. N., Xu, Y. J., Hu, B., Zhang, G. Wetland mitigation functions on hydrological droughts: From drought characteristics to propagation of meteorological droughts to hydrological droughts. Journal of Hydrology, 2023. 128971.

2. 吴燕锋, 章光新. 流域湿地水文调蓄功能研究综述. 水科学进展, 2021. 32(3), 458-469.