生态修复主要内容范文

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生态修复主要内容

篇1

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]。

篇2

关键词:土壤环境学;土地资源管理;教学内容改革

作者简介:赵中秋(1975-),女,河南周口人,中国地质大学(北京)土地科学技术学院,副教授;曹银贵(1982-),男,湖南常德人,中国地质大学(北京)土地科学技术学院,讲师。(北京 100083)

基金项目:本文系教育部高等学校土地资源管理专业国家级特色专业建设项目(项目编号:TS11214)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)26-0079-03

中国地质大学(北京)土地资源管理专业经过多年的摸索和改革创新,培养目标定位为以土地资源的合理利用与管理为目标,以“3S”技术与工程技术为手段,以土地资源的开发利用、整理复垦、保护管理为研究核心,理论与实践教学相结合,培养具备管理学、经济学及资源学的基本理论,掌握土地管理方面的基本知识,具有计算机、测绘等基本技能,能在国土、城建、房地产以及相关领域从事土地管理、土地估价、土地规划、房地产经营开发等工作的中高级专门人才。[1]该专业分别于2008 年、2009年被评为北京市和国家级特色专业建设点。专业依托学校地学、工程技术和信息技术的学科优势,强化了具有明显工程特色的“土地整理复垦与生态修复”、“土地资源评价与利用规划”、“土地集约利用技术与工程”的学生能力的培养。[2] 2009 年,学校为落实《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》和《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件精神,启动新一轮本科培养方案的修订工作。土地资源管理专业以此为契机,从优化课程设置、加强教材建设、突出实践教学等方面进一步完善课程体系,建立了“通识基础课 + 学科基础课 + 专业基础课 + 专业主干课 + 实践必修课 +公共选修课”循序渐进式课程和实践教学体系。专业基础课增加了土壤环境学、土地生态学、土壤地理学等环境科学、生态学背景的课程。

土壤环境学是一门环境科学与土壤科学之间的边缘交叉学科,是在20世纪60年代随着环境科学的兴起逐渐发展起来的,着重于研究土壤污染的发生与防治,包括污染物的形成、迁移转化规律、污染治理和土壤修复方法等等,以及土壤环境质量现状评价等方面,是环境科学和环境工程专业的一门重要的专业基础课程。[3,4]中国地质大学(北京)(以下简称“我校”)开设该课程的授课对象是土地资源管理专业大学二年级学生,笔者在教学实践中发现,现有的土壤环境学教材知识结构对土地资源管理专业并不太适用,为使“土壤环境学”符合土地资源管理专业的需要,更好地满足土地资源管理人才培养的知识结构需求,必须对现有“土壤环境学”课程教学内容体系进行调整和优化。

一、“土壤环境学”教学特点

1.内容多

现有“土壤环境学”内容体系主要由三大部分组成:土壤基础知识、土壤污染、土壤污染防治与修复。第一部分包括土壤的形成、组成、结构、性质(物理、化学性质),是学习后面内容的理论基础知识,对没有土壤学背景的学生来说,这部分课时量需要较大;第二部分土壤污染包括土壤环境背景值、土壤环境容量、土壤污染的主要污染来源与分类、特点、土壤污染动力学过程(迁移转化规律)、土壤污染监测与评价等内容;第三部分土壤污染的防治与修复包括土壤污染修复概述、土壤重金属污染修复技术、有机污染修复技术、放射性污染修复技术及其案例分析等内容。从以上内容可以看出,教学内容非常多,而该课程安排学时量为32学时。

2.知识面窄

从上一节“土壤环境学”主要教学内容可以看出,整个内容体系除了前面的基础理论知识部分外,其他内容主要涉及土壤污染的发生、迁移转化、防治与修复等,也就是说土壤污染与修复是该课程的主题内容。从土壤环境学的环境科学发展背景来看这一知识结构体系是不难理解的,土壤环境学是随着环境科学兴起而发展起来的,并作为环境科学的一门分支学科,成为环境科学专业的专业基础课程。[3,4]因此,目前大多数的土壤环境学教材主要是面向环境科学专业并以上述内容为主体知识结构。除了土壤学基础理论知识外,教学更侧重于讲授土壤污染的发生和防治,包括污染物的形成、迁移转化规律、污染治理和土壤修复方法等。[4]

从土地资源管理专业人才培养角度来看,当前的“土壤环境学”教学内容显然知识面太窄。此外,随着环境科学向着重视生态环境研究方向发展的趋势,土壤环境学研究的内容也在不断丰富与扩展,土壤生态环境与生态保护研究也同样受到重视,并获得重要进展,例如土壤环境退化研究,包括土壤沙化、水土流失、盐渍化、酸化以及土地的非农业侵占等。土壤环境学应成为融合土壤环境学基础理论,土壤污染与防治,土壤生态环境保护,环境质量评价、规划和管理为一体的较为完善的学科体系。[5]曲向荣[5]对土壤环境学内容体系试图做了些调整尝试,将土壤污染与修复的内容进行了适当压缩,增加了一章关于土壤生态保护与土壤退化防治(包括沙化、水土流失、盐渍化、酸化等)的内容。

3.实践性强

“试验实践”是“土壤环境学”的重要教学目标之一,学生在掌握土壤环境学基础理论的同时,还必须动手进行实验操作,如土壤及其植物样品的野外采集及制样,土壤理化性质室内分析试验,土壤中常见污染物的调查、分析及污染评价,土壤修复技术操作观摩等。其教学不能仅仅是传授基础土壤学知识,更重要的是培养学生利用土壤环境学知识与方法来发现和解决治理土壤环境问题。因此,土壤环境学是一门实践性很强的学科。

二、“土壤环境学”教学内容体系重构

“土壤环境学”是针对环境科学专业的一门专业基础课程,目前主要的教材有陈怀满主编的《环境土壤学》,王红旗主编的《土壤环境学》(研究生用),张辉主编的《土壤环境学》,曲向荣主编的《土壤环境学》。这些教材均是针对环境科学专业而编写的本科或研究生使用教材,多是以土壤污染与防治为主题内容。虽然曲向荣主编的《土壤环境学》对教材内容体系试图做了些调整尝试,将土壤污染与修复的内容进行了适当压缩,增加了一章关于土壤生态保护与土壤退化防治(包括沙化、水土流失、盐渍化、酸化等)内容,土壤沙化、水土流失、盐渍化、酸化等诸多土壤环境问题仅仅是点到即止,篇幅较少。而在土地资源管理专业体系中土壤环境学的主要教学任务是使学生了解和掌握各种土壤环境问题的形成原因或退化机理及其调控与治理方法。为了使其能够更好地满足土地资源管理专业人才培养的需求,本文在土壤环境学教学实践的基础上,根据土地资源管理专业的知识结构需求以及该课程与其他课程之间的内容联系,对其内容体系进行了重新组织与优化。主要内容由土壤学基础理论知识、土壤环境退化与防治、土壤环境评价与管理三大部分组成,具体见图1。

1.土壤学基础理论知识

本部分包括土壤的形成与发育、土壤的组成、性质,是学习后面章节的基础和前提。按照“系统结构组成决定系统性质,系统性质决定其功能发挥”的逻辑思路,该部分内容对于学生学习和掌握后面章节的内容至关重要。而本专业学生先修课程里有关土壤学基础知识方面的课程很少,因此,在32个总学时中,分配1/4左右的学时数讲授该部分。其中“土壤的形成与发育”部分在土壤地理学中有详细介绍,为避免知识重复并节约课时将本部分内容删掉。土壤组成包括土壤矿物质、土壤有机质、土壤生物、土壤水、热、空气,其中土壤矿物质、有机质与土壤性质及后面要讲的土壤退化过程有着紧密的联系,需作为重点来讲;土壤生物部分压缩,主要讲授与土壤性质关系密切的土壤微生物部分,并与土壤有机质合并为一章;土壤水、热、空气一章内容进行压缩和简化,保留与土壤退化过程关系较紧密的主要内容。土壤的物理化学性质(物理性质:容重、孔隙度、质地等;化学性质:酸碱性质、胶体化学性质、氧化还原性质等)都与土壤退化过程有着密切的联系,需详细介绍。经过如此调整,可以使学生更好地掌握和理解各种土壤环境问题的形成过程或退化原理及治理措施。

2.土壤环境退化与防治

这部分内容将重点扩充。主要讲授目前存在的主要土壤环境问题的形成原因或机理及其治理方法。包括土壤污染与修复、土壤沙化与治理、水土流失与治理、土壤盐渍化与治理、土壤酸化与治理,每部分设置一个案例。该部分打破了传统的土壤环境学只介绍“土壤污染”这一种土壤退化形式及其治理方法,把土壤污染内容压缩,补充了其他几种土壤退化形式,大大拓宽了知识面,更有利于土地综合整治对学生专业基础知识结构的需求。该部分是该课程主体教学内容,安排总学时的1/2左右进行讲授。

3.土壤环境评价与管理

本部分包括土壤环境现状调查、土壤环境质量现状评价、土壤环境质量预测、土壤环境影响评价、土壤环境生态风险评价以及土壤环境管理。土壤环境现状与预测评价依据评价侧重点的不同,可分为侧重土壤环境污染的土壤污染评价和侧重于土壤生态变化的土壤生态评价以及对土壤环境特性和外部条件、土壤污染和生态在内的系统全面的综合评价。[5]通过该部分学习,使学生了解和掌握土壤环境评价的内容与方法,了解和掌握土壤环境管理的主要手段与措施。

三、实践教学设计

土壤环境学是一门实践性很强的学科,实践教学是土壤环境学授课内容的重要组成部分。为了加强土壤环境学实践教学环节,在总学时只有32个学时的情况下,本课程教学大纲设置了8个学时的实践教学学时。为了充分利用有限的实践学时,本文对实践教学部分进行了重新设计。土壤样品的野外采集与保存是大多数“土壤环境学”实践的必有环节,由于本课程授课对象学习的“土壤地理学”中安排了土样采集这一环节,本课程的实践教学部分直接去掉了这一环节。在这有限的8个学时内,对土壤环境学的核心实践内容进行实习教学,土壤污染的调查、评价及修复,即让学生利用课堂所学理论知识对土壤中常见污染物进行调查、污染评价并根据具体情况提出合适的修复或治理对策,由学生自由选题,自行设计方案,进行综合性和探究性试验,通过试验掌握土壤中常见污染物的调查、评价方法,了解土壤污染物存在形态及其影响因素,进一步理解和掌握土壤污染修复技术及其原理,实现理论和实践相结合,提高学生实际解决问题的能力。

四、小结

当前土地退化问题日益严重,生态功能减弱或丧失,加强土地综合整治研究工作是解决土地退化问题,恢复土地各种生态功能的重要手段。土壤退化是土地退化中最重要、最基础、具有生态连锁效应的退化现象,因此,土壤环境的治理与修复是土地整治的关键与前提。土地资源管理专业人才培养过程中,加强土壤环境退化过程或机理及其防治的专业理论及实践教育具有重要意义。土壤环境学是中国地质大学(北京)土地资源管理专业针对本科二年级学生而设的一门专业基础课,其教学任务是通过土壤学基础知识以及土壤环境问题的形成及防治理论知识的传授,培养学生利用这些理论知识与方法来发现和解决土壤环境问题,为土地综合整治与管理奠定专业技能基础,从而全面提高土地资源管理专业学生的综合素质与综合能力。

参考文献:

[1]付梅臣,袁春,周伟,等.我校土地资源管理专业本科教育的现状与教育创新研究[J].中国地质教育,2005,(2):26-29.

[2]周伟,袁春,付梅臣,等.土地资源管理特色专业建设的实践[J].中国地质教育,2012,(2):38-43.

[3]胡学玉.环境工程专业“环境土壤学”课程教学实践[J].长江大学学报(社会科学版),2010,(5):182-183.

篇3

青海是我国主要沙漠化省区之一,沙化土地分布在6个民族自治州的18个县(市、行委),西起海西蒙古族藏族自治州的茫崖行委,东至黄南藏族自治州的泽库县,形成了柴达木盆地沙区、共和盆地沙区、青海湖环湖沙区和三江源沙区,沙化土地面积1250.4万公顷,占全省国土面积的17.4%;并且沙化土地大多分布在海拔3000米以上地区,三江源地区荒漠化沙地分布在海拔4000米以上地区,整个生态系统抗干扰能力差,生态脆弱,荒漠化土地易沙化、难治理。

为加快全省防沙治沙进程,编制了《青海省防沙治沙规划(2011-2020年)》,规划在10年内通过采取人工造林、封禁保护、封山(沙)育林(草)和工程固沙等措施,完成防沙治沙80万公顷,由此青海拉开了新一轮防沙治沙的大幕。

沙化土地集中分布在柴达木盆地、共和盆地、青海湖东岸和三江源地区,地域差异很大,正是这个原因,大部分地区采取了宜造则造、宜封则封,以封为主、封造结合的措施来恢复和保护植被。对三江源沙区,实施以休牧还草为主的封育措施,充分利用大自然的自我修复功能,促进沙化土地植被的自然恢复。对柴达木盆地西部人为活动较少的乌图美仁、大柴旦、沙区划定封禁保护区,进行封禁保护;对盆地中部和西部的沙漠绿洲周围,在保护好现有植被和绿洲的基础上,继续加大人工造林规模,营造防风固沙林带和林网,建成带片网、乔灌草相结合的防护林体系。对共和盆地沙区,在保护好现有植被的基础上,采用生态移民、禁牧、全面封育等措施,并在条件较好的地段实施人工造林,形成乔灌草相结合的防护体系。青海湖沙区则采取以封为主、封造结合的治理措施,加大治沙力度。

在党和国家的高度重视下,青海省防沙治沙事业多策并举,大工程带动防沙治沙成效显著,正在实现着一个又一个历史性的突破。通过“三北”防护林、退耕还林等林业重点工程和三江源生态保护等国家项目的实施,沙区的沙化土地格局发生了新变化。据第四次荒漠化和沙化土地监测结果,全省沙化土地面积由1255.8万公顷减少到1250.4万公顷,5年减少5.4万公顷,年均减少1.1万公顷。2014年全省投资8707万元,完成防沙治沙面积91.59万亩。柴达木盆地、三江源区、共和盆地沙区的沙化土地发生逆转,其中黄河源头沙化土地减少量最大,为4.1万公顷,环青海湖沙区及周边地区的沙化程度也在减轻。

2013年4月海晏县被列入全国防沙治沙综合示范区。先后在都兰、贵南、共和、格尔木和海晏建立了全国防沙治沙县级综合示范区,5个示范区处在柴达木盆地、共和盆地和青海湖沙区,沙化面积大,林草植被稀少,风沙危害严重,生态区位极其重要,仅2014年就在这5个县市实施1.33万亩规模的沙区造林项目。海晏县防沙治沙综合示范区建设地点位于青海湖东北岸的克土沙区,建设总面积1400公顷,建设主要内容是工程固沙造林。

柴达木盆地是全国沙漠之一,也是青海沙化面积最多、治理难度最大、保护任务最艰巨的地区。沙漠化土地总面积14242.5万亩,占全省沙漠总面积的75.6%。海西州依托自然保护区建设,先后建立了柴达木梭梭林国家级自然保护区,格尔木胡杨林、可鲁克――托素湖、诺木洪3个省级自然保护区和乌兰县哈里哈图国家级森林公园,自然保护区面积达到675万亩,并通过人工造林种草、封山育林(草)、工程固沙、公益林营造,共完成沙化土地治理面积134.19万亩,其中:人工造林54.5万亩,封沙育林79.69万亩,落实国家重点公益林管护面积1834.03万亩,累计完成投资达10个亿。2013年开始投资5000万元,将格尔木市乌图美仁、大柴旦行委、都兰县夏日哈、乌兰县金子海、茫崖行委5个沙化地列入国家重点封禁保护区,封禁保护面积达618.7万亩。

篇4

关键词:生物 生态 修复技术 内涵 外延 应用

1 概念、定义及主要特点

何谓“生物-生态修复”,它的内涵和外延应该如何确定,以及不同技术措施的作用、效果和联系如何,等等。回答这些问题对推进和实施河流生物-生态修复工作具有重要意义。

1.1 河流生物修复

生物——系指有生命的物体。一般指动物、植物和微生物。有时专指微生物,如生物制剂、生物制品等等。污水生物处理和河流生物修复中的“生物”,一般专指“微生物”,不包括“植物”和“动物”。广义的生物修复也包括“动物”和“植物”修复。

生物修复——是指利用微生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。它包括:①污染土壤的生物修复;②污染河流的生物修复;③污染湖泊的生物修复;④污染地下水的生物修复;⑤污染海洋的生物修复;⑥污染大气的生物修复;⑦固体废物污染的生物修复等。

河流生物修复——是指用微生物或微生物菌群来降解河流水体中的有机物或有毒有害物质,如COD、BOD5、有机氮或氨氮、石油类、挥发酚等,或使这类物质变成无毒的、无害的,如二氧化碳、氮气或水等,从而使河流水质得到改善,河流生态得到恢复或修复。生物修复已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。

河流生物修复工程——是指利用生物修复技术在河道内或河道傍侧修建或实施的旨在改善河流水质、治理河流污染的工程或非工程的技术手段。它包括:河道或水库内,以及坝、陂前的增氧曝气工程,用于改善或处理河流水质的河流傍侧工程、河流底部工程,以及直接向河道内投放特种、高效菌种或利用特种、高效菌种直接净化河流水质的工程技术等。

1.2 河流生态修复

生态——指生物在一定自然环境下生存和发展的状态,也指生物的生理特性和生活习性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。

生态修复——是指利用生态工程学或生态平衡、物质循环的原理和技术方法或手段,对受污染或受破坏、受胁迫环境下的生物(包括生物群体,下同)生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现。其中包含对生物生存物理、化学环境的改善和对生物生存“邻里”、食物链环境的改善等。

河流生态修复措施主要包含:①工程措施。如:生态河道、生态堤岸、人工湿地和人工产卵场、越冬场、育幼场、回游通道,以及河道内增氧曝气等等;②生物措施。如:植物生态修复措施,动物生态修复措施,生物增殖、放流技术等;③综合措施。如:微生物修复与植物、动物修复的结合,微生物修复与生态河道、生态堤岸的结合,生态、生物修复与保育、管理措施的结合,河道内生态修复与河道外湿地修复的结合,陆地水土保持、生态修复与河流生态修复的结合,等等。

1.3 河流生物修复与河流生态修复的异同

目标和对象不同:河流生物修复的对象是水质;目标是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、发展的水质条件。河流生态修复的对象是水生生物生存和发展的整个环境,包括水量、水质、水位、流速、水深、水温、水面宽度,涨水、落水时间,以及产卵场、越冬场、育肥场、回游通道的修复或恢复等等;目标是为水生生物或特有的生物种群提供良好的生和发展环境。

所采用的技术和手段不同:生物修复的技术核心是微生物及微生物使用和利用等。生态修复的核心技术是生态工程学和生物、生命科学等。

两者的共同点和不同点:生态修复可以包含生物修复,生物修复可以是生态修复的一个部分或一项主要内容;两者的共同点或共同目标都是改善或改良生物的生存和发展环境。不同点是:生物修复是针对水体污染的修复,生态修复是针对水生生物及其生存环境的整体修复。

对于污染严重,并有产卵场、育幼场、越冬场或回游通道损伤及破坏的河流,一般应首先采取生物修复技术恢复河流水质,然后采取生态修复措施恢复河流生物栖息地和回游通道等。

1.4 河流生物修复工程与城镇污水处理厂的异同

相同点和不同点:河流生物修复是利用微生物净化污水的特点和规律,对受污染水体(河流)进行净化处理的技术;城镇污水处理厂是利用微生物净化污水的特点和规律,对用管道收集到的社区污水进行净化处理的技术。城镇污水处理厂的出水可排入河流,也可用作市政回用、冲厕、农灌等等;河流生物修复工程处理过的河水一般必须重新流入河道。两者的相同点是技术内涵完全一致,不同点是工作对象的来源和工作成果的服务对象。

由于污水处理厂工程和生物修复工程所处理或针对的水源不同和处理后的水量所服务对象不同,从而导致了污水处理厂工程与河流生态修复工程在建设地点、规模、工艺流程、产品形态、表现形式等诸多方面的差别。一般情况下,城市污水处理厂的进水污染物浓度高、变化小,河流生物修复工程所针对的河水浓度相对较低、变幅很大;在水量方面,河流生物修复工程面临的变化更大。因而,在工艺设计中,一般要求河流生物修复工程具有更强的耐冲击能力和防堵塞能力等。

1.5 河流生物修复与河湖污染直接净化和“就地生物处理”的异同

除了河流生物-生态修复之外,河湖污染直接净化、“就地生物处理”等词语也经常被有关专家推崇和一些学者“炒作”。笔者认为:河湖污染生物修复工程技术与河湖污染生物直接净化工程技术、河湖污染“就地生物处理”工程技术,在内涵和外延方面没有明显的区别,其实质都是利用生物处理技术就地治理河湖水质污染,其表现形式也是相互包含或完全一致的。

1.6 河流生态修复与传统河流整治工程的异同

河流生态修复工程的目标是:修复或恢复受到污染、破坏或工程胁迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化学和水文环境,及其“邻里”依存和食物链的关系。传统河流整治工程的目标是:防治洪水决堤、漫溢和确保人类社会、经济和生命财产安全;或者是保证河流的航运能力等经济功能。两者的直接目的和目标虽然相差甚远,但其工作的对象却完全一致,即都是将工程的措施作用于河流或河道。因而两者的设计和实施过程,必然会存在着诸多的不同、对立和矛盾。这种对立和矛盾必须通过目标分析和不同学科人员之间的沟通、协调和共同努力进行解决。因为两者的最终目标都是为了人类自己。

为此,从20世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对河流生态系统的负面影响,开发研究了河流生态恢复的理论和技术。从而,确立了解决这种矛盾和对立的基本方法和规则。河流生态工程在德国称为“河流生态自然工程”,日本称为“多自然型建设工法”,美国称为“自然河道设计技术”。与之相应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计、施工规范中增加了河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则。依据这些导则和方法,河道水利工程在满足防洪、防灾和经济目标的同时,可以兼顾河流生态修复和恢复需求。 2 不同技术措施的适应性评价及其合理使用

2.1 对受污染河流的适应性

河流污染治理一般应从源头做起。但源头治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳湾,下同)的污染治理为例,截止2003年底,该流域已建污水处理厂四座,设计污水处理能力为142万m3/d,比当年实际污水排放量125万m3/d高 16.6%。然而,深圳河水质依然黑臭,常年处于劣Ⅴ类的状态。通过分析认为:污水截流不彻底和深圳河纳污能力过小是主要原因,除此之外,还有城市面源和部分城区尚未截流等原因。一般认为,对于类似深圳市自然环境和社区经济布局的城市,污水截流管网健全,城市污水截流率可以达到90%,最高很难超过95%。深圳市河流枯水期的污水量远远大于径流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,应该是在情理之中的。除此之外,还有城市污水管网收集不到的边缘村镇污水,以及城市污水处理厂对氨氮、总氮、总磷的去处能力十分有限等,也是需要实施河流污染生物-生态修复的主要原因。

河流污染生物-生态修复与城市污水处理厂相比,主要优点在于:①不需要占用城区土地或优质耕地;②不需要高于城市污水厂投资数倍的管道网络及其维护;③距城市居民区一般相对较远,不扰民或者较少扰民等。然而,河流污染生物-生态修复在治理污染方面,仅仅是对城市污水处理厂的补充,而不能代替城市污水处理厂。因为大量、高浓度城市污水采用污水处理厂治理比采用河流生物-生态修复治理经济的多。

在河流生物-生态修复措施中,对于污染相对严重的河流,使用生物(微生物)修复比生态修复工程措施要优越得多。在生物修复工程中,河底工程和河道傍侧工程一般有微生物固定化的措施,比采用没有微生物固定化措施的河中曝气或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌种方面,使用有针对性的高科技微生物菌种,比使用自然微生物菌种的效果好得多。

2.2 对富营养化水体的适应性

湖泊、水库和河口、海湾、近海的富营养化,是人类社会的一个难题。城市污水处理厂和河流生物修复的办法,对有机污染物的治理效果十分显著,但当有机物被氧化、分解和挥发、无害化之后,总是仍有相当部分已经无机化的氮、磷营养物质不能得到去除。对于无机磷污染物,采用化学的办法基本可以得到有效;对于无机氮污染物,目前还没有比较好的处理方法。这些营养物质进入湖泊、水库、河口、海湾、近海等缓流水体后,在适宜的环境条件下,会使水体中某些藻类或植物疯长,产生水华、赤潮和富营养化,从而导致严重的生态灾难和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎缩、甚至消失等。

氮、磷元素是植物生长必需的营养物质。因而,治理氮、磷最好办法是植物生态处理或植物生态修复。对于城市而言,土地是制约植物生态处理和修复的重要因素。充分利用河滩、湖滩、海滩、海湾及其它湿地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。对专门用于治理氮、磷污染的湿地而言,在海滩、海湾、河口和浅海,以红树林和海带植物比较好;对陆域湿地,以芦苇、茭草、蒲草、茭白等植物比较好。对河、湖、水库、海湾、海岸进行生态修复,必须满足防洪、防潮和景观等要求。

2.3 对水利工程胁迫的适应性

水利工程对河流生态的胁迫主要表现在两方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,从而破坏水生生物的产卵场、栖息地和河流形态的多样化,以及减弱河流的自然净化能力和破坏岸边生态系统;二是水坝建设使自然河流非连续化,从而淹没生物产卵场、栖息地和阻断鱼类的回游通道,以及降低河流的自然净化能力和破坏河流形态的多样性等等。对此,可采用河道、河型多样化的生态修复措施,设置人工产卵床,建设人工产卵场、栖息地和回游通道,以及人工放流等措施缓解。水利工程对河流生态的胁迫主要是生物生境和生态条件的改变,因而,修复的措施以河流生态水工学和水生生物增殖、放流措施为主。

3 河流生物修复的技术类型及其应用

3.1 河道底部生物处理修复工程

以深圳市大沙河河底式生物处理工程为例。该工程坐落在深圳市南山区大沙河大学城河段,设计污水处理能为4000m3/d,设计水流停留时间4.8h。采用的处理技术为日本 “自然循环方式水处理系统技术”。该技术的创新特点是利用自然土壤和水田对污水净化的原理,不使用任何化学药品,通过使用石头、木炭、塑料球以及经过特殊加工的木炭(生物炭),作为净化过滤材料达到综合净化污水的目的。

该工程的主要设施由6个单元组成,分别为污泥储存单元、水量分流单元、接触沉淀单元、接触曝气单元1、接触曝气单元2和出水整理脱色脱臭单元等。通过这几个单元的组合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(阴离子界面活性物质),同时,也能有效去除氨态氮。处理效果见表1。 3.2 河道傍侧生物处理修复工程

北京二道河傍侧生物处理与修复工程。该工程坐落在北京市顺义区首都机场附近,设计日处理污水量1.7万m3/d,采用的处理技术为固定化高效微生物—曝气生物滤池(简称I-BAF)。该工程属实验工程,仅有一个长100m、宽6m、有效水深5.5m的长条形曝气生物滤池,有效池容3300m3,停留时间4.7h。滤池内填装网状悬浮大孔载体,载体高度3.2m。工程的前处理部分仅有一个格栅和一个用堆石坝拦截污水形成的回水区,依次起到稳定取水和沉淀泥沙的目的。处理效果见表2。

另外,日本江户川支流坂川古崎净化场,韩国汉江支流良才川水质净化厂等河道傍侧工程的处理效果也很好。

3.3 河道内曝气和高效微生物处理修复工程

河道水体人工曝气复氧是一种有效的河流生物-生态修复技术。20世纪60年代起,国外已有不少国家应用人工曝气复氧改善河流水质和生态环境。如,德国的鲁尔河、莱茵河,英国的泰晤士河、特伦物河,美国的福克斯河、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在国内,上海环境科学研究院对苏州河水体进行了实验室研究,结果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧条件下20小时后臭味也可基本去除,水体颜色明显改观,COD、BOD浓度大幅下降。

微生物作为河流生物修复技术的核心,国外的开发研究很多。美国、英国、加拿大、日本、巴西等国家,已有上百种商品化的微生物制剂可供选用。根据实验结果,在处理特种废水方面,高效微生物比普通微生物高几倍到十几倍,而且还能够处理普通生物法不能处理的废水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,还具有良好的脱氮除鳞效果。将高效微生物直接用于河流水质修复,成本较高,容易造成流失和浪费,目前国内使用的不多。但通过微生物固定化技术或生物滤池技术,使用高效为生物的实例国内已有许多。

4 河流生态修复的技术类型及其应用

4.1 山区河流的生态修复

山区河流比降大、水流急,宽深比小,来沙量远远小于挟沙量,河床往往有大石块和不均匀的麻砂组成。经过自然发育后,往往形成阶梯—深潭结构的河道形态。阶梯-深潭结构稳定了河床,从而稳定了岸坡,在一定的温度和降雨条件下两岸有发育良好的植被,河流底栖动物密度比邻近的具有同样气候水文条件但不发育阶梯-深潭结构的河流高出1000多倍,生物多样性指数也大得多。这是由于阶梯-深潭创造了多样性的生物栖息地的缘故。

目前,德国、日本和我国的台湾等,都在模拟使用阶梯-深潭结构治理山区河流和修复河流生态。 4.2 生态护岸工程

生态护岸的目的在于为野生动物提供栖息地和隐蔽场所,保障自然环境和人居环境的和谐统一,对河岸进行加固,防治河道淤积、侵蚀和下切等。生态护岸材料主要有:石头、木材、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构等等。在设计新材料护岸时,应确保水流作用下的结构安全,选择能够适应河流长期演变的结构形式,与河滩地和丁坝组合在一起保护护岸稳定。

我国深圳市已建人工湿地生态修复与处理工程数座,对COD的去除率一般可达70%~80%,对氨氮的去除率一般可达50%~60%。每1m3/d处理能力的占地面积大约为3m2。

4.4 人工产卵场、栖息地和回游通道工程

过鱼设施的基本原理是利用鱼类的向流(逆流)行为,人工创造更大的流速,将鱼诱入进口,让鱼类自行溯游过坝,或运用各种手段运送过坝,主要有鱼道、鱼闸、升鱼机、集运鱼船等。

人工模拟产卵场、栖息地是指在坝下附近的支流或人工渠道内,模拟产卵场、栖息地要求的环境,让鱼类自行进入产卵场或栖息地(下图为某河流上的鱼类洄游通道)。

4.5 人工增殖站和生物放流工程

人工繁殖放流是指建立人工产卵场,收集和培育亲鱼,人工催青,人工孵化育苗,培育鱼种,将一定规格的幼鱼放入坝下河流,让其下海生长。目前国内外都十分重视设置人工增殖站,开展人工增殖、放流工作,用于解决水坝对水生生物的阻隔。

水库修建后,营养物质在库内富集,浮游生物迅速生长,如果不能很好利用,将会自然死亡,恶性循环,从而造成富营养化和水质污染等。按照生态平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的鱼种进库,进行生态修复,用产品的形式让富营养物质出库,既能清洁水库,又能收获鱼产,可以做到一举两得。所有这些,都需要有生命科学和生物、生态技术作为支撑。

主要参考文献:

1 上海辞书编辑委员会,辞海,上海辞书出版社,1979年;

2 中国大百科全书编辑部,中国大百科全书(环境卷),1980年;

3 董哲仁等,受污染水体的生态修复技术,水利水电技术,2002,(2);

4 董哲仁,生态水工学的理论框架.水利学报.2003,(1);

5 Loftin KA,Toth LA.Kissimmee River Restoration:Alternative Plan Evaluation andPreliminary Design Report[R]. South Florida Watermanagement District,West Palm Beach,Fla.1990;

6 National Research Council,

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关键词现浇网格;生态护坡;河道边坡;生态修复

中图分类号:U416.1+4 文献标识码: A 文章编号:

1 前言

我国河流众多,河流系统是自然界最重要的生态系统之一。但近年来由于工农业生产、乱砍滥伐、气候等原因造成水土流失日益严重、河堤渠岸破坏严重,严重影响我国经济的可持续发展与人们生存环境的恶化。1991年我国颁布了《中华人民共和国水土保持法》,该法令明确了水土流失治理、预防以及推广施政的方法和体制,成为开发地开发治理、生态修复行之有效的行政管理方针。

针对生态环境受到严重威胁的河流,人们采取了很多措施,其中传统的硬质护坡将河岸表面封闭起来,达到了河岸免受河水冲刷的目的,却阻隔了水土的联系,破坏了河流生态平衡,影响了河道的自净能力发挥;同时河道高直的岸墙拉远了人与水之间的距离。于是河道生态修复的理念逐渐兴起,主要有植被措施和植被与工程措施相结合两种方法。

目前市河道生态修复,往往偏重于园林景观和人文历史陈迹的恢复,忽略了河道生态修复的核心。真正意义的河道生态修复是在保持边坡稳定的基础上,以营造边坡的生物多样性为目标,河岸水文联系的沟通为关键,在水—土—生物之间形成良性循环,构筑优美城市景观,保证河流生态系统健康。

现浇网格生态护坡技术运用工程与植被相结合的措施,在河道边坡上以30%的硬化面积获得了70%的绿化面积,达到了水土保持、涵养水源、改良土壤、生态恢复的目的。

2 现有河道生态护坡技术

河道生态护坡技术在我国起步较晚, 目前形成的河道生态护坡技术主要有:

(1)植被混凝土护坡 多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成,是植被型生态混凝土的骨架,孔隙率>40%,表面等效孔径为2~3 cm,孔隙自构件顶表面可蜿蜒通至地面。生态混凝土中加入的保水材料以有机质保水剂为主,并掺入无机保水剂混合使用,为植物提供必需的水分。此技术受水位骤降的影响较小,有利于排出和降低被保护土内的含水量。

(3)生态袋护坡:利用人造土工布料制成透水不透土的生态袋,植物在装有土的生态袋中生长,并以此来防护河堤、湖岸、坝坡和修复环境,同时植被生存条件受到生态袋空间环境所限。

(4)香根草护坡:是在边坡上植入根系发达的香根草,形成高强度生物土层、高密度地上绿篱的护坡。适合黄河以南的地区应用。

(5)土工合成材料复合种植基护坡:是采用土工织物上铺设混凝土预制块成框格状,在框格内填土、深栽植物的护坡。有土工网垫植草护坡、土工格室植草护坡、加劲纤维毯护坡。现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料,塑料老化后,在土壤里容易形成二次污染。

(6)生态砖护坡:是在边坡上铺设或嵌固一种带孔的混凝土或砖砌块,并在孔中种植植被的护坡。先进的技术有联锁式砌块护坡、铰接式砌块护坡及坡改平砌块护坡。

①联锁式砌块护坡是生态砖之间互相嵌固封锁避免发生侧向移动形成整体的生态砖护坡。由于其联锁是在二维平面上的散体连接,容易遭水流冲刷或地基沉陷破坏。

②铰接式砌块护坡是将预制高强度混凝土块用一系列绳索相互连接而成连锁型矩阵铺面护坡,其造价较高。

③坡改平砌块护坡是将砌块的下底面制成与边坡坡面相平行的斜面,上底面制成水平面的空心砌块,铺设时底部与坡面相吻合,上端能够保持水平,达到保水、保土的效果的护坡方法,该方法是散体结构拼接砌筑而成,整体稳定性与抗冲刷破坏有待进一步观察。

3 现浇网格生态护坡技术

现浇网格生态护坡技术是在河道边坡上用现浇网格生态护坡模板现场浇筑的钢筋混凝土网格内种植植物、铺设抗冲刷基质,达到河道水土保持、涵养水源、改良土壤、生态恢复目标的新型生态护坡技术。

它是针对我国河道边坡绿化困难、稳定性差和水土流失严重等问题,结合国内外先进的河道边坡生态修复工程经验,自主研发出的一项先进的生态护坡技术。研发内容包括现浇网格生态护坡技术的模板创新、适用范围、边坡稳定、水土保持、抗冲刷基质、本土植物等多个方面研究,综合实现边坡稳定、水土保持,生态恢复的目标,形成一套适合我国大部分地区河道边坡的水土保持、生态恢复的技术体系。

3.1技术原理

现浇网格生态护坡技术是集工程力学,土壤学、肥料学、生态学和植物学于一体,形成的综合性生态护坡技术,现浇网格工程、抗冲刷基质和本土植物是该技术的三大主要内容。

(1)现浇网格工程稳固坡面,网格工程技术的稳固性主要是由两方面来体现的,其一,硬质工程方面:纵横交错的钢筋混凝土与锚杆在整个坡面形成三维立体护坡结构,利用宋庆丰[6]边坡稳定性模型分析内蒙古地区30°、45°和60°的岩土质边坡,其稳定系数均达到了《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)的标准。其二,植物根系方面:植物根系在边坡稳定上也发挥着巨大的作用,通过试验证明,在网格工程的框格内种植乔、灌木,一年后,边坡的稳定性系数在原来的基础上增加0.03-0.05。

(2)抗冲刷基质材料水土保持,硬质工程框格的下框梁比其他的框梁高,减少了水流陶土的作用力,同时抗冲刷基质材料可降低水流对边坡的冲刷能力,达到了水土保持的目的。

(3)本土植物绿化环境,以“乔灌先行,模拟自然,恢复生态”设计理念为指导,形成地面草-中间灌-上面乔的垂直生态模式结构,并在水平方向上形成草、灌、乔优化配置的种植模式,增加区域环境内的生物多样性,为区域范围生态自然恢复提供了必要条件。

现浇网格生态护坡技术以硬质工程护坡为基础,减少水土流失为关键,本土植物美化环境为重点的绿化理念出发,最大程度的模仿自然规律,减少人为干扰,坚持社会倡导的尊重自然,施法自然,构建真正意义上的生态河道。

3.2技术原则

(1)稳固性原则 边坡稳固是绿化的基础,网格工程具有抗侵蚀能力(风蚀、水蚀)、具有一定的强度及三维立体稳定结构。

(2)水土保持原则 鱼鳞坑网格能够极大地减少水土流失,抗冲刷基质可以大量的缓减河水对边坡冲刷。

(3)因地制宜原则 依据地域气候条件,设计施工方案,并选用当地抗逆性强的植物作为护坡绿化植物。

(4)自然修复原则,以本土乔灌木为主要先锋种,逐步形成以当地生物群落为主的生态系统,达到自然恢复的目标。

3.3技术优势

(1)坡面稳固现浇混凝土(钢筋)网格与锚固形成三维立体的网状护坡结构,结合草、灌、乔立体种植模式的植物根系保护,使坡面更加稳固,不易塌方毁坏。

(2)高绿化率常用模板整体浇铸的网格,每1m2中框格面积占0.3m2,绿化面积达0.7m2,而且框格梁的设计呈上窄下宽的梯形结构,在边坡稳定的基础上,极大地减小硬质框格面积,扩大网格植物种植空间,为后期的坡面绿化创造条件。

(3)水土保持与现有的生态绿化技术相比,浇铸成型的网格呈下框梁比上框梁高的鱼鳞坑结构,框梁的高度一般为0.15m,下框梁中部高出0.03-0.05m,经实践证明,下框梁的高度对目的边坡的水土保持能力起到了非常大的作用。

(4)抗冲刷基质材料在网格内种植植物后铺设抗冲刷基质材料,能够加大地表粗糙度,减缓河水冲刷力,增强土壤涵水能力,为植物的正常生长提供环境条件。

(5)应用本土植物充分发挥本土植物抗逆性强的护坡优势,以草、灌乔相结合的模式种植,组建人工植物群落,逐渐演替为生态自然群落。

(6)模板浇铸,节约成本支架模板攻克护坡领域支模难关;现场机械浇铸,易于施工,提高了工作效率;网状结构护坡节省材料,降低了施工成本。

3.4适用条件

现浇网格生态护坡技术应用范围较为广泛,在生态学的基本理论指导下,现浇生态护坡技术中的各个影响因子可随环境的改变而改变,因此,几乎可涵盖自然或人工的各种类型的河道边坡生态绿化。

现浇网格生态护坡技术在城市河道边坡生态恢复中的应用尤为突出。它是在利用土体极限平衡原理对边坡进行坡改缓的基础上,把现浇网格浇筑成能够涵养水源的鱼鳞坑状,再选用本土植被进行坡面绿化、抗冲刷基质进行坡面保护,达到稳定、水土保持、生态恢复的综合效益。

4 现浇网格生态护坡技术用于河道护坡的施工工艺

4.1工程施工过程

现浇网格生态护坡技术的施工过程如下:

(1)河道边坡根据实际边坡的坡度进行平整,并勘测放线。

(2)在整平的河岸坡面上铺设钢筋,将钢筋按照一定的角度交错铺设,根据需要可加锚固(执行《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)),将现浇网格(钢筋混凝土浇铸)生态护坡模板(斜网格、纵横网格)套至于钢筋上,依据河岸坡面绿化面积将模板拼接成一个整体的连续浇铸系统。

(3)根据河岸坡体的性质,配比钢筋混凝土,用搅拌机搅拌均匀。

(4)将搅拌均匀的混凝土用输送泵输送,并用浇铸机浇铸,打开放气阀,振动棒振实。

(5)待其凝固,取下模板,进行养护。

4.2施工构件

(1)钢筋材料

为了加强河道边坡的稳定性,在网格的框梁内加筑钢筋作为拉力。钢筋规格按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)执行。

(2)锚杆设置

锚杆是减少边坡下滑力的重要保障,起到锚固的作用,尤其是在河道边坡的固定中,起着尤为重要的作用。锚杆主要应用于坡面稳定性差和坡度较大的岩质边坡。锚杆以铁质的螺纹钢或圆钢为主。依据坡面的结构和特殊性,锚杆的设计密度、规格可按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)执行。一般小于30°的边坡无需加设锚杆可直接绿化。

(3)混凝土浇铸生态护坡模板

混凝土浇铸生态护坡模板是一种预置模型,目前有斜网格(专利号:ZL200920006293.4)和纵横网格(专利号:ZL200920006293.8)两种混凝土浇铸生态护坡模板,1000mm×600mm、1200mm×800mm、1500mm×1000mm等多个尺寸模板,适用于不同类型,坡度,坡长的边坡,网格内可种植植物。如图1、图2所示:

图1护坡植物种植

图2护坡效果图

4.3铺设抗冲刷基质

抗冲刷基质材料的铺设是现浇网格生态护坡技术的特点,将设计的材料按照比例混合,在网格内种植植物后铺设50—100mm的抗冲刷基质材料。依据坡度的不同已经配制出适合30°、40°、50°、60°边坡使用的G1、G2、G3、G4四种抗冲刷基质材料。

4.4本土植物选择

根据不同的植物特征,选择绿化植物一直以来是绿化上的热点。经多年的绿化实践经验证明,河岸护坡植物应具备防涝、抗寒,耐贫瘠,生长速度快,绿期长,根系发达等特点。多年来内蒙古和信源生态科技有限公司坚持以“乔灌先锋,乔灌结合”的绿化模式设计施工,随着该地区水土保持、河道边坡生态修复的发展,已从当地野生种中选育出一批适合该地区绿化种植的优良植物。如马莲(Lactea Pall Var Chinensis (Fish) Koidz)、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall)、杨柴(Astragalus mongolicum)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)、花棒(Hedysarum scoparium)、互叶醉鱼草(Buddleja ahernifolia Maxim)、欧李(Semen Pruni Humilis)、胡枝子(Lespedezabicolor Turcz.)、 蒙古莸(Caryopteris mongholica Bunge)等。

4.5养护

河道边坡养护包括两个方面,一个是硬质和基质部分,监测由于自然灾害造成的部分坡面下沉,及时工程修复,保证坡面基实,抗冲刷基质表面平整,无裂痕。另方面是植物养护,在植物移栽后的一到二个生长期内保障植物正常生长所需的水分,养分以及病虫害防治。因此生态护坡养护需注意以下几点:(1)工程竣工后对边坡坡体及绿化部分监测需一年;(2)在植物种植后的3个月内,第一月每隔10天浇水一次,后两月各浇水一次;(3)每一个季度喷洒杀虫剂一次;(4)及时清除杂草。现浇网格生态护坡技术应用于边坡绿化养护期一般为一年,植物成活率≥85%,植物盖度≥85%,病虫害成灾率≤0.5%。

5 结束语与展望

河道边坡生态修复的重点已经改变了以往的模式,从环境破坏、污染后治理转变到原始保护上来,从硬化工程保护转到生态修复上来。

现浇网格生态护坡技术是一套生态的,科学的,合理的河道边坡生态修复技术体系。该技术在恢复生态学和景观生态学的基本原理上,建立生态护坡模式,运用生态学先锋种入侵,生物多样性,植物空间分布等基本理论指导设计、施工,形成工程与生物相结合,植物优化配置,达到多层面,全方位,立体化的绿化效果,是目前边坡绿化领域内一项新型的生态护坡技术,已经初露头角,这将对深化绿化理念,为河道边坡生态修复达到理想的收益具有重要的意义。

现浇网格生态护坡技术在河道边坡修复中的应用将独显其与生具有优势,带来显著的经济、生态与社会效益。

6 参考文献:

[1]王富永,吴长文,王永喜.深圳市岩质边坡生态防护设计技术概述.中国水土保持科学,2008,12(6):44-45

[2]赵明阶,何春光,王多垠.边坡工程处治技术.北京:人民交通出版,2003:260-268

[3]钱晓红,关云鹏,吴玲杰.现代生态护坡技术的应用研究.内蒙古水利,2009年。

[4]吴和政 孙宁波.混凝土框架与框格梁锚固技术及其应用.中国地质灾害与防治学报1999(4)

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针对汾河河道出现的新问题和新时期对水利工程的新要求,汾河中下游水利工程由传统水利工程建设转型至生态环保型水利工程建设,从工程立项、初设就在水利工程的质量、经济角度考虑的基础上兼顾了生态、环境的保护内容;工程施工过程中也由单纯的施工管理转变为施工、生态环境、安全生产全面管理;实现人水和谐、道法自然的治水理念。自2008年以来汾河中下游全面启动了汾河生态修复工程,主要的大项目包括:汾河疏浚整治工程、人工湿地工程、堤路林工程、拦河闸除险加固工程、库区清淤工程、防洪工程、水质监测建设工程。主要内容:河槽疏浚、主槽控导;堤防加高培厚、堤顶路面硬化;堤坡生物防护;修筑潜坝增加水域面积;布设潜流、表流湿地净化水质。

二、汾河治理的初步成效

枢纽区:兰村一坝枢纽鱼嘴工程已完工并投入使用,保证了工程设施的安全运行,提高了节水、用水功效。枢纽的除险加固工程:一坝兰村区、二坝清徐区、三坝平遥区拦河闸除险加固工程从初设、招标、施工等不同程度进行,对汾河河道生态用水、灌溉用水及防汛等起到基础保障作用。通过汾河中下游河道生态修复工程各项目的逐步实施,汾河清水复流工作已出现明显成效:汾河太原尖草坪段地区的地下水位止降回升,多年来季节性干涸的汾河中游河段有了常年流淌的生态基流。汾河中游兰村-平遥段,主河槽疏浚完成,水流顺畅;增加了表流湿地水域面积50万m2,种植了香蒲、菖蒲、睡莲等多种水生植物,绿草盈盈,水鸟遍地,鱼儿嬉戏,有力地改善了生态环境;堤防增高培厚且路面铺筑混凝土,加固了堤防,方便了交通,保证了防洪抢险的畅通;堤坡种植紫穗槐,起到了防洪固堤作用。汾河下游特别是汾河中游段的防洪减灾能力得到了极大提升,有效地为我省汾河中下游区域的社会经济快速稳定发展提供了防洪安全保障。

三、建设过程中薄弱环节

水利工程建设是民生水利基础建设工程,河道治理工程是较长期性的、综合性的建设工程。在建设过程中存在很多危害水源及工程设施的现象。

1.水生态方面

1)河道内私自采砂、取土、栽植树苗、开荒种地等不良现象时有发生。

2)仍然存在着往河内隐蔽性的排放生活及工业污水;弃置堆放污染水源的垃圾现象尤为严重,附近村民不管不顾,肆无忌惮地往已整修好的堤坡倾倒垃圾,堤坡种植的紫穗槐被羊群糟蹋毁苗,人为拔草毁苗,春季火烧,严重危害了植被生长。

2.工程建设方面

1)河道附近区域的村民保护水利设施及在建工程的观念意识淡薄,存在破坏现象。

2)在建工程施工中附近个别村民阻扰严重,通过强行送高价工程建设材料、收取高价管理费等问题引起施工中断、施工工人被打等很多事端,影响工程施工。

四、开展现代化建设与管理

结合薄弱环节有针对性地开展现代化水利建设与管理。

1.水生态方面

1)提高《中华人民共和国水资源保护法》《水污染防治法》宣传力度,提高排污对水源影响的重大危害的认识,防止人为破坏水源,增强保护生态水利的意识,对沿河两岸的居民更有必要强化水源保护意识。重点建议:地方政府、乡村加入河道维护,尤其是汾河附近的村民,要提高保护母亲河的意识,爱护公共水利设施,爱护水资源,认识共建美好汾河是山西公民的责任和义务。

2)通过水生态修复工程,水生植物的净化功能以及排污设备处理水中有害物质,达到净化水质的目的;通过实施汾河干支流和排污口水质监测项目建设,量化水质,排放水污染物不得超过国家或地方规定的水污染物排放标准和重点水污染物总量控制指标,保证水质安全。

3)加强堤、路、林的管护工作,配备管护队伍,使道路畅通,防洪抢险有保障,槐花飘香护堤防,打造水美、景美、环境美的良好水生态环境。

2.水资源管理

1)根据《中华人民共和国河道管理条例》保护在建和已建水利工程的要求,取缔不合理的取水设施,控制沿河私自、无证、无序取水的泵站,修复退水口,使水流通畅、洁净,推进水资源严格管理。

2)实行用水总量控制,探索用水效率控制措施,提高水资源的综合利用。

3.工程设施维护

1)做好沿河各种安全隐患的排查和警示教育,加强巡河力度,及时发现并制止对水利工程设施的违法违规行为,保护好公共水利设施,尤其是沿河村民要树立爱护公共水利设施意识,组织乡村领导保护组,建设和谐水利。

2)多部门加大查处涉河违法、违规行为,维护水事正常秩序。

五、现代水利化蓝图

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水生态文明建设是对传统水利发展建设的继承、扬弃和发展,是水利事业发展更高一级的阶段,即生态水利阶段,通过生态水利发展阶段达到水生态文明的状态。其区别主要体现在:1)在运作水事活动的目标方面:传统的水利发展建设目标相对单一,多为解决水量调度等平面问题;水生态文明建设目标相对综合,面对生态系统整体,解决三维空间的多维问题。2)在思维方式方面:传统的水利发展建设以工程学为主导,注重工程原理;水生态文明建设以生态学为主导,注重生态原理。3)在行为方式方面:传统的水利发展建设多注重外力的作用,以工程措施为主导;水生态文明建设多注重对系统内力的综合协调,充分利用各要素间的生克关系,如生态湿地净化水质、水体垂向循环、河流的螺旋流、水流和土壤之间的相互作用等。4)在建设单元划分方面:传统的水利发展建设宜以流域为单元运作水事活动;水生态文明建设则需以三维空间内水生态属性的异同为据划分建设单元。5)在人类操纵水事活动的施力相位方面:传统的水利发展建设在多个环节滞后一个相位;水生态文明建设则要求在多个环节将施力提前一个相位。6)在文化层面上:传统的水利发展建设多注重水的属性,形成精神的、物质的水文化;水生态文明建设多注重系统的水生态属性,形成水生态文化。

2水生态文明建设的主要内容及关键环节

2.1理清辖区内生态系统中各要素的关系主要包括:人和其他动物的属性与水要素的关系;植物的属性以及与水的关系;微生物的属性及其与水的关系;人类活动与水的关系;岩土的属性及与水的关系;水与阳光、大气的关系等。以生态属性的异同为据进行建设分区,同一分区内一般又可分为城区、农区2个子区,为不同类型区的水生态文明建设采用不同的建设模式奠定基础。该项内容需通过全面、系统、深入地科学研究,是水生态文明建设的第一要务。

2.2建立系统内各要素之间的运行规则主要内容包括:系统中以生态原理为据的水要素配置、调控规则;工程布局与功能设置及相应的调度运营规则;人类运作水事活动思维、行为方式的自控、自律规则等。一般说来,建立人与人之间的活动规则应注重以法、规、德为据;建立事与事之间的运作规则应注重以属性和相互之间的关系为据;建立人与事之间的运作规则应注重以规律为据。在生态系统中,人是唯一具有主观能动性的要素,同时扮演裁判员、教练员、运动员的角色,由于人的属性和系统中其他要素具有多方面的不兼容性,决定了建立与人有关的和谐规则难度极大,是一项艰巨的建设任务,也是水生态文明建设的关键环节。

2.3完成对传统水文化的继承与淘汰从文化角度简单地说,“文明”就是对“文化”施加若干个“取其精华、去其糟粕”的过程后达到的状态。将人类与水打交道数千年取得的各类成果中与水生态文明建设相适应的部分予以继承和发展,与水生态文明建设目标要求不相适应的部分(如:某些传统的水利发展规划模式,不和谐的法、规,功能相互抵消、不符合生态要求的工程及设备等)予以淘汰,是水生态文明建设的重要内容之一。

2.4对传统的水利建设要素进行适应性改造水生态文明建设是在传统水利发展建设基础上的继承、扬弃和发展,发展过程实质是按照水生态文明建设的要求及目标实施的改造过程,通过改造达到3个主要目标:一是形成生态系统中水要素健康要求的环境条件,保持水循环路径的优化及清洁是关键环节;二是形成系统中水要素为其他要素服务需要的环境条件,其中,为人类生活、生产活动服务的环境条件是第一要求;三是确保水要素与其他要素之间的和谐,使水生态系统整体处于可持续发展的稳定状态,避免功能冲突的工程,避免不适时、不适量的调度运营规则,避免不符合经济规律、人文规律、自然规律的水商品、水市场、水景观等。

2.5加强水生态文明建设运作团队的能力建设水生态文明建设对建设运作人(特别是水利团队)提出了极高的要求,依据水生态文明建设的目标,建设运作人需具有贯彻科学发展观、中央治水方针的能力;具有认识水的性质、功能以及在不同初始边界条件下运动、演变规律的能力;具有认识生态属性、演化规律的能力;具有拟定水事运作规则的能力;具有建立各种思维方式、行为措施之间的关系以及预测阶段状态、发展趋势的能力;具有操纵由自然界的水、水工程、水商品、水市场、水景观等构成的整体系统和谐运转能力等。因此,团队建设也是水生态文明建设的关键环节之一。

3水生态文明建设的分期实施路线

水生态文明建设是一项十分复杂、艰巨的建设事业,需要一个漫长、艰苦的建设过程,这与目前正在进行中的水利发展现代化过程是一致的。其实施路线:

第一阶段:首先按照水利部的部署,及山东省确定的现代水网建设等作为中心内容,达到水利部提出的5个目标;即:最严格水资源管理制度有效落实,“三条红线”和“四项制度”全面建立;节水型社会基本建成,用水总量得到有效控制,用水效率和效益显著提高;科学合理的水资源配置格局基本形成,防洪保安能力、供水保障能力、水资源承载能力显著增强;水资源保护与河湖健康保障体系基本建成,水功能区水质明显改善,城镇供水水源地水质全面达标,生态脆弱河流和地区水生态得到有效修复;水资源管理与保护体制基本理顺,水生态文明理念深入人心。从而完成向生态水利发展模式的全方位转变。

同时,应加强科学研究工作,注重水生态文明建设运作团队的能力建设及品格修养,为全面启动水生态文明建设奠定坚实基础。第二阶段:应按照不同分区的生态属性,对不同类型的城区、农区分别拟定不同的建设模式,包括工程模式、制度建设等。通过实践、示范,使水生态文明建设逐步实现标准化、规范化。

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关键词:唐山;旅游循环经济;模式

本文为唐山学院2009年科研立项课题(项目编号09005A)

中图分类号:F59文献标识码:A

一、循环经济理论概述

循环经济是以可持续发展思想为指导,运用生态学规律,重构人类社会经济活动,实现资源高效循环利用,是国际社会推进可持续发展的一种实践模式,它强调最有效利用资源和保护环境。循环经济要求把经济活动组织成为“资源―产品或用品―再生资源”的闭环式流程。(图1)

旅游循环经济是循环经济理论的一个分支,它是一种旅游发展模式,是合理地利用资源和降低环境的消耗,实现保护环境和最高利润的结合。旅游循环经济最终要实现两个“最小化”,即资源或能源投入最小化、废气物排放最小化,以及两个“最大化”,即旅游资源的可持续利用最大化、资源使用效率最大化,从而实现旅游业的可持续发展。

二、唐山旅游业概况

唐山旅游业1995年开始起步,2007年进入中国优秀旅游城市行列。目前,唐山已经形成了四个旅游功能区和五大特色旅游线路。四个旅游功能区是指:(1)北部长城沿线观光和度假旅游区;(2)海滨海岛度假旅游区;(3)市中心文化科普旅游功能区;(4)中部周末休闲旅游区。五大特色旅游线路是指:(1)以纪念馆、潘家峪为主要内容的“红”色旅游;(2)以乐亭三岛、唐海湿地为主要内容的滨海“蓝”色旅游;(3)以潘家口、古长城、鹫峰山为主要内容的“绿”色旅游;(4)以清东陵、工业项目为主要内容的“特”色旅游;(5)以曹妃甸工业区、南堡油田为主要内容的“新”品旅游。唐山市委八届三次全会提出把唐山建成“文化名城、经济强城、宜居靓城、滨海新城”,把旅游业列入唐山市七大主导产业之一,旅游业的发展前景将会十分广阔。

三、唐山有悖于旅游循环经济问题

1、旅游资源的粗放型开发和利用。由于个别县市对旅游资源开发的盲目,旅游基础设施的不完善等,造成了有些旅游景点景区的设施和环境超负荷运转;在部分景点的开发和基础设施建设中,重开发轻保护,植被破坏,个别旅游资源的寿命相对缩短。

2、对传统文化资源缺乏保护性开发。唐山文化底蕴深厚,人杰地灵。“不食周粟”、“老马识途”、戚继光“改斗”等典故都发生在这里。唐山是中国评剧的发源地,评剧、皮影、乐亭大鼓被誉为“冀东三枝花”,在国内外有着广泛的影响。2006年6月2日,国务院公布了第一批国务院非物质文化遗产名录,唐山市申报的唐山皮影、唐山评剧、乐亭大鼓榜上有名,成为国家首批非物质文化遗产。但是,目前这些珍贵的旅游资源绝大多数都是政府出资进行保护,没有作为旅游资源进行保护性开发,或者说没有成为旅游资源。

3、清洁能源利用率偏低。唐山很多地方都有丰富的地热能和太阳能等,比如丰南、迁安和遵化的地热资源丰富,在旅游项目的开发建设过程中,没有考虑这些清洁能源的综合利用,也没有在基础建设中使用节能设施。

4、旅游运行过程中产生的排放物对环境造成一定的损害。旅游业虽然称为是“无烟工业”,但并非“无污染工业”。唐山市旅游活动产生的排放物主要来自于以下几个方面:(1)部分宾馆饭店仍在使用的一次性物品,这本身就不符合循环经济“再利用”的要求,是对资源的极大浪费,由此带来的污染也日益严重;(2)某些旅游区环境保护设施不配套致使景区工作人员和游客的衣、食、住、行等产生的污水、粪便等,不经处理而直接排放,使水质恶化,富营养化现象使水生物生存环境受到影响;(3)有些自然景区游客遗留物造成污染,尤其是塑料袋和食品包装袋等;(4)多数“农家乐”都地处比较偏远的山区,卫生条件和垃圾处理条件都不是很完善,大量的生活垃圾给生态环境带来潜在的危机。(图2)

5、非旅游活动产生的问题。由于唐山市是传统的重工业城市,废气、废水、废渣等传统的“三废”问题依然存在,水体污染和空气污染等环境问题尚未得到全面改观。工业排污和居民的生活排污问题仍然影响着唐山市目前的旅游项目质量和旅游形象。

四、唐山旅游循环经济发展模式

根据唐山市的特点,可以从微观的企业层面、中观的区域层面和宏观的社会层面三个角度发展旅游循环经济,这三者是层层递进的关系。

1、企业层面的清洁生产模式。清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中,以期减少对人类和环境的危害。对于旅游企业来说,微观层面上的循环经济模式要求旅游景区、宾馆饭店、旅行社和旅游交通等企业从微观层面来遵循循环经济的思想,做到生产清洁化、服务生态化、资源节约化。旅游企业进行清洁生产,最大化减少旅游资源的使用量,可以尽量减少或避免人类活动对旅游景区环境污染和生态的干扰和破坏,保证旅游区的生态性和吸引力,同时也不断提高自身发展循环经济的能力。

2、区域层面的旅游循环经济示范区模式。循环经济示范区是一种以污染预防为出发点,以物质循环流动为特征,以社会、经济、环境可持续发展为最终目标,最大限度地高效利用资源和能源,减少污染物排放的示范区域。示范区一般在省、市开展试点和示范。单个旅游企业内的生产过程中肯定会有无法解决的部分废弃物和副产品的产生,这就需要在单个企业外进行物料循环。区域层面的循环要求唐山旅游业相关利益群体按照生态产业链发展的要求,将一系列彼此关联的生态产业链组合在一起,通过产业和产业的废物交流、循环利用和清洁生产,形成产业间的物质代谢和共生关系。旅游业是一种消费驱动形成的产业,其渗透关联性极强,依托性也很强。不仅直接需要旅游资源,也需要工业、农业以及其他产业的支持。

3、社会层面的生态旅游城市建设。所谓生态旅游城市是指运用生态学、经济学和旅游学的原理,遵循生态规律与城市发展规律,以生态城市的建设为基础,以城市生态旅游为主线,以自然生态的良性循环及人与自然、社会的和谐为核心,以实现城市的可持续发展为目标进行规划、建设和管理的现代化新型城市。唐山如果想在社会层面构建生态旅游城市,必须以政府调控为核心,充分发挥其决策、引导、连接、整合的功能,把社会系统、旅游经济系统、生态环境系统的各个层面有机地联系起来,形成整体、协调和有序的循环复合再生体系。

五、基于循环经济的唐山旅游业未来发展模式构建原则

针对目前唐山旅游业中存在的上述问题,本文认为要合理有效地解决存在的问题,促使旅游项目科学合理的开发,保护旅游资源、实现旅游资源的可持续发展,应遵循以下原则:

1、“3R”原则。“3R”原则是循环经济理论的基本原则。

(1)减量化原则(reduce)。减量化原则属于源头控制方法,旨在从源头减少投入生产和消费过程的物质流量,坚持生产和资源节约并重,实现资源和污染物排放源的消减。

(2)再利用原则(reuse)。再利用原则是属于对过程控制的方法,目的是提高产品和资源的利用率,要求产品和包装容器等以初始形式多次使用,防止物品过早成为废物。

(3)再循环原则(recycle)。再循环原则属于终端控制方法,目的是使在生产和消费过程中产生的废物通过资源化的手段,将其再次加工为可重新使用的原材料或产品,并使其重新返回到消费领域。在唐山的旅游项目中要实现循环经济的再循环原则,就是要在景区的开发和经营的过程中形成“资源―产品―再生资源”的反馈循环模式,让所有的物质、资源能在景区中不断地进行经济循环和合理持久的利用。比如,可以在景区通过“中水回收”的方式对污水进行无害化处理,实现水资源的循环再利用;唐山很多的农村家家都用沼气池,沼气利用技术在唐山不是难题,所以可以在旅游景区建立垃圾分类系统,将可利用的生物垃圾连同人体排泄物、动物粪便输入沼气池,产生清洁沼气,再分别输往整个景区作为燃料使用。

2、减少生态成本原则。所谓生态成本,就是指人们为修复经济生产给生态系统带来的破坏所付出的代价。良好的环境是发展旅游的基础和前提,循环经济本质上是一种生态经济,他要求以环境友好的方式利用自然资源和环境容量。旅游资源是一种有限的、稀缺的资源,其开发利用必须有规律、可持续进行,考虑旅游资源及其环境的承载力,游客活动不以牺牲环境为代价。

3、先进技术利用原则。循环经济的建立和发展离不开高科技的支持和推动,高科技是推动循环经济发展的核心动力。循环经济的发展需要一大批先进成熟的替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术和系统化技术等作为支撑。目前,可以极大地减少物质和能量等自然资源投入的技术有信息技术、生物技术、新材料技术、新能源和可再生能源技术等高新技术。

4、可持续发展原则。可持续发展是当今世界各个国家所面临的共同课题,可持续发展主要有两层含义:一是人的需要;二是环境限度。在进行旅游项目的开发建设时,不能仅仅注重发展的经济效益,还应当注重发展的社会效益和环境效益,注重三者之间的协调统一。

六、结语

在唐山这个资源型城市迫切面临转型的今天,第三产业是其发展的必然方向,同时唐山又拥有海洋、山地和人文等各种丰富的旅游资源,所以旅游业必将成为唐山未来产业转型发展的重点。基于循环经济理论发展旅游业是实现旅游业可持续发展的最佳途径,也是未来旅游业发展的必然趋势。唐山在资源型城市转型的过程中,可以遵循从企业到区域,再到社会三步走的模式,去探索自己旅游循环经济发展的最佳途径,最终实现资源型城市科学、有效地转型。

(作者单位:唐山学院)

主要参考文献:

[1]方杰.四川循环农业循环经济与新农村建设研究[M].成都:西南财经大学出版社.

[2]杨世瑜,庞淑英,李波等.乡村生态旅游理念与发展模式探索[M].北京:民族出版社.

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一、目标任务

通过实施生态利民工程,加快湿地公园建设,充分利用湿地森林景观资源,挖掘生态文化内涵,打造森林生态旅游精品。新建户用沼气池3000户、村级服务网点30个、省级生态农业示范基地7个、生态文明示范村11个,改善农村环境面貌,提高农民生活质量,优化农村用能结构,促进农业可持续发展。

二、工作重点

(一)加快湿地公园建设

1、规划设计阶段(2月—6月)。聘请有资质的规划设计部门按照国家级湿地公园总体规划的标准要求,在现场调查的基础上,对规划区合理定位,制定《国家级湿地公园总体规划》,提出湿地公园的发展战略和总体功能分区布局,编制详细的湿地保护规划、修复规划、科普宣教规划、合理利用规划、管理规划等,并对规划项目投资及效益进行概算和评析。

2、征求意见阶段(7月—9月)。就《国家级湿地公园总体规划》向发改、住建、人社、环保、水务、镇等单位及社会各界广泛征求意见和建议,进一步完善各项规划设计后,提交市长办公会研究确定规划。

3、组织评审阶段(10月)。与上级业务部门加强协调,对接沟通,邀请各级专家,组织召开国家级湿地公园建设论证会,通过专家论证。

4、申报审批阶段:(11月)。进一步完善国家级湿地公园建设的各项材料,逐级上报,力争11月底省级湿地公园晋升国家级湿地公园工作通过国家林业局审批。

(二)加快生态农业建设

1、在建沼气池积极性较高的村,选择3000户符合条件的农户实施农村户用沼气建设项目,每户建设一个8-10立方的沼气池。户用沼气池建设与改厨、改厕(改圈)同步施工。

2、按照“服务专业化,管理物业化”的原则,建设村级沼气服务网点30处,配置相关进出料设备、检测设备和维修设备,进一步完善沼气后续服务体系建设,强化服务能力,解决广大建池农户的后顾之忧。

3、结合品牌特色农业,在我市中北部镇(街道)建设7处生态循环农业示范基地,面积达到5000亩。在基地园区内建设沼气池、沼液储存稀释池、田间沼液输送管道,沼液出料车、设备,太阳能杀虫灯等设施。

4、在村容村貌较好的村,结合农村沼气池建设、太阳能路灯安装工程,在我市打造11个生态文明示范村。

三、保障措施

(一)加强组织领导。成立全市创建国家级湿地公园领导小组,具体负责湿地公园建设筹建、运作工作。健全生态农业建设领导机制,强化生态农业日常管理,加强协调服务,成立专门技术指导小组,跟踪服务,加强质量监管。

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关键词:城市绿地景观;生态化;城市规划;景观设计

城市绿地景观直接影响着一个城市生态系统的质量。设计科学、规划合理的城市绿地景观对城市生态化建设意义重大,这也是一个城市生态环境健康发展的前提。目前,随着我国城市化建设步入发展快车道,城市绿地景观也面临着发展的机遇与挑战。在城市绿地景观规划设计过程中,设计者要明确城市绿地景观的主要目标是改善城市的生态环境和营造良好的生活空间,达到提升城市外在形象的目的,推动城市园林建设的可持续发展,增强园林“智慧海绵”设计效果[1]。城市绿地一般包括城市滨水绿地、城市街头绿地、城市生产绿地、城市道路绿地、城市广场及公园等。

一、城市绿地景观概述

1.城市绿地景观的概念

城市绿地是指城市规划中用于绿化的特殊用地。城市绿地作为城市生态发展的重要抓手,存在形态常以绿色植被为主,主要包括花草、树木、其他植被、水体等要素。城市绿地景观种植具有装饰性和观赏性的植物并搭配景观装置物,以达到美化城市环境、改进城市生态质量、提升城市形象的目的。城市绿地景观主要包括城市广场和公园绿地景观、城市街头绿地景观、商业步行街绿地景观、庭院绿地景观及湖塘、滨水绿地景观等。

2.城市绿地景观的作用

在我国城市化建设发展进程中,出现了一些值得关注的问题,如城市生态遭到破坏、城市绿地缺乏规划、城市人居环境难以得到改善、景观多样性缺失等,影响了现代城市居民的日常生活质量。城市绿地景观是城市绿地系统中的重要组成部分。规划科学合理的城市绿地景观有助于提高城市的自然生态质量和城市美誉度。城市绿地景观不但美化了城市绿地的建设空间,而且有助于提升城市生态质量和改善城市景观形象,同时有助于提升城市人文环境,推进城市生态化建设;城市绿地景观项目的建设与后期维护也带动了城市周边居民就业。这在一定意义上推动了城市现代化建设,提升了城市居民的生活质量。

二、城市绿地景观设计存在的问题

1.城市绿地景观分布较为零散

部分城市的绿地景观与建筑空间相比,往往处于次要地位,在规划设计初期往往难以得到重视,常随建筑物形状见缝插针地安排,缺乏统一、科学的规划,随意性较强,难以有效合理利用空间,城市绿地景观呈现效果不明显。

2.城市绿地景观配置较为方式简单

由于前期缺乏统一规划,部分城市的绿地景观呈现效果不明显,常常体现为绿地景观搭配单一,设计美观性不足,制作不够精美,难以引起游客关注,遑论与游客产生情感共鸣。这就难以达到通过城市绿地景观改变城市景观环境,提升城市形象,进一步改善居民生活质量的目的。

3.对城市绿地景观建设后期维护工作考虑不周

部分城市的绿地景观设计完成后,往往出现后期破坏较严重、维护不力等情况,要修复原有的形态功能就得花费大量财力与人力。如,在部分城市的道路改修建过程中往往存在对道路两边树木、景观作品的损毁现象,等改修建工程完工后再想办法补救与修复,无形中增加了城建的人力与经费负担。

4.城市绿地景观设计与地方历史文脉结合度不高

内涵丰富、制作精美的城市绿地景观作品不仅承载着城市的历史文化,而且有助于塑造良好的城市形象。但是在现代城市建设过程中存在绿地景观规划建设盲目,历史性景观作品难以得到有效保护,当地文化的传承发展被忽视,当地传统文化难以很好地融入现代城市绿地景观设计等问题。这导致部分景观设计作品欠缺文化内涵,难以引起人们的文化共鸣。

三、城市绿地景观设计的方法

1.绿地植物景观配置

在植物的配置与选择上,设计者要考虑植物的生活习性与造型,因地制宜,同时要结合景观植物配置和园林布局功能需求选择与配置相关植物,以充分发挥其生态与观赏。如,北方地区可以选择一些耐寒、易生长、观赏性较强的植物互相搭配,拼组成型并辅以平面与立面的构图、色彩、季相变化,或尽量利用植物的自然姿态,营造园林意境。如,在西北部分地区,各类护坡植物的配置就应该考虑适合当地气候的多年生、绿期长的草本植物、灌木或藤本植物(图1)。另外,要考虑到一年四季的景色变化,对植物进行分区段配置,可结合场地地形与周边建筑物相互映衬,在视觉上形成疏密合理、高低错落有致、节奏韵律感强的绿地景观植物场景氛围。

2.城市绿地景观设施设计

城市绿地景观设计中配置的各类景观设施,是为了方便市民与游客休憩、观赏,活跃绿地景观氛围而设置的特殊景观,设计者在具体设计过程中要充分考虑经济性、文化性、生态性、实用性、艺术性等原则。笔者建议绿地景观设施设计应尽可能挖掘地域人文历史、地理,宣传地域文化,使地域内民众产生历史自豪感和光荣感[2]。因此,设计者应综合考虑各类景观设施的形态和布局,结合当地历史文化与人文环境特色,充分向世人彰显该城市蕴含的历史文化内涵。哪怕是城市中的一座代表性雕塑、一座古建遗迹,都可以给当地居民与游客留下深刻的印象,充分体现景观设施的欣赏价值。如,兰州市滨河路中段有一座表现中华母亲河的《黄河母亲》雕塑,广州市越秀公园内的越秀山木壳岗有代表广州市形象的标志性雕塑《五羊石像》,等等。城市绿地景观规划设计是城市建设规划设计中的重要组成部分,是城市在经济社会发展过程中人与自然相互融合、和谐发展的体现。3.绿地景观植物搭配设计根据前期规划设计的方案,设计者可因地制宜选择不同的植物搭配与种植形式。如,在城市道路两边安排植物可采用对称式构图,综合使用各类纹样与图案,主道中间的绿地建议采用不规则的种植搭配形式,可结合连续纹样与图案形成高低错落、相互映衬的种植配置形式。绿地植物应尽量选择生长习性适应当地自然环境的植物,优先选择常绿树种,辅以季节性树种、灌木与乔木相互搭配,以此形成四季常青、月月有花的丰富视觉效果和空间变化。道边树除了按一定规律栽植,还应考虑其遮阴效果,建议选用树干高健、树冠宽大、树形优美、疏密有致的树种。在绿地关键地段,建议种植一组或几棵代表性植物,形成景观视觉中心。四、城市绿地景观规划设计的主要内容1.城市景观道路设计城市景观道路又称园林景观道路,一般指能充分展现城市面貌的主要道路路段,强调道路沿线的城市景观。城市景观道路的设计一般是在满通功能需求的前提下,着力于对路面及其周边路道环境景观的营造,常以生态景观为主,辅以人文景观,是城市绿色景观的基本组成部分。城市景观道路设计不仅能够提升城市的整体形象,而且能够改善道路条件与城市居住环境,对进一步改善城市居民的出行环境意义重大。城市景观道路设计的目的是,以城市道路基本功能为基础,结合周边环境,采用科学的设计方法,把基本交通条件、公共交通设施、人行步道等有机结合,为城市发展与市民生活提供生态、科学、生机勃勃的城市绿地系统。2.城市景观绿化系统设计城市景观绿化的先决条件是,在城市规划过程中有关部门和人员应最大限度地划拨出城市绿地景观用地面积,尽可能形成连片的城市绿化片区,用绿色打造生态城市,用城市绿地人文景观传承城市文脉。同时,要高度重视城市可持续生态化建设,打造良好的城市可持续生态环境。在绿植配备上,尽可能呈现四季四景,形成疏密有致、高矮搭配、树种丰富、多层次的城市绿地景观系统。城市景观绿化系统设计建议采用树、花、草、景观设施科学搭配,形成互补,提升城市绿化空间的层次感与生态环保质量,使完整、连续的城市景观绿化系统既有统一性、协调性,又有层次性、节奏感,增强城市绿地景观的艺术美感与视觉效果。

3.城市绿地景观组织设计

绿地景观首先要有艺术美感,要能吸引人们的眼球,如绿地景观雕塑设计,设计者不仅要使植物雕塑有艺术感,而且要将绿地植物搭配与绿地景观构筑物融合,科学巧妙地将人、动物、植物有效融合在城市绿地景观设计规划之中,形成静中有动、动中有静、动静结合的城市绿地景观优良生态环境,为城市居民提供美观、环保的城市环境。同时,还可将高、中、低层次的景观相互搭配、相互映衬,以改善居住区域的小气候,帮助调节居住区的空气温度和湿度,美化城市环境,形成防护隔离带,减少城市噪音和尘土对居民的影响[3],从而为市民提供优质环保、舒心益人的城市绿地景观系统。

结语

城市绿地景观在城市绿地系统中充当着重要的角色。从城市生态层面看,城市绿地景观系统与人之间形成了生态和谐、协调发展的关系,其不但可以为市民提供优质的娱乐和休闲场所,而且能够改变城市生态环境,提升居民生活质量,对促进城市可持续发展意义重大。从城市绿地景观构成层面看,城市绿地景观包括植物景观和人文景观。从社会发展层面看,城市绿地景观不仅可为城市居民提供高品质的休憩、旅游环境,而且可以改变城市的生态环境,形成舒适、环保、具有活力的城市生态空间。因此,城市绿地景观设计只有尊重自然、尊重生态,结合当地地域文化特色,才能构建出体现都市文化和历史文脉的自然、生态、环保的现代城市空间。随着城市化建设进程的不断推进,在城市绿地景观设计中,生态环保理念会进一步得到重视与发展,生态设计将会与传统规划设计有效融合,高质量生态环保型城市将会在我国得到进一步发展。

参考文献:

[1]梁斌.基于海绵城市理念的园林设计探析[J].住宅与房地产,2020(18):56.

[2]倪太林.城市园林绿化修剪及养护管理工作思考[J].花卉,2017(18):42-43.