生态修复的内容范文

时间:2024-01-04 17:46:49

导语:如何才能写好一篇生态修复的内容,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生态修复的内容

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关键词:水生态保护与修复;课件建设;难点;重点

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0123-02

一、《水生态保护与修复》课件建设的背景和意义

《水生态保护及修复》课程的诞生和建设的原因是:1)严重的与水相关的生态环境问题阻碍了社会经济的可持续发展。2)由于当前水问题是区域发展的一大问题。因此为了保持和发挥我国的生态系统的正常功能,实现可持续发展,以水为主线,从应用的角度进行现状各种生态系统的保护并对退化的生态系统进行修复成为了必然[1];3)水生态保护与修复是《水污染防治行动计划》的实施的有力途径。《水生态保护与修复》课程是2009年开设的新课程,2012年有正式出版的教材。目前还没有公开出版的课件。该课程是河海大学水文水资源学院以解决当前我国面临的严重的生态破坏与环境污染问题尤其是水问题为目的,实现水生态文明而设立的一门专业主干课程,也是专业核心课程。课程内容具有实践应用性。针对各种生态系统存在的生态环境问题提出生态保护与综合修复的措施及方法,并与实例相结合。课程的内容会随我国水生态保护与修复的进程而发生改变,需要及时更新和扩充。本课程定位为普通高等教育“十二五”规划教材和全国水利行业规划教材课程,适合于生态学、水文学、环境科学及其他相关学科的老师、学生及科研工作者。多媒体课件的建设可以让使用者更便捷的自主学习。更重要的是,信息化时代,适应大学课堂教学时限性及提倡学生的自主性有机统一的特点、网络课件建设的需要和以学生为中心的教学模式的推行,均决定了多媒体课件建设的必要性。课件的建设不仅可以让河海大学的大学生受益,也可让想学习该课程的其他高校的老师、学生及科研工作者受益。

二、《水生态保护与修复》课件建设的重点

1.确定课件内容遵循的原则。《水生态保护和修复》课件内容的出发点和落脚点是水生态文明和可持续发展。因此本课件内容遵循的原则是水生态文明和可持续发展。

2.典型案例素材的收集,突出课件的实用性和代表性。《水生态保护与修复》的突出特征是应用性和实践性,学习此课件的目的就是会制定一个区域的生态保护与修复的方案。如何把一个区域的生态保护与修复的方案包含的内容(生态概况介绍、生态问题及其成因分析、生态退化程度的判定、生态保护与修复方法及生态保护与修复的具体实施步骤)和恰当的实例相结合,让此课件的学习者可以模仿,可以成功地按自己学习的课件理论,为自己关心的区域制定一个完美的生态保护与修复方案,以解决当地由于人类活动所造成与水相关的生态破坏和环境污染问题得到扼制并使退化的生态系统逐渐修复。

3.制作精良的多媒体课件。收集相关文字、声频、视频素材,充分利用来自Internet的信息资源,通过计算机多媒体(视频、声音、动画)图片、文字等来表述并构成课堂要件。在制作多媒体网络课件中,既体现课本知识,如主要知识点、典型区域生态退化程度的判定、针对实际问题进行适宜保护及修复方案的制定等的讲解与交互操练的设计,又驾驭于课本内容之上,突出背景知识的介绍、注重相关知识的链接,以增大学生的信息输入量,扩大学生的知识面,尽可能地调动学生的学习兴趣,帮助学生理解和解Q学习中的重点和难点,实现学生的自主化学习。

4.课件的后评估及完善。通过调查问卷,反馈学生对使用本课件的意见和建议,汇成研究报告,探索适合以学生和使用者为中心的教学模式的网络课件建设的进一步完善的方法。

三、《水生态保护与修复》课件建设的难点

1.内容言简意赅。言简意赅是好的课件的特点。《水生态保护与修复》涉及的内容包括基本理论、生态系统的功能及退化的生态系统、生态系统退化程度的判定、生态保护、生态修复、流域生态修复及水生生态系统的修复。共7章36万2千字的内容要在32学时内以课件形式展现,以水为主线突出应用性也需要言简意赅。

2.案例及时更新。《水生态保护与修复》的研究对象是受到人类活动影响的自然生态系统,随着人类社会经济的发展,对自然生态系统的影响在不断加深加大,如何在案例上体现这种影响。当前全国各大流域和省市都在开展水生态文明建设,进行水生态保护和修复,随着时间的推移老问题会解决,新问题会产生,相关案例也会及时更新。例如南京市母亲湖--玄武湖的主要生态问题是每年六月份左右出现的水体富营养化,已经受到重视,通过清淤疏浚、种植水生植物、放养滤食性鱼类、水道改造、城市雨污分流、城市生活污水处理厂的正常运转和城市绿化带的建设等修复方案来得到改善,但是随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快、流动性的加大,宠物的放养概率加大,以及中国节日放生的习俗和人们对放生的误解,水生宠物的放养将给玄武湖水生生态系统带来了的另一潜在的生态问题――生物入侵问题,玄武湖生态系统生物入侵问题及其如何修复成为了需要更新的案例。

3.及时补充前沿知识。水生态保护与修复是新发展起来的学科,知识体系还不完善,好多问题还没研究透彻,得随着学科的发展不断地补充新知识、新理论。比如:生态修复还没有公认的统一的概念和分类体系;生物修复的分类体系还不健全;微生物从胞外环境中吸收摄取物质的方式--胞饮作用的机制还没被公认。针对生态环境问题分类的生态修复研究仅限于水土保持生态修复和环境污染的生态修复;生态系统的生物入侵问题;工程生物在生态修复方面的应用及其风险问题等等,都是有待通过未来的研究来补充的内容。

4.把握全局突出重点。《水生态保护与修复》涵盖内容很多,但课件要在整体框架下突出重点,让学习者根据自己的目的及用途学习和掌握最需要的。而且目的人群不一样,重点不一样。对于河海水文水资源学院资源环境与城乡规划管理专业的学生而言,他们大多数生活在南方水多但水质差的地区,他们关键需要掌握的是水生生态系统的保护和修复,但也需要了解总体的思维过程,在课件中如何体现是一大难点。

论文中已讨论了《水生态保护与修复》课件内容的难点和重点,但还有以下方面没有提到:1)某一区域在进行生态修复之前如何设立生态示范区进行生态修复试验,了解决定生态物修复技术效果的关键因素并评估生态修复技术的可行性和局限性。2)退化的生态系统的修复既是合理地采取可能的一切措施,短期内要达到显著的修复成果是不容易的,因为生态系统对于修复的措施要进行消化,做出反应,得花时间,另外,大气污染的干湿沉降带来的非点源污染是无法短期内彻底消除的,只有每个国家、每个流域、每个地区、每个产业及每个人,都认识到生态环境保护的重要性,均采取节能、节材的生产方式,进行水土保持,不乱砍乱伐、不乱猎乱捕、不随意排污,才有可能保持整个生态保护与修复的良性发展,最终达到生态修复的目的。因此,生态修复不是靠个人的努力,或靠某个专门部门,而是要靠全世界所有的人,所有的部门,同时为有一个健康良性发展的生态型地球而努力才行,因此说“水生态保护与修复不是一个人或一个部门或一个国家的挑战,而是全世界共同的挑战”。如何在本书中阐述和贯穿这种思想,是未来需要探讨和补充的内容。3)当前是与国际接轨的时代,水污染等生态问题也不仅仅是中国有,关于水生态保护与修复不仅仅只是国内需要解决的问题,另外现在高校培养的学生将来不仅仅只在国内,完全有可能在国外就业,这也要求进行双语化的教学,因此也要进行课件的双语化建设。

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论文关键词:生态修复经济社会可持续发展通渭县

论文摘要:生态修复是对生态系统停止人为破坏,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自身组织能力,使其向有序的方向进行演化;或者利用生态系统的这种自我修补能力,辅以人工措施,使遭~l,at坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。主要指致力于那些在人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。

通渭县鹿鹿山流域水土保持生态修复试点项目于2004年被列入黄河水土保持生态工程试点项目,经过3a实施,项目区内生态环境得到了明显改善,林草覆盖率从52.30%提高到60.29%,农户人均纯收入由1613.80元提高到1967.20元;生态、经济系统开始良性循环,该项目的实施为本区域经济社会的可持续发展打下了坚实的基础。初步实现了人与自然和谐相处。

1基本情况

通渭县鹿鹿山水土保持生态修复项目是黄河水土保持生态工程生态修复试点项目。实施期为2004—2006年,项目区年均降水量500ram,年均气温3~5oC,适宜各类生物生长,属黄土丘陵沟壑区第三副区。该地区为石质山地,项目区辖陇阳、北城、寺子3乡,12个行政村54个村民小组,总人口7839人,人口密度84人/km,全部为农业人口,农业劳动力4706人。人均土地1.19hm,人均耕地0.26hm,总面积93.30kmz。完成封禁面积56.25km2.人工补植9Ohmz,人工种草277.5Ohm2,设立封禁工程围栏5km、标志碑5座、标语牌9O个、封育区“四至”边界标志界碑600个;新建管理房3间、示范养殖圈舍150座。布设植被监测点5个、气象观测点1个、径流泥沙监测点1个,选择监测典型农户60户。

2生态修复成效

生态修复是指对生态系统停止人为破坏,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自身组织能力,使其向有序的方向进行演化;或者利用生态系统的这种自我修补能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或向良性循环方向发展;主要指致力于那些在人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。

该项目实施后,项目区水清、山绿、水土流失减轻,群众的思想观念转变,实现了生物、产业趋于多样化,取得了明显的生态效益、蓄水保土效益、经济效益和社会效益。据测算,到项目实施年限末期,林草覆盖率从52.30%提高到60.29%;监测区年土壤侵蚀模数由1430t/km。·a降为964.40t/km项目区内农户人均纯收入自1613.80元提高到1967.20元;农、林、牧、副各业产值结构由基期的76.70:0.94:17.30:.5.06变为50.30:.1.07:29.50.:19.13;土地利用结构调整为农地:林地:草地:荒地:其他=21.12:20.97:34.30:4.30:18.56。舍饲养殖数量6000多(只),实现牛、马、猪、兔、鸡、鸽等多元化养殖。各产值机构有了较大变化,土地利用结构更加合理,使区域生态、经济系统开始良性循环。该项目的实施为本区域经济社会的可持续发展打下了坚实的基础。初步实现了人与自然和谐相处。

3几点启示

3.1科学规划,对位配套措施是实施生态修复工程的前提

水土保持生态修复是一项系统工程,直接关系到群众的生产和生活,在项目实施过程中,始终坚持以科学发展为指导,以构建和谐社会为目标,坚持以人为本理念,科学规划。在生态修复技术措施运用上,以保护和利用水土资源为核心,依据“源于自然,还于自然”的思想,为大自然恢复其自我修复能力创造条件,对位配置各类措施,以封为主,封禁、补造、抚育、管护并重,工程、生物、农艺措施相结合,生态修复与群众脱贫致富相结合的原则。使项目区形成一个相对独立的生态隔离区,减少或禁止人、畜活动对生物群落的干扰和破坏,促使土壤质量正向发育,生态系统自我调控能力向健康状况演化。取得了良好的生态效益和经济效益。

3.2加强组织、建章立制、加大宣传是生态修复工程顺利实施的基础

生态修复是新时期水土保持生态建设的重大战略调整,县委、县政府高度重视,加强生态修复的组织领导和部门协调,专门成立项目执行领导小组,健全管理机构、配备工作人员,明确和落实各部门的责任权属。制定和颁布有关项目建设的法规及管理制度,对生态修复区林草及其设施的管护管理提出具体的操作要求。做到管理有章可循,有法可依。利用集市、庙会等多场合、多形式、多渠道对农民进行广泛宣传教育,印发传单、公告、宣传画及日历和手册。为生态修复的顺利实施提供组织保证和营造良好的舆论氛围。

3.3建立部门联动机制,整合项目,为生态修复项目的实施提供资金保障

水土保持生态修复涉及农、林、水、环保、畜牧、财政、扶贫、科技等诸多方面,综合性很强,我们利用中央资金的主导作用和退耕还林草的机遇,深化投资管理机制改革,整合项目资金,统筹兼顾,合理规划,相互配套,镶嵌实施,达到资金技术、土地和劳动力资源的合理配置,使有限的投入资金发挥最佳使用效益。在项目建设中,与相关部门在工程实施、科研和监测等方面密切配合,加强合作,全面提升生态修复的科技水平和效益,加快生态修复进度。在管理上实行目标管理责任制,形成部门之间“各负其责,各尽其力,各投其资,各计其功”的工作机制。为生态修复工程建设提供了资金保障。

3.4立足实际,政策引导,狠抓落实是实施生态修复的关键

自然生态系统的承载能力是有限的,土地资源的开发必须符合自然生态系统的内在规律,使其得到休养生息。必须按照“顺应天时,遵循自然规律;顺应市场,遵循经济规律;顺应科学,遵循市场规律”的原则,坚持川台河谷区发展全膜覆盖玉米、浅山区种植马铃薯、深山区发展畜草产业的种植结构调整思路,大胆探索,积极挖掘本地资源潜力,引导农民转变观念,大力发展玉米、洋芋、畜草、中药材等富民产业。通过政策引导,利益驱动,解决了许多与群众切身利益息息相关的实际问题,使支柱产业开发和扶贫攻坚取得了明显的成效。通过生态修复,既满足了生态系统的自我修复条件,又确保了当地社会经济可持续发展、社会安定团结、人民安居乐业。为社会主义新农村建设起到了示范带动作用。

3.5依法监督,狠抓管护是生态修复效益正常发挥的保证

生态修复能力的体现根本在于彻底控制人为活动对生态环境的一切干扰因素和防止水土资源的污染,关键是水土保持监督执法和封禁成果管护。为此,要采取以下强有力的措施:

①建立健全水保监督执法网络。县、乡、村、社四级执法网络组织机构健全,并逐级签订监督管护目标管理责任书,做到责、权、利绝对明晰。

②依法具体落实“三区”划分与“三权一案三同时”制度,严格管理,奖惩兑现。加强修复成果管护。

同时,对水保预防监督执法的检查情况纳入乡镇年终综合考核评比的内容,推行奖励机制,以管促封。使生态修复效益能够正常发挥。

3.6合理布设监测网络,为生态修复提供科学依据

监测工作所获取的基础数据,对于生态自我修复能力的研究及评价意义重大,根据基础监测指标体系和监测评价体系要求,合理布设监测网络,采用实地定点、定时,多方位、多层次、多目标、多样点统计调查的方法进行。着重做好以下监测内容:

①蓄水效益监测。定点观测和统计径流、土壤侵蚀、泥沙变化、流域降水量等数据,分析评价项目实施后的蓄水保土效益。

②生态效益监测。林地监测:采用多样点抽样调查法。草地监测:选用不同草地类型,采用刈割测定生长量等,分析评价了项目实施后的生态效益。

③社会效益监测。通过布设网点社经调查,采用分层抽样的调查方法,以定点观测和典型农户调查结合,进行统计调查,统计分析,评价项目实施后的经济及社会效益。

根据监测结果与效益分析评价,为同类地区生态修复的科学研究和可持续发展提供科学依据。

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关键词:河道治理;生态水利;河流生态修复

自古以来,我国就已经注意到了河流的重要作用,特别是最近几十年以来,我国因为经济的迅猛发展,大力的兴修水利工程,促进了农业、经济的发展。但是从七十年代开始,人们就已经注意到了水利工程的大量兴修和河流的生态问题息息相关,产生了一些负面的作用,成为一个关注的焦点。水利的兴修是河道治理的一种,河道治理当中不仅要确保河道功能的正常发挥,现在人们也越来越多的关注到了河道治理中河流的生态修复的问题。

一、河流生态修复的重要意义

凡事都有两面性,在外面大力建设水利工程,给经济带来巨大效益的同时也使河流的生态遭到了巨大的破坏。由于各种各样的原因,人为产生的破坏无法避免,但是对破坏以后的合理生态进行修复却是可以的。对河流的生态进行破坏以后的修复是一项复杂而耗费巨大的工程,如果修复好了,又具有重大的作用,不仅可以改善河流的各项功能,还能保持水土,改善小气候等等,对合理的生态进行及时的修复,十分的必要。

1.改善河流的生态,实现人与自然的和谐

河道治理利用河流的相关规律、河道的规律,从河流的实际情况出发,因势利导的调整水流的位置,改善水流的条件。通过一系列的工程措施来保证河流的灌溉、航运等功能的发挥。但是,在河道治理的同时极其容易只注意治理而忽视了河道治理的同时河流生态的保护问题,使得河流的生态不同程度的遭到了破坏。这种破坏是极其严重的,使得河流内布生物的多样性变化,旱涝灾害时有发生,城市的正常供水补给受到威胁,河流沿岸的气候产生变化,植被破坏,水土流失,曾经的美丽景色不复存在。

基于河道治理的合理生态恢复,采取一系列的措施,不仅可以恢复河流曾经的活力,改善被破坏的河流的生态,还可以实现自然和人类的和谐。人们在看到了河流生态遭受到的破坏以后,体验到了生态破坏带来的严重后果之后,开始注意到了生态的保护,开始审视自然和人类的关系,这对河流生态修复来说,是非常重要的。对破坏了的河流生态进行修复,具有重大的现实意义。

2.保证河流的功能,促使发挥更大的作用

对河流进行治理,一个最重要的原因就是保证河流发挥它的最大的功能,这些功能包括:航运、灌溉、防洪、供水等等。治理可以使得河流达到这些要求,而要如何保持这些功能的长时间、不打折扣的发挥,生态问题是其中的一个重要要素。

在进行河道治理的同时重视河流生态的修复不仅对合理发挥功能无害,相反是大有裨益的。河流生态修复了,从灌溉的角度来说,无论在枯水期还是丰水期都能保证灌溉。从防洪的角度来说,既满足了河流航运的要求,又不至于在雨水多的时候,无法承担蓄水压力。洪水来了,因为生态比较好,植被覆盖有保证,可以通过自身的调节减少洪涝灾害的发生。如果河流不仅不能起到有益的作用,在灾难来临的时候还不能减少灾难的发生,更谈不上发挥更大的作用了。改善、修复河流的生态,在保证河流最基本功能的同时,还能促使河流发挥更大的作用,这正是治理河道所期望的。

二、河流生态修复的重要举措

基于河道治理的河流生态修复不是一蹴而就的,河道治理本身就是一个难题,在河道治理的同时进行河流的生态修复,困难重重。河道修复不像一般的建筑施工过程那样比较容易掌握,而是一个涉及各种地形地貌、弯曲的河道、变化的河床、河道旁的植被等等一个立体的工程。所以要修复好河流的生态,得在先搞清楚河道治理,在进行河道治理中的生态修复,还要从多方面探讨修复的方法,这样才能取得比较好的生态修复效果。

1.河道、河床修复,为生态恢复创造条件

现代的河道治理一般都是运用当今时代的科学技术、材料来进行河道的治理。钢筋混凝土的结构固然的坚实有力,但换个角度来说,正是因为这种材料的使用使得河道在洪水来临的时候,河水是难以改道的。在河道治理的时候要注意河道的修复指的就是要保持河道的自然形态,河道的自然形态一般都是蜿蜒曲折的,而不是笔直的。蜿蜒曲折的河道可以使得水流的流速不同,流速不同自然的水体流动就具有多样性,多样性的水体流动是十分的有利于合理的生物的多样性的,这对修复河流的生态具有积极的意义。同样,在河道治理当中,修复河床也要体现对修复河流生态的意义。河床是河流生物的栖息环境,生态河堤不仅可以防洪,还能有利于河流生物的生息繁衍。

修复河流的生态就是要使河流的生态回到曾经那个多样性的面貌,而生物的多样性就是其中的一个重要的内容。在进行河道、河床治理的时候就充分的考虑到河流生态的问题,在治理的时候就着手于恢复,一举两得。

2.缓冲带修复,降低河流的压力

河流自身并不是孤立的、脱离于陆地之外的一个存在,河流和陆地之间有一个缓冲带,这个缓冲带把河流和陆地紧紧地联系起来。河流的生态破坏包括缓冲带的破坏,缓冲带一般是由河边湿地,河谷等组成,是人类活动的重要场所。河道治理的时候要注意河流缓冲带的修复,这对修复河流生态具有重要的作用。具体的操作方法就是要在河流的两个岸边都要留出一定的位置,专门设立一个足够宽度的缓冲带。缓冲带的作用在平时显现不出来,一旦洪水发生,它不仅可以起到减弱洪水冲击的作用,还能把洪水分蓄一部分出来,大大降低了河流的压力。缓冲带承担着给河流降压的作用,还发挥着维持河流生态多样性的作用,它的湿地、河谷等等可以给生物提供一个生存的环境,还能净化河流的水质,为人类提供一个良好的活动空间。

3.植被景观修复,保持生态平衡

过去一直认为,所谓的生态修复就是指植被的修复,今天虽然人们的认识已经发极大的提高了,但是不可否认的是,植被的修复在合理生态的修复当中还真是非常重要的。过去破坏的植被导致了大自然一次又一次无情的报复,在治理河道的时候,修复破坏的植被可以改善生态环境。

在科技技术高度发达的今天,要善于运用各种科技手段,因时、因地制宜,结合实际,修复被破坏的植被,使得植被的覆盖能够恢复,达到一个比较理想的植被覆盖水平。植被的修复、恢复可以极大的保持水土,有利于河道的质量,是一种根本的、生态的治理方法。植被恢复了,毫无疑问的将会对生物的多样性有益,形成一个比较良好的生态环境系统,是河道治理和河流生态修复一直以来所期望达到的目标效果。

总结:

认识到了问题就要积极的去解决,即使没有很好的解决方法也要积极的探索、实践。基于河道治理的合理生态恢复是顺应时展的,虽然至今理论和实践经验都还有不足之处,但是其重要性已经体现了出来。合理的生态修复是一个长过程的修复,涉及面广、问题多,比较复杂。虽然如此,进行积极的探讨,找到修复的方法,具有可操作性的实践方法,对河流的生态进行修复,对经济的发展,社会的发展,人与自然的和谐都有促进作用。

参考文献:

[1]倪晋仁,刘元元.论河流生态修复[J].水利学报,2007,30(9)

[2]孙永波,陈俊娟.生态水利在河道治理中的应用[J].科技致富向导,2011(12)

[3]张世玉.生态水利在河道治理中的应用[J].城市建设理论研究,2012(10)

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一、技术标准与工程规模

该工程采用国家标准,设计速度为80km/h,根据标准设置路基宽度为24.5m,设计洪水频率特大桥1/300,设计的载荷等级为公路-I级,其他结构物1/100,其中路基与桥梁同宽,路面铺装为沥青混凝土,其余指标按《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的规定与要求执行。主要控制点羊街、丫口村、雷公哨、旧能、芦槎冲、蚂蝗塘。建设规模蒙自绕城高速公路羊街至鸡街段路线全长约17.51km(贯通里程),共设置特大桥1座、长1206.08m,大桥8座、长1692.56m,中桥2座、长132.16m,涵洞(通道)31道,互通式立交1处,服务区1处,养护工区1处,临时收费站1处,止点临时连接道1.23km。估算总投资15.99(含建设期贷款利息1.13亿元)亿元,平均每公里造价9136.29万元,其中建筑安装工程费用11.19亿元。

二、区域地质地貌

该工程建设的地理位置处于云贵高原南部,其地貌特征主要以丘陵状地貌为主,总体的地形走向为南高北低。在位于雷公哨后山山顶海拔近1500m的地方为线路最高点,最低位置位于河流冲沟海拔1270m,整个公路的地形海拔差距适中,并且横坡以及纵坡的坡度也适宜。路线所经区域依成因类型可划分为三种次级地貌单元构造溶蚀低中山地貌蒙自盆地是青海、四川、云南、泽塔等类型的构造裂谷盆地,北西向断层控制腐蚀的形成。盆地内第四系地层分布较厚,喀斯特碳酸盐岩地层之下的盖层发育,周围有泉水盆地或的喀斯特,季节性河流的局部分布。蒙自断陷盆地低中山区项目路线分布,位于羊街乡(路线起点)到卢查崇(K13)为二叠纪石灰岩地区部分,大部分区域地形高差、地形较缓,仅局部(雷哨山)石灰岩地区山很髙,陡峭的地形区,喀斯特不发育,只有形成喀斯特裂缝、孔隙形成的主要发展路径是洞穴的类型,所以对路线的影响不大。构造侵蚀低中山地貌杨洁侯祥山(K2+000—K2+600),部分区域地层主要是第三系半成岩作用,粘土胶结作用弱,砂质砾岩和泥灰岩分布。地质作用以水流侵蚀和构造剥蚀为主,相对高差—般小于l〇〇m。顶圆、平、开、坡相对较慢、长度短、切沟切割为浅、丘陵和冲沟覆盖的厚残坡。河流湖泊堆积地貌部分河床或盆地边缘地带,地势较低的地势、地貌地势平坦,地质作用是靠小河或蒙自断陷盆地湖边缘堆积为主,土壤表面有软土和软弱土的特性。

三、路域生态系统修复过程中存在的主要问题及发

展对策缺少适用于多种路域的技术体系和生态修复模式高速公路一般里程较长,要跨越多个生态地域,并且由于不同的路域自然植被以及水分和温度等地貌特征的不同,在建设过程中也存在一定的差异性。目前,高速公路的路域生态环境保护主要集中于地区生物多样化保护的方向,在亚热带以及热带气候中研究的内容较多。在干旱地区、石漠化地区和荒漠化地区,由于地区环境条件极差,被破坏的地表植被恢复难度非常大。研究人员需要根据不同的气候环境以及地理环境,对高速公路建设的路域进行研究,包括植被景观的恢复以及边坡特性的研究。在结合实际的生态环境,选择较为合理的生态修复方案,并且对该地区的路域生态环境形成较为成熟的生态修复模式,为类似地区的生态环境修复提供更加实际的参考。

植物的选择与配置简单,生态适应性差在对高速公路路域生态系统的修复过程中,边坡生态修复的主要内容为植被恢复,由于通常高速公路的边坡坡度较陡,并且植被立地的范围较小,条件较差,同时也受到该地水文环境以及气候环境的影响,所以目前高速公路在生态环境修复方面普遍存在着‘'强调短期效果、忽视长期效果”的问题,在不切合实际情况的前提下,使用少量外来的植物进行种植,以满足验收或者交工的要求,往往不重视该种植物的生活习性以及地区差异的生存性。例如在某髙速公路中,边坡种植的植被品种非常单一,一段时间以后就会引起草坡出现不同程度的退化。因此,在高速公路路域边坡植被的选择过程中,首先要研究当地的生态情况以及水文情况,然后根据生态特性选择植被,同时从抗逆性、扩展性、改善环境以及美观等环境价值和经济价值出发,选择最为合理的植物。在修复的过程中,优先选择乡土植物,这是因为长期的优胜劣汰使得乡土植物更加适合本土的生长。另外,在植被选择时,要根据当地植物的习性来选择外来的植物物种,必须要做到草、灌木以及乔本植物的相结合,其中以灌木为主,以草本植物和乔本植物为辅。配置时,要根据当地植物群落的结构特征以及群落的演替方向,确保外来植物与乡土植物在配置上更加符合演替的规律以及特征,充分合理地结合实际情况,考虑到先锋植物以及目标植物之间的相互搭配,建立更加合理的路域自然植被群落,同时缩短路域植物的演替时间,从而达到合理有效的生态系统修复。缺乏后期养护与管理高速公路路域生态系统的修复,一般都是在公路建设完成以后进行的,这导致了路域的生态修复工程与公路工程建设不能同步进行,使得生态系统的修复周期以及质量受到影响,也为后期的管理以及养护带来非常多的困难。

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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。

1水利工程对河流生态系统的影响

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

贵州省是西南喀斯特石漠化严重地区,也是我国老、少、边、穷人口集中之地,人地矛盾非常突出,开展生态修复刻不容缓。在生态修复进程中,受诸多因素的影响,引发了一系列生态道德问题,无法实现人与自然和谐相处、共同持续发展的社会生态文明。因此,对生态修复进程中出现的生态道德问题进行调查,对其产生根源以及处理对策进行探究就显得尤为重要。

关键词

石漠化;生态修复;生态道德

贵州省喀斯特地貌分布面积大且老、少、边、穷人口集中,脆弱的生态环境加上突出的人地矛盾,致使石漠化日趋严重。近年来,当地政府组织相关职能部门,带领民众开展了一系列的生态修复工程,虽初见成效,但石漠化地区的生态修复任务仍很严峻。经过对贵州省喀斯特石漠化广大山区民众进行实地的问卷调查及深度访谈得知,在石漠化地区开展的生态修复进程中,受诸多因素的影响,导致了一系列生态道德问题的产生。本文通过对贵州省喀斯特石漠化的广大山区民众进行实地的问卷调查,获得来自一线的反映民众真实心声和生态道德状况的资料和数据,了解其现有的生态情感状况,对于生态修复的理解与认知水平,从而确定在生态修复过程中出现的生态道德问题,从哲学、政治学、生态学、经济学等多学科视觉去分析问题产生的根源,并尝试从优化生态修复措施入手,针对问题根源提出行之有效的建设性建议。

1调查概况

①本调查覆盖了贵州省9个地、州、市的78个岩溶县。调查以问卷为主,结合调查组成员的实地调查,个别访谈等方法。本调查共发放《贵州喀斯特石漠化地区民众生态道德现状的问卷调查》1000份,收回有效问卷946份,有效回收率为94.6%。对有效问卷的946名调查对象的基本情况统计如下:性别分布:男278人,女668人。年龄分布:18岁以下251人,18~45岁442人,45岁以上的253人。学历分布:高中以下122人,高中或中专180人,大专及大专以上644人。

2贵州石漠化生态恢复进程中的生态道德问题现状及其缘由

②通过实地调研,结合调查问卷的前期数据分析,贵州石漠化生态恢复进程中的生态道德问题现状可归纳为以下五点:(1)对生态环境保护的关注度低(见图1)。(2)对环境资源及其保护的认知水平普遍较低。(3)生态环境保护意愿不高,情感不稳定(详见图2)。(4)生态环境保护行为不稳定(见图3)。(5)对目前生态修复工程及生态补偿认同度较低(详见图4)。通过实地调研,结合调查问卷的数据分析显示贵州喀斯特石漠化地区民众对生态环境保护的关注度低。结合大量的资料和实地调研结果显示,在贵州省喀斯特石漠化地区,产生以上生态道德问题的原因大致有两个方面:(1)民众接受的生态道德教育明显欠缺;(2)对生态修复工程及其意义缺少基本的认识和理解,更多地民众认为这是政府和相关行政职能部门的事情,意识不到生态修复对于其所在的生活环境有着何其重要的意义。一系列生态道德问题产生的根源归根结底在于贫穷,在于民众无法从生态修复项目中获得能让其信服的物质上的经济支撑。

3解决生态道德问题的建设性对策

3.1寓生态道德教育于生产、生活中针对当地民众生态道德教育欠缺的问题,传统的文本教育或说教显然缺乏力度,也无法体现其真正的教育价值。要想从根本上解决该问题,必须找到能与当地民众生产、生活有紧密切合点的生态道德教育内容,在引导民众生产、生活的过程中潜移默化地渗透“绿色生产”、“低碳生活”的更有利于科学发展的环保理念,从而实现生态道德教育的真正目的。

3.2优化生态修复措施,提高民众认同度要扭转民众对于生态修复及其重要意义的偏颇认识,亟需改革和调整生态修复措施和方式,要让民众从生态建设中获得实实在在的利益,不仅要让其看到生态环境的良好转变,更要让其增加经济收入。因此,石漠化生态修复模式目标必须由扶贫型向质量型转变,实现生态建设产业化,使自然恢复与社会、人文有机耦合,实现经济效益、社会效益与生态效益三者的有机结合和综合效益最大。

优化生态修复的措施可归纳如下:因地制宜恢复植被,生态补偿机制立法化:严格依据区域不同的自然气候、土壤等特点及石漠化程度,采用合理科学的植被恢复模式,在物种的选择上也应因地制宜,不可“拿来主义”,照搬“他山之石”。在退耕还林还草的同时,必须将生态补偿机制从政策层面上升到法律层面,用法律制度保证群众的生存权和发展权,并坚持“谁开发谁保护、谁受益谁补偿”的原则,明确利益方和保护方的权利和义务,加大补偿力度,提高补偿标准。加强基本农田、水利建设工程:以土地整理、水土保持为中心任务。采取坡改梯、中低产田造、兴修小水利、推广节水灌溉和水土保持工程相结合。优化沼气建设模式,强化其管护、维修和改造:农村沼气建设是节能环保、清洁能源的一项重要的生态举措。目前在贵州喀斯特山区大力推广的模式有:(1)“多位一体”农村循环经济模式④(贵州省贵阳市);(2)“四三二一”沼气配套工程⑤(贵州省正安县)。沼气池需要三分建七分管,在大力新建沼气池的同时,给农民提供技术指导培训和后续服务也很重要。

篇8

关键词:河流;生态修复;技术

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)18-0159-01

在我国现阶段,河流修复技术的关键就是生态修复技术,是实现人与自然和谐相处的主要途径。生态修复技术主要是通过物资循环规律及自然界的净化能力等对污染水进行治理,这种治理方式具有良好的生态效果,而且其成本低,不需要能耗,而且容易被开发。因此,加强城市河流生态修复技术是非常重要的。

1 河流生态修复的原则

1.1 遵循自然生态原则

河流生态修复工作主要对河道生态系统的自我调节能力进行分析,全面遵循其发展规律,对河流资源进行合理利用,全面建立人与自然和谐发展的生态体系,促进河流系统的快速发展。

1.2 可持续性原则

河流修复过程中应该系统、全面的对各项修复方案进行分析,并且对各个措施的使用条件、有效性、抗风性、经济性等进行探讨,保证河流生态修复工作的正常进行[1]。

1.3 景观和谐性原则

针对现阶段河流景观的宏观概念进行分析,结合河道污染及城市经济的具体情况,进行科学合理的规划设计,全面优化影响河流修复的各个因素,有效的实现净化、治理、修复与景观系统优化的共同目标。

1.4 综合效益最大化原则

河流生态修复过程中应该从流域系统进行分析。将前期、过程及后期利益有效的进行融合,并且将效益进行比较,提高河流修复效益,并且有效的实现环境、经济及社会综合效益的最大化。

2 河流生态修复技术与方法

2.1 恢复河流自然蜿蜒特性

通常情况下,天然河流都具有蜿蜒曲折的特征,因此,才会出现浅滩、沼泽、急流和河湾等情况,为水中生物提供良好的栖息场所。但是,随着航运及泄洪的不断发展,强行通过人为因素将河流修整成直道,严重影响河流的自然形态,导致河流缺乏生物多样化的特征。因此,在河流生态修复过程中,应该根据河流的自然规律,保证其蜿蜒曲折的特征[2]。还可以根据其实际情况建造弯曲的水塘及水路,保证河流水环境符合自然生态标准。

2.2 生态护岸技术

生态护岸是一种将治水与生态环境相结合的新型护岸方式。主要利用多孔环保混凝土、木材、石块和自然材质制造而成的亲水性良好的施工材料,用于修筑河流沿岸,有效的加固堤岸,避免水土污染及流失,提高动植物的多样性,美化河流周围环境。生态护岸集自净效应、景观效应、生态效应及防洪效应于一体,促进护岸工程的快速发展。因为,防止河岸坍塌的主要措施就是生态护岸,还具有土壤与河水两者相互渗透的效果,有效的加强河流的自净能力,促进河流生态系统的快速发展。

2.3 改善水质

河流生态修复的重点工作就是改善水质状况。通常有生态与生物相结合方法、化学化、物理法,其中生态与生物相结合方法是最常用、最广泛、最普遍的方法,主要有生物膜技术、生物浮岛技术和人工湿地技术等。

①生物膜技术。生物膜法的主要作用就是通过河床上依附的生物进行过滤及进化。人工填充载体或者填料,提供给细菌絮凝生长,从而形成生物膜,载体与滤料的表面积表面积比较大,微生物具有数量大、种类多,有效的加强河流的自净能力。

②生态浮岛技术。生物浮岛水质具有富营养化,主要是利用生态工学原理,对水中的磷、氮、COD等元素进行降解,其可以有效的提高水的透明度,并且改善水体的质量,抑制藻类生长具有很好的作用。生态浮岛净化水质的主要作用就是充分的利用植物,植物根系具有良好的吸收富营养化物质的作用,如,有机物、氨氮、总磷等,充分转移水质中的营养,避免河流水体因为自循环不足及封闭导致的富营养化、腥臭状态[3]。

③人工湿地技术。人工湿地技术的主要作用就是对污水进行处理,在具有一定坡度及长宽比的洼地中,使用填料与土壤进行混合,并形成填料床,使污水在床体表面或者床体缝隙中自由流动,并且在床体表面种植经济价值好、美观、生长周期长、抗水性强、成活率高及性能良好的水生植物。

具有良好的污水处理效果,具有良好的社会效益、经济效益及环境效益。

2.4 河流生态景观建设

河流生态修复过程就是河流生态景观的建设,除了恢复退化的生态环境及改善水质环境,还应该使河流实际状态接近自然环境,充分的体现河流美学价值,充分挖掘城市河流的美学价值。

在河流生态修复时,还可以为人们提供一片休息娱乐的场所。

3 河道生态修复技术展望

随着社会经济的快速发展,河流生态修复技术已经得到了快速发展,具有良好的效果。其中主要包括对修复对象进行研究及分析,对其理论性质进行深入的分析。整个过程经历了由简单到复杂、由河流自身的实际状况到修复结构功能,从单一、小尺度的修复技术到多学科、整个区域的、大层次的、多方面相结合的过程。在河流生态修复在发展过程中,应该以综合性的修复技术为发展的主要目标。本文就以下几个方面对河道生态修复技术展望进行分析。

3.1 制定完整的相关技术规范

在我国现阶段,河流生态修复技术还没有完善的规范。因此,在进行河流进行修复过程中,没有相关规范及标准作参考,加大了河流工程的修复难度。根据河流生态修复过程中的各个环节应该制定健全的规范制度及执行标准,才能促进河流生态系统的快速发展。

3.2 确定效果出现的具体时间

在河流生态修复之后,短期内不能充分体现其效果,有的河流由于被严重污染,或者水质出现问题,经过一段时间后才能体现其效果。由于河流生态修复不能快速的取得良好的效果,因此,使用生态修复技术是否具有效果是无从知道的,因此,应该制定一定的评价标准及体系,对修复结果进行检测。

3.3 讲求综合性修复的研究

仅仅只考虑单一的生态修复技术不能适应现阶段河流的快速发展。现阶段,应该紧跟时代的发展,充分考虑河流的整体性,其主要包括河流实际情况及周围环境。同时,应该使用多个方面的学科知识,有效的完善河流生态修复理论,有效的提高河流生态修复效果[4]。

3.4 水生植物的优化配置

如何有效提高河流净化效果,选择水生植物是非常重要的,针对水生植物中具有抗性的进行分析与研究,并将其进行分类,对症下药,才能有效的提高河流的净化效果。

4 结 语

河流作为城市生态环境系统的重要组成部分,促进城市快速发展的关键就是生态系统的受损情况。在河流生态修复过程中,应该恢复河流自然蜿蜒特性、加强生态护岸技术、改善水质及加强河流生态景观建设,严格遵循综合效益、景观和谐性、可持续性、自然生态的原则,促进城市生态稳定发展。

参考文献:

[1] 崔宗昌,翟付顺,张秀省,等.浅谈城市河流生态修复理念与技术[J].聊城 大学学报(自然科学版),2011,(3).

[2] 赵楠,张睿,尚磊.河流生态修复的研究内容和理论技术[J].河南水利与 南水北调,2010,(5).

篇9

关键词:教学改革持续改进环境修复

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-3791(2019)06(b)-0119-02

环境问题一般分两类,一类是自然灾害引起的原生环境问题,也叫第一环境问题;另一类是人类活动引起的次生环境问题,也叫第二环境问题,后者又可分为环境污染和生态环境破坏两类。环境污染是指人类活动产生并排入环境的污染物或污染因素超过了环境的自我调节能力,使环境的组成或状态发生了改变,环境质量恶化,从而影响和破坏了人类正常的生产和生活,例如工业三废排放引起的大气、水体、土壤污染。生态环境破坏是指人类开发利用自然环境和自然资源的活动超过了环境的自我调节能力,使环境质量恶化或自然资源枯竭,影响和破坏了生物正常的发展和演化以及可更新自然资源的持续利用。例如砍伐森林引起的土地沙漠化、水土流失、一些动植物物种灭绝等。将环境修复原理课程进行教学持续改进,对推动教学改革、提高教学质量、培养创新人才有着极其重要的意义。

Yxoqk3UgQ+ItusxwWGMjnw==1环境修复原理课程大纲修订

环境修复原理是环境科学教学大纲中规定开设的一门关于培养学生基础知识能力、工程规划能力和提升动手能力的专业必修课。主要讲授环境问题、环境修复;污染环境的修复技术,包括物理方法、化学方法、生物方法三大类;环境修复所研究的主要内容为污染土壤的环境修复、污染水体的环境修复、污染大气的环境修复、固体废物污染的环境修复等几个主要的大类[1-3]。通过该课程学习,让学生掌握环境修复的物理、化学和生物修复原理;同时让学生掌握环境修复原理的主要内容与技术难点;使学生具有实际环境修复工程设计和规划的能力;培养大学生的思考问题和判断问题能力,从而达到从事环境工程规划、修复及长期维护的水平。

依据笔者学校环境科学专业培养目标,学生在学习环境修复原理课程后应具备如下能力:(1)获得和应用环境修复技术的能力。(2)实际环境修复的设计与规划能力。(3)分析、解决环境修复难题的能力。(4)具有自觉学习的能力。据此,笔者认真进行了该课程教学大纲的修订工作。

2环境修复原理课程教学重点内容与难点

培养学生解决环境修复实际问题的能力是该校环境科学专业教学大纲的重点目标。结合环境科学专业毕业生的去向和分工性质,环境科学专业人才培养大纲按“应用型”和“创新型”进行构建,以适应华南地区对人才的不同要求。据此,我們将环境修复原理课程内容进行了调整,其重点和难点也发生了相应变化。

基于环境科学专业课程体系,避免与其他课程内容重复进行教学。因此,以学生创新能力培养为目标,根据专业课程的定位和培养目标,社会服务为导向,进行课程内容重构。避免与环境生态学、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置课程中有关内容重复,删除了教材中的第七章污染土壤的环境修复技术、第八章污染水环境修复技术、第九章大气污染的环境修复技术及第十章固体废物污染的环境修复技术(见表1)。

3提升教学效果的教学改进与实践

(1)优化教学资源,强化学生解决实际环境修复工程问题的能力。以学生为主体,充分利用“互联网+”当代教育手段,激发学生自发学习的积极性[4]。

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关键词:水环境;生物;生态;修复技术;工程实践

本文研究了浮游动物+水生植物相结合的技术手段修复城市黑臭河道的情况。在浮游动物方面,主要是进行生物操纵控藻除浊,投加食藻虫(属于滤食性枝角类浮游动物)作为启动因子,引导水体生态修复综合技术,降低藻类密度,提高水体透明度,为水下沉水植被生态修复创造条件。在水生植物方面,采用水生植物塘技术,以沉水植物种植为主,吸收氮、磷营养物质,降级富营养化程度;同时结合水体增氧技术,点缀部分生态岛。最后,逐步引入挺水和浮叶植物、浮游动物、鱼虾螺贝类和有益微生物群,通过优化营养结构,构建功能完善的生态系统,巩固和维持生态修复后续河道自净效果。

杭州后横港河位于杭州市拱墅区,为京杭大运河支流之一,长约1300m,河道宽度10~22m,水深1~1.8m,水域面积约20900m2。河道治理前水体富营养化。根据水质分析数据和工程前期现场调查,治理前水体有机污染较重,透明度仅30~50cm,溶解氧低,氮磷含量较高。河道沿岸主要有三处排污口,时有生活污水、废水排入河道。该河道共分两期实施生态治理,均采用了浮游动物+水生植物修复技术,修复后部分水质指标已经达到国家IV类和II类水质标准,水质改善效果显著。

1修复技术与实施

本文主要研究横港河生态修复二期工程,二期工程全长约730m,水域面积约14500 m2。工程分生态修复与养护两个阶段,其中生态修复施工期2个月,养护期2年。工程实施内容为:

1.1排水及安装复氧曝气管。将水位降到20-30cm,投入食藻虫,消除导致水体富营养化的蓝绿藻,同时活化水体及底泥。然后,整段河道进行曝气管道安装,为初期实施辅复氧曝气作准备。

1.2种植沉水植物并逐步恢复水位。河床种植沉水植物约14000m2,包括金鱼藻、伊乐藻、轮叶黑藻、红线草、小黄草、四季常绿改良苦草,根据加水速度与河水深度选择插秧法、配重抛秧法等。

1.3布置排污口预处理等设施,并种植挺水植物和放养动物。安装排污口预处理设施,种植聚草。制作和安装浮岛,种植挺水植物常绿鸢尾、千屈菜、旱伞草等。

1.4接种食藻虫。沉水植被种植完成后,接种食藻虫,接种量为20g/m2。共投放接种食藻虫4次,消除水体中的蓝绿藻和悬浮物等。

1.5放养水生动物。待生态系统稳定后,逐步在水体中放入螺贝和鱼虾等高等水生动物,食藻虫和水生植被可以被高级水生动物吃掉,通过食物链把水体中的氮、磷营养物质转移出,降低富营养化程度。

1.6在工程养护阶段,及时补种水生动植物,做好水面保洁、水草及时收割、水质跟踪监测以及有关突况应对等,确保水质稳定。

2河道水质监测成果及评价

2.1监测断面

本工程共设立三个水质监测断面。以河道西端土坝为起点,选定的三个监测断面分别为0+100m、0+500m和0+900m处。

2.2水质跟踪监测

本工程施工前,监测河道水质背景值,指标包括:溶解氧(DO)、氨氮(NH3+-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、透明度(SD)。

2.3水体修复前水质分析

根据河道水体修复前水质监测结果,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)分析,后横港河道生态修复河段水体治理前0+100和0+500两个断面水质总体为劣Ⅴ类,水体浑浊,透明度较低,主要水质指标氨氮、总磷严重超标,水质总体呈现为严重富营养化状态。其中0+900断面在已修复的一期工程内,水质指标除氨氮偏高外,其他指标总体较好,基本在国家Ⅲ类水质以上。

2.4水体修复后水质总体分析

与修复前水质相比,实施生态修复1个月后横港河道水体水质有明显提高,各项水质指标显示:0+100米监测断面为劣Ⅴ类水,0+500米监测断面为Ⅴ类水;修复完成2个月后,0+100和0+500两个断面水体水质主要富营养指标基本达到Ⅲ~Ⅳ类水质标准,透明度达1.5m,水体基本清澈见底,水质净化效果十分显著;而修复4个月后监测数据表明,DO、透明度显著增加,氨氮、总磷及高锰酸钾指数迅速下降,根据《地表水环境质量标准》(GB-3838-2002),此时期水体水质已达到Ⅱ—Ⅲ标准。而断面0+900在一期已修复水体内,水质指标总体保持稳定,基本维持在国家地表水Ⅲ类水标准以上。

3结论与建议

通过对各项主要水质指标的跟踪监测分析表明,后横港河道二期通过浮游动物+水生植物技术进行生态修复,已形成一个稳定的具有较强生态自净能力的水生态系统,氮、磷等富营养化物质大大去除,河道水质得到显著改善,水体清澈见底,修复水体水质基本达到了国家地表水Ⅲ类水标准,达到了预期的修复目标。综合分析本工程的关键点、难点及各种突发状况的处理,提出如下结论与建议:

3.1合理搭配水生动植物及微生物,构建完整的水生态系统

生态系统都有能量流动、物质循环、信息传递及自我调节的功能。城市河道作为城市生态系统的一个子系统,由包括浮游动物在内的水生动物、包括沉水植物和挺水植物等在内的水生植物以及微生物等组成,生物群落与周围环境构成一个整体,要维持良好的生态平衡和自净能力。

3.2确保食藻虫存活并发挥引导作用,保证沉水植被的有效覆盖率

若食藻虫无法在工程修复水域大量存活,未能在短期内快速提高水体透明度,将会严重影响沉水植物所受光照强度。沉水植物未能正常进行光合作用,将不能有效生长改善水体,甚至死亡腐烂而污染水体。

3.3加强水生植物的捕获与管理,防止带来二次污染

水生植物死亡之后,腐烂分解会释放大量的有机物和营养盐,使河水颜色加深,有时还伴随藻类和原生动物的疯长,因缺氧导致鱼虾死亡、水质恶化。因此,必须定期对水面漂浮物和水下水生植物收获利用,减轻二次污染,减少生物质沉积。

3.4加大沿河截污纳管力度,保障河道生态修复成果

要重视河流保护的阶段性,即“先治污,后生态”的理念。西方国家从20世纪60-70年代开始高强度治污,等到污染基本得到控制以后,到80年代开始河流生态修复试点。因此,要加大沿河生活和工业污水截污纳管力度,大大减少排入河道水体的污染物量。否则仅对重污染的水体采用生态修复治理的效果会大打折扣,甚至会劳而无功。

3.5定期开展水质监测和巡查,建立河道生态修复稳定长效管理

河道生态修复是一个动态、长期的修复过程,后期水体的维护和日常管理非常重要。城市河道水质会受到降雨量、废污水排入、突发状况等方面影响,除了日常的水质保洁外,要定期进行水体水质监测工作,以便随时调控水生植物生长,优化水动植物结构和数量,对水体进行增氧,保持水体生态稳定平衡。

参考文献

1.刘延恺.城市水环境与生态建设[M].中国水利水电出版社.2009.9

2.丁爱中、郑蕾、刘钢.河流生态修复理论与方法[M].中国水利水电出版社.2011.4

3.刘小梅.现代城市河道生态修复方法与实践[J].山西水利科技.2010年第4期