湿地被称为“地球之肾”，这个形象的比喻主要源于湿地在净化水质、调节水文循环方面所发挥的关键作用，这与人体肾脏过滤血液、排除废物、维持体液平衡的功能高度相似。
水是湿地生态系统存在和发挥这些核心功能的基础和媒介。它在湿地净化与调节作用中扮演着至关重要的角色：
一、水的净化作用（核心“过滤”功能）
湿地就像一块巨大的、活生生的“过滤海绵”，水在其中流动时，通过复杂的物理、化学和生物过程去除污染物：
物理作用：
- 沉降与滞留： 当水流经湿地时，由于茂密的植被、复杂的地形以及水流速度的显著减缓，水中的悬浮颗粒物（如泥沙、有机碎屑）得以沉降下来。水起到了载体和减速器的作用。
- 吸附： 湿地中的土壤（特别是富含有机质的泥炭）、植物根系和生物膜具有巨大的表面积，能够吸附水中的重金属、磷等污染物。水是这些污染物到达吸附表面的运输介质。
化学作用：
- 沉淀： 湿地环境中特定的pH值、氧化还原电位变化以及植物根系释放的物质，可以促使溶解在水中的某些污染物（如磷与铁、铝结合，重金属形成硫化物）发生化学反应而沉淀下来。水提供了反应场所和溶剂环境。
- 分解转化： 一些污染物在湿地水体和土壤的特定化学条件下会发生分解或转化为毒性较低的形式。
生物作用（最关键）：
- 植物吸收与固定： 湿地植物（如芦苇、香蒲、茭草等）的根系直接从水体或沉积物中吸收氮、磷等营养物质（富营养化的主要元凶），以及部分重金属、有机污染物，用于自身生长。水是植物吸收营养物质的直接来源和通道。植物死亡后，这些污染物被固定在植物残体中或进入沉积物。
- 微生物降解： 这是湿地净化最强大的机制。湿地土壤和水体中含有极其丰富多样的微生物群落（细菌、真菌等）。
- 好氧分解： 在含氧较丰富的区域（如植物根系附近），微生物将水中的有机污染物（如BOD、COD）分解成二氧化碳和水。
- 厌氧分解： 在缺氧的沉积物深层，厌氧微生物分解复杂的有机物。
- 反硝化作用： 这是去除氮污染的关键过程。在缺氧条件下，特定的细菌利用水中的硝酸盐作为能量来源，将其转化为氮气释放到大气中，从而永久性地将氮从水体中移除。水提供了微生物生存的介质和反应所需的底物（硝酸盐）。
- 生物吸附与富集： 一些水生生物（如贝类、藻类）也能吸附或富集水中的污染物。
二、水的调节作用（核心“平衡”功能）
湿地像一块巨大的“生态海绵”，通过与水文的紧密互动，调节区域的水量和水循环：
洪水调蓄：
- 吸纳洪水： 在雨季或河流涨水期，湿地能够像海绵一样暂时吸纳和储存大量的洪水，显著降低下游洪峰流量和洪水流速。水在这里被暂时储存。
- 延缓泄洪： 湿地复杂的地形和植被减缓了洪水下泄的速度，延长了洪水过程的时间，减轻了下游的防洪压力。水流的速度被调节。
水源补给：
- 维持旱季水流： 在干旱季节，湿地缓慢释放其储存的水分，补充河流、湖泊或地下水，维持基流，保障下游的生态用水和生活生产用水。水被储存后释放。
- 地下水补给： 湿地水体通过下渗，可以补充地下水含水层。水从地表下渗到地下。
防止盐水入侵（沿海湿地）： 在河口和海岸带，健康的淡水湿地维持着一定的淡水压力，有助于阻挡高盐度的海水向内陆地下水或河流倒灌。水的存在和压力形成屏障。
调节局部气候：
- 增加湿度： 湿地水体通过持续的蒸发和植物蒸腾作用，向空气中输送大量水汽，增加区域空气湿度。水通过相变（液态变气态） 影响大气。
- 调节温度： 水的比热容大，湿地水体白天吸收热量，夜晚释放热量，有助于调节周边地区的气温波动。水作为热量的储存库和调节器。
总结：水与“地球之肾”的关联
- 水是功能实现的介质和载体： 污染物的运输、沉降、被植物吸收、被微生物转化，都离不开水的流动或存在。水文过程驱动了整个净化循环。
- 水是调节的对象和工具： 湿地调节的核心就是“水”本身——水量（洪水/枯水）、水位、水速、水在空间（地表/地下/大气）和时间（雨季/旱季）上的分布。
- 水的滞留时间是关键： 水在湿地中停留的时间越长，物理沉降越充分，植物吸收和微生物降解的机会越多，净化效果就越好。湿地结构（如蜿蜒的水道、茂密的植被）就是为了延长水的滞留时间。
- 水文情势决定湿地健康： 湿地生态系统的健康及其“肾”功能的发挥，高度依赖于其自然的水文周期（淹水-露干的频率、深度、持续时间）。破坏湿地水文（如排水、筑坝）就等于损害了它的“肾功能”。
因此，“地球之肾”的称号精准地概括了湿地通过其独特的水文过程和生物地球化学循环，像肾脏一样持续不断地“过滤”地球上的水流，清除污染物、维持水体的“健康”；同时像肾脏调节体液平衡一样，调节着区域的水量分配、缓解旱涝灾害，维护着全球水循环和生态系统的稳定与健康。而这一切核心功能的实现，都离不开水在其中扮演的基础性、驱动性和媒介性的角色。
