生态修复理论范文
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篇1
1.1国内外对于采煤塌陷区进行的研究与实践英国和美国矿业与环境委员会将采煤沉陷洼地开发为草地、林地、农场、娱乐场所、野生动物栖息地;德国科隆市西郊在采煤沉陷的人工地形上造成既有沼泽也有林地的环境,目前已经聚集了野生水鸟和动物。山东省济宁市坚持科学发展、因地制宜的原则,转变过去以复垦为主的治理观念,确立矿区塌陷地治理的总体科学思路,编制了《济宁市矿区采煤塌陷地治理专项规划》、《关于加快采煤塌陷地治理的意见》等一系列规范性文件,实行了塌陷地治理项目管理制度,建立了塌陷项目申报、论证、审批、验收、奖励、归档等一整套科学管理机制,使得全市采煤塌陷地治理逐步走上了科学化、规范化、制度化的治理轨道。由此可见,采煤塌陷地的生态恢复不仅是生态环境治理的技术问题,更重要的是通过塌陷地的复垦和再利用调整城市产业结构,促进煤炭企业转型,激活当地滞缓的经济,提高人民生活品质。
1.2生态农业与景观的结合利用自然的田园农业生态景观等环境资源,引用科学技术加以引导发展,形成一系列的从农业景观、乡村景观等的景观效益,到乡村文化、休闲观光、农家乐体验等的社会、经济链条,带动塌陷矿区的整体发展。而环境生态绿化是随着现代环境意识运动的发展而注入景观规划设计的现代内容,它主要是从人类的生理感受要求出发,根据自然界生物学原理,利用阳光、气候、动植物、土壤、水体等自然和人工材料,研究如何创造令人舒适的良好的物理环境。
1.3特殊的产业景观效益采煤塌陷地作为一种采矿迹地有着矿区特有的景观内容,包括排土场、矸石地、废弃的工业厂区等。同时,大大小小多块沉陷地,加之当地的水热条件,因此形成了大面积的积水区。而对于这些积水区,可以从水资源利用的角度,对其进行改造发展。
2蕲县镇白陈村概况
2.1自然条件宿州市蕲县镇属于暖温带落叶阔叶林带,土质系沙土、黑土、青白土。现有林木多为人工营造的次生林。主要为桃、苹果、泡桐、杨树等人工栽植的夏绿林,和小麦、玉米、高粱、大豆、山芋、棉花、油菜、花生等栽培作物,以及当地的乡土植物。蕲县镇为历史上黄泛区的淤积平原,区内地势平坦,河网密布,沟渠纵横。处于温带季风气候区,年平均降水量在800mm以上。地下水储量除消耗于潜水蒸发和农田灌溉外,其余仍储存在地下。受冬夏季风强弱影响,降水年际变化较大,容易造成旱涝等自然灾害。
2.2社会经济状况蕲县镇白陈村位于安徽省宿州市埇桥区南部,与市区距离较近,四周均有村镇围绕,是安徽省最好的优质煤产地,目前有蕲南煤矿和蕲东煤矿两大煤矿区。蕲县镇白陈村是一个耕地面积大,水资源丰富的农业耕作区。土地利用类型主要有农业用地、交通用地、水域等。
2.3塌陷矿区现状成因蕲县煤矿采用地下开采方式,采用分段空场法和房柱法回采嗣后填充的采矿方法,只确保了顶板不发生大规模的岩移和崩塌,但这造成了该地区地表大面塌陷、下沉。
3塌陷矿区带来的系列问题
3.1影响当地居民的生产生活该地区煤矿地下采矿结束时,原煤层不存在,造成了地表塌陷,破坏了地表土壤和地表植被,使得农地塌陷影响农作物的生长,直接影响当地农民的收入,人地矛盾凸显。而且地表塌陷影响当地居民的住房安全情况,破坏建筑物、居民住房以及部分基础设施,同时也对矿区周边的环境造成了极大的破坏。
3.2塌陷地积水,出现洼涝由于该地区夏季雨水较多,冬季积雪融化,加之塌陷地地表下沉使得塌陷地的海拔地形低于周边地区,因此极易形成洼涝的情况,这也造成了该地区夏春季时出现夏汛与冬汛,农民的农产品与住房受到损害,直接影响到人们的家庭经济收入等,给当地的居民生产生活带来了极大的不便。
3.3煤矿开采带来的地表问题煤矿开采后,产生各种地表问题,水土流失,土壤有机质含量大量流失,导致土壤硬化。煤矿开采活动扰动了地表、破坏农田植被和耕地,减少了区域内农作物覆盖率,自然植被数量减少。区域内具有水土保持功能的植被如地表草地塌陷后,地面破裂,即使没有被雨水冲刷,表土仍被破坏,对土壤的理化性质有不利影响,直接影响到地表植物的栽培与生长。
3.4煤矿开采对水环境的影响煤矿目前所有外排水(主要是坑内涌水)均采取了相应的处理措施。其中矿坑涌水经沉淀处理后排出,生活污水采用地埋式一体化污水处理装置处理后外排,很大程度上降低了污染物的排放量。但塌陷水域内依然存在有机物含量多,耗氧量大,有机物污染状况较严重的状况。
4白陈村塌陷区修复规划
矿区生态修复是指对采矿引起退化的矿区生态系统,通过重整地形和表土,采取植被和其他适宜的土地利用方式,恢复其生态平衡的过程。在白陈村塌陷矿区修复规划,结合景观与生态的理念策略,结合当地的自然条件与社会经济状况,满足农地复垦的同时力求最大程度改善当地环境状况,促进生态、社会、经济效益同发展。
4.1从当地实际情况出发实现景观转变在进行白陈村的塌陷矿区修复规划的过程中,不能仅仅局限于这一地块的规划,而应将其放在与全镇、全市的整体影响中进行思考。若将塌陷地定位于为城市提供一片净土,将水产养殖与景观开发相结合的水塘,林草植被保护与园林景观林地相结合的发展模式,整治塌陷区与积水区,并将农林景观纳入生态规划,增加该地区的景观多样性与生物多样性,可实现白陈村塌陷矿区的景观转变与生态改善。
4.2水产养殖与景观开发相结合白陈村独特的水热以及地形条件使得该地区有着相当面积的洼涝地区和积水区,而对于这种情况,当地有些农户已经就近实行河塘养殖,种植莲藕、鱼或水产品及水禽等。在此基础上,当地有关部门可以进一步组织当地居民进行水域景观规划,以整块的水域为面,以在水域周边设置的游步道为线,中间穿插各色景观小品或当地特色景点等,建立水景观赏区,形成独特的乡村水域景观风貌,使市民能够与大自然亲密接触,不仅可以发挥其经济效益、还可以更好地提高环境效益。
4.3林草植被保护与园林景观林地相结合的发展模式矿区景观生态规划设计的理想目标是建立一个协调、稳定、效益好的景观生态系统。理想景观生态系统的建立,首先是其功能的完善和协调,景观生态系统的基本功能包括环境服务、生物生产及文化支持功能三类,景观生态规划就是要保证这三大功能的实现。白陈村的原生林地,可以根据因地制宜适地适树的规划原则形成规模、高效的防护林地种植,在保护该地区生态环境的同时,发展经济林及农业经济,弥补塌陷矿区景观绿化风貌不足的缺陷。白陈村对于塌陷地的处理办法,绝大部分是当地有关部门或农民自发进行复垦,主要以种植小麦等农作物为主,也有少部分人工栽植的夏绿林。因此在对原生林地保留的基础上可以进行植物景观规划设计,以本地乡土树种为基调,配合景观小品和观赏树的点缀,使其成为一个个具有观赏价值的游园;将各个原生林地又连接成绿化带甚至于绿化面,增加其生态景观效益。同时可以在林地周边配合规划建设观光采摘农园、农家乐、休闲农庄、渔业设施等,开发现代服务产业场所,改变当地经济结构单一的发展模式,促进当地经济发展。
5小结
篇2
[关键词] 采煤塌陷地 循环经济 生态修复
从循环经济角度探讨采煤塌陷地生态修复是一种新的尝试。传统采煤塌陷地的复垦方式,一般是把塌陷土地复垦到农业利用状态,继续发展塌陷前的土地利用功能。而从循环经济的角度看,采煤塌陷地是一个具有巨大潜力的特色资源,采煤塌陷地生态修复本身就是循环经济的实际应用,也是对废弃物的再利用。因此,循环经济理论对采煤塌陷地的开发利用及其可持续发展具有重要指导意义。
一、唐山市采煤塌陷现状
唐山市境内煤炭资源丰富,已有140多年的开采历史。闻名于世的开滦矿区由开平和蓟玉两块煤田组成,矿区面积670平方公里,尚有可采储量50亿吨,分布于唐山市的六区一县境内。煤田内现有开滦矿务局 11个煤矿、50多座县办煤矿和近百座乡镇办煤矿,年产原煤3250万吨。开滦的优质炼焦煤为我国工农业生产提供了大量能源,为我国的出口创汇以及唐山市的繁荣和发展做出了重要贡献。但经过140多年的开采,因地下采煤地表塌陷面积已达312万亩,其中绝产耕地6万余亩,形成大小塌陷积水坑53个,积水总面积3.14万亩,最大积水深度12米;因采煤塌陷已搬迁村庄94个,旧村址废弃地面积达106万亩;开滦各矿采煤排矸石形成16座矸石山,占地0.45万亩,季节性积水塌陷波及耕地20 多万亩。据预测,随着煤炭不断开采,今后每年将新增塌陷地2400亩。
矿区地貌除赵各庄煤矿位于北部山区外,其余绝大部分位于平原地区,地面多为良田和城镇建筑。由于矿区为多煤层开采,地下煤层全部采出后,地表最大下沉多达十多米。塌陷使原本平整的土地变得凹凸不平,造成水土流失、季节性或常年积水。据调查统计,矿区每采出万吨煤,塌陷土地 2.4亩、塌陷水面0.75亩。几个距市区较近的积水塌陷区过去成为煤矿矸石、电厂排灰、城市生活垃圾、建筑垃圾的排放地,加之部分工矿企业生产、生活污水的排放,矸石自燃释放出二氧化硫、一氧化碳,致使塌陷区生态环境和自然景观遭到严重破坏。
二、循环经济理论研究现状
1.循环经济“资源综合利用论”
“循环经济”一词在我国由刘庆山在《开发利用再生资源缓解自然资源短缺》一文中首次使用,他从资源再生角度提出废弃物的资源化利用,其本质是自然资源的循环经济利用。冯良认为,循环经济是指通过废弃物或废旧物资的循环再生利用发展经济,目标是使生产和消费中投入的自然资源最少,向环境中排放的废弃物最少,对环境的危害或破坏最小,即实现低投入、高效率、低排放的经济发展,其核心是废旧物资回收和资源综合利用。周宏春主持完成的国务院发展研究中心调研报告中,主要也是从资源综合利用角度界定循环经济的。
2.循环经济“发展模式论”
持这种观点的学者认为:循环经济是对物质闭环流动型经济的简称,是基于工业化运动以来以“高开采、低利用、高排放(两高一低)”为特征的线性经济模式的弊端所提出的一种人类社会未来应该建立的以物质闭环流动为特征的经济模式,是实现可持续发展所要求的环境与经济发展双赢的途径,它要求把经济活动组织成为“自然资源一产品和用品一再生资源”的反馈式流程,所有的原料和能源都能在这个不断进行的经济循环中得到最合理的利用,从而使经济活动对自然环境的影响控制在尽可能小的程度。
3.循环经济“经济形态论”
齐建国认为,循环经济是在生态环境成为经济增长制约要素、良好的生态环境成为一种公共财富阶段的一种新的技术经济范式,是建立在人类生存条件和福利平等基础上的以全体社会成员生活福利最大化为目标的一种新的经济形态。段宁也认为,循环经济是以人类可持续为增长目的、以循环利用的资源和环境为物质基础,充分满足人类财富需求,生产者、消费者和分解者高效协调的经济形态。
4.循环经济“5R理论”
我国著名学者吴季松参与了国际循环经济理念从3R向5R转变的讨论。“5R理论”主要包括:再思考(Rethink):改变旧经济理论,新经济理论的重点是不仅研究资本循环、劳力循环,也要研究资源循环,生产的目的除了创造社会新财富以外,还要保护被破坏的最重要的社会财富,维系生态系统,充分挖掘资源节约的潜力;减量化(Reduce):将原有的减量化原则扩展到减少第二产业的城市化集中,在提高人类的生活水准中合理地减少物质需求;再使用(Reuse):将原有的再使用原则延伸到企业和工程充分利用可再生资源的领域;再循环(Recycle):除了原有的再循环原则所包含的范畴外,还延伸到经济体系由生产粗放的开链变为集约的闭环,形成循环经济的技术体系与产业体系;再修复(Repair ):自然生态系统是社会财富的基础,是第二财富,不断地修复被人类活动破坏的生态系统与自然和谐也是创造财富。
三、基于循环经济的采煤塌陷地修复理论
1.采煤塌陷地循环方式
采煤塌陷地循环的主要方式有回收循环、互利循环、反馈循环、连环循环和分解循环。回收循环是指物质在生命周期内的循环利用,即回收己经用过的废旧产品和排放物,按其有用成分和用途再加以利用;互利循环是指两类以上生物或两个以上生产单元互相循环利用对方的产物,如煤矿向电厂提供煤炭用于发电,电厂向煤矿提供电力用于采煤,排出的灰渣加水泥做成建筑材料供煤矿使用;反馈循环是指两个相关的生产过程按一定的先后秩序连接起来,其中前一个生产过程制造某种产品时的排放物成为后一个生产过程的原料,后一个生产过程的部分产品作为投入要素反馈给前一个生产过程,重新用于生产;连环循环是指在三个以上的生产单位或过程之间建立这种循环利用关系;分解循环是指采取一定的方法分解某种资源,实现再利用,如原煤经过洗选后出现两种产品,一种是精煤,可以炼焦,另一种是煤矸石,可以进行发电。
2.采煤塌陷地产业结构循环实现方式
采煤塌陷地产业结构循环实现方式主要有产业延伸方式、产业更新方式和复合方式。
(1)产业延伸方式
产业延伸方式是在土地资源和煤炭资源开发的基础上,发展下游加工业,建立起资源深度加工和利用的产业群。这种模式的优点是在充分发挥本地资源优势的同时,上下游产业在生产、管理和技术方面具有明显的相关性。通过实施矿产品的后续加工,延长产业链,提高资源的附加价值,使下游产业不断发展壮大,如克拉玛依市采用多元发展战略,在油气开发过程中建立了石油化工体系,主导产业逐步由单纯的石油开采转变为石油开采和石油化工并重。通过搞矿产精深加工转化,实行矿业――电业、矿业――化工业、矿业――运输业等联营,延长原产业链。
(2)产业更新方式
产业更新方式是在对采煤塌陷地进行生态修复前从战略上规划新的替代产业。如利用土地资源投入性开发吸引的资金、技术和人才,或借助外部力量,发展其他产业,建立起与原有产业既有区别又有联系的全新产业群。
(3)复合方式
复合方式是两种模式的复合,在转型的初期表现为产业延伸模式,随着土地复垦的发展,塌陷地生态功能逐步完善,新兴产业不断出现,单纯的农业复垦逐步演化为综合性采煤塌陷地开发。采煤塌陷地生态修复要从实情出发,发挥优势,扬长避短。在发展新兴产业和其他产业的同时,也要对采煤塌陷地传统农业进行大力调整、改造和升级。要用新技术来加速改造和装备传统产业,而不是简单的取代。用循环经济的发展模式替代线性经济的发展模式,有效利用资源,保护生态环境,使采煤塌陷地的产业结构通过综合化、多元化、高技术化而逐步升级。
4.循环经济理论指导下的唐山市采煤塌陷地修复实践
近年来,唐山市开滦生态修复治理塌陷区取得了显著成效。开滦采煤塌陷地生态修复工程的实施是在对塌陷地调查和开采塌陷预测的基础上,通过塌陷生态修复适且性评价,应用生态学原理,采用先进的复垦治理技术,对开滦采煤塌陷地进统一计划,因地制宜、对项目工程进行优化和设计,实现了项目布局合理和项目产业结构合理,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。
(1)经济效益显著
通过对采沉区因地制宜的实施生态修复工程,利用工程技术与生物措施,唐山复垦各类土地2666.67hm2,其中复垦成耕地313.33hm2,林地866.67hm2,水产养殖用地1200hm2,建设用地133.33hm2,取得了巨大的经济效益。通过土地复垦开发,范各庄乡粮食种植面积扩大到11489亩,粮食产量增收946.52万公斤,年增产值1778.48万元,年纯收入1212.08万元;卑家店乡粮食产量增收358.07万公斤,年增产值1125.76万元,年纯收入389.01万元。古冶区在完成土地复垦工程项目的基础上,一、二、三产业协调发展。在采煤塌陷稳沉地上兴建的唐山荣义炼焦制气有限公司,占地300亩,总投资1.2亿元,年生产焦炭12万吨,创产值1.15亿元,上缴税金200万元;唐山市驾驶员考试中心占地800多亩,绝大部分是利用采煤塌陷地,工程总投资5500多万元,年可培训驾驶员3万~4万人次,同时可带动周边地区餐饮、住宿、汽修、汽车交易等第三产业发展。
(2)环境效益明显
针对塌陷程度的不同,采取相应的工程措施,进行大面积的土地整理,把塌陷严重、坑洼不平、杂草丛生的涝洼地变为整齐规范的稻田地;把塌陷波及的低产田变为稳产高产的水浇地;在相对稳沉的塌陷地上建起畜禽养殖场、蔬菜大棚,成为养殖和保护地生产基地;改变煤矸石堆山造成的二次扬尘和二氧化硫气体的排放;在不稳沉区搞复土种植,种蔬菜、搞苗田。示范区所在地域,由原来的煤尘满天飞,二氧化硫、二氧化碳气味刺鼻逐步恢复了生态平衡,建立生态园林景观――南湖公园,唐山市已连续10年对南湖区域进行生态绿化改造,累计绿化面积930公顷,并对其中165公顷的水体实施清污引流和生态修复工程,使断裂多年的生物链得以重新连接。古冶生态农业示范区面积达到1000公顷。生态修复工程的实施使唐山的生态环境得到明显改善,环境质量得到了提高。
(3)社会效益巨大
失掉土地的农民通过参与复垦工程,解决了农村劳动力的就业问题,对繁荣农村经济、保障社会秩序的安定团结都起到了不可估量的作用。构建采矿塌陷区生态修复模式,为全国采矿塌陷区的生态修复提供示范。
参考文献:
[1]鲁连胜:唐山市采煤塌陷地复垦现状及其开发利用对策[J].中央民族大学学报,(自然科学版),1997,6(1):85~87
[2]朱明峰洪天求贾志海等:我国资源型城市可持续发展的问题与策略初探[J].华东经济管理,2004(3):27~29
篇3
一、森林生态修复的理论依据
(一)森林生态修复在国内外均取得了宝贵经验和成效,在理论上、实践中均认为是切实可行的。国家把实施可持续发展战略、保护资源环境和加强生态建设作为一项基本国策,为长白山森林生态修复提供了强有力的政策保证。党的十明确提出大力推进生态文明建设,这是长白山森林生态修复最重要的思想和理论保障。
(二)广大人民群众生态意识和环保意识不断加强,为森林生态修复增添了群众基础和新的动力。
(三)以抗联遗迹为代表的红色旅游线路开通,和以吉林通化石湖自然保护区和三棚万亩红松木树林基地为主线的森林绿色旅游的深度开发,将不断推进通化县森林生态恢复和景观改造。
(四)近年来国内有关森林生态恢复、公益林建设的基础理论已得到重视和发展,林业科技成果和先进适用技术不断推出和应用,为通化县南长白山森林生态修复建设提供了强有力的理论和技术支撑。
二、森林生态修复的内容、途径和方法
(一)修复内容主要有3个方面:一是物种多样性修复,二是植被结构和功能修复,三是生态学过程修复。
(二)修复途径根据实际林情,确定森林生态修复走“政策为主导,科技做支撑,保护是根本,恢复为目标”的途径,多措并举,推动森林生态修复工作走上健康发展的轨道。
(三)修复方法1.深入推进植树造林。吸引社会投资,丰富造林形式;选用适生优质树种,加强重点生态功能区人工造林。通化县今年将把被侵占林地全部清收还林,继续抓实退耕还林工程;推进江河防护林体系建设,广泛开展义务植树;提高造林质量,确保造一片、活一片、成林一片。2.强化森林资源保护。教育群众植绿、爱绿、护绿,落实管护责任,加强未成林地封育管护;严格执行天然林限伐政策,抓好公益林建设,扩大公益林管护面积,落实集体公益林补偿,大力实施封山育林工程;加大各类破坏森林资源案件的查处力度,依法惩治滥砍盗伐、滥捕乱猎、非法侵占林地、小片乱开荒等违法行为,为森林生态修复创造良好环境。3.推进城乡绿化美化。继续实施城乡集中连片整治,抓实“绿色城镇、绿色新村、绿色通道”建设,巩固“全国绿化模范县”、“全国绿色小康县”、“吉林省森林城市”创建成果,构建以森林为主体、城乡绿化美化一体的城镇生态系统。4.扎实开展森林经营。森林经营是加快培育森林生态系统的有效措施,要结合实际做好森林经营规划和实施方案,鼓励经营主体自觉开展森林经营。以科学的森林抚育理念,采用先进的技术手段,实施森林抚育及低产低效商品林改造,提高森林质量和生态功能。5.加强生物多样性保护。通化县申报的吉林通化蝲蛄河国家湿地公园,面积2055公顷,2013年已通过国家专家组评审,并开始建设;吉林通化石湖自然保护区,面积15200公顷,正在申报中。这两个高层次保护项目将对全县森林生态修复发挥重要的示范和带动作用。同时进一步探索森林和湿地生态保护修复新途径、新方法,加强森林和湿地保护监测和试点示范,使生物多样性得到有效保护。
三、近期和远期森林生态建设(修复)目标
(一)确立森林生态修复目标的思路。森林生态修复是一个缓慢、长期、渐进的过程。森林生态修复坚持“自然恢复与人工促进相结合,加大投入与应用新科技相结合,增加绿量与强化保护相结合”的思路,牢固树立抓生态就是惠民生的意识,把森林生态修复作为改善生态环境、造福人民的重点工程来实施;牢固树立打持久战思想,不懈努力,大力培育,增加森林资源;牢固树立抓保护就是抓发展的理念,保护自然,修复生态空间,争取实现县委、县政府确立的在近期创建国家级生态县、在远期建成生态文明示范县的目标。
(二)近期目标(2014-2020年):继续推进生态县建设,通过生态工程的实施,力争完成营造林15.7万亩,其中清收还林7.3万亩,增加森林覆盖率一个百分点,达到77.9%。营造红松材果林7万亩,累计达40万亩;营造红松阔叶混交林5万亩。大力实施封山育林工程,森林火灾得到有效控制;森林病虫害危害明显减轻,生态环境质量得到不断改善,生态安全保障体系逐步形成。加大创建国家级生态县和国家级生态乡镇力度,在2013年通过省级生态县考核的基础上,力争2015年建成国家级生态县。
(三)远期目标(2021—2050年):以营造、改造红松材果林和红松阔叶混交林为重点,逐渐丰富森林树种和森林植被类型多样性,逐步培育和演替成长白山生物顶级群落,森林生态功能得到明显加强,构建自然复合生态系统,生态环境质量继续保持优良水平。建成经济繁荣、资源丰富、环境优美、生态宜居,经济、社会与自然环境协调发展,富有长白山区特色的生态文明示范县。
四、对森林生态修复的建议
(一)进一步加大造林补贴力度,解决植树造林资金紧缺的问题,激发农民造林护林的积极性。
(二)提高国家、省级生态林补偿标准,使生态恢复工程和森林管护得到资金支持。
(三)上级应出台实施森林生态修复的相应政策和法规,使这项工作得到法律层面的保障。
篇4
瞄准国家重大需求
近20余年以来,我国工农业生产取得了举世瞩目的成就,但经济的高速发展和人口的不断增长使我国资源过度地消耗和环境质量日益恶化。污水、工农业有机废弃物及农用化学物质的长期大量投入已对我国农业环境生态健康构成严重威胁。农业环境污染与生态系统退化问题在我国若干人口密集、水土资源相对缺乏、经济发展快速的地区更为突出,严重制约经济、社会的可持续发展。要解决这一问题,需要资源、环境、生物等科学的交叉和创新研究,创立化学物质农业生态良性循环新的基础理论,建立高效低廉的污染土水环境修复技术体系。
“应用农业重在应用,不能仅局限于基础研究,研究成果必须有应用价值,要创造社会效益和经济效益”,杨肖娥决不是满足于“纸上谈兵”的空想主义者,“中国人多地少,广大的农民就这么块土地,如果这块土地又有这样那样的问题,农民们靠什么吃饭?农产品的安全又从何说起?”杨肖娥表示,我们科研的重点要针对当前国民经济与社会发展的需要,瞄准环境资源科学前沿课题。“一个真正的科学家应该离人们的需求近些,为人民的切身利益着想。”杨肖娥说。
从个体诊断到系统研究
浙江大学在污染环境修复与生态系统健康方面的研究历史悠久,上世纪70至80年代,在著名土壤学家朱祖祥院士和农业化学家孙曦教授的带领下,在化学物质的土壤化学、植物营养生理学等领域做了大量基础研究,为全国最早建立“农业环境保护学博士点”。作为原浙江农大的第一批博士,杨肖娥谨记恩师孙曦先生“跳高要跳世界第一高”的教诲,目标始终盯在土壤化学和植物营养学的前沿。早在1993至1995年在美国Virginia理工及州立大学作博士后研究期间,杨肖娥选择了污染土壤植物修复这一国际前沿领域,攻克植物对重金属特异吸收和积累的生理及分子生物学基础,取得了新进展。1995年杨肖娥回国率先开辟了植物营养环境生态学的学科新研究方向,并开始培养研究生和争取相关的研究课题,推动了我国污染环境植物修复方面的研究。
近年来,杨肖娥等在富阳建立了重金属复合污染大田修复基地,在上海嘉定建立了重金属中、轻污染农业土壤边生产边修复的示范基地。针对水体氮磷污染和富营养化日趋严重的问题,她还创立了浙江省第一个富营养水体植物系统修复华家池试验平台;此外,在杭州首次初步建立了环境修复特异植物种质基地。但这些还都是个体性的研究。个体研究也会出成果、出文章,但容易从理论到理论。“中国的问题特别多,人多,土、水资源少,污染比国外更厉害,对整个生态系统污染修复的研究迫切性与重要性更大。”杨肖娥说。从个体诊断到系统研究,杨肖娥和她的同事们又跨出了跨越的一步,开创了新的天地。
交叉合作形成创新群体
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1.1环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对ExxonVal-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
2.3生态恢复
20世纪20年代开始,德、美、英、澳等国家对矿山开采扰动受损土地进行恢复和利用,逐渐形成土地复垦技术,包括农业、林业、建筑、自然复垦等,实际仍是土壤环境修复的范畴。70年代后,受生态工程学术思想的影响,从土壤环境修复和生产力恢复层面上升到了生态系统恢复层面,基本内涵就是在人为辅助控制下,利用生态系统演替和自我恢复能力,使被扰动和损害的生态系统(土壤、植物和野生动物等)恢复到接近于它受干扰前的自然状态,即重建该系统干扰前的结构与功能有关的物理、化学和生物学特征。1975年,“受损生态系统的恢复”国际会议在美国佛吉尼亚工学院召开,此后英美等国创刊恢复生态学的杂志,生态恢复被列为当时最受重视的生态学概念之一。
1987年,Jordan发表《生态恢复学》专著,1993年,Bradsh做更详尽的研究,生态恢复学成为生态学一个分支学科。在其指导下,生态恢复技术研究的领域进一步拓宽。目前国外恢复生态学主要研究森林、草地、灌丛、水体等生态系统在采矿、道路建设、机场建设、放牧、采伐、山地灾害、工业大气及重金属污染等干扰体系的影响下退化和自然恢复的机制和生态学过程,涉及植被、土壤、气候、微生物、动物等多方面,研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点。目前多集中在大型矿区、大型建筑场地、森林采伐迹地、受损湿地等生态恢复方面,研究的焦点领域是土壤、野生动植物及其生物多样性恢复。这与我国开发建设项目水土保持和工矿区生态恢复与重建比较接近。
摘要:开展生态修复研究与实践,应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及科学内涵,避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别,将生态学应用于农林水等生产领域,是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的发展方向,水土保持工程是建设项目生态修复的主体;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究。
篇6
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
论文关键词:生态水利工程设计原则
论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。
参考文献:
[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.
[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.
[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.
[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.
[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.
[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.
[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.
篇7
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水
域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
参考文献:
[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.
[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.
[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.
[4]Mitsch W.J.,Jorgensen S E..Ecological Engineering and EcosystemRestoration[M].Published by John Wiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.
[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.
[6]O’Neill R.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,et al.A Hierarchical Con-cept of Ecosystems[M].Princeton University Press,Princeton,NJ.1986:153.
[7]Gosselink J.G.Landscape Conservation in a forested Wetland Water-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.
篇8
关键词:污染生态学;理论与实践;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0115-02
《污染生态学》是一门以生态系统理论为基础的边缘交叉学科,该课程的教学目的是使学生掌握污染生态学的基本理论、基本知识,了解污染物在生态系统中的迁移、转化规律及解决方法,培养学生分析和解决问题的能力,为继续读研深造或从事污染生态研究、环境保护等相关工作打下基础。笔者根据在教学实践过程中发现的一些问题,对《污染生态学》的教学内容和实践环节改革进行了若干探索。
一、优化教学内容
1.课程特点与知识体系。污染生态学是生态学和环境科学相融合、相交叉的产物,其课程内容涉及广泛,包括化学、土壤学、物理化学、植物学等。在学习本课程前,学生应该具备一定的相关课程基础,因此本课程安排在大三下学期。但是,教师在授课过程仍应注意回顾与补充相关概念,以帮助学生更好地理解与把握本课程知识。
污染生态学的课程知识体系如图1所示,大体可分为基础篇和应用篇两部分,基础篇主要介绍生物系统与被污染的环境系统之间相互作用的机理和规律,即污染物在生物体内的生物过程。具体包括生物体对污染物的吸收与迁移、生物富集、污染物对生物体的危害、生物体对污染物的抗性及生物在长期污染条件下的生态效应与适应进化。这几个部分分章节讲述,但相互联系紧密,并且可在生物生命过程中同时发生,应从整体把握。应用篇主要是基于生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复,重点是大气、水和土壤污染的生物修复技术。此外,污染环境的生物监测与评价也是污染生态学中不可分割的一部分。在讲授过程中,要注意将基础篇和应用篇有机结合起来,使理论联系实际,两者互相印证,形成完整的知识体系。
2.结合学科特色,突出教学重点。污染生态学是生态学中实践意义较强的一个分支,将该课程与学科优势和特色结合起来,有利于生态学综合人才的培养。南京林业大学生态学科于1989年成为首批教育部国家级重点学科,经过多年的建设,已形成自己独特的研究方向与特色。主要是以森林、湿地等生态系统为研究对象,以生物与环境之间的关系及其相互作用机制、生物地球化学循环等生态学理论为基础,重点探讨退化生态系统植被恢复机理与技术,土壤生态学过程及其对全球气候变化的响应,湿地濒危物种生境恢复与生物多样性保护,环湖植被缓冲带与水生植物的生态功能,湖泊富营养化治理技术等。因此,结合该课程的教学目标与学科特征,该课程的教学重点主要有:污染物的生态过程的基本理论、水体富营养化的概念、危害、评价及修复对策、水污染的土地处理系统修复原理、土壤污染的植物修复技术。而且,在授课过程中,可将本学科教师的研究成果与案例融入理论知识中,激发学生的兴趣,培养学生解决实际问题的能力。
二、实验实践的设计与实施
本课程在原教学大纲中理论讲授学时数为48学时,并未设置实践学时。针对本课程的现实性、综合性和研究性特点,将学时调整为理论讲授32学时,实践教学16学时。实践教学与理论课同步开设,使理论与实践结合,加深学生对理论知识的理解,并学以致用,提高学生的综合分析能力和实际动手能力,培养创新能力。本课程拟开设的实验实践内容具体如下:
1.重金属对植物种子发芽和根伸长的影响(4学时):将上课学生分成若干组,分别进行不同重金属(Cd、Cr、Pb)对不同植物(小麦、白菜)种子发芽和根伸长的影响,考察不同重金属对不同植物种子的毒性效应,加深对效应浓度、安全浓度等概念的理解。通过不同组的实验结果比较,还可了解不同重金属的毒性大小和不同植物对重金属胁迫的敏感性。
2.人工湿地对城市尾水的处理效果研究(6学时):参观人工湿地尾水处理厂,调查人工湿地的植物种类配置和运行参数,采集人工湿地的进水和出水,了解人工湿地对主要污染物,如有机物、N和P的去除效果。在对实验结果进行分析的过程中,要求学生查阅资料,了解不同湿地植物如芦苇、香蒲等对污染物的吸收去除能力,综合分析理解人工湿地去除污染物的原理。
3.采用观赏植物修复土壤重金属污染的实验研究(6学时):分组查阅资料,选择合适的观赏植物,研究观赏植物对土壤重金属的吸收和富集量,评价观赏植物修复土壤重金属污染的性能。该实验一方面可让学生深入了解植物对重金属的吸收和生物富集的概念,掌握生物富集系数和转移系数的计算,另一方面也可帮助学生理解重金属污染土壤的植物修复技术原理,掌握超积累植物的筛选方法。
三、教学方式的应用
1.多媒体与板书相结合的讲授方式。讲授法是教学中最基本、最常用的方法,特别是对于理论基础概念、专业性基础知识点的讲解。多媒体技术是指将文字、图像、声音等承载信息的载体结合在一起,并通过计算机进行综合处理和控制的技术。利用多媒体教学可以将抽象的知识形象化,给学生以视、听新感觉,调动联想思维,提高学生的学习兴趣,如在讲污染物对植物超微细胞结构的损伤时,可以通过直观的照片展示不同浓度的污染物胁迫下,植物细胞的细胞核、叶绿体、线粒体等细胞器的损伤情况,能够激发学生的学习兴趣,更利于学生对相关知识点的掌握。但是多媒体技术也存在一些弊端,如播放速度快,信息量大,不利于学生对知识的接受,缺乏足够的时间消化和记笔记,因此,应根据具体知识内容,将多媒体教学和板书有机结合起来,特别是重点概念,通过板书的形式,放慢讲授速度,加深学生对相关知识点的理解。
2.案例教学与学生演讲相结合的方法。污染生态学的课程内容是以生态学原理为基础,通过大量的案例分析污染生态过程中植物、动物和微生物等有机体的生态响应机制和其毒害表现,探讨污染控制和污染修复生态工程的学科。但是环境中污染物种类众多且对生物具有不同的毒性效应,课堂学时有限,仅能挑选比较经典的案例进行讲解。另一方面,传统的“教师讲、学生听”的授课方式作为主要的教学方式在调动学生积极性方面效果欠佳。因此,对于比较重要的知识点,可指定阅读材料或要求学生自己查阅最新资料与案例,做成PPT在课堂上进行讲解,教师给予针对性点评并引导学生讨论。如生物对污染物的吸收和迁移章节中,比较经典的案例是铅和镉在玉米根系中的吸收和迁移,可以引导学生查阅铅镉等在其他植物或土壤-植物体系中的迁移规律,并在课堂上讲解、讨论植物吸收重金属的途径。该方法不仅能够调动学生学习积极性、提高学生的表达能力,活跃课堂气氛,也能使学生了解学科最近的研究进展,加深对相关知识的理解,拓展知识面。
3.专题讲座。污染生态学具有现实性、综合性和研究性,是一门发展中的学科。随着学科之间不断交叉渗透,其学科内涵更加丰富。而且,随着研究的深入,对于污染生态学中出现的新污染物、新问题的认识也不断深入。因此,有必要开展污染生态学的研究前沿与展望的专题讲座。专题讲座主要介绍目前污染生态学和环境科学领域一些热点问题的研究进展,如药品与个人护理用品、内分泌干扰物、生态风险等。这些新兴污染物和人类生活息息相关,通过专题讲座,可以使学生了解环境中的新兴污染物对人类身体健康的影响,培养学生的环保意识,同时激发学生对科研的兴趣,吸引一批学生投身于科研事业中。
四、结语
《污染生态学》是生态学专业的重要专业课程,具有现实性、综合性和研究性的特点。在教学过程中,应结合本课程的特点与学科优势特色,优化教学内容,并合理设置实验实践环节,使理论与实践有机结合起来,激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和发现问题解决问题的能力,培养学生的创新意识、科研能力和综合素质。
参考文献:
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关键词:恢复生态学;研究进展;理论研究
随着经济的快速发展,自然环境受到的影响越来越大,人口增加、工业产业化急剧发展,使生态环境的压力越来越大,而且人类在经济建设过程中,对资源进行过度利用,使很多资源都受到不同程度的损坏,一系列生态环境问题成为摆在人类面前的重要挑战,实现可持续发展,就必须加强解决各种生态环境问题,协调人类的活动和生态环境,使人类在加强经济建设的过程中也可以逐渐实现对生态的恢复和保护,促进生态环境与人类社会的全面发展。
1恢复生态学的定义和理论基础
1.1恢复生态学的定义
恢复生态学是生态研究领域中的一个新词,主要针对生态问题产生,致力于恢复已经受到破坏的生态环境,由于这个领域涉及的学科很多,因此也叫做综合生态学。简单来讲,恢复生态学是一门有关于生态的修复的学科,指的是通过人们对生态系统的研究,从而不断对那些已经受损的生态环境进行重建和恢复的过程,使生态环境能够发挥出相应的生态功能,而且能够使自然生态环境实现可持续发展的一项科学。在这个研究领域中最关键就是恢复,对已经受到破坏的环境进行恢复,这种恢复可以分为广义上的恢复和狭义上的恢复,狭义来讲,就是一种将其恢复到初始状态的工作,广义的恢复是人类社会需求意义上,要依据生态工程的相关技术,对于一些被损坏的自然系统进行重建。由此可见,恢复生态学在加强生态系统的建设以及优化管理和生物多样性的保护上具有重要的意义。
1.2恢复生态学理论基础
恢复生态学相对应的是已经受到破坏的生态环境,生态的破坏可以理解为生态系统的结构发生变化、功能出现退化、生态自然的关系出现紊乱。所以这个恢复的过程就是要将自然还原到一个协调的关系上。由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用的取向影响,生态恢复并不能做到将被破坏的环境恢复到最原始的状态,只能在现有的基础上进行尽量恢复和还原,使生态自然系统能够维持一定的生态功能。生态恢复是在生态环境受损之后必须要进行的一项活动,通过各种物理、生物、化学等手段,对生态系统的发展方向以及演变的过程进行控制,从而实现重建的过程。
2恢复生态学的发展
2.1国外关于恢复生态学的研究发展概况
人类开始对恢复生态学进行研究已有多年的历史,有学者认为生态恢复只是恢复中的第1步,一个生态系统想要保持整体性和稳定性,就需要进行全局思考。从20世纪50~60年代开始,欧洲以及北美的很多国家都开始注意自己国家内的环境问题,也开始有一些研究,利用一些工程和生物措施对水土流失等环境问题进行整治,从20世纪开始,就已经有很多国家在加强生态修复,比如欧美的一些发达国家在加强对水体以及热带雨林的恢复,日本加强对一些退化植被的恢复。关于生态恢复的研究一直都没有停止,20世纪70年代中期,在美国召开的“受损生态系统的恢复”国际研讨会,就生态系统受损的问题进行深入的研究和探讨,而且同期还出版相应的书籍,科学家从不同的角度对生态恢复问题进行探讨。1984年又召开恢复生态学研讨会,对恢复生态学理论以及实践的统一性进行分析和探讨,并且提出恢复生态学在经济发展以及自然环境保护过程中的作用,生态恢复的首要功能是完成生态环境的恢复,使生态环境能够维持原来的平衡,其次,也能够促进经济社会的发展,因为人们的经济活动与生态环境分不开,经济社会的发展离不开生态环境的支持。1985年,美国成立“恢复地球”组织,使生态恢复工作实现组织化和系统化。1996年,在瑞士召开第一届世界恢复生态学大会,会议强调恢复生态学在生态学领域中的地位,使恢复生态学的研究更进一步。但是每个地区的侧重点不相同,比如欧洲更倾向于对矿地的恢复,北美更倾向于对水体以及林地进行恢复,我国更强调农业资源综合利用。
2.2国内关于恢复生态学的研究概况
我国的生态环境在经济社会的发展过程中受到的损坏也十分严重,加强生态恢复学的研究,也是我国生态环境恢复和保护过程中的一个重要内容。我国在发展过程中也意识到生态恢复的重要意义,因此开始生态恢复已经有较长的历史时间。比较典型的是内蒙古锡林郭勒盟草原在过大牧压下退化后封育恢复退化的过程,这个研究从退化的草原群落的基本特征、恢复的动力等为基础建立退化的数学模型,并且借助该模型对草原恢复的策略进行探讨,从而使当地的草原生态系统得到有效的保护。在我国西南部,也有学者对贵州省茂兰喀斯特退化群落进行恢复,从退化的生态环境着手,对具体的生态环境进行研究和分析,并且结合生态恢复学的理论,使恢复生态学的研究工作得到有效的进展。包维楷等对眠江上游大沟流域人为干扰体类型、干扰强度、频度、时空格局等研究的基础上,对生态系统的群落结构以及物种的组成进行分析和探讨,并且对人为影响进行分析,还有的学者对土壤结构、土壤动物、土壤微生物等进行研究,提出常绿阔叶林生态系统恢复力,对我国的森林生态系统的恢复有很大的帮助。我国的地域十分广阔,森林资源也比较丰富、森林植被的恢复工作是恢复生态学研究的一个重要内容,对植被恢复的理论与实践研究也比较多,而且也都取得很大的进步。比如对黄土高原植被恢复的探讨、矿山废弃的植被恢复与重建、沙漠植被的恢复工作进行探讨等,使我国的多种类型的生态环境系统都得到有效的恢复,而且在恢复工作不断进行的过程中,还出现很多研究文献,这对后代的生态恢复以及生态保护都有很大帮助。自然生态系统自身有一定的修复能力,但对于受损比较严重的生态系统,加强人为修复是一个重要途径,对此,我国也积极加强各种修复技术的研究,利用人为的生态工程可加速生态系统恢复,尤其被极度破坏的生态环境,更需要利用人工修复技术。
3结语
综上所述,生态环境与人类的发展息息相关,在人类加强经济建设的过程中,对自然生态环境的破坏也越来越严重,生态恢复是维持自然界和谐发展的一个重要过程。恢复生态学主要针对生态环境的恢复,这个研究领域涉及的内容比较广泛,国内外关于这个领域的研究正在不断增多,对于生态系统的可持续发展有重大意义。
参考文献
1蒲扬.恢复生态学的理论与研究进展[J].生物技术世界,2015(12)
2高彦华,汪宏清,刘琪璟.生态恢复评价研究进展[J].江西科学,2003(13)
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武尧
(华北水利水电大学 河南郑州 450011)
摘要:本文研究总结了城市化对于河流的结构、功能和生态环境的演变规律的影响,并在此基础上,提出了河流生态修复的原则,方法和5个发展方向。
关键词:城市化;河流结构和功能;河流生境;演变规律;河流修复
1 引言
城市河流是发源于或流经城市的河流,包括自然河流和人工开挖的运河、渠系。城市河流是城市的重要组成部分,在城市人们的生活中起着关键的作用。但是随着城市化的发展,城市河流也在发生着变化。为了能使城市河流更好的服务于人类,河流健康问题越来越受到人们的关注,因此城市河流结构、功能和生境变化成为了生态环境学及许多相关学科研究的热点和重点。
2 城市化影响下河流结构、功能的演变规律
城市化对于河流结构的影响主要体现在对于河流形态的影响上,城市化严重影响着河流,是河流乃至整个河网的形态都发生着巨大的变化。
2.1 城市化对河流形态结构的改变
城市化对河流的影响,使得河流结构由多元化、复杂化,趋向单一化、简单化。而引起河流结构向单一化和简单化变化的原因,很多学者也做了不同的研究。
加固河道导致河道的固结化,裁弯取直导致河道断面形态的顺直化,疏浚河道导致断面形态单一化,和修筑水坝导致河流的不连续化,是致使河流形态结构向单一化和简单化变化的主要原因。
2.2 城市化对河流功能的影响
总之,城市化的发展在很大程度上导致了城市河流功能的退化。作为一个自然的河流通常有如下的功能:水源供应、水产养殖 、交通运输、水生生物栖息、纳污降解、输水、泄洪、调节气候、补给地下水、观赏娱乐等多方面。但随着城市化的发展,河流的功能越来越简单化,主要集中于三个方面:纳污排放功能;景观娱乐功能;气候调节功能。
3 城市化影响下河流生态环境的变化
健康的河流不仅要有好的结构和功能,而且要保持好的生态环境,这对于河流保持其良好的结构和发挥其正常的功能,具有重要的作用。
河流生态系统所有生态服务功能的发挥, 主要取决于3方面的过程: 河道系统与周边地区之间的物质循环与交换过程、生态水文调节过程、水体中生物消化降解过程。城市化主要是靠影响了河流的水文过程和物质循环,从而影响了河流的生态环境。
4 城市河流生态系统修复的原则和方法
4.1 城市河流系统生态修复的基本原则
河流的生态修复需要从整体出发,进行分析,不仅要近期利益,更要考虑长远利益,在考虑当前经济承受能力的同时,对生态修复的总体成本效益进行分析,力求提出最佳的修复方案,实现综合效益最大化。
4.2 城市河流系统生态修复的方法
高强度的人类活动严重损害了城市河道系统的健康,为此, 国内外已采取了多种技术来修复河流生态系统,总结起来,主要包括水环境质量、水文特征、结构形态和种群结构的修复4个方面。
国外目前比较先进的有Fischenich 提出了城市河流修复与流域管理的相关技术,其中详细阐述了城市化对城市河流的影响;Casagrande对人类活动在湿地生态修复中的重要作用进行了剖析;Deason 提出了污水处理的方法,为其他河流污染治理提供了参考;Ludwig和 Bezirksamt针对 Hamburg 河直线化严重、生物多样性消失的现状,采用非政府组织、公众参与的方式,对该河中鲑鱼的生活习性进行了研究,以期通过改善其生活条件来达到修复河流生态的目的;Udziela 等运用条件价值法( CVM) 对城市盐碱湿地修复的非市场价值进行了评估;Brilly 等研究了修复城市河流鱼类栖息地的方法;Jukka Jormola 对国际上利用流域洪水过程改善城市河流生态环境的历史进行了简要回顾,并列举了利用洪水管理修复城市河流和湿地的实例。
目前国内应用最多的河流生态修复方法是:①水质净化技术;②近自然河流治理技术;③生态需水量确定。
河流生态系统修复技术的合理使用, 能使河流的结构与各项功能恢复到一定程度, 从而达到恢复河流生态系统健康的目标。对于特定的河流, 应具体分析其受损的功能及程度, 再根据河流所处的状态因地制宜地选择合理、有效的修复方法。
4.3 城市河流系统生态修复的发展方向
1)以生态系统理论为指导进行河流修复。以往传统的河流治理方法给河流的生态结构和功能带来了严重损害。现代的城市河流整治应以保护、修复生态环境为前提,利用河流系统自身的特性缓解旱涝灾害并利用河流本身以及水生生物的自净功能改善水质,这是城市河流治理研究的新方向。
2)因地制宜,建设生态河堤。从现代河流治理思想看,“渠化”、“硬化”是一种不明智的河流治理法。而保持自然是当今国际上通用的治理准则,所以建设生态河堤是现代城市河流整治的大势所趋。
3)建设以人为本的水景观。以往传统的城市河流设计以满足人类的社会和经济需求为目标,导致目前城市河流生态功能的丧失。因此,现代的城市河流规划应突破传统的设计思路,体现“以人为本”的设计理念,并在此基础上开展城市河流的生态化建设。促进人与自然和谐共处。
4)丰富水文化底蕴。每条河流都包含着自身的历史和文化底蕴,也反映着地方的风土人情。充分挖掘城市河流的历史、文化底蕴,与水景观相结合建设城市水文化,突显当地的风土人情,可以提升城市品位。
5)以流域为单位进行大范围河流治理与修复。将研究治理范围扩大倒流域尺度,从整体上对河流治理进行把握。
5 结语
城市化的发展已经对河流的结构、功能和生境造成了严重的影响,主要表现在结构的简单化,功能的减退和生态环境的破坏。为了能使河流更好的服务于人类,应该在对河流的健康问题有准确、可靠地分析的基础上,依据河流评价的原则和方法,建立相应的、行之有效的河流生态修复方法,并认真加以实施。在实践过程中也应不断推进河流生态修复新理论和方法的研究和发展。
参考文献:
[1]尹小玲, 李贵才, 刘堃, 钟愉佳. 城市河流形态及稳定性演变研究进展[J].地理科学进展,2012,31(7):837—845.
[2杨凯,袁雯,赵军,许世远.感潮河网地区水系结构特征及城市化响应.地理学报,2004,59(4);577~564.
[3]袁雯,杨凯,唐敏,徐启新.平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响.地理研究,2005,24(5):717~724.