恢复生态系统的主要方法范文
时间:2024-01-10 17:56:46
导语:如何才能写好一篇恢复生态系统的主要方法,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:生态系统健康;生态恢复;生态修复;生态重建;生态工程
中图分类号:F205文献标识码: A
1生态系统健康及其诊断
1.1 生态系统健康的提出及涵义
从生态系统观点出发,一个健康的生态系统是稳定和可持续的,能够维持其组织机构、自给及对胁迫的恢复力;从人类需求考虑,健康的生态系统能提供维持生态系统服务能力等。所以,,健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的,而且有利于社会经济的发展,并能维持人类群体的健康。
1.2 生态系统健康的类型
1.2.1 生态系统健康为一级区
生态组织结构十分完整合理,系统活力极强,外界压力小,无生态异常出现,生态系统的生态功能极其完善,系统极其稳定,处于可持续状态。
1.2.2 生态系统较健康为二级区
生态组织结构合理,系统活力较强,外界压力较小,无生态异常,生态系统的生态功能较完善,系统尚稳定,处于可持续状态。
1.2.3 生态系统亚健康为三级区
生态组织结构完整,具有一定的生态系统活力,外界压力较大,接近生态阈值,系统尚稳定,但敏感地带多,已有少量的生态异常出现,可发挥基本的生态功能,生态系统尚可维持。
1.2.4 生态系统不健康为四级区
生态组织结构出现缺陷,系统活力较低,外界压力大,生态异常较多,生态功能已经不能满足维持生态需要,生态系统已经退化。
1.2.5 生态系统患病为五级区
生态组织结构极不完整合理,自然植被被斑块破碎化严重,活力极低,出现大面积的生态异常区,生态系统已经恶化。
2生态恢复及其类型与相应的生态工程
2.1 生态恢复的含义
国际恢复生态学会提出以下三个定义:①生态恢复是修复被人类损坏的原生生态系统的多样性的动态过程;②生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程;③生态恢复是帮助生态整合的恢复和管理过程的科学,生态系统整合性包括生物多样性、生态过程的结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围。
2.2 生态恢复的类型与相应的生态工程
2.2.1 生态预防和自然保护区
生态良好区域及重要生态功能区采取生态预防,要充分保护和利用生态系统的抵抗力,建立自己自然保护区是最有效的保护形式。
2.2.2 自然恢复与封育
自然生态系统的进化具有可持续性,就是因为其具有一定的依靠自身力量实现生态自我恢复的能力。天然的生态系统已受到人为干扰影响,但其受害只要是不超负荷的,压力和干扰被解除后,就可以逐步恢复其结构和功能。对此区域,要重视自然封育,充分利用生态系统的天然恢复能力。因此,“自然恢复”就是依靠自然演替来恢复已退化的生态系统。
2.2.3 生态修复与补播、放流
如果生态系统的受害是超负荷的,在解除干扰或减轻干扰的情况下,只依靠自然过程并不能使系统恢复到初始状态,这就必须采取人为的措施帮助恢复其组织机构和功能。自然生态系统生态修复的主要措施是施以人工更新或人工促进更新,如草场的补播改良;在更新能力缺乏的林地应用飞播补植一些树种;在沿海及江湖实施人工放流生物幼苗等。
2.2.4 生态重建与人工生态工程
生态恢复最本质的目的就是恢复生态系统的必要功能并达到系统自己能够维持的状态。当自然生态系统的组织机构和功能受到严重干扰和破坏,依靠自然演替恢复或生态修复都不可能使生态系统恢复到原始状态时,对这样的区域就必须进行人工生态设计,实行生态重建。如对严重退化的草场,可以引进适合当地气候的草种,通过建设人工草场增加地面的植被覆盖,在此基础上在进行更进一步的改良;在宜林荒山、荒坡、荒滩、则可营造人工林,增加森林覆盖率,改善生态环境;
3生态系统健康与生态恢复及工程的相应关系
3.1 生态系统健康采取生态预防、建立自然保护区等措施
自然生态系统处于健康状态,应当充分利用和保护其抵抗力,采取生态预防的对策,如建立自然保护区、森林公园、湿地公园或重要生态功能保护区等。
3.2生态系统较健康采取自然恢复、实施封育措施
自然生态系统处于较健康的状态,应当充分发挥、利用和保护其恢复力,采取自然恢复的对策,实施封育措施;森林生态系统处于较健康状态,应当采取封山育林的措施;草原生态系统处于较健康状态,应当采取草原封育的措施;荒漠生态系统处于较健康状态,也应当采取封育的措施;海洋和海岸生态系统及陆地水生生态系统处于较健康状态,则应采取禁渔或季节性禁渔的措施;湿地生态系统处于较健康状态时也应采取相应的封育措施。
3.3生态系统亚健康状态采取生态修复,实施补播、放流等措施
自然生态系统处于亚健康状态,应当采取生态修复,实施补播、放流等措施。森林生态系统处于亚健康状态,应采取飞播造林措施;草原生态系统处于亚健康状态,应采取补播、飞播牧草等措施;海洋生态系统和陆地水生生态系统处于亚健康状态,则采取放流的措施。近年来我国在沿海和一些河流、湖泊都采取了放流措施。
3.4生态系统不健康或患病,采取生态重建方式
自然生态系统处于不健康状态或患病状态,其恢复力已很弱或没有,因此必须依靠人为的作用使生态系统重建,就是说要采取生态重建的对策,采取建设人工林、人工草场、人工湿地、人工绿洲等工程措施。
4结论
4.1 各种生态系统的健康与生态恢复及工程的关系不尽相同
各种生态系统的健康与生态恢复及工程的关系大同小异,又不尽相同。如荒漠生态系统处于不健康或患病状态,不同于森林、草原生态系统采取生态重建对策和建设人工林、人工草原的措施,而是采取自然恢复与封育的措施即可;海洋生态系统和陆地水生生态系统处于不健康或患病的情况下也很难采取生态重建及建设人工生态系统的对策,而往往采取自然恢复和生态修复的对策及休渔与放流的措施。
4.2生态监测与调查是基础,生态系统健康评价是关键
只有通过生态监测与调查才能获得大量必要的信息与资料,并对此进一步分析与评价,但自然生态系统类型很多,若采取不同的评价体系和方法,势必难以取得可比性,难以决定相应的对策与措施。生态系统健康的理论和方法,为将不同生态系统的状况统一标准进行评价提供了可能。
4.3根据“诊断”,采取相应生态恢复对策及工程措施
根据对生态系统健康状态的“诊断”,对症施医,采取相应的生态恢复对策及工程措施,是生态保护的总体思路。
参考文献:
[1]肖风劲,欧阳华。生态系统健康及其评价指标和方法[J]。自然资源学报。2002,17(2):203~209
[2]沈文君,沈佐锐,王小艺。生态系统健康理论与评价方法探析[J]。中国生态农业学报,2004,12(1):159~161
[3]宋轩,杜丽平,李树人。生态系统健康的概念、影响因素及其评价的研究进展[J]。河南农业大学学报,2004,37(4):375~379
[4]师尚礼。生态恢复理论与技术研究现状及浅评[J]。草业科学,2004,21(5):1~5
[5]杨京平,卢剑波。生态恢复工程技术[M]。北京:化学工业出版社,2002
[6]彭少麟。退化生态系统恢复与恢复生态学[J]。中国基础科学,2001,(3):18~24
篇2
关键词:区域景观生态格局;可持续发展;黄帝文化园
中图分类号:P901
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2017)07-0049-04
1 区域景观生态安全格局概念
1.1 生态安全
生态安全从狭义上指自然与一般自然的生态系统的安全关系,同时也指生态系统上的完整性与健康水平的完整表示;广义上则是表示的人的基本生活状况、基本权利、生活安全、生活的保障来源、必要社会资源、经济与社会生态安全,从而形成一个人工复合型的生态安全系统。生态安全所阐述的是国家或者是区域范围内的:水、气候、空气、土壤等环境因子和生态系统上的健康系统状况,同时也是人类对自然资源的开发状况大小。景观生态安全研究基于对生态风险的评价与管理。原来早期的生态风险研究是从个体和种群水平的生态毒理学,当前的生态安全则是开始注重生态系统及其以上的要求,试图通过以宏观上的生态学理论进来考量,讲述单一或者小区域范围内的生态风险问题相互联系,进行生态风险的评估,同时也从生态系统内的服务功能和健康作评价,注重过程的安全性和整w性,着重以功能过程上的生态系统管理方式。
1.2 景观安全
景观安全性如不完善,景观是不能够存在与健康稳定发展的,从而无法达到景观安全的需求,更无法称之为健康良好的生态景观。景观安全含义不光是表述景观的安全,更是作为一个系统性的景观,人为的因素在整个综合体系中占据着十分重要的地位。人在整体景观内安全感的获取,首要的感受就是对景观安全的判断。
景观安全可以从两个方面来阐述,一是景观带给人的安全感,二是人为因素能否保障景观系统的持续安全发展,从而达到生态景观的和谐发展。
1.3 区域生态安全
区域范围内的生态环境问题在区域景观生态安全格局中尤为重要,生态系统结构和过程完整性的保持,生物多样性的恢复与保护,都是对区域景观生态安全问题的有力控制,并同时能够有效的持续完善区域空间的格局。
(1)区域生态安全格局需要对生物多样性的保护,进行有效合理的综合性考量。同时面对生态系统的退化,采取正确的方式进行恢复,社会经济上的可持续发展,共同都是对解决区域性生态问题的系统性回答。确保将不同尺度上的生态修复措施相互联系,合并添加不同的方式方法,在解决宏观生态问题能够保持有整体性与系统性相结合。
(2)研究区域生态安全格局通常上需要具有针对性与特定性,结合生态学理论,加以生物多样性保护原则,生态系统修复为基准。用于目前最为重要的生态、社会、经济等问题的解决,并且提出相应的对策方法与措施,将这些方法应用于区域空间地域上,完善景观生态安全。
(3)考虑区域生态环境问题的出现,多由于大范围内的人类不合理的使用与干扰,应该重视小区域内的问题,并延伸发展到大区域大尺度的全球性问题上,重视区域内的生态环境的修复,生物多样性的保护,都是目前生态保护的发展趋势。
(4)人与自然生态的和谐相处与发展,才能达到区域生态安全的要求,合理的人为措施有益于生态系统的恢复和解决人类社会所面临的生态问题。
2 区域景观生态安全的理论基础
2.1 景观生态学
景观生态学是基于生态学为基本框架,并加入地理学与系统科学的结合的科学。系统论、等级理论、经济地理理论、斑块―廊道―基质理论共同构成了景观生态学。
生态安全格局的体现,是需要通过优化景观环境来得以实现。景观生态的优化,需要对景观格局与生态过程都有一定了解,并分析不同的过程,排除对不利于生态环境的生态过程,修复对生态过程有利的。这样才能达到区域生态安全格局的要求。优化景观格局的方式方法是对景观的再建与恢复,主要是指人类对生态系统的破环,以迎进新的景观单元组,重新修复受损的空间结构,调整景观格局。
2.2 保护生物学
人类活动范围的不断扩大,对其他生物生存的干预也逐渐增大。生物多样性的保护问题是当今全球关注的重点。保护生物学是对保护物种及其生存环境的科学,在区域景观生态安全研究中地位日益凸显,景观规划上应提出多种有利于生物多样性保护的方法,建立国家性综合公园、生态自然保护区,建立核心保护栖息地,同时建立缓冲区以减弱人类活动对其的影响。可见,面对区域景观生态环境问题,优化格局,从大尺度上保护和恢复生物多样性,维持稳定生态系统结构和功能性的完整,最终才能达到区域生态景观安全。
2.3 生态经济学
生态经济学是研究经济活动与环境发展之间的关系,讨论经济再生产与自然再生产之间的关系,用最小的投入产出最大的利益。当前社会某一种观念是追求以经济利益最大化为总目标,与可持续发展的生态格局理念不符合。针对当前区域生态环境中的问题,应改变经济发展模式,运用科学的方法与对策。
2.4 恢复生态学
为确保生态系统内服务功能正常有序进行,首先要维护自然生态系统的健康。生态系统健康是整个生态圈内的生态系统可持续性,也是自身能够合理的自我调节,应对危险自我恢复的能力。研究区域景观生态安全目的是解决人类对资源使用与自身生存环境质量安全的问题,保证生态系统能够安全健康地发展进行。
恢复生态学不仅仅是对生态系统的讨论,同时也是多层次的研究,如生物因素的恢复技术、非生物要素的恢复技术、整体生态系统的规划设计,还有人类的心理因素、社会因素、经济因素所组成的结构与功能过程的恢复。
3 区域景观生态安全格局规划
3.1 景观生态安全格局规划原则
(1)异质性原则。如何保证生态异质性的可持续问题,需要对异质性的各个方面进行分析;分析不同的生态状况,因地制宜地对生态破坏进行分类,确定区域景观生态安全建设的层次,有序准确地进行设计与规划。
(2)针对性原则。深刻了解区域生态环境出现的问题,确定干扰源。保护和修复生态系统内的结构和功能,运用合理精确的规划和设计思路。
(3)综合性原则。需要对生态、经济、社会文化的多样性与生物多样性进行考虑,使得能够对区域生态安全格局产生有利的影响。这需要进行合理的综合规划,通过合理的生态规划法则与技术,达到生态安全标准和格局的相互融合。
3.2 干扰分析原则规划
干扰分析能够对生态问题中的过程与原因进行详细的解读。生态问题的解决更加直观。
(1)对干扰程度进行分类, 分为改变过程的、直接影响目标的、间接影响目标的和环境产生压力的类型,这需要在空间上进行定位并分析。
(2)以监测、评价和排除过程作为规划的主要目的,同时分析干扰的层次,以及组成景观层次、群落层次、生态系统层次等。确定干扰性尺度范围,进行相应的规划设计。
(3)把社会经济文化的因素加入干扰分析中,这样更加有针对性。
(4)自然干扰与人为干扰性结合,保持景观生态的异质性,把不利于景观生态发展的排除,使得景观恢复中人类干扰能与安全格局相互发展。
干_分析的规划是将社会经济文化与自然景观生态系统的理论在实践中进行体现,因对生态系统及其影响的因素分析,是个极其复杂而且困难的过程,而用干扰分析生态学,对影响生态安全因子的产生、经过、结果的分析变得简单清晰,所以能对区域安全格局发展产生积极影响。
3.3 格局优化原则规划
景观生态规划有完整和系统的框架,如下。
(1)背景分析。综合考虑区域当中的生态作用、景观生态格局空间关系、人文与自然过程的特点和相应的影响。
(2)整体布局。通过分散与集中的原则,形成一个高度稳定的总体布局模式,用以满足生态规划的要求。
(3)关键地段识别。是在景观生态中具有关键性的作用和价值的部分予以重视,其中包括,生态中的关键点裂点、生物种群的生活环境类型、影响景观发展的重要单元。
(4)空间属性规划。通过生态的角度,对现实存在的景观问题和特点,用整体的布局与目标来对景观进行优化。
(5)空间属性规划。空间属性有如大小、形态、边缘宽度、长度等复杂的边缘属性;廊道的连通性、水文过程的多层网格格、河流通道的缓冲区、空隙的大小位置、道路廊道与缓冲带的位置为主的网络属性。景观格局优化是对环境生态问题,用景观的手段来解决的生态学途径。
3.4 预案研究
预案主要是针对未知的可能性进行某种探索,并且加以实现的方式途径,以系统科学的方式方法帮助决策者顺利解决问题。生态规划上主要以“由上至下”或者是“由下至上”两种不同的方法。预案方法是通过格局优化与干扰分析的规划来实现的,相互影响促进,格局优化作为“由下至上”因子提出各种不同的预案的可能性;干扰优化则是把影响生态安全水平的干扰因子作为“由上至下”因子,提出能适合区域景观生态安全格局的设计需要。这两种因子同时对目标导向和问题导向规划的完美体现,从而能得到一个良好的结果,发挥出二者之间融合的特点与优势。
4 区域生态安全格局设计
生态安全格局设计方法是整合了格局优化、干扰分析与预案分析等方法,分为4个步骤进行。
4.1 景观生态问题的分析与评价
运用GIS、RS技术,对区域景观格局分析、功能分析,干扰源、频率、强度等特点与风险状况,区分区域生态景观问题与格局状况的关系,以及经济社会与生物物种多样性,对生态系统中所存在的功能问题的分析,生态系统中健康状况。都是对区域景观生态安全格局设计中,需要仔细研究。
4.2 安全层次设计与总体规划目标
从区域生态环境问题中所得出相应结果,对生态安全的现实问题与状况进行合理评估,把先前的预案作对比,得出相应的规划设计的整体目标。区域生态安全规划的种类也各有不同,如以人类活动发展居住为主的区域,动植物保护栖息地区域,农业活动发展区域等,都有各自相应的安全指数。
4.3 预案设计
需要把干扰控制对策,社会经济文化对策,对生态功能修复对策相互结合,对将来不同情况下的干扰变化做出准确的预测。保证在有利的干扰和不利干扰的变化中能够进行设计预案。研究中应采用预测模型,空间模拟等方法,对不同状况下所导致的生态安全问题进行对比参照,同时也应当对生态文化经济状况进行评估,等处在不同生态安全方面的预案结果。
4.4 适应性管理
主要是针对区域环境问题的多样性,采取不断完善的理念,对区域内的生态安全格局的方案,进行适应性管理。第一步,应当对方案实施的效果展开分析调查,对监测的结果进行分析评价,其中包含有对动植物的评价、景观生态的评价、社会文化经济的评价、生态系统的评价,也需要对过程中的作用与之前的目标之间的不同做出评价,从中得出的研究成果需要及时反应到设计之中,区域景观生态安全的新问题,区域内的生态文化经济发展的新变化,和区域生态规划中的设计规划的新发展等,都将经过监测和评估,在新的生态安全格局设计方案中体现。所以适应性管理是一个在不断变化、整合的过程,是区域生态安全设计的重要基础。
5 建立区域景观生态安全格局步骤
5.1 “源”的选取
考虑搭配生态安全格局中“源”的确定,主要方式是把需要进行保护的对象或者区域看作“源”。在对现状调查的过程中,不仅可以是单一的物种作为目标,也可以是某个需要被保护发展的区域,都是可以被认为是“源”。
5.2 阻力面的建立
人类活动对空间环境的利用,是被认为是对空间的掌控与覆盖的过程,然而要进行控制需要对克服当中所存在的阻力。阻力面就是反应人类对空间作用所产生影响的趋势。最小阻力面为模型,公式为:
其中f为未知的正函数,反映空间中任意一点的最小阻力与其到所有源距离和景观基面正相关关系[2]。Dij的是物种从源j到空间某一点所穿越的某景观的基面i的空间距离;Ri是景观i对某物种运动的阻力[3]。尽管f是未知量,但是(Dij×Ri)之累积值可以被认为是物种从源到空间某一点的某一路径的相对易达性的衡量[5]。最小累积阻力模型目前已应用到景观生态战略点的判别。
5.3 由阻力面来判别景观空间
根据阻力面的理论,对生态安全格局中发生的景观过程,这些过程包括人类活动、自然活动、生物物种活动等过程,对这些过程进行分析研究,来判断过程中对哪些是景观生态安全有利的与哪些不利的,包含缓冲区、源间连接、射道和战略点等,划定各级的生态安全格局水平等级。
6 结语
区域景观安全生态格局的研究,不仅是对该区域自身生态系统上的安全性研究,也是考虑人类活动不断扩张与大自然之间的矛盾的研究。在区域景观生态安全等级的理论上,进行对不同级别区域的发展,做出了相应的对策与思路,多层次的安全格局是对生态系统安全的多重保证。同时,随着自然与社会的不断发展,对区域景观生态安全格局的研究也会有所变化与进步,管理思路也在不断适应新要求。这也是区域景观生态安全理论,现阶段不够完善,需要不断地进行改造升华。区域景观生态安全格局不是一成不变的标准,人类对于生态的需求是在不断变化的,生态管理的政策也在不断改变。当今生态环境问题的日益严峻,区域景观生态安全的研究是对生态保护与可持续发展一个重要的理论基础。
参考文献:
[1]王云才.景观生态规划原理[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2]官紫玲.福州城市景观生态安全研究[D].福州:福建师范大学,2008.
[3]肖 科.GIS技术在城市景观生态规划中的应用[J].新材料新装饰,2013(7).
篇3
关键词:城市;生态水利;建设
中图分类号:F127 文献标识码:A
收录日期:2015年6月16日
南阳市中心城区随着城市化进程的加快,社会发展和经济增长对水资源需求不断增加,大量工业、生活污水不经处理直接排入河道,造成河水严重污染,水质恶化,使内河呈现“臭气熏天、污水横流、蚊蝇乱飞”的状况,城市内河生态系统遭到破坏。多年来,城市地表水资源成为保护和防治的重点对象,但是南阳市中心城区内河水污染的问题并没有得到有效解决,探析中心城区生态水利建设有重要作用。
一、中心城区河流现状
(一)白河。白河系唐白河流域主要干流之一,发源于伏牛山玉皇顶南麓,流经南召县、宛城区、卧龙区、新野县进入湖北,在老河口与唐河交汇成唐白河,至张湾附近注入汉江。白河全长320千米,流域面积12.5万平方千米。白河自东北向西南穿城区,先后有邕河、温凉河、梅溪河、三里河和十二里河汇入。
(二)内河。内河有8条:河、邕河、汉城河、温凉河、护城河、梅溪河、三里河、十二里河。内河总长度约100公里,其中中心城区总长度约70公里。除邕河有效治理外,其他7条污染严重。邕河位于南阳市东郊,邕河综合治理主体工程以城市防洪为基点,综合考虑绿色生态防洪理念,建设城市防洪体系和水系景观,使工程布局和城市发展总体格局协调一致。工程荣获中国科技咨询协会项目创新奖。温凉河在U阳桥上游入白河,河道断面小,河床淤积,污染严重。梅溪河与三里河在南阳市卧龙路三顾桥处交汇,两河河道断面狭窄,淤积严重,灾情较多,交汇后在雪枫桥上游入白河。
二、中心城区生态水利建设存在的问题
(一)内河污染严重。随着南阳市城市化进程加快和中心城区经济、社会发展,大量工业、农业和居民生活污水、废水无序排放,使城市内河成为中心城区的纳污载体,内河恶臭现象普遍,内河水体生态功能下降,内河水环境质量恶劣。
(二)内河生态环境用水短缺。南阳市城市框架拉大和经济发展,导致城市水资源紧缺、城市水生态环境恶劣等一系列问题的产生。城市用水量剧增直接导致城市经济用水对河流生态环境用水的挤占,加剧了城市内河水生态环境质量的退化。
(三)内河生态系统破坏严重。一些强制性修复内河河道的工程措施,致使原本属于河流“曲折蜿蜒”的形状等许多生物赖以维持生存的自然特征消失。对内河人工裁弯取直、河道硬质衬砌等工程措施,改变了内河的自然水循环过程,降低了河道与生态系统其他成员之间的流通交换,致使河流所在区域的局部生态系统瘫痪。加之内河水生态环境用水被挤占,内河容纳沉淀的污染物增多,这些方面的共同作用造成内河生态系统退化。
(四)内河被盲目填占,水面减缩。由于南阳市中心城区土地资源比较紧张,8条内河水面均被人为侵占或缩窄,导致城市内河水域面积急剧减少,造成内河天然调蓄功能严重萎缩,增加了城市内涝发生的几率。
三、中心城区内河生态水利建设重点
(一)内河水生态修复工作。内河水生态修复要适应流域水生态系统状况。一个健康的内河水生态系统是城市得以安全运行的基础保障。要结合城市内河行洪、排涝的功能和特点,积极采用生态水工学等现代先进的科学和技术手段,分期分批、因地制宜的实施内河生态修复,将单一的水工结构转向多功能的环境景观结构。
(二)内河生态河堤建设。内河堤防建设要从防洪排涝向兼顾水生态功能方向转变,在首先保障城市防洪排涝安全的前提下,要遵循生态系统的稳定性,更多地考虑生态型河道护岸,以适应生物生存。
(三)坚持“人水和谐”的理念。从人对河流景观的休闲娱乐、审美等要求的角度出发,生态工程建设和景观建设要同时进行,要更多地考虑内河的城市血脉作用。
(四)水文化建设更为重要。文化作为一个地区文明的标志,它是凌驾于城市硬件设施基础之上的无形资产。中心城区内河水文化厚重,需重视挖掘开发。
四、中心城区内河生态水利建设方法
(一)采用景观生态学基本原理。依据景观生态学的原理,在内河两岸建立绿色廊道,对现有内河尽可能保持原有的宽度和自然的状态,还要建立植被缓冲带,替代人工砌岸,使之成为具有栖息地、生物廊道、水岸过滤带、生物堤等多种生态功能的生态河道。内河两岸要建设线状、带状植被廊道,构建多级绿色廊道网络格局。这样不仅防止水土流失,而且还起到生物迁徙通道的作用。
(二)开展内河综合治理。综合利用生态系统理论、水利工程、景观工程和水文化工程等科学技术方法,结合内河河段功能需求的不同,结合城市规划和区域规划,有针对性地采取治理措施,全方位地进行综合整治,以恢复和提高内河的综合功能。
(三)修复内河的天然形状。也就是开展所谓的“多自然型河流”建设。内河的生命只有回归到自然状态下才具有真正强大的活力。因此,当今的内河治理工作,在保证中心城区防洪和排涝安全的前提下,恢复内河本来自然面貌。
(四)维护内河生态系统。遵循自然规律,根据生物群落演替理论,通过物理、化学和生物等技术手段,控制待修复生态系统的演替方向和演替过程,把退化的生态系统修复或重建到既可以最大限度地为人类所利用,又保持了系统的必要功能,并使生态系统达到动态平衡。为此,要深入调查生活在其中物种的生活习性,利用内河水流特性及生长在其中的生物来改变水环境,进而对整个生态系统起到调控作用。
(五)利用城市水文循环过程修复生态系统。积极利用水文循环过程来达到修复生态系统的目的。要把握人与自然和谐相处的治水理念。首先,有回归自然的治水思想,修复和提高河道的基本功能,维护水生物的多样性和生物链,以提高水体的自然净化能力;其次,在内河整治工程实施中,结合中心城区实际和内河现状,合理选择内河河道护岸的结构形式,尽可能维持内河河道天然断面形状,尽可能采用自然土质岸坡,为水生动物、植物的生长、繁衍、生息创造自然条件,维护内河生物多样性的自然环境,使水生动植物成为水体的主要净化器。
主要参考文献:
[1]林素彬.深圳河治理工程规划思路及效益分析[J].水利水电技术,2015.2.
篇4
关键词湿地保护;湿地生态恢复;技术
湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础。保护湿地以及湿地生态的恢复,对于维护生态平衡,改善生态状况,实现人与自然和谐,促进经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。
1湿地保护技术
由于湿地处于水陆交互作用的区域,生物种类十分丰富,仅占地球表面面积6%的湿地,却为世界20%的生物提供了生境,特别是为濒危珍稀鸟类提供了生息繁殖的基地,成为众多珍稀濒危水禽完成生命周期的必经之地。
一个系统的面积越大,该系统内物种的多样性和系统的稳定性越有保证。因此,增加湿地的面积是有效恢复湿地生态系统平稳的基础。严禁围地造田,对湿地周围影响和破坏湿地生境的农田要退耕还湿,恢复湿地生境,增加湿地面积[1]。湿地入水量减少是造成湿地萎缩不可忽视的原因,水文条件成为湿地健康发展的制约因素,需要通过相关水利工程加以改善,增加湖泊的深度和广度以扩大湖容;增加鱼的产量,增强调蓄功能;积极进行各湿地引水通道建设,以获得高质量的补充水源;加强水利工程设施的建设和维护,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,减少泥沙淤积;恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水,提供野生生物栖息地。
2湿地生态恢复技术
湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用[2]。根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复技术可概括为以下3个部分:一是湿地生境恢复技术。湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。湿地的基底恢复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。湿地水状况恢复包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。二是湿地生物恢复(修复)技术。主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。三是生态系统结构与功能恢复技术。主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。
退化湿地生态系统恢复,在很大程度上,需要依靠各级政府和相关部门重视,切实加强对湿地保护管理工作的组织领导,强化湿地污染源的综合整治与管理,通过部门间的联合,加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量,控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响,大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放,有条件的地区应推广养殖废水土地处理。
植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料,它能直接吸收利用污水中的营养物质,对水质的净化有一定作用。目前,在人工湿地植物种类应用方面,国内外均以水生植物类型为主,尤其是挺水植物。由于不同植物种类在营养吸收能力、根系深度、氧气释放量、生物量和抗逆性等方面存在差异,所以它们在人工湿地中的净化作用并不相同。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类,还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种类,尽可能的做到一项投入多处收益。研究认为,用于人工湿地系统的植物种类应具备以下特征:①有生态接受性,例如,不能对周围的自然生态系统的生态和遗传整体性产生显著的杂草威胁和疾病灾害;②对当地的气候和病虫害具有耐受性;③对污染物和高度富营养化水具有耐受性;④在湿地环境,能够繁殖、建群、扩展和生长;⑤有较高的污染物去除能力,能直接吸收和贮存,或者通过促进微生物的转化作用发挥间接作用[3]。
3湿地重点攻关技术
要加强湿地保护,恢复湿地功能,制定出湿地保护规划。运用环境学、生态学多学科理论和“3S”等先进技术,在查清湿地资源的基础上,建立湿地资源信息数据管理系统和湿地监测系统,及时跟踪和掌握湿地变化动态,开展湿地分布和演变规律、湿地生态系统结构和功能、退化湿地的恢复和重建、湿地水旱灾害、污染等方面的研究,为湿地的科学管理和保护、利用提供科学依据。重点攻关的技术有以下几方面:
(1)湿地退化机理与生态恢复机制。借鉴国外成功经验,建立一套适合我国国情的湿地生态恢复研究方法和技术。加强湿地生态系统结构、功能及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制研究,湿地生态系统生产力、恢复力、演替规律、可持续性研究,湿地的环境功能及人类活动对湿地资源与环境的影响研究,不同干扰条件下湿地生态系统的受损过程及其响应机制研究,湿地生态系统退化的景观诊断及其评价指标体系研究,湿地生态系统退化过程的动态监测、模拟及预报研究等[4]。
(2)城市湿地公园建设技术。城市湿地公园是指利用纳入城市绿地系统规划的适宜作为公园的天然湿地类型,通过合理的保护利用,形成保护、科普、休闲等功能于一体的公园。城市湿地公园建设技术研究内容包括城市湿地水系统生态修复技术、城市退化湿地生态修复植物种类筛选、城市退化湿地高效生态修复模式、城市湿地修复生态工程示范关键技术等。
(3)红树林保护与发展关键技术。为提高沿海防护林的总体功能,使林业在解决国家生态环境危机,提高自然环境品质,保护经济建设,维护社会稳定的深层次矛盾中发挥更大作用,国家林业局启动了红树林保护工程。这是继湿地生态系统保护工程以后,我国生态环境建设事业的又一重大拟行举措,也是海岸带林业建设新亮点。今后,需积极开展红树植物引种扩种技术、红树林植被恢复技术、沿海防护林建设中半红树植物营造技术、监测外来引进种对红树林湿地生态影响与生态安全等研究;在红树林湿地生态系统恢复过程中,加强红树植物对潮汐水位适应能力的研究,确定各树种的淹水临界时间;开展红树人工林生态恢复过程中的综合定位研究。
(4)退化湿地生态系统恢复技术。湿地被誉为“地球之肾”。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分,对经济社会发展发挥着越来越大的作用。应针对不同类型的退化湿地生态系统,开展湿地生态系统恢复关键技术、湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术、物种与生物多样的恢复与维持技术、湿地治污生态修复技术等研究;选取各种类型退化湿地的典型代表,进行生态恢复示范研究。
4参考文献
[1] 陈国富,吴黎明.浙江林业生态建设与治理模式[M].北京:中国林业出版社,2001.
[2] 冯宗炜,王效科,吴刚.中国森林生态系统的生物量和生产力[M].北京:科学出版社,1999.
篇5
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6
关键词:米槠天然林;强度择伐林;物种多样性
中图分类号:S718
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)12016303
1引言
20世纪60年代至80年代初我国南方各林区常采用强度择伐方式进行森林采伐,即择伐其中粗大树木。这种经营方式,对森林生态环境和林地持续的影响研究资料较少。
为此,试图通过福建省南平市延平区塔前乡石城村80年代初天然米槠林强度择伐迹地上开展研究,本项研究对于恢复中亚热带地带性植被,保护生物多样性,维护生态系统平衡,都具有重要的意义。
2材料与方法
2.1调查区概况
调查区位于福建省南平市延平区塔前镇石城村(东经118°02′,北纬26°36′),属亚热带海洋性季风气候,延平区雨量丰富,全年多年年均降水量在1000.5~2093.9 mm,年均气温19.3℃,年均相对湿度78%,样地前身系以米槠为主的天然米槠林,平均海拔高450 m左右,坡度25~35°,坡向南,母岩为花岗岩,土壤为厚度大约1m。
该群落20世纪80年代初以“拔大毛”形式择伐,同时选择一片地形位置相似未经干扰天然米槠林作对照。
2.2研究方法
强度择伐米槠林迹地中连续设立3个20 m×20 m标准地,计1200 m2,每个标准地内划分16个5 m×5 m小样方,共48个。调查小样方内乔木、灌木、草本和藤本的种类、个体数、直径和高度,以小样方为统计单位,分别计算种的多度、频度、优势度、重要值和物种多样性指数等,本文对该群落物种多样性进行研究。
3结果与分析
3.1米槠天然林和强度择伐林种类组成
根据统计(表1)天然林45科75属108种,强度择伐林40科62属99种,三大类群中,蕨类植物天然林(5科5属5种)少于强度择伐林(6科7属7种);裸子植物天然林仅1科1属1种,为松科Pinaceae松属Pinus马尾松P.masoniana,而择伐林1科1属1种,为杉科Taxodiaceae杉属Cunninghamia杉木C.lanceolata;被子植物天然林(39科69属102种)多于人工林(33科54属91种),其中天然林双子植物为34科61属89种,而强度择伐林双子植物为29科49属82种,天然林单子植物为5科8属13种、而强度择伐林双子植物为4科5属9种(表1)。
3.2科、属、种比较分析
天然林和强度择伐林共有的科34个,仅限于天然林的科11个,仅限强度择伐林
的科6个;天然林和强度择伐林共有的属45个,仅限于天然林的属23个,仅限强度择伐林的属10个;天然林和强度择伐林共有的种77个,仅限于天然林的种33个,仅限强度择伐林的种10个,天然林超过6种以上的科6个,占该群落总科数的13.3%,3~5种的科8个,占该群落总科数17.7%,1~2种的科31个,占群落科数69%;而强度择伐林超过6种以上的科4个,占群落总科数10%,3~5种的科8个,占群落总科数20%,1~2种的科28个,占该群落总科数70%。
这说明天然林和强度择伐林共有科属种较多(表2),各科含种数目的比例基本相等。
3.3物种多样性比较
(1)乔木层物种多样性从表3可看出,米槠天然林乔木层第一亚层至第三亚层物种多样性指数(Dsh)呈梯度增高,分别为1.28、1.39、3.68;从均匀度(Jsh)上看,从第一亚层至第三亚层亦呈增加趋势,分别为0.52、0.73、0.78;而生态优势度(C)正与物种多样性指数(Dsh)和均匀度(Jsh)相反,从第一亚层至第三亚层呈递减趋势,分别为0.49、0.45、0.22。
这反映出乔木第一亚层优势种明显,而第三亚层物种多样性高。另从标准地调查资料可以看到,天然林乔木第三亚层枯立木最多,表明这一层不但物种多样性高,各个体间对资源的竞争也最为激烈。而强度择伐林乔木于天然林第三亚层,分别为0.78、0.83、0.28。
(2)灌木层物种多样性指数(Dsh)、均匀度(Jsh)、生态优势度(C)米槠天然林灌木层,虽然种类和个体多于强度择伐林,但二者多样性指数基本相等(表3),天然林分别为4.46、0.84、0.05,强度择伐林分e为4.51、0.76、0.06。
(3)草本层物种多样性指数(Dsh)、均匀度(Jsh)、生态优势度(C) 米槠天然林草本层种类和个体少于强度择伐林,而多样性指数天然林高于强度择伐林(表2),天然林分别为3.71、0.86、0.04,强度择伐林分别为2.21、0.65、0.04。
(4)层间物种多样性指数(Dsh)、均匀度(Jsh)、生态优势度(C)层间植物种类和个体数二者近相等,而物种多样性和均匀度天然林高于强度择伐林(表3),天然林分别为4.36、0.69、0.09,强度择伐林分别为2.77、0.56、0.23。表3中:
Dsh=∑Pilog2Pi;
Jsh=logN-1/N∑nilogni/logN-1/N[α(S-β)logα+β(α+1)log(α+1)];
C=∑Mi(Mi-1)/[M(M-1)]。
式中N为所有种的个体总数、Pi为第i种个体总数中出现的概率、Ni为第i个种的个体数、S为总种树、α=(N-β)/S、β为N被S整除后的余数,M为取样中所有植物的重要值总数、Mi为S个种中i种的重要值百分率。
4结语
通过设置临时标准地对福建省南平市延平区塔前乡石城村天然米槠林强度择伐后20多年生米槠群落进行群落组成和物种多样性的研究。
结果表明:米槠天然林乔木层第一亚层至第三亚层物种多样性指数(Dsh)和均匀度(Jsh)呈现梯度增高,而生态优势度(C)正与此相反呈递减趋势。
天然米槠林科属种数较强度择伐林为多;它们的共有科、共有属和共有种较多,分e为34个科、45个属和77个种;强度择伐林乔木层层次分化不太明显,仅一层,该层物种多样性指数接近于天然林第三亚层,其它层次物种多样性指数天然林都高于强度择伐林。
通过以上分析,从中说明强度择伐属于中等干扰。
参考文献:
[1]
张光富,郭传友. 恢复生态学研究历史[J]. 安徽师范大学学报(自然科学版),2000,(23)4:395~398.
[2]陈利顶,傅伯杰.干扰的类型、特征及其生态学意义[J].生态学报,2000(4):.
[3]章家恩,徐琪. 恢复生态学研究的一些基本问题探讨[J]. 应用生态学报, 1999,10 (1):109~113.
[4]宋永昌,张绅,王献溥,等.浙江泰顺县乌岩岭常绿阔叶林的群落分析[J].植物生态学和地植物学丛刊,1982,6(1):14~35.
[5]余作岳、彭少麟主编.热带亚热带退化生态系统植被恢复生态学研究[M].广州:广东科学技术出版社,1996:1~35.
[6]任海,彭少麟. 恢复生态学导论[M]. 北京:科学出版社,2001:14~35.
[7]彭少麟. 恢复生态学与植被重建[J]. 生态科学, 1996,15(2):30-31.
[8]马克平.生物群落多样性的测度方法.生物多样性研究的原理与方法[M].北京:中国科学技术出版社,1994:141~165.
[9]徐化成.景观生态学[M].北京:中国林业出版社,1996:72~75.
[10]焦居仁. 生态修复的要点与思考[J].中国水土保持, 2003(2).
[11]王刚,赵松岭,张鹏云,等. 关于生态位定义的探讨及生态位重叠计测公式改进的研究[J].生态学报,1984(2).
[12]包维楷,刘照光,刘庆. 生态恢复重建研究与发展现状及存在的主要问题[J].世界科技研究与发展, 2001(1).
[13]章家恩,徐琪. 恢复生态学研究的一些基本问题探讨[J].应用生态学报, 1999(1).
篇7
关键词:生态整治; 生态治河
1 引言
大山陂河位于深圳市坪山新区坪山街道境内,为汤坑水的一级支流、坪山河的二级支流。大山陂河发源于卦神山,上游已建有矿山水库和大山陂水库,现状的大山陂河河道,起自大山陂水库主坝坝脚,经坪环村后在坪葵公路大桥附近(坪山公园)汇入汤坑水后注入坪山河干流。该区域近几年来经济发展迅速,特别是工业的发展,带来经济高速增长和人口的急速膨胀,与此同时也带来了河道水环境质量的下降。在经济发展过程中,推山平地,挤占河道用地,水土流失,导致河床堵塞,加之河道年久失修,阻水建筑物较多,导致河道断面越来越小,流水不畅。
随着大运会的主办权花落深圳,各项基础设施建设已陆续进行。大运会在大山陂河上游设有分会场馆,因此该工程实施的意义不再局限于本身水环境的改善,更关乎深圳向世界展示面貌的问题。
同时,随着经济的发展,人们对水环境的要求也越来越高,但现状河道基本为排污通道,与人们的要求相差甚远,现状该段河道及其周围环境“脏、乱、差”现象也与上游正在修建的大会运场馆优美环境格格不入,亟需治理。另外,随着河道治理理念的发展,城市河道不仅需要起到防洪排涝的作用,同时需要给人们提供休憩平台,给人们以亲水空间,因此,生态、景观河道为人们所渴望,也是河道现代水利的发展方向和目标。
2 河道现状
大山陂河位于深圳市龙岗区坪山街道坪环村内,由南向北流,流经坪环工业区、坪环学校、大万世居,最后在坪葵公路大桥附近(坪山公园)汇入汤坑水后再注入坪山河干流。河道上游为自然风景区,两岸土地闲置,自然风貌较好,现该区域已被规划为深圳2011年世界大学生运动会坪山分会场管(篮球场)区,目前正按新的规划改造开发;河道中上游段穿过坪坏工业区,两岸均为工业厂房区,两岸空间较小;河道中下游为自然河段,两岸为居民生活区,自然风貌保留较好,两岸有一定的释放空间。
大山陂河属山区性河流,上游建有矿山水库和大山陂水库,拦蓄了上游洪水,对减少中下游的洪水灾害起到了一定的作用。现有的大山陂河老河道,宽5~10m,深2~4m,除中游470m(1+083.0~1+553.0)的河段已整治过外,其余均为天然河道,河道弯曲多变,宽窄不一,河岸参差不齐,局部崩塌,完全处于自然状态;古老的大山古陂已破败不堪,陂前填埋物已高过陂顶;已整治过的河段严重渠化,均为矩形断面,浆砌石挡墙结构,经现场查勘,玉泉桥~横坪公路桥(1+083~1+195)段河道挡墙已破损局部坍塌,已不能再正常使用,1+195.0~1+553.0段河道挡墙结构保留较完整,现状质量较好,能继续使用,但不满足生态景观要求。整条河道河底淤积严重,部分河段断面过小,无法满足50年一遇行洪能力的要求。
3 整治思路
大山陂河生态整治按照以下思路及内容进行治理:
1) 截污治污—通过布设沿河截污管,减少入河污染量,削减河道外在污染源,减少入河污水,为河道恢复生态打下扎实的基础。
2)建挡水构筑物补水—通过新建滚水坝,保留原水陂等措施,形成河道景观水体,满足河道生态基本的基流要求;充分利用大山陂水库的有利条件,通过补水增容等措施,增大河道水环境容量,提高河道纳污能力,加强河道水体交换。
3)水质净化—避免景观水体出现富营养化问题,达到景观用水要求,满足市民近水、亲水要求。
4)生态河治理—在满足河道防洪功能的基础上,对河道形态及河床护岸进行修复治理,加强河道与周围地下水环境、土壤的水体交换,营造水生动植物多样性生存空间,加强河道自净能力,维持河道生态的动态平衡。
5)景观绿化—构筑丰富的滨河区活动空间,完善河流的服务功能,建立人工绿地生态系统、自然植被生态系统、观光生态系统以及调和型生态系统,提高环境质量,构筑全市基本的生态系统,保障城市整体生态环境稳定。
本次河道的综合整治通过防洪治理、生态护岸、水质净化及景观绿化等工程措施及相应的管理手段,实现河道“水清、面洁、岸绿、景美”的目标,恢复河道的生态功能,创建优美的滨水空间。
4 整治方案
4.1堤线布置
从该段河道现状的形态来分析,该段具有天然河道的特征,弯曲自然,具有浅滩、深潭的结构。因此,从现代生态治河理念出发,应按照满足近自然河道生态修复的要求,尊重河道的自然形态,恢复河道生境。本次堤线布置在满足河道防洪标准的前提下,尽量维持原有河道自然形态,保留现有河堤走向,保持河道的曲线美观。两岸堤防的总长度约为3.7km。
4.2堤岸防护
大山陂河大部分河段(0+000~0+944,1+544~1+815)为斜坡式堤岸形式,其中下部坡面高程(景观水位以下)临水侧受水浸泡时间长、水位涨落、波浪的侵蚀作用强烈,发生机率频繁,考虑生态护坡做法,宜采用抛石、仿木桩、生态工程袋、蜂巢格网石笼等。本次设计采用仿木桩、蜂巢格网石笼、抛石的护脚形式,并在背侧设置防渗反滤层,抵抗水流冲刷,增加地基承载力,减小地基变形和滑动,有效防止堤内渗水携带土粒而造成土堤出现孔穴现象,危害堤防安全。而且同时可形成适合生物生存的栖息空间,并可与周边景观植物相互配合,相互辉映,相得益彰,逐步形成河流健康的生态系统。
上部坡面受水力冲刷机率相对较小,同时也是沿河景观的重要组成部分,人流大部分在该部分参与。因此该边坡上可采用生物措施与工程措施相结合的防护方法进行。在坡面利用生态工程袋结合生态景观培植的乔木、灌木和草皮形成多层次景观,并起到固土、规避、美化及滞留坡面雨水颗粒垃圾作用。
4.3污水治理
要使大山陂河实现水清岸绿的目标,成为市民滨水观赏景观的生态休闲场所,必须对流入河道的污水实施沿河截污,消除污染,改善河道内水质。
本次河道整治中的污水治理主要是结合两岸截污管的布设,在截污管未沿河道两岸边布置的河段设置雨、污水收集管及检查井,将遗留污水及部分初期雨水收集后接入截污干管内,尽量避免两岸污水排入河道内,并在河道内种植水生植物,采用生物措施对河道内的残留污水进行处 理,以净化河道水质。
4.4生态绿化
根据河流现状情况,运用以人为本、人与自然和谐相处的理念,恢复生态系统,形成河流生物廊道,营造人与自然和谐共处的河流生态景观。河流是典型的具有自然生态系统的区域,保护河流生态系统,恢复生物多样性,使河流成为城市中一个具有自然结构,符合大地肌理的自然生态系统,并留取必要的保护土地,使其减少不必要的破坏;以人为本思想,建立人与自然和谐相处的环境。在保护河流生态系统的前提下,在人可到达的岸边,建设一定的适宜人类一定活动的场所,让人在不破坏河流自然生态系统的前提下,充分享受美好的河流生态景观。
在大山陂古陂附近,规划一处湿地公园,分为水生植物区、水陂跌水区和生态休闲区三大区块进行设计,通过完整的游览路线把各个景区组成一个有序的湿地系统和游览系统。植物配置在现状基础上再因地制宜地增植适当的乡土植物。形成空间开敞,植物景观丰富,具有湿地特色的景观生态园。
河道左岸空地规划一处生态休闲公园,包括入口广场、戏水广场、篮球场、休息亭、亲水平台、花架走廊、运动器械、走道铺地、下河阶梯、汀步等。保留现状完好成型的荔枝树,增加树种,以达到对现状最少的破坏。设计以戏水广场为中心点,交通系统清晰可见。由于和大运会紧密相连,因此在该区域设置部分运动设施,给附近居民在休闲散步的同时还可以锻炼身体。建设良好生态环境,创造城市绿色生活,还居民以健康,推动城市生活质量的持续改善。?
5结语
本工程既属于社会公益性建设项目,同时也是深圳世界大学生运会的基础设施之一,工程实施后,可进一步降低当地的洪涝损失,改善河道水环境质量以及提升沿岸人民生活质量,在进行河流生态功能修复的同时,也可创造出与周围环境相协调的美丽的河流景观,将在大运期间以全新的面貌展现在世界各国人民的眼前,有助于提升深圳在世人心目中的形象和地位。
参考文献
[1] 王雪, 田涛, 杨建英, 吴敬东, 段淑怀。城市河道生态治理综述【J] 。中国水土保持科学,2008.10,6(5):106-111
篇8
关键字:生态系统; 公路建设; 分析
Abstract: economic development needs of the auxiliary traffic construction, traffic construction also will greatly promote national economic development. In the traffic construction force of increasing year by year, but also affects the perimeter of the ecological environment and landscape distribution, some areas of the ecological system in the highway construction and use produced during change. In this paper, the different regions of the natural environment and highway construction condition analysis, respectively, according to different characteristics of natural environment put forward reasonable measures to protect the ecological system.
Keyword: ecological system; Highway construction; analysis
中图分类号:S891+.5文献标识码:A 文章编号:
生态环境时人类生存的基础,良好的生态系统不仅可以净化空气水质、调节气温,还能降低噪音污染、防震减灾。随着我国经济的高速发展和基础设施的不断完善,生态环境破坏已经成为一个不可忽视的重大问题。而生态环境与公路建设尤其是高速公路建设又有着越来越紧密的联系,随着我国高速公路的大规模建设,对周边生态环境和景观结构造成了极大地影响,植被退化、水土流失、环境污染加重等问题日趋严重。可见对公路建设尤其是高速公路建设与周边生态系统变化的科学分析尤为重要。
山区公路建设与生态系统保护
随着我国新时期对西部地区交通建设的进一步加强,西部地区正迎来公路建设的新。而我国西部地区多为山区(山地、丘陵和地形崎岖的高原),生态环境脆弱,以往的山区公路建设已经引起生态系统的退化,加之短时期内大规模公路建设,必定引起生态环境退化,进而引发大量环境问题。为保护我国西部山区生态环境,必须对公路建设周边的生态系统特征深入研究分析,并对生态承载力度科学评估,为在建及处于营运期的公路周边生态环境保护提供科学依据,并为拟建公路的规划、设计和周边生态系统的养护措施提供一定的依据和参考。
山区公路建设对生态系统的影响
周边植被面积及密度明显减少;
动物栖息地减少,动植物物种减少,生态平衡遭到破坏;
水土流失,可种植土壤面积减少;
破坏原有自然景观及历史遗迹;
施工过程中产生的废水、废气、废渣对周边空气及水质造成污染;
施工过程中的噪音影响动植物生长。
山区公路建设对生态系统的影响产生的原因及应对办法
1、未深入分析建设公路周边生态环境特点及生态承载力情况。应在建设前期对周边生态系统特点及生态承载力进行科学分析,以调整公路建设及营运的各项指标;
2、对公路建设周边生态环境保护没有足够的重视,存在“先破坏,后治理”的思想。要知道脆弱的生态环境一旦受到破坏,就很难恢复,山区生态系统更是应该防范在先,时时治理。
3、对公路建设区域周边生态环境没有统一科学的保护措施。应明确建设公路路段生态环境及区域生物种群情况,严格根据当地实际情况及公路建设统一保护措施对周边生态环境进行保护和治理;
4、建设期为对相应的生态系统维护措施有效执行。要加强建设期间施工人员和管理人员对相应生态系统保护措施的有效执行,确保周边生态环境不因执行错误和执行漏洞遭到影响;
5、生态保护技术工艺落后、单一。应研发和引进有效的生态环境防护技术和工艺,确保不做无用功。同时注重生态保护的地域性,采用适合当地生态环境的绿化方式,选用相应的植物,而不是“整齐划一”地进行简单生态保护。
荒漠区公路建设及生态系统保护
我国荒漠面积最大的省区是新疆。新疆生态结构单一、生态环境脆弱,加之新疆荒漠类型错综复杂、病害多,使其相比其他地区更易受公路建设的影响而遭到破坏。对以新疆为主的荒漠区公路建设周边的生态系统研究和保护具有极为重大的意义。
(一)荒漠区环境特点及公路建设特点
1、荒漠区气候干旱、土地贫瘠、植被单一且分布稀疏,生态系统结构单一、环境稳定性差,极易受到公路建设的影响而出现环境退化、生态系统失调等问题,且反过来会影响公路的长期、安全营运,引发滑坡、泥石流和山洪等公路交通地质灾害。
2、荒漠区公路建设环境特点
(1)公路建设领域生态环境脆弱,植被稀疏,在公路周边开展生态恢复和生态建设难度高;
(2)荒漠区域公路建设缺乏水资源,难以供应公路建设过程所需水量,公路建设在缺水情况下艰苦进行,产生的尘土反过来又对环境造成污染;
(3)荒漠地区土质类型多而复杂,公路建设需要针对性地解决不同土质对应的路基问题;
(4)公路养护任务和环境保护任务艰巨。
(二)荒漠区公路建设对生态系统的影响
使荒漠区原本不高的植被覆盖率降低;
造成大气污染;
使水质、土质发生改变;
水土流失、边坡稳定性差;
更易引发灾害;
影响荒漠区动植物物种分布和生存环境,破坏地区生态平衡。
(三)荒漠区公路建设对生态系统的影响产生的原因及应对办法
1、公路建设过程中需要砍伐树木、缩减草地面积、破坏植被和景观结构,对周边生态环境产生不利影响。在公路建设过程中应尽量避免占用草地、砍伐树木等破坏绿色植被的方式。同时鉴于荒漠区野生动物分布少、珍稀物种种类相对多的特点,在建设途中应根据不同动物特点和生活习性设置野生动物保护区,并在保护区周边设置警示牌、减速标志、安排专人负责巡查监督;
2、公路建设过程中将丘陵等地区路基挖成人工地形,破坏原有自然地形,从而引发水土流失、泥石流等问题。建设过程中不要轻易挖动原有土壤,避开灾害易发区;
3、公路建设环境保护制度不健全、工作人员环保意识淡薄。应制定荒漠区公路建设的生态环境保护制度,加强对施工人员的环保宣传和教育,使其对公路建设中的环保问题的重要性有清醒的认识。
高寒草原公路建设及生态系统保护
青藏高原是我国主要的畜牧业基地之一,也是我国主要的高寒草原分布地。近年来,由于人类缺乏科学性的滥用资源,致使青藏高原的环境不断恶化,甚至使原来产草量很高的高寒草甸退化为毫无经济价值和生态价值的“黑土滩”。而人类的这些危害性的行为中公路建设是对其影响最大的。以高寒草原地区公路建设为切入点,对生态环境的保护采取一定措施,是改善和保护高寒草原地区生态系统的有效方法。
(一)高寒草原地区生态系统状况
高寒草原地区在公路建设前的地上地下生物量分布情况是地下生物量大、地上生物量小,而进行人工植被恢复的生物分布量是地下生物分布量远低于原先地下生物分布量、地上生物量又远远高于天然环境下的地上生物分布量。显然,经人工恢复后的植被远不及天然植被分布合理、状态稳定,也就是说,即使人工对路周生态环境进行恢复,还是远远不能使其恢复到以前的生态效果。还有一方面也能说明人工恢复生态环境效果差,原先天然状态下的高寒草原物种群落主要是青藏苔草、高山蒿草等多种群的优质、稳定植被,而经人工进行生态恢复后的植被种群只有少量的上述植被,大多植被知识杂草和毒草,这种恢复后的生态环境不仅生物种群质量低,而且构成的生态系统并不稳定,更易受人类活动及外部的影响,随时都有退化的可能。
(二)高寒草原公路建设地区生态环境的保护与治理
1、提高对高寒草原生态保护的认识
作为我国一种珍稀资源,高寒草原对我国环境及资源影响甚大。它的退化和失衡应引起我国社会尤其是公路建设界地高度警醒,应该认识到高寒草原生态系统一旦失去平衡,是很难恢复的。
2、尽量减少公路建设过程的生态破坏面积
要吸取以往公路建设教训,在施工过程中避开植被密度大的地区,并在挖动土壤是严格控制挖动规模,不可随意乱挖、乱取。
3、有效利用施工中挖动的天然植被
将施工工程中挖取的天然植被移植到边坡等环境扰动区域,同时做好植被养护工作,时扰动区的环境尽快得到改善,早日恢复。
4、加强公路建设生态保护的过程管控
应不断加强公路建设中生态保护的环节和质量把控,进一步落实生态环境的保护和改善工作。
参考文献:
[1] 赵艳纳.高速公路路域生态景观恢复技术研究[D].长安大学,2009.
[2] 吕鑫,李玉梅.植被护坡的设计选择[J].黑龙江科技信息,2012,(12):278-278.
[3] 朱明荣 .论高速公路边坡植被防护工程存在的问题及建议[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(31).
篇9
1 概念和内涵
1.1 海洋生态补偿
海洋具有整体性、流动性等特点,这些特点决定了海洋生态环境破坏或者海洋生态建设都具有很强的外部性。即:一片海域的环境资源破坏会损害周边海域环境和经济利益,生态破坏的后果需要由周边海域分担;另一方面,一片海域的生态环境的保护和建设可以增加周边海域的环境和经济利益,生态环境建设者无法独自享有生态保护和建设的成果。在海洋环境资源利用和保护方面,类似的外部性普遍存在,并导致环境和经济利益关系的扭曲,增加了海洋生态保护的困难,损害了利益相关者之间的和谐。海洋管理同样需要建立海洋生态补偿机制来调整相关利益关系。从政策角度,可以把海洋生态补偿定义为:“以促进海洋环境保护和资源开发协调发展,实现海洋可持续开发利用为目的,运用政府和市场手段激励海洋环境资源保护行为,调节海洋环境资源利益相关者之间利益关系的公共制度”。
1.2 生态系统方法
生态系统方法是一种以科学为基础保护和管理自然资源的全面方式,是一个按照生态学原理和可持续发展的原则,对生态系统管理进行思考和制定行动计划的框架。在研究或实践中,生态系统方法被赋予多种不同的定义。《生物多样性公约》认为,生态系统方法是土地、水和生物资源综合管理的战略,是促进它们的保护和可持续利用的一种公平的、科学的方法,这种方法能重视生物组织结构、有机体的基本过程、功能及其与环境的相互作用等多方面。在海洋管理领域,美国海洋和大气管理局(NOAA)则认为,生态系统方法为海洋和海岸带管理决策提供了一个综合框架,与传统的基于单个物种或者单一问题的分散管理不同,运用生态系统方法的海洋管理综合考虑了相关的生态、环境、经济、社会等多方面因素,特别是影响海洋资源利用的人类因素。
1992年里约热内卢地球峰会上,生态系统方法被作为生物多样性保护的基础概念正式被提出,并在生物多样性公约(CBD)和世界自然保护联盟(IUCN)等组织的积极倡导和推动下,迅速成为研究和管理实践的热门。海洋为实施生态系统方法提供了比陆地更多的机会,生态系统方法在海洋管理中,特别是在海洋渔业管理中,得到了更多重视。美国、加拿大、澳大利亚和欧盟等国家均在各自的海洋政策中明确提出实施生态系统方法,运用生态系统方法已经成为海洋管理未来发展的大趋势。
2 在生态系统方法框架下构建海洋生态补偿运行机制
2.1 构建生态补偿机制是实施生态系统方法的要求
2000年《生物多样性公约》缔约国大会上提出了实施生态系统方法的12条原则,其中的4条原则与生态补偿直接相关:
(1)生态系统管理者必须认真考虑和分析管理行动对周边生态系统的实际和潜在影响。这条原则强调应充分认识资源开发利用的外部性问题,即实施生态补偿的缘由。
(2)应在经济背景下理解并管理生态系统,包括a、减少不利于生物多样性保护的市场扭曲现象;b、运用奖励措施,促进生物多样性保护和可持续利用;c、尽量使生态系统的成本和生态效益内部化。这条原则明确表达了采取必要手段纠正因外部性导致的利益关系扭曲,促进资源可持续利用的生态补偿思想。
(3)管理决策应该考虑所有利益相关者的选择,特别是当地的居民和社区的权利应该被公平和公正的考虑。此原则涉及了补偿主体和补偿对象范围界定问题,无论补偿主体还是补偿对象都是利益相关者。
(4)在适当的空间范围上实施生态系统方法,其地域范围应反映生态特征而不是行政范围,通常包括从流域到海域的广阔地域。这条原则为界定补偿主体和补偿对象的空间范围提供了参考。
从这4条原则可以明确的看出,实施生态系统方法要求运用生态补偿手段。
2.2 构建海洋生态补偿机制需解决的基本问题
构建生态补偿机制需要解决三个基本问题:一是界定生态补偿主体和补偿对象,二是选择补偿途径,三是确定补偿标准。构建海洋生态补偿机制同样需要解决三个基本问题。
2.2.1 补偿主体和补偿对象的界定
补偿主体和补偿对象的界定是生态补偿机制的基础,是要解答谁补偿谁的问题。其基本思路是分析某一海洋开发或保护活动如何改变了生态系统服务功能,找出其利益相关者;补偿主体和补偿对象都是利益相关者,补偿主体包括破坏生态系统服务功能的群体和分享因他人的贡献而增加的生态系统服务功能的群体;补偿对象则包括原本享有的生态系统服务功能受到损害的群体以及对恢复和提高生态系统服务功能价值有贡献的群体。
生态系统服务功能的分类有很多种不同的体系。“我国近海海洋综合调查与评价专项”课题“海洋生态系统服务功能及其价值评估”研究中把海洋生态系统服务功能分成了食品生产、原料生产、氧气提供、基因资源提供、气候调节、废弃物处理、生物控制、干扰调节、休闲娱乐、文化用途、科研价值、初级生产、营养物质循环和物种多样性维持等14类,并提出了计算各类功能的方法,可以据此分析海洋生态系统服务功能变化对利益相关者的影响,进而根据他们的利益增损关系界定补偿主体和补
偿对象。特别要强调的是,由于海洋资源本身具有的整体性和流动性特点,利益相关者的范围可能很广,从制定易操作的生态补偿政策的角度出发,需要把利益相关者限定在实施生态系统方法的地域范围之内。
2.2.2 补偿途径的选择
补偿途径指的是实现生态补偿的手段,通常包括财政转移支付、政策倾斜、环境资源税费、智力型投入、项目实施等。选择补偿途径应结合海洋资源开发活动的具体形式、补偿主体和补偿对象的特点等,并确保补偿效果具备持续性。上述补偿途径都曾在陆地生态补偿实践中得到应用,也完全可用于海洋生态补偿。海洋生态补偿中,应主要考虑选用财政转移支付和环境资源税费两种途径。
2.2.3 补偿标准的制定
补偿标准是实现生态补偿的依据,制定补偿标准是要找出能被补偿主体和补偿对象共同认可的补偿额度,以达到改善或恢复生态服务功能,有效矫正生态环境保护相关的环境和经济利益分配关系。各种补偿方式都涉及到补偿标准问题,其中,讨论较多的是资金形式的补偿标准。
理论上,补偿标准应根据生态系统服务功能的市场价值来制定,但由于生态系统服务功能的量化方法本身不成熟,而且量化的结果通常是天文数字,所以,其研究结果无法直接用于相关政策制定和实践。已有生态补偿理论研究和实践中,补偿标准通常用机会成本法、恢复成本法等方法计算,海洋生态补偿标准的制定也可以参考这些方法。现有海洋方面的收费政策、陆地生态补偿实践也为制定海洋生态补偿提供了参考。
由于生态补偿标准涉及到当地经济发展水平、文化背景、人们的意识等多方面,采用理论方法计算的补偿标准在实践中往往难被接受。实际上,通过补偿主体和补偿对象双方“讨价还价”达成协议的补偿标准要比根据理论价值估算确定的补偿标准更加可行。
3 构建渤海生态补偿机制的初步设想
渤海海域是目前我国污染最为严重的海区,面临严峻的生态环境问题。最近几十年,渤海受污染的海域总面积持续增加,特别是海水质量劣于三类水质的海域面积增长较快。渤海生态系统也退化严重,近几年的监控结果显示,渤海的生态监控区生态系统均处于亚健康或者不健康状态。海洋环境恶化及其引发的环境灾害严重危害了海洋产业的发展。实践表明,传统的海洋管理模式不能胜任渤海管理,无法有效解决渤海所面临的种种生态环境问题,因此,实施生态系统方法管理渤海被提上议事日程。基于生态系统的渤海管理是一个对渤海及其沿岸区域,并涉及入渤海河流流域的综合管理,影响渤海生态环境的人类活动是其管理核心。如前所述,实施生态系统方法的海洋管理中生态补偿不可或缺。针对影响渤海生态环境的主要人类活动及造成的主要问题,提出生态补偿运行机制建设的初步设想。
3.1 陆源污染物
大量的陆源污染物排放入渤海并累积是导致渤海水质恶化的最主要原因。渤海陆源污染物主要来源分三类,一是对海直接排污口,每年通过各类排污口直接排入渤海的污水高达40亿t左右,占入渤海陆源污染物的20%~30%;二是入渤海河流,以河流为载体的陆源污染物是渤海主要的污染物来源,其比例占50%以上;三是村镇和农地地表径流,这类污染物主要是氮和磷,占入渤海氮和磷总量的4%~10%。
为减少陆源污染物人海,除了运用传统的严格执法监察、污染物排放总量控制等手段之外,还应运用生态补偿,用经济激励机制,鼓励减少污染物排放行为。针对向海洋排放污染物,我国建立了“排污收费制度”,《中华人民共和国海洋环境保护法》第十一条规定:“直接向海洋排放污染物的单位和个人,必须按照国家规定缴纳排污费”;《中华人民共和国水污染防治法》第十五条规定:“企业事业单位向水体排放污染物的,按照国家规定缴纳排污费;超过国家或者地方规定的污染物排放标准的,按照国家规定缴纳超标准排污费”。从实施情况看,由于排污费价格偏低,该制度的激励力度不足,对限制和减少污染物排放的作用有限。建议对现有“排污收费制度”进行改革,提高收费标准,突出生态补偿的内涵,建立以排污单位为补偿主体,地方政府作为人充当补偿对象的生态补偿机制。
3.2 海洋生态用水
海洋生态用水是为满足海洋特别是河口生态系统正常的生态过程和生态功能所需要的入海淡水。近几十年来,由于入渤海生态用水减少,渤海盐度的空间结构发生了根本性的变化,导致渤海自然系统发生较大变化,对鱼类、虾类的洄游产卵、育幼等产生严重的负面影响。入海生态用水减少已成为导致渤海生态系统健康状态恶化的重要原因之一。
入渤海河流流域地处干旱、半干旱地区,水资源本身短缺,要求流域减少取水量以增加入海生态水量,势必要对流域原有的生产生活造成一定的负面影响,在枯水期,这种影响尤其明显。渤海对入海生态水量的需求与流域生产生活用水(主要是农业用水)需求之间就形成了一对矛盾,必须在流域发展农业和其它产业和放流人海之间做出战略选择。在决策用作增加生态流量之后,就需要研究生态补偿制度,特别对流域在枯水期增加生态流量应给予补偿。应在海陆统筹的方针指导下,研究增加人海生态水量的生态补偿标准和实施规划,建立流域和海域、内地和沿海之间的用水生态补偿机制。
3.3 湿地围垦和围海造地
以海水养殖为目的的湿地围垦和以城市建设为目的的围海造地导致海岸带湿地大面积丧失。据不完全统计,截至到2003年,渤海累计围海面积高达3000平方千米,修建海堤近2 600 km。滨海城市建设和工业园区建设推动围海造地的速度进一步加快,仅曹妃甸围海造地一期工程围填海面积就达11.95平方千米,天津滨海新区建设预计围填海面积超过200平方千米。围垦和围海造地对发展沿海地区经济有一定贡献,但也不可避免的造成了海洋污染、物种生境丧失和海洋生物多样性的降低,存在一定危害。
为控制湿地围垦,山东省在2007年出台了“退渔还湿”的生态补偿政策,该政策对于减少湿地围垦,保护和修复海岸湿地有积极意义,值得在环渤海地区推广。此外,建立自然保护区也是保护湿地的有效手段。保护区一旦建立,依照相关条例,区内原有的捕捞、养殖等经营性用海活动将受到限制,当地居民的利益将不同程度受到影响。从保护区管理现状看,由于缺乏新的就业渠道,当地居民违规在保护区内开展养殖和捕捞活动的现象并不鲜见。为缓解这对矛盾,应该建立生态补偿制度,对放弃保护区内海域经营活动的居民给予补偿,其补偿途径以政府帮助就业转移为首选。
围海造地是完全改变海域自然属性的用海方式,国家对一般的填海型项目收取海域使用金。从实践情况看,收取海域使用金标准往往很低,与所填海域本身的生态系统服务功能价值相差甚远,不利于控制围填海。海域使用金是国家作为所有人出租海域使用权,向承租人收取的租金,不属于生态补偿金。应专门针对围海造地建立生态补偿机制,这一生态补偿机制中,用海单位是补偿主体,地方政府充当补偿对象,补偿途径以资金补偿为主,补偿标准可参照围海造地区域同期用于商业开发的土地价格。
篇10
关键词:河流生态修复评价;经济可行性;指标体系;层次分析法;贾鲁河
中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:1672-1683(2013)04-0056-06
河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道,具有调节气候、改善生态环境以及维护生物多样性等众多功能[1]。近百年来,人们利用现代工程技术手段,对河流进行了大规模的开发利用,兴建了大量工程设施,改变了河流的地貌学特征和水文特征,从而极大地改变了河流自然演进的方向,对河流生态系统造成胁迫。同时日益增多的工业废水和生活污水未经完善处理便排入河流,致使河流生态环境恶化、生态系统稳定性降低[2],主要表现为水体中的养分、水体的化学性质、水文特性和河流生态系统动力学特性发生改变,因此对原水生生态系统和原物种造成的巨大压力[3]。从20世纪50年代开始,西方发达国家逐步把重点从对河流开发利用转向对河流的保护。到了80年代,对河流生态系统进行综合修复已经成为发达国家公认的先进治河理念,诸如河流类型评估(RS)[4]、美国快速生物监测协议(RBPs)[5]、澳大利亚溪流状况指数(ISC)[6]、英国河流栖息地调查方法(RHS)[7]等多种研究方法的出现。
就我国现阶段而言,研究河流生态修复评价关键技术对于指导和推动河湖生态系统保护与修复规划工作意义重大[8]。例如在河南省 ,近年来河流生态系统的恶化严重制约了社会经济的可持续发展,甚至危及人类自身的安全。本文结合河南省社会经济实际状况对河流生态修复评价方法进行研究,为河流生态修复评价研究提供科学的依据
1 河流生态修复评价研究思路
对国内外河流生态修复评价研究成果[9-10]进行深入分析后发现,目前人们侧重于河流生态修复基础理论的研究和对河流生态系统自然环境因素的分析,而缺乏考虑河流周边社会因素和对生态修复经济可行性的探讨。
河流生态修复需要与经济发展相适应,使经济发展与环境改善能够并行可持续发展。因此,河流生态修复评价的应用不仅应该着眼于当地河流生态系统的退化以及河流水质、水文状况的恶化,还应该综合社会经济发展现状的分析。基于现有研究存在的问题,本文重点分析社会经济因素对河流生态修复评价的影响,构建兼顾河流经济可行性和生态修复必要性的河流生态修复评价指标体系,采用专家评判法和层次分析法(AHP法)对所选指标进行权重赋值,并运用模糊综合评判方法将不同尺度的复杂信息进行综合分析,确定河流生态修复指数,讨论河流生态修复评价数值等级的划分,完成多因素多目标的河流生态修复评价。河流生态修复评价的基本流程见图1。
2 河流生态修复评价方法
20世纪80年代初,我国著名学者马世骏、王如松(1981)提出了“社会-经济-自然复合生态系统”的理论,与自然生态系统理论的区别在于充分重视人类活动对于自然生态系统的能动性。“社会-经济-自然复合生态系统理论”中指出不应孤立地研究自然资源环境退化的问题,而是应该把人类社会的进步和经济的发展与自然环境的退化统一联系起来,在确定社会经济发展的速度和规模的同时必须考虑自然生态系统的承载力。在研究河流生态系统退化和河流生态修复时,应首先对河流自然环境状况进行评价,以判断河流生态系统是否退化,是否退化到不得不修复的程度;然后对河流周边城市社会发展状况进行评价,以判断其是否具有足够的经济能力去支撑河流生态修复的过程。若河流生态系统状况未恶化到一定程度,就没有必要对其进行生态修复;若河流生态系统退化程度严重,但河流周边社会经济发展状况较差,没有能力支撑修复费用,也无法对河流进行生态修复。因此,应在河流生态系统退化严重且社会经济发展程度较高的区域开展生态修复,即进行河流生态修复需要满足修复必要性和经济可行性两个先决条件。
本文针对受损河流生态系统缺乏基础资料的现状,提出以河流生态系统退化状况为参照系统,构建定量的修复标准作为河流生态修复的期望目标,并选择层次分析法(AHP法)作为河流生态修复的评估方法。层次分析法具有所需定量数据少,易于计算,可解决多目标、多层次、多准则的决策问题等特性,其本质在于对复杂系统进行分析和综合评价,对评价的元素进行数学化分析[11]。运用AHP法对河流生态修复进行评估时,首先分析表征河流生态系统主要特征的因素以及经济可行性评价分析因素,建立递级层次结构;其次通过两两比较因素的相对重要性,构造上层对下层相关因素的判断矩阵;在满足一致性检验的基础上,进行总体因素的排序,确定每个因子的权重系数;最后确定评价标准,采用综合指数法或模糊综合评判方法进行相关计算,从而构成基于修复必要性评价和经济可行性评价分析的河流生态修复评价指标体系。
2.1 指标因子的筛选
参考国内外关于河流生态环境的评估指标[12-15]和现有关于经济可行性评价的研究成果[16-17],结合河南省河流现有特征,从生态修复必要性评价和社会经济可行性评价两方面选取共12个指标来构建河流生态修复的指标体系,分为目标层、因素层、指标层3个层次结构。
河流生态系统受人类活动的干扰而功能受损,修复必要性评价实质上是分析河流生态系统的退化程度。由于河流生态系统囊括的范围较广,在分析河流生态系统退化的时候,需要综合考虑河流的生境因素、水文水质因素,且不能仅仅局限于河流水质的恶化,需要更进一步的分析水质恶化造成的河流生态结构的变化、河流基本功能的丧失等等。选用河流生境状况和环境评价指标作为河流生态系统修复必要性的两类评价指标。
经济可行性评价主要表征经济因素对于河流生态的驱动作用,反映生态脆弱地区存在的“越污染越贫困,越贫困越污染”的河流利用困局。研究经济可行性评价的目的在于了解河流生态修复的综合效益和合理程度。分析研究区域内经济发展与河流生态的关系时,既不能一味地追求经济发展而忽略河流生态的恶化,又不能一味地追求河流生态恢复而弱化经济利益的满足。因此,在经济可行性评价中选用社会状况指标和经济状况指标来进行相关的评价。
河流生态修复评价的具体指标及其释义见表1。
由表2可得,在所有评价指标中,绝对权重值最大的5个指标依次为单位GDP用水量、水质平均污染指数、水资源开发利用率、水功能区水质达标率、污水处理率,是河流生态修复评价指标体系中的关键指标。既包括修复必要性评价指标,又包括经济可行性评价指标,表明修复必要性评价与经济可行性评价的同等重要。对比因素层与目标层之间的相对权重值,可以分析出社会经济状况指标的重要性。
2.3 指标评价基准
评价基准以河流生态系统功能以及完善程度作为原型来确定,并参考国际标准及水质监测数据,部分指标参照国内相关研究文献。评价基准分为优、良、中、差4个级别。
为了避免不同物理意义和不同量纲的输入变量不能平等使用,采用了模糊综合评判模型,将指标数值由有量纲的表达式变换为无量纲的表达式。在模糊综合评判时,需要建立隶属函数,使模糊评价因子明晰化,不同质的数据归一化。根据河流生态修复评价指标的筛选,隶属函数分2类:
郑州段和贾鲁河周口段作为评价对象开展实例应用分析。贾鲁河是淮河流域的一条重要支流,发源于新密市,流经郑州市、开封市,最终在周口市汇入沙颍河,全长2558 km,至今已有2000多年历史。河流周边城镇居民众多,是众多城市赖以生计的河流。贾鲁河流经郑州市和周口市的市区,对当地的经济发展起到重要作用。贾鲁河郑州段从贾鲁河源头处到中牟陈桥断面,有金水河、熊耳河等郑州市内重要河流汇入,接纳郑州、荥阳、新密、中牟等县市的污水,水质均为Ⅴ类或Ⅳ类水水质标准;贾鲁河周口段是从扶沟摆渡口断面到贾鲁河汇入沙颍河处,接纳尉氏、扶沟、西华等县市的污水,横穿众多居民聚集区,水质均为劣Ⅴ类。贾鲁河是沙颍河的主要污染源之一,河流生态系统退化程度较为严重,被列为“十二五”重点治理河流,因此,急需对贾鲁河沿境的生态退化状况的修复必要性以及周边城市进行生态修复的经济可行性进行评价研究。
3.2 数据收集
结合实地调查、专家咨询等方法,同时参考水利、规划等部门对于河流的定位,确定各指标的数值,见表5。
由表6可以得出,按照本文拟定的生态修复评价指标体系和评价模型,计算出贾鲁河郑州段与周口段的生态修复综合评价等级都是“中”,即河流水质一般,能够在一定程度上保障河流生态系统的基本功能;河流周边社会经济发展在一定程度上可以维持部分河流生态系统的修复。但分别分析修复必要性评价和经济可行性评价的评价值,贾鲁河郑州段河流生态修复综合评价数值较低,是因为河流生态系统退化严重、沿河水质恶化,但郑州市社会经济发展程度较高,能够负担一定程度的河流生态修复措施;而贾鲁河周口段生态修复综合评价数值较低,却是由于生态系统退化和经济发展滞后两方面共同造成的,即在河流生态系统退化程度严重的同时,城市社会经济发展也较为滞后。以修复必要性评价而言,贾鲁河郑州段与周口段重要性相当;但以经济可行性而言,贾鲁河周口段明显距郑州段有一定的差距。因此,在进行河流生态修复时,贾鲁河郑州段要比贾鲁河周口段更有优势。
4 结语
河流是人类赖以生存的水环境,河流生态修复的目的是使河流生态系统恢复健康状态。本文在考虑河流生境因素、环境因素、社会因素以及经济因素的基础上,从修复必要性评价与经济可行性评价两方面出发构建河流生态修复评价指标体系,并运用一定的数学方法计算出河流生态修复综合评价指数。不过,基于基础数据缺乏的现状,从可操作性的角度考虑,本文选取的指标未详细涉及河流生态系统中动植物及微生物等因素,导致指标体系仍不够详尽,有待进一步深入与完善。
参考文献:
[1] 耿雷华,刘恒,钟华平.健康河流的评价指标和评价标准[J].水利学报,2006,37(3):253-258.
[2] 柳新伟,周厚诚,李萍,等.生态系统稳定性定义剖析[J].生态学报,2004,24(11):2635-2640.
[3] 钱正英,陈家琦,冯杰,等.人与河流和谐发展[J].河海大学学报(自然科学版),2006,34(1):1-5.
[4] Brierley G,Fryirs K.River Styles,A Geomorphic Approach to Catchment Characterization in Plications for River Rehabilitation in Bega Catchment,New South Wales,Australia[J].Environmental Management,2000,25(6):661-679.
[5] Melissa Parsons,Martin T,Richard N,et al.Review of Physical River Assessment Methods:A Biological Perspective[M].Canberra:University of Canberra and Commonwealth of Australia,2000,11-17.
[6] Parsons M,Thoms M.C,Norris R.H.Development of a Standardized Approach to River Habitat Assessment in Australia[J].Environment Monitoring and Assessment,2004,98:109-130.
[7] Raven P.J,Holmes NTH,Naura M,et al.Using River Habitat Survey for Environmental Assessment and Catchment Planing in the UK[J].Hydrobiologia,2000,422/423:359-367.
[8] 朱党生,张建永,李扬,等.水生态保护与修复规划关键技术[J].水资源保护,2011,27(5):59-63.
[9] 董哲仁.国外河流健康评估技术[J].水利水电技术,2005,36(11)15-19.
[10] 任海,彭少麟,陆宏芳.退化生态系统恢复与恢复生态学[J].生态学报,2004,24(8),1756-1764.
[11] 马世骏,王如松.社会经济自然复合生态系统[J].生态学报,1984,01(4):1-9.
[12] 蓝伯雄,程佳惠,陈秉正.管理数学-运筹学[M].北京:清华大学出版社,2000:376-379.
[13] 胡孟春,张永春,唐晓燕,等.城市河道近自然修复评价体系与方法及其在镇江古运河的应用[J].应用基础与工程科学学报,2010,18(2),187-196.
[14] 张晶,董哲仁,孙东亚,等.河流健康全指标体系的模糊数学评价方法[J].水利水电技术,2010,42(12),16-21.
[15] 朱伟,夏霆,姜谋余,等.城市河流水环境综合评价方法探讨[J].水科学进展,2007,18(5),736-744.
[16] 蔡楠,杨扬,方建德,等.基于层次分析法的城市河流生态修复评估[J].长江流域资源与环境,2010,19(9),1092-1098.
[17] 许尔琪,张红旗.中国生态脆弱区土地可持续利用评价研究水[J].中国农业资源与区划,2012,33(3),1-6.
- 上一篇:茶叶基本常识
- 下一篇:多媒体处理的关键技术