生态恢复工程案例范文

导语：如何才能写好一篇生态恢复工程案例，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。

篇1

关键词 高中生物；获取信息能力；解决问题能力；科学探究能力

高中生物课程标准倡导培养学生获取信息的能力、问题解决能力和科学探究能力，因此，在高中生物课堂教学中，教师要有意识地通过科学探究活动引导学生学会获取信息、分析信息以及运用信息解决问题。现以人教版《普通高中课程标准实验教科书・生物・选修3・现代生物科技专题》（以下简称《生物・选修3》）的“生态工程的实例和发展前景”的第一课时为例。

一、联系学生的生活经验，培养学生获取信息的能力

联系学生的生活经验是高中生物学课程的基本理念之一。“生态工程的实例和发展前景”教学时提供给学生的全部图片和成功案例基本来自厦门区域，也就是来自学生的身边生活，能够让学生从身边的生活和媒体的介绍中意识到环境污染的严重性，如空气污染、水污染等，从而理解对于受损的生态进行修复与重建的重要 意义。

在高中生物课堂教学中，培养学生获取信息的能力一般可分两步走：一是通过组织学生分析课内、课外资料等培养学生筛选、提取有效生物学信息的能力；二是根据所获得的有效信息，结合生物学的相关知识来分析和解决生物学问题。

“生态工程的实例和发展前景”教学中，学生分析生态图片时发现“农民的灌溉不科学、堆肥和沤肥可能传播病菌、生活废水直接入海、PX项目建设离海沧生活区太近”等等问题。学习湿地生态恢复工程时，教师提供学校周边海沧湾的图片以及厦门地区oY湖、海沧湖和马銮湾新城等湿地生态工程成功案例，当教师告诉学生oY湖的整治至少花费5个亿时，引起了学生的震惊，教师进而可以引导学生进行人类生活方式的反思，得出一旦湿地受到破坏，要进行整治是非常难的，接着教师引导学生分析、关注与评价厦门生态建设的情况，对学生进行生态观教育。

二、鼓励学生大胆质疑，培养学生解决问题的能力

学生的问题解决能力主要体现在两个方面：一是运用所学知识解决实践问题；二是运用所学知识创造性地解决问题。

1.提高学生质疑意识，培养解决问题能力

《高中生物课程标准（实验）》指出，高中生物课程要培养学生解决实际问题的能力。爱因斯坦曾说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”在“生态工程的实例和发展前景”教学中，教师要引导学生从图片中去发现现实中违背生态规律的问题，并尝试用所学的生物学知识来解决。或从教师提供的生态工程成功案例中，引导学生分析运用了哪些所学的生态工程原理，再进行简单评价与提出新的建设性建议。如学习农村综合发展型生态工程时，学生观察焚烧垃圾的图片后，提出了“焚烧垃圾会污染空气”，并提出建设“沼气池”的建议，实现物质的循环利用与能量的多级使用；学习湿地生态恢复工程时，学生针对“湿地面积缩小与破坏”的问题，提出“建立自然保护区、物种易地迁种保护和立法”等解决策略。利用“海沧区最美乡村―院前社” 作为新农村建设成功案例，引导学生运用“整体性原理、物种多样性原理和工程学原理”等生态工作原理进行分析与评价；接着，教师继续引导学生为新农村的科学建设献计献策，如有的学生提出在村里的水池上种植荷花、养殖家禽和鱼类等，教师及时给予肯定；当学生建议种植荷花时，教师追问为什么要种植荷花，引导学生说出“种植荷花可以净化污水”，又“可以观赏和食用”。

2.实施开放性教学，培养解决问题能力

“生态工程的实例和发展前景”教学的开放性主要体现在教学内容的开放性，鼓励学生提出问题，并解决问题。如学习生态工程的实例时，虽然教师提供许多生态现象的图片，但不清楚学生会提出什么问题？还有，学生对成功生态案例的评价与分析，学生认为所运用的生态原理及提出改进的建议等，只要说得有理就行，这就是一种教学内容的开放。又如，针对厦门红树林湿地面积缩小问题，学生提出建立自然保护区，并对红树林进行迁地保护等方法，学生的建议非常好。又如，针对厦门海沧采石天坑的生态恢复，有的天坑深达70米，有的靠近海边等，学生提出了利用天坑建设养殖场、游泳池、停车场、酒店、地质公园、海底公园、储油库等创设性建议，这都是非常好的解决方法。

3.关注社会热点问题，培养解决问题能力

许多社会热点问题与生物科学密切相关，作为高中生物学教师在教学过程中应对社会热点问题给予足够的重视，引导学生尝试解决问题，提高学生生物科学素养。如学习城市环境生态工程时，教师例举厦门PX项目和漳州古雷PX两次事故，特别是2015年4月6日漳州古雷PX项目爆炸事件，引起国内外的关注。教师通过热点事件引导学生利用生态原理――整体性原理来解决城市环境生态问题；还可引导学生反思如何处理个人与生态的关系？让学生自觉形成垃圾分类、低碳出行、废物再利用、洗脸水和洗衣水的冲马桶等环保行为。

三、开展研究性学习，培养学生科学探究能力

倡导探究性学习是高中生物课程的基本理念之一。在高中生物课堂教学过程中，教师依据本地区的特点对教材进行选择，引导学生从现实生活中提出与生态学相关的、可以探究的问题。例如，学习湿地生态恢复工程时，教师指导学生调查厦门地区的湿地保护情况，采取实地考察、组织志愿者活动、湿地观鸟等，引导学生重视湿地生态系统的保护，关注本地区湿地生态恢复工程的建设。又如，学习矿区废弃地生态恢复工程时，将厦门海沧区以盛产花岗岩作为课程资源，引导学生进行实地调查，了解到2008年全面禁止开采花岗岩后，遗留下许多采石天坑，这些天坑急需进行生态恢复。学生查阅相关资料，提出生态恢复的建议，以此，培养学生探究能力。

篇2

建设部、人事部、国家环境保护部已于2005年9月1日起执行《注册环保工程师制度暂行规定》，同时的还有相应的资格考试实施办法及资格考试认定办法。根据《规定》，国家将对从事环保专业工程设计活动的专业技术人员实行职业准入制度，并纳入全国专业技术人员职业资格证书制度统一规划通过统一考试、注册、继续教育等手段，实现对环境工程设计专业技术人员的动态管理。注册环保工程师考试方向科目分2个大部分：公共课包括通用公共基础及专业基础、专业课即环境工程设计知识和技能的专业知识和案例分析。专业认证是注册工程师制度的基础。随着注册工程师制度的实施，高校相关专业课程体系设置的问题逐渐显现，为契合注册制度并与国际接轨，2007年8月，教育部出台了《全国工程教育专业认证试点办法》，2008年1月全国工程教育专业认证专家委员会制定了《工程教育专业认证标准》（试行），包括《工程教育通用标准》和各专业补充标准，环境工程专业标准已列在其中。此外，教育部、财政部全面启动“高等学校本科教学质量与教学改革工程”（教高〔2007〕1号）中的首项工程便是专业结构调整与专业认证。可见工程教育专业认证不仅是面向注册工程师制度的改革必然趋势和内在要求，也是各高校促进专业建设、提高人才培养质量的契机［1，2］。本文将阐述专业认证中环境工程专业课程体系的基本要求与设置内容，分析其与注册环保工程师考试的相符，依据已有学科基础，确定环境工程专业课程体系优化思路，最终目的是使得培养模式与注册考试接轨，以适应社会与市场需求，减少工作适应期与磨合期，真正能使学生出校门就能适应本专业工作。

二、环境工程专业认证与注册环保工程师考试要求相符度剖析

根据工程教育专业认证标准和环境工程专业认证标准，环境工程专业课程设置对自然科学、工程基础、专业基础、专业课程四类课程的内容提出了基本要求，可满足基本要求的基础上增设特色课程。对比注册考试分析归纳为以下几点：

（一）专业认证标准重理论基础、宽就业口径，符合注册考试的要求专业认证标准要求，数学与自然科学类课程至少34学分，包括了高等数学的基本知识、四大化学及其实验以及物理的基础知识。工程基础类课程至少16学分，包括工程力学、计算机辅助工程制图与信息技术基础类、机械基础类、电工电子及自控基础类课程。使学生学习工程设计、施工的共性知识和共性技术，了解生产安全与环保事故的预测、预防和系统评价技术等。注册环保工程师考试中的公共基础考试内容基本包含在内。此外，建设部勘察设计类其他一些注册工程师考试注册公用设备工程师中与环境工程专业为相近专业的注册给排水工程师的公共基础考试内容也大致与之相同，环境工程专业毕业生就完全有能力参加并考试通过，可为工科学生打下坚实的理论基础，拓展就业空间。

（二）专业认证标准中专业基础和专业课程较全面，但对比注册考试还需完善“标准”明确将环境科学概论作为专业基础必修课程，环境影响评价与环境规划与管理为专业必修课程，改变了环境工程专业一贯以来重工程设计、忽视相关的环境科学知识学习的现状，培养学生不仅仅从工程设计的角度，而是从更全面的角度解决实际中的环境问题［3］。例如垃圾焚烧厂的设计不仅应从工程设计角度分析考虑，还应当作为一个建设项目考虑对当地环境的影响，是否符合当地环境规划，对当地环境影响如何应进行评价，并且应按照环评法规定进行公众参与等程序，是否符合当地的环境保护局政策、法规，对区域环境质量是否有改善等。全面考虑环境工程设计与环境规划管理中的相关问题，是避免出现环境纠纷的重要途径，也是注册环保工程师考试制度强调的方面。此外，专业基础课中环境监测与环境工程专业微生物学作为与工程设计密切相关的课程列为必修，相关内容也是注册环保工程师基础课程考试中的重要内容。对比专业标准，注册环保工程师专业知识考试内容除包含以上内容外，还包括环境管理法规和标准、工程经济与管理、安全等。对比注册考试内容，专业课程体系还需设置选修安全类课程、工程经济学等以更全面准备注册环保工程师所需知识。尤其是安全类课程，目前工科类课程体系普遍缺乏此类课程，工程实践过程中安全保障完全依靠短时间的上岗培训，知识不系统不牢固，可认为这是工程施工和工程运营过程中安全事故时有发生的原因之一。注册工程师考试的这部分内容正是为规避实际工作中经常发生的问题，为保障人民生命财产安全而设置的，因此本校环境工程专业课程体系调整中拟增设安全类课程以契合实际需要。建议工程认证标准中的通用标准应将安全类课程作为工程专业必修课程以提高工程从业人员整体安全知识水平。

（三）专业认证标准中核心课程设置与注册环保工程师分方向考试基本一致注册环保工程师基础课考试合格后进行的专业考试分五个方向：水污染控制工程，空气污染控制工程，固体废物处理处置与资源化工程，物理污染治理工程，生态恢复工程。相应的，专业认证标准中专业核心课程包括以上前4个方向课程，一般高校环境工程专业均设置此4个方向课程，而注册环保工程师考试设置的第5个方向生态恢复工程需要生态学、植物学、土壤学等方面基础，推测仅限于有此类学科基础的高校如林业科技大学开设有相关基础课程及生态恢复课程。因此专业认证标准考虑了各高校已有学科基础，具有普遍适用性。但对于生态恢复工程考试方向，其专业基础课程设置缺乏指导性要求，建议环境工程专业指导委员会应考虑注册考试的实际需求，给出具体可操作性的标准和要求。

（四）专业认证标准中实践环节有较高要求，符合注册考试的需求专业认证标准要求实践环节至少20学分，包含环境工程专业实验、认识实习、课程设计、生产实习、毕业实习，此外毕业设计或毕业论文要求13学分。通过实验与实习，加深对理论课程内容的理解，了解环境工程的规划、设计以及管理等基本内容，通过环境污染控制工艺操作及运营管理的训练，运用和巩固所学习的专业理论知识，掌握环境工程设计的程序和方法，了解相应的设计规范和标准，提高学生对工程的认识和设计能力。而注册考试最难的考试就是专业知识考试与案例分析，靠的是知识积累和实践经验积累，考的是规范标准的运用，理论知识的活学活用，理论与实践相结合才能有理想的结果。标准中对实践环节和毕业设计或论文的要求正符合了注册考试的要求，当然学校的学习仅仅是基础，还需要在实际工作中继续学习和积累5年后才有资格参加专业考试，这是注册考试的规定。

三、结语

篇3

【关键词】 城市;建设;自然美学

[中图分类号]B83 [文献标识码]A

中华民族的文化基因中，自然美学存在已久。它源于古代崇尚自然、天人合一的哲学理念，先秦诸子的观点更加奠定了自然美学在中国人文艺术发展过程中的贯穿始终。在诗歌、绘画甚至园林艺术中，人们通过咏叹自然、描摹自然、再现自然，探索自然之美，寄托心中情怀。在古代的城市建设中，人们往往会参照自然风水学说，建家围城营国，创造与自然和谐共生的聚居环境。这种筑屋原则与自然美学的融合，在相当一部分的古代著作和画作中均有所体现（图1）。

然而，在当下城市建设飞速扩张的发展中国家，城市之美与自然之美却成为了一对难以相容的概念，人们在建造城市时不再遵照“与自然相融合”或“自然的运行法则”，而转向一种迎合“人为审美”和依据“社会经济原理”的建设原则，对自然美学的追求也曾一度因为整个社会激动人心的发展建设而被人们所淡忘。

直至近年来，随着工业发展和人口积聚，人们主要聚居地――城市――开始面临越来越多的环境问题，回归与自然的融合、追求自然之美的渴望才重新被强烈地激发出来。发展中国家的城市亟须转型，重新思考其与自然的关系。

但是，在城市建设原则中提倡重视自然美学，就可以真正解决发展中国家城市建设中的环境、生态和发展问题吗？如果对自然美学的提倡仅仅是停留在视觉层面上的“形式主义”，让城市看上去更绿、看上去更贴近山水，甚至仅仅是再现小桥流水人家等画面，而不是去“介入”城市建设，让城市崇尚自然规律、顺应自然的运行法则来建设，那么，这些举动都将十分危险，并且极易被肤浅化，以致于让城市和村庄又重新置于危险境地。当下中国城市与建设中不乏此类案例，例如一些立面美化工程，添置临时花草的绿化美化工程等。

为了阻止这种对自然美学肤浅化运用在城市建设中的蔓延，本文将举例说明自然美学和城市建设原则在更深层面中结合的可能性，试图在当下城市建设的语境中，拓展自然美学的内涵。

一、自然美学的内涵

自然美学是把自然作为审美对象的美学研究。在中国古代的哲学观念中，“自然”的概念是指本性，但是当下所讨论的自然美学中的“自然”更多是指自然之物。自然美学所关心的是人与自然之物的关系。自然美学并非一种崭新的美学，而是在传统美学中与艺术美学相对而存在的，但同时它也是被边缘化的。随着20世纪人类生态、环境问题的日益突出，自然美学又重新回归了人们的研究视野之中。

自然美学的研究，在环境问题如此紧迫的当下具有重要的意义，尤其对于发展中国家的城市建设原则有着十分重要的指导作用。长期以来发展中国家的城市建设原则以经济增长和效率作为主要的依据，而忽略对人与自然和谐关系的探讨，导致城市环境恶化，到了必须转型的关键时刻。

在城市建设视野下的自然美学不仅仅是一种审美理论，还具有科学性内涵。其所探讨的人与自然的和谐关系，不仅仅停留在视觉表象，还涉及到更深入的作用机制和系统。换句话说，自然美学对于城市建设原则的指导意义，不能仅仅停留在视觉上的人与自然的和谐美，还应当在城市的运行机制和系统层面上，让人、城市与自然相互促进。

自然美学是对以经济和效率为主的城市建设原则的重要补充。在人们盲目追随经济和效率原则来建设城市时，往往会将自然的法则抛之脑后。在城市中保留或局部恢复自然系统、让城市与自然共融，曾经被认为是一些对自然之美念念不忘之人的怀旧做法，认为这样做不仅需要耗费大量资金，而且除了美化环境外，能够为现代城市经济发展、解决城市基础问题等方面带来的好处微乎其微。这些偏见加剧了自然美学与现代城市发展的对立关系，让人们认为自然美学与现代城市追求高效、快速经济增长的建设原则是背道而驰的。

二、自然美学与城市建设原则相结合的案例分析

事实上，自然美学并没有与理性的现代城市建设原则背道而驰，相反，如果在城市建设中恰当地引入自然系统，不但能够美化城市环境，而且在一定程度上可以作为现代城市既有基础设施的补充。以哈尔滨的群力雨洪公园的自然景观规划为例（图2、图3）。中国的许多主要城市都会同时面临严重的缺水问题和雨涝问题，这一对矛盾在北方城市中尤为突出。其主要原因归结在不透水地面材料――沥青和水泥――的大量运用，而汹涌的雨水仅依赖人造的地下管道系统来排放是远远不足够的。以北京为例，该市年平均降水仅500毫米，但2011年6月23日仅一天的降水就达到了50-120毫米。要解决这么多突如其来的雨水，必须有非常庞大的财力物力去支持相对应的排水管道建设。同时，城市排洪管道的建设还会导致大量城市雨水被直接排出，切断了雨水向地下水的渗透过程，导致城市地下水得不到及时的补充，造成地下水位年年大幅下降的后果，影响城市的正常供水，加剧当地严重的缺水问题。

由于城市财力的限制和技术的局限性，现实中的城市雨涝问题是无法通过简单扩建和一味提升城市基础设施来解决的。而群力雨洪公园的案例告诉我们，“廉价且有效”的自然系统可以作为现代城市既有基础设施的补充，在重现城市自然之美的同时，又能解决一些仅靠人工建设难以解决的基础问题。

该公园将城市中心一片低洼的空地还原为自然湿地，沿着四周采用挖填方的平衡策略，形成一系列高低不平的土丘和深浅不一的水洼，作为雨水的过滤和净化带，中部则保留着湿地的自然面貌。同时，设计师尽量保持公园内部土地的自然地表，并让当地的水生、湿生植物群落自然生长。当城市面临特大降雨时，城市中的雨水会被迅速排入到公园，公园内部深浅不一的水洼和湿地为这些雨水提供了充足的驻留空间。当雨水从城市的四面八方汇集到公园沼泽之中时，自然沼泽中的植物群落和微生物系统可以净化水质，并让过滤后的雨水慢慢渗入地表下方，补充城市的地下水资源。

除了改善城市排洪问题和地下水补充的问题，公园内的自然沼泽还为多样化的生物物种提供了栖息地，大大丰富城市的生物多样性。对于当地的居民来说，这座公园为人们提供了一个接触自然、感受自然之美的活动场所。市民可以一边享受着自然景观为城市排洪带来的福利，一边沿着公园四周的栈桥、高塔、步道，体验水泥城市中难得一见的自然湿地美景（图4、图5、图6）。

在自然美学与现代城市建设原则相结合成功的案例中，自然系统在城市基础设施中甚至可以扮演重要的角色，将城市引向生态绿色的发展之路。以瓦迪哈尼法河谷修复工程为例（图7）。沙特阿拉伯首都利雅得，地处阿拉伯半岛中部，当地气候炎热干燥，水资源一度匮乏。20世纪70年代之后，当地石油工业的发展带动了城市建设的飞速发展，在利益最大化和片面注重效率的建设原则下，其城市生态几近崩溃，城市的盲目扩张和排放加速了城市周边水源的污染和破坏。哈尼法河谷近邻城市边缘，其中宝贵的淡水资源受污染，滋生大量细菌，破坏了利雅得的城市环境，同时也威胁到当地居民的健康。面对日益突出的环境问题，当地政府决心改造城市边缘的哈尼法河谷，恢复水道的自然生态。

设计师在考察了当地沙漠的自我恢复系统后，通过推崇自然美学的景观规划，将河谷的地貌恢复到了原本自然驳岸的状态，在主河道侧边保留有小型水体和复合的植物群落。这种自然状态下的河道驳岸相对于人工构筑的硬质河岸设施，能够形成天然的洪水缓冲区，抵挡住当地常常肆虐的洪水，同时提供了更加质朴天然的自然景观。由于河道中引入了带状的溪流植物、自然化的水道、阶梯式的河堰、浅滩、石块和喷泉，过滤了水中大量的城市污物，提升了水体的含氧量，为利雅得这座曾极度缺水的城市净化出相当可观的淡水资源（图8）。据统计，通过哈尼法河谷修复工程，水体中致病大肠杆菌总量共下降97%，大肠菌群总量下降87%，生物耗氧量BOD下降60%，水体含磷量下降48%，固体漂浮物下降97%。到2021年，哈尼法河谷预计可以为利雅得市每天净化出100万立方米的淡水资源（图11、图12）。

值得一提的是，哈尼法河谷自然生态的改善，为后石油时代利雅得城市的发展指出了一条绿色之路。改善后的河谷为当地居民提供了拥挤城市中难得的公共活动场地，每周吸引着成千上万的家庭来这里休闲度假。同时，河谷中的步行体验系统与原来散落在城市各个角落中的历史街区、商业街区和著名旅游景点紧密联系起来，形成了利雅得强大的步行旅游系统。哈尼法河谷自然系统的修复，还恢复了利雅得独特的沙漠绿洲生态和风貌，吸引着中东地区众多的游客来这里旅行、体验。而生态旅游所带来的效益，在城市的经济发展中所占比例逐年见涨（图9、图10）。自然之美与城市建设的紧密结合而成的城市景观，为利雅得后石油时代经济的转型提供了无形的资本。

篇4

关键词：高速公路；路域生态系统；生态恢复；技术措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.258

1 引言

高速公路虽然具有提高交通运输效率、促进区域经济发展等优点，但是公路的建设、使用与维护过程会干扰周边区域生态系统，例如路基施工直接损害地表植被或间接干扰植物正常生长、车辆行驶阻隔野生动物的迁徙或造成动物交通事故、无防护的路堤边坡在雨季产生大量泥沙使得水土流失、以及公路带周边自然景观格局破碎化等。尤其当路域涉及特殊地貌气候区、自然保护区、水源保护区和风景名胜区等生态敏感地带时，若不采取预防与补救措施，不仅会对路域生态系统造成永久破坏，而且也会危害到高速公路运营。生态恢复是解决高速公路路域生态问题的重要途径之一，开展生态恢复研究对于提升高速公路的环境效益和使用效率均有重要意义。

2 高速公路路域生态恢复的研究现状

路域生态恢复是依据恢复生态学与景观生态学原理，通过耦合一定的生物代谢、理化技术及工程措施，来调整路域生态系统的内部组成、能量平衡与信息传递等，以遏制生态退化过程，并强化系统自我修复能力，最终使路域生态系统恢复至历史甚至更佳的服务功能，路域生态系统范围一般划定为高速公路中心线两侧各200m宽的线性区域。路域生态恢复在解决生态问题方面展示出良好前景，已成为公路环境保护领域的研究热点，受到越来越多国内外研究人员关注。目前研究较多的集中在路域的绿化设计、边坡防护、景观恢复等方面[1]。

国外关于路域生态恢复的研究起步早且成果多，其中日本、美国和西欧等国家在该领域的研究处于国际先进水平，已发展出较完善的理论体系和应用技术，建立起成熟的法律规范与管理制度。例如日本的公路建设已全面采用植物防护，取得多项植被恢复专利技术，路堤边坡的绿化技术注重与自然环境的协调，生态恢复技术向自动化与智能化与方向发展。美国的环境治理方式以植物恢复及自然转移为主，结合物理和化学恢复技术，同时致力于研发经济和绿色的原位修复技术。

国内对路域生态恢复的研究目前还较少，已有报道主要关注植被护坡措施，缺乏路域生态系统的影响机理与演替过程的系统研究，选择先锋植物时没有考虑路域生物群落的多样性、适应性与共生性。在路域内野生动物的生存环境分析与保护方案设计方面，缺少具体应用案例。生态恢复研究工作缺乏高速公路建设的全过程动态视角，在生态恢复后的质量和经济效益评估方面尚存在空白。国内生态恢复技术在设备化、多元化等方面还有待提高。

3 高速公路路域生态恢复的技术措施

高速公路路域生态恢复的常见技术措施有植被恢复、野生动物保护和水土保持及净化三类[2]。

3.1 植被恢复

植被恢复是路域生态恢复的首要措施，是恢复退化生态系统功能的关键环节。植被恢复为适应性物种进入和新群落生成提供前提条件，保障生态系统的结构组成、生态价值与生态功能得到全面恢复。植被恢复措施包括土壤改性、植物选择和植被种植3个方面。

土壤改性是路域植被恢复的物质基础，其理化特征直接影响植被的选择与种植。土壤的理化特征主要包括土壤密度、粘度、颗粒大小、通气透水性等物理性质，以及pH、化学元素（N、P、K为主）含量等化学性质。对于板结或过粘土壤，可适量添加粗细砂并进行翻耕。对于酸碱性土地，可采用熟石灰、草木灰等改良酸性土壤；采用碱性石膏、有机酸或钠离子交换剂等改良碱性土壤，将土壤pH调节至5.0～7.0以便于植物生长。土壤改性也与拟采用的整体生态恢复工程方案密切相关。例如采用客土喷播技术可以同时进行土壤改性与植物栽种两个工序，避免了传统方法先改良土壤再栽种的问题，大大提高植被恢复效率。其中喷播基质提供制备生长的土壤条件，可由土壤改良剂、保水剂、粘合剂或高分子聚合物等复合而成。

植物群落恢复过程一般遵循以下顺序：先锋植物草本群落灌木群落乔木群落。因此植物选择也涉及以上四种植物。先锋植物通常选择当地存在的生命力强、耐贫瘠的草本植物，以禾草类和豆科类植物为首选。草本群落的选择也应优先考虑当地的禾本科与豆科草本的搭配，并且兼顾深根与浅根植物、一年生与多年生植物的配置。灌木群落目前常见的有紫穗槐、沙棘和荆条等。乔木群落的选择原则需要兼顾生态、经济与美观作用，常见的有松、柏、槐、柳、杉等。

植被种植包含种植密度设计、植被配置与植被养护。种植密度设计采用大行距内密植的方法，既可以得到密集植被，又能够保证植物所需资源充足。植被配置一般分为行状与群状，行状特点是空间利用率高、植物生长均衡、便于管理；群状特点则是抗病虫害能力强，但后期需要人工间伐。植被养护主要是指为植被持续生长提供良好环境，包括灌溉、施肥、松土、修剪和防病虫害等内容。

3.2 野生动物保护

野生动物保护措施应贯彻高速公路工程建设的整个阶段，以公路设计阶段的保护措施为主，以公路施工与运营阶段的管理教育方法为辅。遵循“最大程度保护和恢复，最小程度破坏”的原则。

在设计阶段，公路设计方应该综合考虑经济效益与环境效益的关系，尽量绕过野生动物栖息地与迁徙路径。例如大广高速黄河大桥工程花费1年时间调研优化路线，显著减小对黄河湿地鸟类自然保护区的影响；云南小磨高速公路通过绕线11公里，避开了西双版纳自然保护区等。设置动物通道也是设计阶段的主要保护手段。不同地域的野生动物种类与习性，动物通道的类型、尺寸、位置、维护，以及警示标志等配套设施建设都是公路设计需要考虑解决的问题。例如明哈高速公路结合当地动物的活动规律，以水源作为动物通道位置依据，并借鉴青藏铁路经营确定动物通道尺寸与类型。

在施工阶段，公路建设方应该针对施工人员开展动物保护与救助培训教育，制定相关管理条例约束员工行为，明确岗位责任，尽量减小施工人员、设备与污染对周边野生动物的干扰。在运营阶段，公路管理方则应该建立野生动物交通事故救助机制，针对驾驶员及周边居民开展野生动物识别与自然资源保护教育，在野生动物繁殖期或栖息地限制车流车速等。

3.3 水土保持及净化

高速公路路域的水土流失与污染主要是由降雨径流造成。雨水径流会冲刷走边坡土壤，产生大量泥沙，并侵蚀路域良田；雨水中还富含悬浮物与有机污染物，造成周边水环境污染。水土流失与污染程度主要受到区域降水特征、地形地貌、路面与路域维护方式、车流量等因素影响。目前一般采用工程控制措施以实现水土保持与净化目的，常见工程技术有生态护坡、稳定塘与人工湿地等。

生态护坡是指恢复生态功能的自然边坡，或是具备水透性的人造护坡。恢复机理主要是提供生物栖息地和增加水体溶解氧，以保持周边生物的多样性和缓冲带的连续性。高速公路生态护坡既要保证公路路面与边坡的安全稳定，又要固定土壤砂石和恢复水体自净能力，还要具备生态景观功能。按照使用结构材料的不同，生态护坡可分自然型、半自然型和人工型三类。自然型生态护坡采用植被、干砌石或原木等柔性材料；半自然型生态护坡则在柔性材料基础之上加入混凝土、钢筋或高分子进行增强增韧，以提高坡面稳定性，如联合石笼网、生态袋和废旧轮胎，并在废旧轮胎腔体内种植香根草；人工型生态护坡使用生态混凝土、土壤固化剂、框格砌块等材料作地基，再铺设地表土种植草木，生态混凝土有利于藻类和微生物附着生长，具有改善水质和景观作用。

稳定塘是利用人造或天然池塘生态系统的自我净化能力来处理引入污水。作用机理主要是污染物的稀释、混凝、沉淀等物理修复；以及池塘中植物、藻类、微生物的生物修复。该技术建造运行成本低、管理维护方便、节省能耗、处理量大，适用于处理大规模污水。按照充氧情况及微生物类型划分稳定塘。稳定塘的发展方向是通过技术改进与工艺组合，来改善塘内供氧环境、微生物浓度与底部淤泥状况，例如一级降解动力学常数值较高的高效藻类塘；由底部污泥降解区和上部生物膜填料区构成的复合厌氧塘；采取底部分散进水且塘底铺设过滤基质层的生物滤池等。

人工湿地主要是在一定地形下建造的，由人造填料（基质）、水生植物和微生物构成的模拟生态系统，具有天然湿地的结构与功能。作用机理是水生植物对污水中P、N等营养元素的富集吸收；透水性人造基质的过滤、吸附、混凝和氧化还原反应等作用；以及微生物对有机物的代谢分解。人工湿地具有处理效果好、建造成本低、操作运行少等优点。

4 结语

生态恢复是治理高速公路路域生态生态问题的重要途径之一。目前我国的生态恢复应综合技术可行性、经济适用性与安全可靠性，结合环境工程、生态评估、材料改性和生物培育等多种学科，实施过程考虑恢复潜力评估、恢复方案确定、恢复过程监控与恢复效果评价等多个环节，以实现高速公路路域生态恢复目的。

参考文献：

篇5

第二作者：谢国庆，男，郑州大学，水利与环境学院，2009级，水利水电工程专业 1班，学号20090510127

摘要：本文主要讲述了水库达到使用年限后的四种处理措施，即水库重建、水库拆除、水库除险加固和水库清淤，并做必要举例说明。

关键词：使用年限；水库重建；水库拆除；水库除险加固；水库清淤

对于水库的正常使用年限：小型水库一般20―30年，中型水库50年，大型水库50―100年。而从建国初期至今我国修建了大量的水库，很多在当时修建的水库早已经到了使用年限，越来越多的水库面临着不知道怎么处理的问题。因为这些水库的处理不仅仅是经济上的考虑，好包括环境和安全上的因素，本文讲述了这些已经到设计使用年限的水库的四个主要处理措施，即水库重建、水库拆除、水库除险加固和水库清淤。

1、水库重建

对于原坝不能满足现在使用使用要求的情况，而在当地重建大坝又能发挥很好的效益情况，应结合当地具体的自然环境情况进行水库重建。以美国Taum Sauk水库为例：

Taum Sauk原来水库大坝修建在残坡积土上，又因施工过程中未采取有效措施控制填料级配和特性等一系列原因， 原工程中存在众多缺陷， 对原大坝进行修复在技术上不可行， 又因电力上调峰发电的需要，考虑到其经济效益，故拆除原来坝体后重新修建水库。工程概况：

Taum Sauk新建水库工程，以碾压混凝土坝来取代原土石坝。大坝建造过程为开挖残存的土石坝、修复坝基基础，然后替代原水库， 修建一座新的Taum Sauk抽水蓄能电站的上水库。

2、水库拆除

一般水库被拆除主要出于以下三个方面的考虑：

一、 环境保护。一些大坝因破坏沿岸的鱼群回游,改变沿岸及

岸边野生动物的栖息地,并影响流域生态环境。

二、大坝安全。一些大坝已到设计年限，老化严重,其安全性已发很大变化,若干大坝工况恶劣,运行风险不断增大,已对下游的安全构成严重威胁,为保证在役大坝安全可靠地发挥功能 ,部分大坝将退出现役.

三、经济效益。大坝运行年限太久,其经济效益日益衰退,工程的运行成本及维修费用不断上升,致使工程的运行难以为继。

在美国进行成功大坝拆除的案例较多，例如康涅狄格州八英里河的皮兹尼大坝（Pizzini Dam）：这座高约4.5英尺的石彻体大坝已于2005年7月被拆除。大坝的拆除是作为八里河规模宏大的生态恢复工程以及开放留存的历史栖息地以供钓鱼和恢复河流自然流动功能计划的一部分。

密歇根州奥萨布尔（Ausable）河上的格雷宁（Graying）大坝：格雷宁大坝修建于1933年，现为格雷宁市所有。大坝高为9英尺，拥有一个面积为85英亩的水库。当地政府选择了一种分阶段拆除大坝的方法，为的是可以通过恢复水生生物的自由迁移以及在在控制流入沉沙时恢复临近坝前水质等方式促进河流生态系统的健康发展。

3、水库除险加固

对于一些效益仍然较好的水库，对其进行除险加固延长其使用年限，不仅能更好的发挥原水库的效益，还能节省新建水库投资以免造成不必要的浪费。一般除险加固工程具有以下特点：①水库特征指标可进行调整；②需进行大量调研及加强地质勘察工作，并在施工过程中不断优化设计；③部分单体建筑物需拆除重建；④设计要有所突破：⑤完善水库管理设施。

例如：高埔水库除险加固包括水库大坝以及溢洪道除险加固设计中的技术处理。大坝恢复原坝顶高程加高防浪墙,上游护坡改用混凝土护坡,对坝体进行加厚,改变下游坝坡度,重建棱体及排水设施,重铺草皮护坡;对于溢洪道主要改造了进口段和消能工.

后湾水库枢纽建筑物大坝、溢洪道、输水洞等存在不同程度的安全隐患，为确保水库工程运行安全，必须对水库工程进行除险加固。通过分析，提出了对大坝下游加固培厚、坝体防渗处理、溢洪道补建、输水洞钢衬、重建进水塔等除险加固措施，以保证水库安全。

4、水库清淤

有一些修建在泥沙含量较多的河流上的水库，由于没有良好的排沙设施造成水库长时间淤积，以至于造成水库兴利库容减少，最终导致水库的正常运行瘫痪。如果就此废弃水库，则会成造成很大的浪费，且与原水库的设计理念相悖，不能发挥其水利工程应有的效益。对于这些水库可以采取水库清淤的方法对水库清理。

主要有以下几个方法：

①水力学方法清淤

一般是在水库修建之初就由设计单位将其考虑在了主体工程之中。其优点是：在清淤过程中，水库可以照常运行。缺点是：疏浚只能对挖淤进行有限控制，在洪水期间，已开挖的都分可能再淤塞。

②干清淤法清淤

干清淤法就是在将水库完全排空后进行清淤。这种方法虽易于掌握清淤方量但存在不可估算的风险，例如下雨时，现场机械装置无法操作；很难估计淤泥深处的排沙速度，这会导致工程开工时间的不确定性；在整个清淤过程中水库必需停止运行本方法适合于个别条件特殊的小型水库。

③虹吸式清淤

虹吸式清淤指虹吸式放水涵管工作时，先排除管内空气，使管内形成真空，此时涵管起虹吸作用，使水库的水沙从涵管进口上升到涵管的顶部，从而源源不断向下游涵管出口流出虹吸式清淤一般设计成放水涵管的形式。此方法清淤不受来水季节限制，可以结合各季灌溉常年排沙。但清淤范围局限在坝前一定范围，且耗水量大。本方法适用于较大坝高的水库。

④引水冲滩法清淤

引水冲滩，其实质就是利用库区高滩深槽的淤积形态，截引河水到沿库周修建的引水渠内，人为地增大水流势能，依靠重力侵蚀与水力冲刷作用对淤滩进行破坏与输移。

⑤振荡脉冲射流与气举法清淤

本方法是利用高压水射流对水下淤积物进行搅拌破碎并由气举装置吸排淤积物。和传统的清淤工艺相比，脉冲水射流与气举联合作用下的清淤工艺具有工作效率高，运行费用低，操作简便，部件磨损消耗少，维修简单等优点。

总之由于每个水库所处的地理位置、气候条件、以及自身筑坝方式等的不同，因而在清淤时，应结合自身的经济条件和其他各种状况选择一个适合的清淤措施。

结语

在对已达或者将要达到使用年限水库的处理，应该具体结合水库主要水工建筑物质量、当地自然环境、其所能发挥的各方面效益、及工程投资等具体条件，选择合理的处理办法。（作者单位：郑州大学水利与环境学院）

参考文献：

［1］ 何 亮，龚 涛；中小型水库清淤措施研究进展［J］,黑龙江科技信息，2008年04期

篇6

关键词：生态；水利工程；原则；系统影响

中图分类号：TV698.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0163-02

1 水利工程对整个水域的系统影响

水利工程系统在社会生产过程中，对经济与社会在一定的历史时期有很大的影响作用，当然这里的所指的影响是指对水利生态系统的某个方面，例如人们整治河道和修建工程等，主要的目的可以概括为一条，为了提高人们的生活水平，在治理过程中，人们为生产生活需要改变河流的多样性、联系性和流动性，致使水域的一些物理条件发生了变化，这些条件的变化在一定情况下，严重的影响了水域中生物的生存，所以在建筑过程中不但要考虑经济效益，也要考虑生态系统生物生存环境的改变。

2 水利工程作用

随着经济和科技的发展，各行各业都在追求科技发展，我们行业也不例外，在水利工程学科的基础上，发展工程力学和水文学，水利工程在规划和设计上来讲可以认为是水文学，在工程建筑过程中，人们常常忽略了建筑的生命性和发展性。随着生态学科的进一步发展水利建筑应该相应的吸收生态学理论及方法，以确保水利工程的美好发展前景。

3 水利工程的安全性以及设计原则

安全对于每个人都很重要，因为人的生命只有一次，如何在保证人们在健康安全的环境中，去更大化的利用水利，去给人们带来物质上的改变。每个工程在设计的过程中都要考虑工程实施的安全性、稳定性等，在面对各种外界的因素，例如：洪水、风暴、冰冻等自然条件的荷载，并在使用过程中要注意工程的养护。当然在建设工程以前还要充分的考虑黄河泥沙大的问题，并且认真的研究动态的河流变化和走向，保证河流修复工程的耐久性。并对水利工程经济性，进行具体的分析，做出对用的策划。水利工程在建造前虽然做了大量的预防措施和应急预案，但是在建设过程中还是会遇到意想不到的事情发生，这就需要我们根据具体的情况进行研究并制定对应的措施。同样，对于水利工程建筑的未来，建筑者虽然尽量的考虑为了影响的建筑的一些因素，并在建筑过程中加以注意，但还是一些破坏是无法预见的，这就需要水利维护工作者，在维护过程中多加注意，发现问题及时处理。

3.1 提高河流的形态的空间质疑

一个地区空间质疑性越多，说明这个地区的环境差异就越大，能造就的小环境就越多。反之，如果非生物环境变得单调，生物群的多样性必然下降。相对应的也会影响到整个生物链。

工程建设在人类生活活动中，可以称为大的工程，不但改变了原有的生态环境，同时也改变了原有的自然形态。特别是水利工程建设，这些大的工程，使得河流渠道化，在不同程度上影响了整个生物环境的变化。众所周知，水利工程是为了提高人们生活质量，但这并不意味着，要在严重破坏生态系统的基础上。水利工程的重点应该是给树木花草鸟类等提供它们需要的环境，吸引它们自己留下来，使其损失降到最低，为生物群落创造多样性的环境。

一般情况下，在明确水利工程建筑地点后，就要做相应的调查，在调查的过程中要有针对性，有针性的根据当地的情况对特殊的环境和地貌做记录。以便后期更有针对性的根据具体的情况建立对应是数据，根据数据情况对生物资源进行数据控制。经常使用的遥感技术和地理熊是水文、河流地貌和生物的调查有力工具。在进行调查工作的基础上，确定环境和生物的关系，在必要时建立河流模型，及时的了解河流情况，根据河流的情况，及时的调整对策，只有这样才能更好的改善水利环境，也只有这样，通过研究才能了解整个水域的情况。在水利工程研究中，研究的内容可以简单的概括为：调查耽搁生物印章的基本需求，评估各种生物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评估。在众多环境因子中，系统对那些功能和结构具有重要意义的环境，进行定期的研究，并在生物是栖息地设立计划方案。

3.2 水利工程的整体性

在水利工程中水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义包括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，便形成自然河流生态系统。而人类在活动和工程过程中便对水域生态系统产生影响形成了特定的一种水域生态系统。当水域生态系统受到破坏时，就需要对破坏系统生态的各种因素进行研究，并做出对应的各种策略。其次，在重视水域环境的同时，还要注意观察水域的环境变化性，以便了解水质情况，根据这些情况适当的调整保护方案。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，它是同周围的环境相互链接相互影响。一个河流一个地区的生态系统的不可能孤立存在的，他们是相互影响的。总之，水利系统的生态恢复需要一个很长的时间，河流系统是一个动态的系统，更是一个变化的系统，要想很好的控制就必须有适合环境变化的方案。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15～20 a的时间。因此对于河流生态修复也要有长期的心理准备，同时要设立监管系统，以保证各项工作的顺利进行。

3.3 水利工程养护

水利工程建筑工程后期的养护是一个漫长的过程，在整个工程养护过程中，从时间的角度考虑，自然生态系统的在不断的变化，在这样复杂的变化中，如何让水利工程适应环境外界的变化，是建筑养护工作者要考虑的问题。虽然在建筑前，建筑者和设计者，都考虑外部的破坏和自然因素，但毕竟自然生态系统要经过数百年的时间，并且这些工程设计都是借鉴的其他地方的案例，虽然他们在长期的时间中接受了时间的考验，但是由于不同的地域，不同的养护工作者，形成的最终结果也不相同。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。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。虽然这个过程不一定按照预期的发展，但我们要尽量的人为干预，让他们朝着好的方面发展。

在监测工作中一般包括生物监督和水文观测。一般在评估中常用是测量方式就是对照比较，河流系统的历史记录对比一下项目初期现状，另一种是自然条件没有修复之前的历史对比。在比较中及时的了解情况，并根据情况及时的调整，以便找出更合适的方案。

3.4 水利系统的设计及自我恢复原则

水利系统的功能性好坏，其中表现之一就是生态系统的环境好坏，也可以说生态系统环境的好坏直接反映了水利系统的好坏。水利工程的建设，在一定时期要接受环境的挑战，要想经得住时间的考验，就要经得起自然环境的考验。将自建设的工程应用于大自然中。在设计中要考虑生态工程设计与传统的设计有本质的区别，例如大坝这样的工程建筑可以省级的人性化，建筑物的几何特征可以在人的控制之中，建筑物最终要具有人们期望的功能。但是水利工程设计则不同，它们在设计的过程中，要考虑外界的环境因素和生态系统的需求，在加上不同地区的环境不同，他们设计过程中使用的建筑材料和设计方案是不同的。

所以，生态工程设计是一种“指导性”的设计，也可以说是一种辅设计。它们要根据具体的地区、生态环境等来形成一种合理的设计方案。把水利工程对环境的损害降到最低，水利工程最终的目的是为提高人们是生活环境，而工程建筑给自然带来的破坏严重的破坏了人们的生活质量，所以，在工程设计上，要求水利工程设计师，放弃要控制自然的想法，从保护环境的角度出发。时刻把地球只有一个，人们只有保护好环境才能更好的生活，也只有这样才能提高保护环境的意识，也只有这样才能把工程建设对环境照成的影响降到最低。所以，每一项工程设计，在研究的过程中都要认真仔细的考虑后，并根据当地的实际情况来制定，谨慎的对待工程的每个决定，只有这样才能做到最大化的保护我们的地球，我们共同的家园。

总之，水利工程建设的过程，不单单为了经济效益，更多的是为了提高人们现有的生活质量，水利工程建设并不是建设完成就表示工作的完结，在一定程度上，工程完结后期的养护更重要，因此水利工程建设是一个长期的过程，在这个过程中需要水利工作者的共同努力。

参考文献：

[1] 潘雅芝.反思当前水利工程管理中存在的问题及几点建议[J].才智，2010，（23）.

篇7

在坡地或山体的生态修复中，废弃物可用于加固土体以适应植物生长。废旧轮胎与土工布就可以加固陡坡，主要是利用土工布和废旧轮胎交替叠加产生的摩擦力来消减土体剪力。同时，轮胎中的填充土体又可被生长其中的植物进一步固定（图3）。在南京幕府山景观恢复工程中为恢复山体植被，工程技术人员先用钢钉和铁丝把旧轮胎固定在的岩石壁上，再将回填土填入“橡胶网”，最后把数万株常春藤（Hederanepalensisvar．sinensis）、凌霄（Campsisgrandiflora）、金银花（Loniceraja－ponica）、石楠（Photiniaserrulata）等灌木植入轮胎网（图4），这种“旧轮胎复绿”的工程方法使石质疏松的山体植被较快恢复。废弃物形成的构筑物促进了先锋草本的生长。先锋草本可增加土壤表层的粗糙度，使土壤风蚀和地表水流速逐渐降低、稳定性和渗入土壤中的水量渐次增加，其肥力和抵抗侵蚀能力持续增强，这也为微生物创造了良好的生存环境。当土壤的改良程度能够适合灌木生长时，再依次引种先锋灌木、先锋乔木，使环境中的植物和生物多样性指数逐渐增高，最终彻底恢复受损环境。

2利用废弃物进行土壤生态修复

近年来，受损土壤处理方法研究的重点逐渐由成本高、可持续性差的换土法转向可持续性较强的两种土壤生态修复方法：一种是利用调节剂改善土壤结构，一种是利用特定的介质，通过结合、吸收、置换等方式使污染物与土壤分离，只是调节剂和介质材料的成本普遍较高。如果能利用特定的废弃物作为土壤调节剂或介质材料，则可进一步降低受损土壤的整治成本，并实现景观生态环境的良性发展。

2．1废弃物作为调节剂改良表层土壤绝大多数工矿业废弃物的化学组分都与土壤的化学组分相近，作为调节剂向土壤中适量加入某些工矿业废弃物不仅不会毒化土壤，还能解决土壤板结、有机质含量低、通气和透水性差等问题，部分废弃物有的游离态金属还能促进植物生长。因此，可根据待修复土壤的特性及主要限制因子选择适当、适量的工矿业无机废弃物来改善土壤结构。适量的煤焦渣、砖渣类和粉煤灰废弃物可增加土壤的空隙率与通透性，尤其是电厂的粉煤灰，加入到粘质土中有助于土壤保墒、保温，协调土壤的水、肥、气、热走向，并能增加土壤微量元素含量、改善养分状况，促进植物生长；造纸污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾等有机废弃物以及植物废弃物（植物在自然或养护过程中产生的乔灌木修剪物、草坪修剪物、杂草、落叶、枝条以及作物秸秆等）都是良好的土壤调节剂，可增加土壤有机质、有效养分（氮、磷、钾）、微量元素（钙、镁、铁等）。在上海浦东新区外环东川林带和北川林带养护中，已开始尝试用植物废弃物改良绿地土壤。

2．2废弃物作为化学固定剂生态修复土壤废弃物可以作为化学固定剂，通过俘获和固定受污染土壤中重金属离子的方式整治环境。污染物不同，修复土壤的废弃物种类也不相同。消除土壤中的重金属、正离子、非金属物质或腐蚀性污染物质，可加入秸秆、家禽粪便等有机废弃物和建筑污泥等无机废弃物；要治理酸性土壤中的重金属，可以加入粉状或溶液形式的石灰，通过提高土壤pH值来促进土体颗粒对重金属的吸附，进而降低重金属的生物有效性。设计师Haag为了把由地质灾害造成土壤深度污染的美国西雅图市的煤气厂改造成公共休闲绿地，土壤中被逐步添加碎石瓦砾、污泥、草屑及可促进肥料合成的废弃物，以改变土壤成分及促进其中菌类的繁衍。目的是利用酶、有机物的中和作用和菌类的吸食消解能力消除有害物质。把废弃物作为固定剂生态修复表层污染为轻度的土壤效果明显，且成本低，只是实施技术较为复杂。

2．3利用生物与生物化学功能把废弃物用于土壤生态修复部分废弃物可在短时间内迅速增加土壤生物的数量。生物及其代谢过程或产物可以富集或消除环境中的污染物（可使其浓度降至环境标准规定的安全浓度之下）。因此，可利用废弃物营造出一种适合于特定生物生长的环境来实现生态修复受损环境的目的。粉煤灰与污泥配施可增加土壤有机物质含量，为微生物繁衍提供有利环境及营养物质，而微生物的活动又能进一步解决场地土壤贫瘠和肥力流失问题，从而扭转植物生长不良的状态［11］。将污泥和秸秆按适当比例混合后进行30d预堆肥处理，然后加入爱胜蚓（Eiseniafetida），通过蚯蚓的消化吸收可使污泥pH、有机碳和病原菌含量显著降低，碱解氮、速效磷、速效钾含量升高，发芽指数可达80％以上，只是堆肥点及蚯蚓饲养场要远离游憩活动频繁的景观空间，以免蠕虫影响人们的兴致。北京宋家庄的经济适用房项目，其址原为化工三厂的。建造前需修复项目中受污染的土壤，生态修复专家对场地内6万m3多轻度污染的土壤进行阻隔填埋，加入适当的粉煤灰、污泥以及特定生物来逐步消除土壤中的污染物，最终将其重新用于环境营建。

3废弃物与环境结合形成特色景观

利用废弃物的环境修复更多是借助生态学的方法，因而必然存在短期效果不明显的弊端，如果能将景观环境生态修复与景观工程营建并行，把废弃物以景观环境设计元素的形式系统地融入受损生态系统的有机更新与修复中去，则可解决景观环境生态修复时间较长的难题。因此，可以以生态修复为目的，以废弃物为工具，以景观设计为手段，根据受损环境的特点为其“量身定做”生态修复景观，展现废弃物的艺术价值，发挥废弃物再利用的潜力，通过生态学的方法将废弃物和受损景观这两个环境的“包袱”变为独具特色的生态景观。废旧混凝土能够作为构筑物改善植物生长条件，加速植被恢复，建造于德国Nidda河的洪水平原上的毛瑞斯玫瑰机场的废旧混凝土景观就是一经典案例。原机场改建中的废弃混凝土块被有秩序地铺在寸草皆无的地方，利用混凝土块自身及其周边间的缝隙为植物生长空间（图5）。这些缝隙在保护植被幼苗的同时，还可为它们的生长积累营养物质。经过一段时间，此地自然之貌再现，成为深受市民欢迎的休闲之处。废弃的山石能够以固定山体的方式生态修复环境，通过生态学的方法可将其用于山体景观的生态修复，西班牙建筑师EnricMiralles把这种思路实施到于巴塞罗那市郊的Lagualada墓地的设计中。多年前的地质活动使墓地基址的山体分裂成蜿蜒的山谷，大量山石散落其中。为生态修复受损的山体环境，山间的碎石成为墓室墙体的材料。墙体为等高线的形式，周围的乡土物种在风媒等外力作用下的自然扩散，可以持续向墓地提供适于在碎石中生长的种源，播种在石缝中的先锋草本植物根系发达，也能起到防风固石的作用。随植被的日益繁茂使得墓地与周围环境融为一体。位于荷兰的南部的Zeeland地区的Ooster－scheldeWeir项目，原本是为消除潮汐灾害在近海岸的海面上修建的拦水坝。项目结束后，现场遗留了大量的建筑废墟和蚌壳。设计者AdriaanGeuze利用这些废弃物对海滨环境进行生态修复———利用砌块等无害的建筑废弃物将洼地填成一片平整的高地，并在上面按照蚌壳颜色铺上层蚌壳，形成黑白相间的带状和棋盘方格，使人沿着公路就能够领略高地上与荷兰特有的美术传统图案有密切联系的黑白韵律的大地艺术作品（图7）。设计师和生态修复专家合作设计，利用蚌壳来生态修复海边生态环境，使其成为海鸟乐园。海鸟还可以借助蚌壳的色彩来为伪装自己：海鸟总是落在与自己羽毛颜色一致的蚌壳上。海鸟的繁衍生息使得该地区生机无限，同时，贝壳间隙为先锋草本提供基本生存条件，鸟粪还为植物的生长提供了必要的养分。只要确定了利用废弃物生态修复景观环境的设计思路，废弃物就可成为环境设计的景观素材，使环境景观设计摆脱了千城一面的现象，并能借助废弃物艺术提升景观的品质。

4结论

篇8

[关键词]防洪基础设施；景观

中图分类号：TU986 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0221-01

一、传统防洪基础设施的存在问题

随着城市的不断发展，人口密度不断增长，城市用地紧张，人们开始大量围湖造田或筑围养殖，致使湖泊面积不断减少，调蓄洪水能力下降，河道的行洪发生障碍；在河滩上不合理的修建阻水道路、桥梁、码头、抽水站和灌溉渠道等行为影响了河道的正常行洪；大面积的森林被砍伐，土壤水土保持能力降低，土地荒漠化严重。这些行为导致生态环境对自然灾害的抵御能力下降，当遭遇暴雨、急剧融冰化雪、风暴潮等不良天气时，江河湖泊水量迅速增加，水位迅猛上涨，河水冲破堤坝引发洪涝灾害，城市大面积房屋被冲倒，人民的生命财产受到危害，国家的经济也遭到巨大的损失。工业革命之后，科学技术的快速发展增强了人类控制自然主导自然的能力和信心，为了解决洪水灾害的影响，人类大量修筑混凝土防洪堤坝，试图将洪水阻隔在城市以外。混凝土堤坝的修建占用了大面积的水岸空间，原本生长植物的水陆交界区变成了僵硬的堤岸，生态系统遭到严重破坏，丧失了对洪水的自然调蓄能力和缓冲冲刷能力。这种混凝土堤坝在一定程度上阻隔了洪水对城市的危害，可是它也在另一方面造成了堤坝与自然的隔离，越来越多的教训告诫我们硬性混凝土防洪堤坝存在安全隐患，不能从根本解决洪涝灾害的问题。这就要求我们探索寻求新的方式来缓和解决洪水对城市生命财产的危害。

二、防洪基础设施的景观生态改造策略

2. 1 生态规划技术措施

1、堤坝往后建设，为河水和河滩赢得更多的空间

堤坝尽可能的往后建设，扩大洪泛区的面积，一方面可以保证河水的自然流动空间，另一方面可以恢复被侵占的河滩的面积，缓冲区域区域的扩大直接增加抗洪的能力和稳定性。

2、雨水收集和渗透

夏季常发生暴雨天气，雨速急、下雨量大，城市居住区和工业区中的雨水通过地面和城市排水系统排入江河中，导致河水在短时间内迅猛增长，发生洪涝灾害。在城市建设中加大透水性铺装材料的使用，建立完整的雨水收集循环利用系统对居住区和工商业区的雨水进行收集利用，进行城市建筑屋顶绿化等生态景观措施都有利于延缓河水的涨速，提高泄洪能力。

3、保留潜在自然的洪泛区

河流的洪泛区土壤肥沃、水分充足，为动植物的生长提供良好生存环境，洪泛区通常具有数量庞大的生物群落。生态堤坝的建立应该保证具有足够的洪泛区空间。防洪和自然保护还对民族经济有保护作用，因此建设和利用洪泛区是不可替代的。

4、生态群落的恢复

植物的根系深入地层，具有固结土壤和净化河水的作用，对于水土保持具有显著的效果。生态群落的复杂程度与生态系统的稳定性成正比，河流的生态系统越复杂，环境稳定性越强，抵抗洪涝灾害的能力也就越强。

2.2 生态工程技术措施

经过探讨研究，总结提出以下几种生态工程技术以供参考。

（1）砌石墙

砌石墙是指施作于斜坡底部以石块堆栈而成的石墙，在石块的间隙种植植物，植物的根系深入堤岸的土壤，增强堤岸稳定性的同时还起到了美化景观的作用。

另外，植物的生长又为动物、微生物的生存提供了空间，增加了生物多样性，提高了生态系统的稳定性，增强了抵御洪水灾害的能力。

（2）石笼墙

将铅丝编成一个长方形的空盒子之后放于施作地点，在长方体内填入10-3 5公分大小不等的鹅卵石，然后用钢丝在各个方向加固，这种工程做法叫做石笼墙。

由铅丝笼、石块堆叠而成的石笼墙较泥土堤岸更具稳定性，抗水流冲刷能力也更强，较混僵硬的凝土堤岸更具灵活性和趣味性。并且，选择漂亮的石材，再在石笼上加以植被的种植，可以达到景观美化的效果。

（3）格框挡土墙

格框是指由梁组合而成的盒子状结构，在其内部填充土壤或石块，以构成重力式挡土结构。立面上的梁分为水平形式和垂直形式，力量由接头处传递。格框可以分为木格框和混凝土格框。木格框具有很好的柔性，局部出现沉陷或者单一格损坏时不会影响整体的功能使用。混凝土格框具有很强的刚性、力学性能和耐久性。使用木格框之前材料一般需要经过高压防腐处理，为了保持材料不被腐蚀，一般不用于水面以下，需要用于水面以下的可以选用混凝土格框作为替代。

三、防洪基础设施的景观生态修复

以秦皇岛海滨景观带生态修复工程为例：

项目旨在通过多种再生设计方法，恢复受损的自然环境，将一个严重侵蚀、退化、过度开发的海滩生态修复成一个广受欢迎的场所，向游客和当地居民重现海边景观之美，并将之前退化的海滩重塑为生态健康且风光宜人的景观。展示了景观设计师如何运用专业知识和技能，通过生态设计很好地重建自然与人之间的和谐关系。整个场地分为三个区域：

一区：将木栈道和植物群落作为生态修复的策略

设计师们针对场地的具体情况进行了改造方案的讨论，他们巧妙的提出设计一条随着海岸线蜿蜒变化的木栈道长廊，将海岸线联系成一个有机的整体，沿着木栈道周边种植适应湿地生长的沙丘草本群落、香蒲群落以及刺槐林、怪柳林和紫穗槐灌木丛，方便游客在游览木栈道的同时体验不同的植物群落景观和沙丘景观。同时，木栈道本身的建立具有固定土壤的功能，很大程度上缓解了海风、海浪对海岸线的侵蚀程度。将特别预制的生态友好玻璃

纤维基础当做容器，根据土壤的状况事先盛满沙子或者中空，然后将他们应用于木栈道的底部作为基础，使木栈道呈现出“漂浮”在湿地和沙丘之上的景象。相比于传统的建筑方法，这种创新的专利基础更容易在自然环境中安装，将对环境的影响降到最低，同时也能与自然环境相互协调融为一体。

二区：鸟类博物馆与景观相结合

场地在初期建设的主题公园打破了海边湿地的自然状态，公园中的建筑废弃物和垃圾遍布场地，生态环境遭到严重迫坏，生态修复需求十分强烈。由于场地毗邻被列为国家级鸟类自然保护区的潮间带，设计师提出建造一座鸟类博物馆，将湿地文化与鸟类自然保护文化相结合，寻求一种景观与生态可持续发展的方案。设计师在受到潮间带的水坑景观的启发下萌发灵感，在废弃的建筑周边开挖水泡来收集雨水，方便植物的茂盛生长，这吸引了大量的鸟类来此觅食，形成了壮阔的景观。设计师在场地调查中观察到当地的渔民在海上捕捞时经常将锚抛到海岸上来使船体在风浪中保持稳定，受到这个场景的启发，设计师将博物馆延生入湿地中，形成了组合式的建筑环境，与周围景观融为一体。从港湾吹来的海风穿过建筑，驱散了夏季的炎热，减少了建筑制冷耗能。

三区：点状岛屿与环境友好的碎石堤岸

先前，在项目的最东边建设有一个由混凝土堤岸构成的公园，混凝土堤岸一方面保护海岸免受海水侵蚀，另一方面围截涨潮的海水来造湖。但是僵硬的混凝土堤岸单调乏味，与周边景观格格不入。在生态修复的方案中拆除了混凝土堤岸，取而代之的是环境友好的碎石堤岸；拆除了大面积的硬质铺装，取而代之的是与植物群落相结合的木栈道景观；在湖心修建9个绿岛，为鸟类提供休憩和筑巢提供场地，丰富了单调的水面景观。

四、结语：

景观与水利基础设施相结合的理念给我们带了启发，将自然滩涂与生物工程技术相结合，对防洪堤坝起到“软化”的作用，增加对洪水的调蓄能力，减轻洪水对堤坝的损害，提高堤坝的防洪效率和防洪稳定性，形成弹性高效的生态防洪堤坝系统。同时，将景观元素加入到防洪堤坝的建造过程中还可以形成整体的景观效益，对于美化城市环境具有重大意义。

参考文献

篇9

[关键词]工程教育 工程科学 工程人才 工程伦理 工程职业化

[中图分类号]G648　[文献标识码]A [文章编号]1005―5843(2011)06―0114―03

[作者简介]王丽霞，于建军，吉林建筑工程学院高教所(吉林长春　130118)

一、国际工程科学的变革

(一)国际工程观嬗变――由“征服”走向“和谐”

工程活动是在一定工程观指导下进行的。传统的工程观片面强调工程是人类对自然的征服与改造，忽视工程活动可能产生的生态、环境及社会影响。20世纪80年代，把工程作为一项具有社会性、综合性和整体性生产活动的“大工程观”概念逐渐被国际工程界所接受。“大工程观”要求把工程实践看作是一个受多种因素制约的复杂的运作体系．而工程活动是以一种既包括科学技术要素又包括非技术要素的系统集成为基础的物质性实践活动0。恩格斯指出：“我们这个世界面临着两大变革，即人同自然的和解以及人同本身的和解。”工程活动不仅涉及科学技术在工程实践中的应用，还必须兼顾考虑工程活动中人与人、人与社会的协调关系。为此，国际工程观由单向度的关注人与自然，发展成为全面考察人与自然、人与人、人与社会的协调关系，逐渐由“征服”走向“和谐”。

(二)国际工程教育质量观流变――由“符合”走向“适用”

传统的工程教育质量观是以符合质量标准为基础的，其主要表现为对知识维度、技术维度的考察，体现的是“符合性”特征。随着社会对工程人才质量要求的不断演化，传统教育质量观逐渐被以“适用性”为特征的新教育质量观所替代。新教育质量观主要表现为对能力维度的考察和对社会需求度的满足。国际工程教育质量观由“符合”走向“适用”，对国际工程教育产生了积极的导向作用，各国工程教育界逐步将以知识为经纬构建的课程与教学体系变革为以能力、素质为经纬的课程与教学体系．工程人才培养目标也相应地由知识考察、技能达成转向了工程实践能力、创新能力的培养。

二、工程教育现存的问题

(一)工程人才培养模式错位

科学、技术和工程是既相互区别又相互联系的三个概念。李伯聪先生认为：“可以简单地把科学活动解释为以发现为核心的人类活动，把技术活动解释为以发明为核心的人类活动，把工程活动解释为以建造为核心的人类活动。”其中工程技术架起了科学发现、技术发明与产业发展之间的桥梁。长期以来，许多人错误地认为“技术”不过是“科学”的应用，“工程”不过是单纯的“科学”的应用或“技术”的简单堆砌和剪贴拼凑。对“工程”概念认识上的误区，导致“工程人才”培养过程中存在简单套用“科学人才”、“技术人才”培养模式的错位现象。在知识与能力培养问题上，套用“科学人才”培养模式，过度重视知识传授；在能力培养问题上，套用“技术人才”培养模式，侧重技术应用能力培养，忽视实践创新能力塑造，工程教育不再以“工程”而是以“技术知识”为对象开展教育教学，丧失了工程教育的本质属性。

“工程人才”是与“科学人才”、“技术人才”并存的三种不同类型的人才。虽然三者具有许多共同特点和成才规律，但在知识结构、能力结构、思维方式等诸多方面存在着显著的差别。“科学人才”以探索、发现能力培养为核心，重视科学知识掌握，思维方式体现为对现实世界的“反映性”，其肩负的使命是在理论指导下“发现已经存在的世界”；“技术人才”以发明、应用能力培养为核心，重视技术应用能力的掌握；而“工程人才”则以实践能力、集成创新能力培养为重点，思维方式体现为对现实世界的“构建性”，其肩负的使命是在实践理性指导下“创造一个过去从来没有存在过的世界”。工程活动是经济要素、技术要素、社会要素、环境要素等诸要素的集成、优化的特殊活动。工程活动的本质特点及“工程人才”特有的成才规律决定了工程教育必须坚持以“工程”为对象，绝不能简单地按照培养“科学人才”、“技术人才”的思路和方法进行技术知识教育。

(二)工程伦理维度缺位

工程职业属于专门职业。由于工程师具有其他人所不具备的复杂高深的专业知识和技能，所以在工程与社会之间形成一种契约：一方面工程师作为一种专门职业享有高度的自律；另一方面，社会也要求工程师应当具有更高的行为标准0。随着工程实践对社会影响的不断加深，工程人才必须自觉转变自身角色，肩负更大社会使命；不仅要成为工程技术的统治者、工程知识的守望者，更要努力成为社会福祉的创造者；不仅要关注工程中的技术应用的先进与落后，更要突破技术眼光局限，关注工程对社会和公众的影响；不仅要肩负起对雇主的忠诚、职业的忠诚，更要自觉树立社会责任意识，肩负起对社会的忠诚；不仅要努力实现“把工程建好”，更要着力“建好的工程”。

随着工程人才自身角色、肩负责任的不断演进，工程伦理问题日益凸显，工程伦理学逐渐成为一门以工程活动中的社会伦理关系和工程主体的行为规范为对象的新学科。20世纪80年代，美国工程和技术鉴定委员会(A―BET)便明确要求，凡欲通过鉴定的工程教育计划都必须包含伦理教育内容；1996年推出的美国工程师“工程基础”考试的修订本也包含了工程伦理的内容。美国工程教育学会(ASEE)于1999年发表声明强调：唯有新一代的工程师接受足够的处理伦理问题的训练，方足以在变迁中的世界承担作为一个负责任的科技人的工程师的角色，也唯有如此，工程师才能够在21世纪的专业工作中具有竞争力。法国、德国、英国、加拿大、澳大利亚等工业发达国家的各类工程专业组织也都制定了本专业的伦理规范。工程伦理学的发展对工程教育提出了新挑战，工程教育不能仅仅停留于知识传授和技能训练，还必须包括培养工程人才具有良好的职业精神和职业责任感。

与国际工程伦理教育相对比，我国工程伦理教育起步较晚，学科建设、专业研究机构设置、专业研究队伍组建、课程与教学体系构建等方面都尚需完善，与国际工程伦理教育水平存在较大差距，在一定程度上存在着工程伦理教育缺位现象，导致我国工程人才缺乏自觉的工程伦理意识，与我国工程实践的快速发展极不相符，迫切需要加快工程伦理教育的研究与实践，转变工程伦理教育缺位现象。

(三)工程教育与工程职业化脱节

伴随着我国工程实践的迅猛发展，我国工程职业化步伐不断加快，特别是在注册工程师制度建立、工程职业技术规范和行为规范制定、工程职业社团组建等方面都取得了显著的成绩。但是，与之形成鲜明对比的是我国工程教

育与工程职业化严重脱节，特别是对于工程职业化必备的工程经验获取、工程规范习得以及工程职业身份认同在现有工程教育中呈现弱化，工程人才从完成学校专业学习到实现职业生涯发展的良性路径尚未形成。

个体直接经验被贬抑将会直接导致社会活力和创造力的丧失。作为工程人才职业生涯发展动力源泉的工程经验习得，在现有的工程教育中并没有得到充分的重视，因而学生无法获取工程经验为日后职业生涯发展提供动力支持。职业规范不仅包含显性规范，更包括道德规范等隐性规范。职业身份认同是指一个人对自己职业角色的理解。工程人才职业身份认同与工程人才的责任与肩负的使命密切相关，工程人才肩负着保护和促进公众安全、健康和福祉的崇高使命。职业规范习得和职业身份认同教育不仅包含着显性教育，更为重要的是一种隐性教育，要科学地内化于工程教育之中，通过工程人才在工程实践中自我建构达成。现有工程教育轻视职业规范习得和职业身份认同，存在着将职业规范习得、职业身份认同简单地等同于讲授工程技术手册、行业行为规范守则的简单化倾向。

工程教育与工程职业化脱节导致的严重后果，就是将学校专业教育和职业生涯发展割裂开来，健康良性的职业生涯发展被人为分割成从“学校一工作”再从“工作一职业生涯”的过程。“两端论”的工程教育模式将工程教育的关注焦点局限于“工作”而不是“职业生涯”，工程教育片面以满足学生就业而展开，忽视学生日后职业生涯发展的必然诉求。

三、工程教育未来的发展路径

(一)深化工程教育理论研究，恢复工程教育本质

长期以来，我国工程教育囿于科学教育和技术教育之中，以“技术知识”为对象，而不是以“工程”为对象开展教育教学，工程教育丧失了“工程”话语权，唯“技术知识”现象严重。工程教育的改革与发展要求广大工程教育工作者进一步深化工程教育理论研究，恢复工程教育本质。

工程活动中内在地存在着许多重要的、深刻的哲学问题。哲学的一个重要目的是思考或展示另一种生活的可能性；工程的一个基本内容，是建构和实现另一种生活的可能性。由此可见，工程中蕴藏着哲学，工程需要哲学，工程教育更需要哲学。正如美国哲学家米切姆(Carl Mitcham)曾经怀着热烈的感情并模仿马克思的语调说：“全世界的工程师，用哲学武装起来!除了你们的沉默不语，你们什么也不会失去!”以工程哲学为理论基础开展工程教育研究，有助于进一步深化对工程教育内涵的认识与把握，特别是对于加深对“科学”、“技术”与“工程”分界问题的工程哲学本体论认识，有助于突破传统工程教育的藩篱，将极大推进工程人才培养模式的构建与完善。因此，要针对工程教育实践中的现实问题开展对话、碰撞、反思，特别是从工程哲学、工程伦理学、工程社会学及教育学等方面对工程教育开展全方位、多维度的跨学科和多学科研究。

(二)重视工程伦理教育，丰富工程教育内涵

为顺应国际工程伦理教育发展的必然趋势，近年来，我国对工程伦理教育给予了高度重视。中国工程院原院长徐匡迪说过：“新的形势要求我们培养出新一代的优秀工程师。新一代工程师必须有高度的社会责任心和使命感，有新的工程理念和新的工程观。在培养新一代工程师时，必须重视进行可持续发展观的教育，而不能只注重技术，不能忽视文化传统和社会责任，工程师不仅要改造社会的物质面貌，而且必须为整个社会和人类的福祉服务。”0工程伦理是贯穿工程教育的一个重要的维度，科学、合理设置工程伦理课程是推进工程伦理教育的关键所在。在课程设置过程中，反对将工程伦理学视为可有可无的工程教育附属品的庸俗化、简单化处理。工程伦理学可以采用独立设置课程的方式，也可以将工程伦理学融入其他工程教育课程体系之中。单独开设工程伦理学课程可以帮助学生在较短时间内系统全面认识和把握工程职业化过程中的伦理问题；融入式课程有助于学生结合具体的工程实践背景及工程史实，深化理解工程伦理与工程科学的密切关系。

(三)开展注册工程师制度衔接教育，促进职业生涯良性发展

2001年1月，原国家人事部、建设部出台《勘察设计行业注册工程师制度总体框架及实施规划》(人发[2001]5号文)，标志着我国注册工程师制度的全面启动。注册工程师制度是我国工程职业化进程的重要举措，切实做好工程专业教育与注册工程师执业资格相衔接教育有助于破解工程教育与工程职业化脱节的现实困境。工程专业教育与注册工程师执业资格相衔接，其关注的焦点是从“工作”转向“人”，以人为本，注重人的主体选择和自我实现；其关注的视角从局部转向了全局，不是局限于学生完成学校专业教育实现就业，即“学校――工作”，而是更加关注学生的自我发展，进行职业生涯的规划与管理，即“学校――职业生涯”。与注册工程师执业资格相衔接，有助于学生在完成专业教育的同时，获取日后职业生涯发展的重要的工程经验，进一步习得工程职业规范，建构工程职业身份。它俯视学生个体发展，站在职业生涯发展的高度，视学校专业学习和职业生涯发展为一个完整的过程，有机地将“两段论”的工程人才培养模式统整起来，为学生日后获取注册执业资格打下坚实的基础。

注释：

①④⑩⑧殷瑞玉．工程与哲学(第一卷)[M]．北京：北京理工大学出版社，2007：11，5，1―2，5―6．

②马克思，恩格斯．马克思恩格斯全集(第一卷)[M]．北京：人民出版社，1995：603．

③李伯聪．工程哲学引论[M]．郑州：大象出版社，2002：5．

⑤杜澄，李伯聪．工程研究(第四卷)[M]．北京：北京理工大学出版社，2009：69．

⑥⑦肖平．工程伦理导论[M]．北京：北京大学出版社，2009：17，159．

⑧[美]查尔斯・E・哈里斯等著．丛杭青等译．工程伦理――概念和案例[M]．北京：北京理工大学出版社，2006．

篇10

[关键词]生态补偿；土地休耕；环境效益指数

[中图分类号]F062.2[文献标志码]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2012.06.013

一、生态补偿的主要模式

国际上生态补偿比较通用的概念是“生态或环境服务付费”（payment for ecological services），是指以生态系统的服务功能为基础，通过经济的手段，调整保护者与受益者在环境和生态方面的利益关系的机制。在国内环境政策领域，一般认为生态补偿是调动各类主体实施生态保护活动积极性的政策法规和制度规则的集合。它在本质上是一种经济制度，通过采用各种政策、市场以及经济刺激等方法，解决特定区域内经济发展和生态环境保护之间的平衡问题，达到促进实施生态环境保护活动，保证环境资源持续利用，最终实现可持续发展的目标。

制定有效的生态补偿计划首先要选择一个合理、适宜的模式。根据世界各国和我国已经实施的生态补偿计划的实践经验，生态补偿存在不同的模式，其模式的划分标准各有不同。如，以空间尺度大小为标准可将生态补偿分为生态环境要素补偿、流域补偿、区域补偿和国际补偿等[1]；以补偿方式为标准可分为直接补偿和间接补偿；以补偿原则为标准可分为内部补偿、外部补偿和代际补偿等模式[2]。此外，根据生态补偿主导力量的不同，可分为政府补偿、社会补偿和非政府组织参与的补偿三种模式，本文主要以此种划分方式作为分析的依据。补偿模式的选择直接关系到生态补偿制度的实施绩效和长远效益。

1.政府补偿

政府补偿也称为国家补偿，其主要特征是：政府主导制定生态补偿的具体政策，并负责实施和监督生态补偿计划。这种补偿模式以国家公权力为基础，由中央政府或受补偿区域的上级政府制定生态保护和区域协调发展的政策目标，通过采取财政补贴、税费优惠、特别项目和发展政策等方法，对为保护生态环境而牺牲了发展机会的受损者进行补偿。这种生态补偿制度的核心是由政府作为补偿主体（大多时候是唯一主体）对生态保护者恢复和重建生态系统过程中付出的成本费用和直接损失给予经济补偿。

这种模式的补偿方式多种多样，主要包括：（1）支付补偿费。政府通过财政拨款或转移支付的方式向生态保护者支付其为保护生态环境而付出的成本费用和所受损失。如我国实行的退耕还林政策即规定由政府补偿退耕还林的农户，每年每亩补偿10元。（2）实物补偿。政府部门通过向生态保护者发放一定的实物，包括粮食、经济林木苗、农业生产工具等，以补偿其实施生态保护活动的成本费用。（3）政策支持。政府部门通过给予生态保护者一定的优惠贷款、税费减免、技术培训、就业帮助等，为其经济发展提供助力。（4）生态移民安置。在一些生态敏感区和生态脆弱区，保护生态环境的最好途径就是进行生态移民。但生态移民所涉事项庞多，此时就需政府全面规划，为移民的异地安置提供援助，包括搬迁费用、住房建设、就业安排等。我国的三峡水利工程和南水北调工程均需首先解决生态移民问题。

2.社会补偿

社会补偿的主要特征是补偿主体多元，包括生态建设受益地区、部门、行业及个人。社会补偿的原因是生态建设活动往往会带来外部经济性，为了使外部经济性内部化，由受益人补偿生态建设的成本与费用及因生态环境保护丧失发展机会者遭受的损失。[3]在补偿方式上，包括经济手段和投资、技术以及人才培训等。值得注意的是，社会补偿模式中的补偿人本应包括破坏生态环境的排污者，但根据环境法和民法的相关规定，排污者因排放污染物损害环境，造成其他主体损失的，应承担环境民事责任或其他责任。承担责任的具体方式包括停止污染行为、支付民事赔偿、恢复原状等。若涉及到环境行政责任，排污者还应向政府缴纳排污费、自然资源费等。这些费用可视为是对受损的生态环境的补偿，也可视为是对国家的补偿。因此，在社会补偿模式中，一般排除了此类补偿人。

同政府补偿的具体方式相似，社会补偿也主要采用货币或实物的方式进行。但不同于政府补偿中的资金来源主要是政府，社会补偿中的货币补偿方式因其资金来源渠道多元，故多采用基金形式，由社会各方筹集资金形成生态补偿基金，根据设定的章程对生态保护活动中的受损方予以补偿。当然，补偿的形式也可以是投资项目、技术援助、人才培训、就业帮扶等。实行这些补偿的主体包括企业、个人以及其他社会力量等。该模式中还有一种特殊的补偿途径——环境产权交易，主要内容是通过生态保护活动的受益者和生态保护活动中的受损者之间进行环境交易达成。目前在我国试点的主要是排污权交易。排污权交易需以政府部门对特定地区的最大污染物容量先行界定为条件，在此基础上，对排污权进行分配。通过市场定价，排污权形成一定价格。生态保护活动的受益者可以一定价格购买生态保护活动中的受损者手中的排污权（现实生活中往往以排污许可证的形式表现），通过这种交易，实现对受损者的补偿。环境产权交易是社会补偿模式中具有较大发展空间的补偿方式，它在一定程度上避免了政府补偿的单一和僵化缺陷，显现了市场机制在生态补偿中的灵活力量，更能贴近交易双方的真实需求。虽然在试点中也发现该模式有不足之处，但经过完善之后，仍是社会补偿不可或缺的重要组成部分。

3.非政府组织参与的生态补偿

非政府组织参与的生态补偿一般是指以环境和生态保护为主旨的非政府组织制定生态补偿计划，提供资金、技术或人员支持进行的补偿活动。近些年来，国内环境非政府组织在生态保护领域非常活跃，但囿于资金或制度支持乏力，主导或直接参与的生态补偿的案例不是太多。同时，国际环境非政府组织以其敏锐的洞察力、出色的行动力和充裕的资金支持参与了一些生态补偿的具体实践。这种补偿模式与政府补偿和社会补偿相比，虽未制度化，但它的出现弥补了政府补偿和社会补偿的不足，丰富了生态补偿的模式。随着我国生态保护政策和立法的进一步发展，国内外非政府组织参与的生态补偿必将不断增多。

二、美国土地休耕生态补偿模式选择之分析美国独立后，由于人口的快速增加而大肆开发土地，农作物的种植面积不断扩大。随着农业机械技术和更先进的农业设备的出现，采用密集机械化方式耕种的农田面积不断扩展。广袤的中西部大平原由于强力耕作而未考虑到足够的水土保持措施，爆发了一系列的自然灾害，史上称为美国“黑风暴”。为了应对这一困境，美国国会于1929年授权美国农业部进行土壤侵蚀研究，并建立了专门基金。在进行了实地的调查和监测后，美国开始了大规模的土地环境保护和生态补偿计划。这些生态补偿计划包括保护储备计划、湿地储备计划、保护储备加强计划以及上述计划的替代政策，如支付成本费用和保护遵守规则等。这一系列措施被统称为美国土地休耕生态补偿计划。

1.美国土地休耕生态补偿模式选择的法律依据

土地休耕成为美国的一项基本农业政策后，美国制订了一系列专项法规作为执行和规范该政策的立法依据。其中1933年《农业调整法案》规定，采取对特定农作物征税来补偿那些农业生产受限制的土地所有者以此减少耕作农田面积和控制农产品供给。但是该法案在司法实践中产生了是否具有合宪性的争议，联邦最高法院就此问题作出裁定：由于《农业调整法案》没有为农民提供绝对的财产保障而不符合美国宪法的规定。此裁定的出台直接导致了另外两个相关法案的颁布：一是《保护调整法案》，二是《农业保护计划》。这两个法案的直接目的就是为参与土地休耕的农民提供及时的保障措施。为了加强土地休耕计划及其补偿，美国还在1965年通过了《食品和农业法案》，该法案设计了一个鼓励农田长期休耕达到一个适度数量的计划。

2.美国土地休耕生态补偿模式的核心内容

土地休耕计划具有志愿性的特征。政府农业部门制定土地休耕的规划，农户可提出加入申请。申请获批后农户可获得政府提供的年度租金、特定活动的激励金。除此之外，政府还为农户种植保护土壤层的特定植被提供成本补贴。从实施层次上看，美国土地休耕生态补偿模式分为三个层次，即国家、州和土地所有者[4]。

（1）国家层次。土地休耕计划设定了一种激励机制，鼓励农民为有利于资源长期保护而在农地上种植永久性植被，如草原、灌木丛、森林、矮树林等，以防止水土流失，同时为野生动物建立栖息资源。美国在国家层面上设立了商品信用公司，其功能主要是每年为参加休耕计划的农民提供资金，资金包括土地租金和种植被批准的植被保护层的一半成本。在休耕土地上种植什么样的植被保护层由农场经营者和政府自然资源保护官员协商确定，双方同时签订10～15年期限的土地休耕合同，合同中一般会规定双方的权利和义务，包括植被保护层的验收标准。后者是农民获取生态补偿金需满足的必要条件。

（2）州层次。参与休耕的土地大多位于大平原的北部和南部，包括爱荷华州和伊利诺斯州，还有华盛顿州和爱达荷州等。美国农业部的农业服务局和自然资源保护服务机构都设有与各州和地方对口的办公室，负责实施有关土地休耕保护计划。县农业委员会和水土保持机构（由地方选举产生）以其人力和技术资源支持休耕计划在本县的实施，甚至会雇佣工作人员直接参与休耕计划的工作。

（3）土地所有者或经营者层次。土地所有者和农场经营者参与土地休耕计划的主要方式是提供可供休耕的特定土地。参与美国土地休耕计划的土地应满足以下条件：在最近5个粮食生产季度中已经种植过至少两季农作物的土地；以前登记在其他保护计划中的非重要牧场；属于河流或水体的缓冲地带。除了满足上述条件中的某一项外，参与休耕的土地客观上还应具有下列某种属性或资源：一是有一个等于或大于8的侵蚀指数（EI），或被认为是侵蚀严重的土地；二是可耕种的湿地；三是具有环境保护的惠益，如属于河流缓冲带、草场排水道、保护地带、水源保护区以及其他类似的功能；四是易遭受冲蚀；五是位于美国联邦或州的土地休耕计划的优先保护区域；六是与非农耕湿地有关或环绕非农耕湿地的农田。凡是符合上述要求或标准的土地，其所有者或农场经营者均可依程序申请加入土地休耕计划，申请获批后，与联邦政府农业部或所属各州农业服务局签订土地休耕合同，并领取年度租金和种植植被保护层的成本补偿费用。

3.美国土地休耕生态补偿模式的实施绩效

美国的土地休耕计划肇始于20世纪二三十年代中西部大平原严重的土壤侵蚀和水土流失时期（“黑风暴”时期），当时的土地环境状况糟糕，农作物单位产值低，土地所有者和经营者对农田获益的期望值也不高，对农业生产消极、漠视。无论是从环境保护的生态价值还是土地所有者和经营者的利益保障，甚至国家的农产品贸易优势来看，均处于亟需改善的状态。美国国会和政府实施土地休耕计划，并选择政府补偿为主的模式激励参与休耕的土地所有者和经营者，获得了良好的效果。[4]在土地休耕计划实施的前10年，人们最关心的是是否能通过休耕计划控制土壤侵蚀，提高农作物产量及其经济影响。但随着土地休耕计划的逐年实施，越来越多的人对其带来的环境和社会效益感到惊喜。通过观察和研究表明，土壤侵蚀所致的对农作物及其经济的影响远远轻于其所导致的对环境的负面影响，包括对水质、鱼类和野生动物栖息地，以及公共设施如大坝、沟渠、运河等的侵蚀和沉降的影响。通过实施土地休耕，上述环境效益和公共设施的社会效益均得到较大改善。有鉴于此，1990年后，为了达到多重环境目标并强化成本最大效益化，美国农业部发展并制定了一个环境收益指数，用以评估所申报的每块休耕土地的环境属性，包括下列标准：表面水质的改进；地下水水质的改进；土壤生产力的持续性；对参与休耕计划的生产者潜在问题的援助等。其目标是力争使政府支付的每一美元生态补偿都能获得最高的环境和社会效益。

三、美国土地休耕经验对我国生态补偿模式选择的启示1.政府补偿应考虑被补偿主体的参与意愿

政府补偿通常具有强制性，但从美国土地休耕补偿的经验看，在选择政府补偿的模式后，并非就完全排除了被补偿主体参与的自愿性，二者可以在实施过程中有机结合。首先，在美国土地休耕计划中，参与农户的意愿和利益受到充分尊重和考虑，市场和政府的双重协调作用得到很好的发挥。具体来说，农户可根据自己所有或经营土地的具体情况决定是否申请加入土地休耕计划，即公民的自主性与利益是政府制定土地休耕计划要考虑的第一要务。其次，农户申请获批后，会获得政府提供的租金补偿和植被种植补贴。反观我国已经实施的生态补偿计划，大多政府补偿模式的典型特征是强制性“一刀切”，在制定生态补偿计划时忽视参与者的诉求，实施方式粗暴，以“命令式”为主。我国幅原辽阔，制定出一个适用于全国的生态补偿计划是不现实的，只有根据各地的现实情况，尊重公民的个人权利，设计人性的生态补偿制度，才能及时合理合法地处理好环境权、生存权和发展权之间的关系。[5]在经济全球化的今天，我国不仅要在国内实行碳排放交易机制，以解决生态补偿资金不足的问题，而且应该考虑参与全球生态效益交易市场，拓展外部效益内部化的市场渠道，逐步健全生态效益的市场补偿机制。[6]

2.产权清晰有利于生态补偿取得积极成效

无论选择何种生态补偿模式，一个生态补偿计划实施的前提条件就是确定并尊重生态效益的产权。生态效益补偿法律关系主体的责、权、利的明确也离不开明晰的生态效益产权。美国土地休耕生态补偿计划实施多年绵延不绝，并取得良好实施绩效，与美国清晰的土地和自然资源产权不无关系。在土地休耕计划的运作过程中，美国政府一开始就明确规定：私人产权应得到尊重，哪怕是政府制定的重要规划，若要限制私人产权，必须取得产权所有人同意并给予相应补偿，否则就是违宪。而我国的情形与此不同。《中华人民共和国宪法》第9条规定：“矿藏、水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂等自然资源都属于国家所有，即全民所有。”我国的环境资源是公有的，任何个人或团体均不具有生态环境的所有权，除了国家。这种产权形式虽然在理论上可行，但在实践中容易导致生态环境产权主体模糊或者缺失，从而影响生态环境权利和义务的确定。要完善生态补偿模式，需明确自然资源产权关系。从长远来看，只有用法律的形式将生态补偿区域居民的自然资源经营权、收益权确定下来，才能充分激发生态保护活动参与主体的生态保护和生态建设积极性，生态补偿计划方能取得良好的实施效果。

在美国土地休耕计划中，政府并非只关注计划实施的生态环境保护效果，还很注重保障生态补偿对象的权利。以补偿期限为例，最初硬性规定为 10～15年，其后就调整为动态的补偿期限；补偿方式多种多样，最重要的始终是政府与参与计划的农户之间的充分协商，在这个过程中，政府对土地进行休养生息谋求长期发展的目标实现了，农户们的生存权与发展权也实现了，公民的环境权也实现了，真正做到了多方共赢。然而从我国实施的若干生态补偿计划的实践来看，发展权、生存权与环境权“撞车”的情形并不少见，无法达成多方共赢的局面。究其原因主要是缺乏清晰的环境资源产权。

3.补偿评价指标应根据实践适时调整

美国土地休耕生态补偿的成功在很大程度上也得益于其科学的补偿评价指标。在土地休耕生态补偿计划实施之初，美国农业部门就建立了环境效益指数（EBI），即以土壤数据库、各地地形图、各区域分布图等为依托而形成的一个综合评价体系，用来评价参与计划地块的生态效益。同时也充分采用市场机制，根据全美各地的土地交易信息，确定不同地区、不同生态效益地块的补偿标准。哪些自然资源处于濒危状态就进行重点保护，加大补偿力度，提高补偿标准，吸引该地块农户放弃农业耕作，参与补偿计划。联邦政府制定土地休耕计划，但各个州拥有对补偿资金的一定支配权，兼顾了计划的效率与公平。补偿评价指标确定后并非一成不变，而是在一定周期内，根据国际农产品交易价格、美国农业发展形势、生态资源的恢复状况、通货膨胀率、居民实际购买力等因素进行调整，引导生态补偿计划实现既定目标。因此，一个优秀的生态补偿计划离不开合理模式的选择，选定这种模式后也并非一劳永逸，而需要根据现实情况进行适时调整。我国的生态补偿计划实施中，补偿标准由政府确定，且一经确定，往往实行多年而不作任何调整。随着经济形势的变化，这种补偿已经无法达到当初计划制定者的补偿目标，有违计划的效率与公平原则，应积极改进。

另外，在美国生态修复工程中还运用了加权平均侵蚀指数、土地相对生产率等定量指标。对中国来说更应该重视这种效益评价体系，通过对生态补偿工程项目的可行性研究和项目前评估，确定项目是否值得、可行，使资金得到更合理的分配。[7]

[参考文献]

[1]王蓓蓓，王燕，葛颜祥，等.流域生态补偿模式及其选择研究[J].山东农业大学学报：社会科学版，2009（1）：51.

[2]陈尉，刘玉龙，杨丽.我国生态补偿分类及实施案例[J].中国水利水电科学研究院学报，2010（1）：52.

[3]毛显强，钟瑜，张胜.生态补偿理论探讨[J].中国人口、资源与环境，2002（4）：38.

[4][美]Ralph E Heimlich.美国以自然资源保护为宗旨的土地休耕经验[J].杜群，译.林业经济，2008（5）：72.

[5]刘嘉尧，吕志祥.美国土地休耕保护计划及借鉴[J].商业研究，2009（8）：134.