生态修复的概念范文

导语：如何才能写好一篇生态修复的概念，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。

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[论文摘要]开展生态修复研究与实践，应理清环境、生态、环境生态、生态恢复、生态建设、生态工程等与之相关的一些概念及科学内涵，避免概念上的混乱。我国的生态工程与国外的环境生态修复和生态恢复有较大差别，将生态学应用于农林水等生产领域，是我国生态工程研究与实践的突出特点。流域生态修复是今后生态修复的发展方向，水土保持工程是建设项目生态修复的主体;当前亟待开展生态修复机理、生态修复潜力、生态修复指标体系等方面的研究。

在人与自然和谐相处，人口、资源和环境协调发展战略思指导下，水利部提出了“加强封育保护，充分发挥生态自我修能力，加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后，各地因地制宜，采取措施，加配套，积极开展封山禁牧、轮封轮牧，努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知，但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论，以期达到抛砖引玉之目的。

1　生态修复相关的重要概念和理论

1.1　环境与生态

广义上讲，环境是人以外的一切事物的总和，如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲，环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态，是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学，研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学，而后者尤为重要。

1.2　生态环境与环境生态

生态包括环境，“生态环境”的说法是不科学和难以理解的，可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态，准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复，故不能称为生态环境修复。

环境虽然是无机的，但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境，本身是生物体或生物群体周围的整体状况，只有应用生态学原理研究、认识和理解环境，才能更有效地解决环境问题，这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解，但环境生态学无疑是科学的，他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。

1.3　干扰与生态演替

自然界发生的大大小小的事件，如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等，改变着生态系统的结构与功能，这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化，旧的环境和物种破坏了，新的环境和物种又会产生，并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下，自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段，这称为生态内因演替。演替的结果，最终会出现一个相当稳定的生态系统状态，这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征，顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变，称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展，而干扰使演替进程发生变化，严重时，如人类大规模活动，则使生态系统向相反方向演替，这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。

1.4　生态稳态与生态阈值

生态系统不是绝对平衡的，而是永恒地发生着演替，旧的平衡打破了，新的平衡就会产生，当演替到顶极状态时，在很长时间内将处于相对稳定状态，即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态，称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力，在干扰作用下虽不断地振荡和变化，但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时，系统将发生质变、崩溃，而走向逆序演替，甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值，才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期，并确定合理的修复指标。

1.5　人与自然共生理论

人与自然共生和和谐相处，是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分，不是其对立面，脱离生态规律的自然改造，损害了自然生态系统，必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究，总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究，生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。

2　国外的环境生态修复与生态恢复

修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程，修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复，生态恢复又受环境生态修复的影响。

2.1　环境修复与环境生物修复

环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段，以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染，1989年对Exxon Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划)，从而出现了环境微生物修复技术，后来出现了环境植物修复技术，最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物，并使之无毒化和无害化。

2.2　环境生态修复

20世纪60年代，美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念，受此启发，欧洲一些国家尝试应用研究，并形成所谓“生态工程工艺技术”，实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展，90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念，并通过选择特殊植物和微生物，人工辅助建造生态系统来降解污染物，这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性，该技术至今还不成熟，国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复，最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。

2.3　生态恢复

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关键词生态环境可持续发展环境修复

文章编号1008-5807（2011）02-153-01

随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展，特别是工业革命以来，人类对自然资源需求水平不断提高，生产强度日益加大，有毒、有害废气物质不断的输入环境，远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题，对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛，许多技术已相当成熟并被广泛应用。

对于污染土壤及地下水的之力来说，由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点，其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域，同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索，形成了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此，近年来，人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上，进一步提出了生态修复的理念，并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索，试图以生态学的原理和方法，在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展，从而达到可持续发展。

一、生物修复—生态修复的基础

生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一，是正在发展中的技术，是生态修复的基础。

目前被广泛认同的生物修复定义，是指微生物催化降解有机污染物，从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程，这是狭义的定义。

除了微生物修复外，植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现，赋予了生物修复更广泛的内涵，即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物，甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性，改变重金属的活性或在环境中结合态，通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。

目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。

二、物理与化学修复—生态修复的构成要素

从修复原理来看，物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素，根据污染物的理性性质，通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应，使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常，为了节省环境治理的成本，物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段，近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子，还是工程措施，对于修复生物的生命活动来说，是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来，使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时，也有利于污染物的去除或转化，将极大地提高生物修复或植物修复的效率，这一点对于生态修复来说是至关重要的。

物理与化学修复措施与生物修复的结合，是生态修复必不可少的构成要素，其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中，把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来，才能形成有效的生态修复技术。

三、植物修复—生态修复的基本形式

植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的，其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。

目前，植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面，如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化；池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化；污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。

在污染环境治理中，从形式上来看，似乎主要是植物在起作用，但实际上植物修复过程中，往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素（这些因素可以部分人为调控）等在共同起作用。因而，总的来说，植物修复几乎包括了生态修复的所有机制，是生态修复的基本形式。

利用植物对重金属如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se，放射性核素如Cs、Sr、Ur，多环芳径，石油，化学农药，有机氯溶剂如TCE，废弃炸药如TNT等的修复研究均有报道。

四、污染环境修复标准—生态修复评判基础

污染环境修复标准是指呗技术和法规所确定、确立的环境清洁水平，通过生态修复或利用各种清洁技术手段，使环境中污染物的浓度降低到对人体健康和生态系统不构成威胁的、技术和法规可接受的水平。

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【关键词】生态水利工程；概念；设计原则

0.前言

水利工程作为一项综合性工程，其修建主要目的是为了开发使用水资源及消除水害。根据服务对象将水利工程进行划分，水利工程主要存在目的有防洪、农田、水力、港口与航道、排水与供水、环境及海图围垦等工程，即集发电、灌溉、供水和防洪为一体综合工程项目。修建水利工程需对鱼道、水闸、渡槽、渠道、堤、坝、进水口和溢洪道等建筑物进行修建来实现既定目标，而水利工程的修建在给人们生活带来利益的同时，也不可避免存在诸多不利影响，对生态环境造成不同程度的损害。因此，设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素，保持水利工程建设与生态环境的平衡，以可持续发展观为导向，引进生态水利工程概念，探究生态水利工程设计原则，促进人与自然和谐共处。

1.生态水利工程的概念

随着生态环境被人们日益重视，生态学概念已被逐步引用到各行各业。生态水利工程作为一门正在发展探索新学科，它是在水利工程学科基础上发展，主要探究的是水利工程建设在合理利用水资源和满足人们各类需求前提下，统筹兼顾生态健康及可持续发展，并以结合生态学理论、原理和技术方法来确保生态、经济、社会效益的和谐共存。[1]生态水利工程大体包括四个内容：（1）生态水利工程在开发水利途中，要首先考虑生态系统，以不影响当地生态环境为导向，将水利工程结合到当地生态系统里，将水利工程看作生态系统中不可或缺重要部分；（2）由于传统水利工程在建设途中，会严重影响着当地生态环境，基于此生态水利工程建设在进行时，要防止建设途中对生态环境的相关影响；（3）在生态水利工程施工完毕并投入运行后，要按照当地生态规律调节控制水资源，避免强制性打破原有生态规律现象发生，这要求生态水利工程运行不仅要满足实际情况，还需综合考虑当地的生态规律以及水利资源的调配方法；（4）在选择生态水利工程建设地址时，要将对生态系统的影响大小放在首要地位，选址选在对生态系统有着较小影响作用的地方，如此一来就可减少建设途中和今后生态水利工程在运行时对生态系统影响程度。

2.生态水利工程的设计原则

2.1安全、经济性原则

生态水利工程作为综合性、复杂性工程，治理河流时，要在符合水文学、工程学规律基础上，确保工程建设耐久、安全和稳定。建设生态水利工程要以设计规范为标准，严格遵守，保证工程能抵抗侵蚀、冰冻、干旱、洪水等灾害。[2]对生态水利工程进行设计时，要以河流断面为设计依据，并统筹兼顾河流泥沙冲刷能力和运输能力，探索河流变化中规律特征，确保生态水利工程耐久和持续性。因无法事前把握生态演替过程，工程设计具备风险性，故而设计要遵守风险最小、利益最大设计原理，利用经济工具分析生态水利工程，以检测和评估生态系统为基础，结合河流生态体系自复能力，设计投入最少，产出最大技术方法。

2.2河流环境多元化原则

河流中存在不同类型植物与动物，只有保障河流环境多元化才能确保生物维持多样化。生态环境多样化不仅包含河流形状，还包括土壤情况。河流的生态系统主要由气、水相结合，具备纵向渗透性和横向生物多样性，而水陆与水气间密切关系组成了生态环境系统，因河流系统的异质性，使得水文脉冲、水质、水深、水温、流速和流量处在不断变化中。[3]又因河床材料的异质性，使得生态环境具备多样性特点，进而河流周围生物群落在朝着多样化方向不断发展。而科学技术发展的突飞猛进，扩大了水利工程建设规模，大规模河流治理工程，导致河流走向了渠道化、非连续化、单一化发展道路，生物群落种类在日益减少，河流生态系统在逐步退化。基于这种情况，生态水利工程要将生物维持多样化看作设计原则，并在设计途中，保护河流原有多样化物种和生态环境，降低河流渠道化、非连续性特征，确保生物群落生存环境良好。

2.3生态系统修复原则

河流在与周围乡村、城市、森林、田地构成生态系统的同时，自身也为河流生态体系。基于这种背景，河流是生物生存重要场所，河流生态系统不仅包括生物系统和水文系统，还包含人造工程设施系统等。河流始发地到终点站所有地带地下水和地表水构成了水文系统，水文系统与生物系统一起构成河流自然生态系统。此外，人类活动和人类工程设施会对水域生态系统造成一定影响，一旦水域生态体系遭到危害，就需整合性探究各类影响因素，在充分利用河流自身修复能力、整个水域修复能力基础上，清晰掌握生态系统中各要素特点，根据要素间共同作用来归纳河流系统综合修复方案。

2.4生态系统自我恢复原则

生态系统自我恢复力主要表现在适应生态发展上，即为适应生态环境，在生态环境选择中存活物种，寻找能促进其生存的能源条件和生存环境。根据生态系统自我恢复力，自然界在选择适应生态发展物种基础上，构建合适生态体系。对此，生态水利工程设计要有效控制河流，结合生态理念，以自然观念为导向，促进河流其自我修复力的充分发挥，确保人与自然和谐共处，并根据建设地址实际状况，参照河流自然、美学价值来制定设计方案。具体设计中，要以大尺度景观作为基础，避免短时期、小尺度景观，大尺度对河流自我修复有着重要影响，而小尺度景观对河流自我修复不利。[4]景观整体性要求着眼于生态系统结构与功能，掌握不同生态体系各要素间作用，来提出整体性、综合性修复河流生态系统设计方案。

2.5反馈调整原则

设计生态水利工程虽在结构上与河流生态系统相统一来确保生态系统可持续发展，但具体执行中，却不可一味按照既定目标来执行，要根据自身特性来不断发展。河流生态在修复中难免会遭受人类干扰，对此可采取监控技术，监控生态变量，促进生态走向良好发展方向。因生态、社会系统在时间和空间上都存在不确定，且生态系统不仅会受到自然系统影响，还会受到人类系统影响，生态水利工程设计发生转变成为了必然，要求采取反馈调整方法，按照既定流程来设计。 生态水利工程建设中监测要贯穿始终，成为工作开展基础，并按照完整历史数据和监测资料来有效评价，追踪河流生态结构与功能，预测发展方向。评价中可采取参数比较方法，可通过比较河流初期状况，或其他条件类似生态水利工程，来得出评价结果。

综上所述，随着人们对环境保护的日益重视，生态理念被融入到了各行各业。由于传统水利工程建设重点放在了人类生活便利上，忽视了对生态环境的负面影响。对此，生态水利工程概念的提出成为了必然，它转变了传统水利工程设计理念，在水利工程建设中融入了生态学原理，讲究的是人与自然的和谐发展，并以可持续发展观为导向，制定生态水利工程设计原则。

【参考文献】

[1]贾振周，崔方方，王宇英，杨冰.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富，2011，（24）：71-71.

[2]武庆玲，刘春秀.生态水利工程设计初探[J].轻工设计，2011，（06）：123-123.

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关键词：生态修复水土保持生态建设概念作用

中图分类号：S891+.5文献标识码：A 文章编号：

生态修复是指依靠生态系统的自组织和自调控能力的单独作用，或是与人工调控能力的复合作用，使受损的生态系统恢复到相对健康的状态。水土保持生态修复是生态修复的一种类型，是指在特定的土壤侵蚀地区,依靠生态系统本身的组织和调控或与人工调控能力的复合作用，使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。以促进植被恢复，保持水土，改善生态环境，实现自然生态系统的良性循环。

一、水土保持生态修复的概念

水利部生态修复规划给出的定义是: 水土保持生态修复是指在水土流失区, 通过一定的人工辅助措施, 促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地发挥, 促进植被的持续生长和演替, 保护和改善受损生态系统的功能, 加快水土流失防治的步伐, 建立和维系与自然条件相适应、经济社会可持续发展相协调并良性发展的生态系统。

二、生态修复在水土保持生态建设中的作用

1、增强了农民的生态意识, 提高了人们对生态修复的认识水平

各地在水土保持生态修复上不断提高认识, 积极探索生态修复的技术与方法。在政府的大力宣传和积极引导下, 大多数农牧民逐渐接受了这一新的理念, 认为生态自我修复是一项让土地休养生息的好办法, 是人类实现持续发展的正确选择, 参与封禁治理的积极性很高。陕北农民给“信天游”填了新歌词: “山坡上栽树崖畔畔上青, 羊羔羔养在家门中; 草棵棵赛过粮苗苗, 禁牧带来好光景。”这些都是对封山禁牧、生态自我修复发自肺腑的赞誉。2000 年和2003 年国务院先后下发的关于进行农村税费改革试点工作的通知, 要求组织农村群众投工, 必须严格执行村内“一事一议”投劳制度,凡是群众不愿意投劳的不得强迫。这方面云南省在“长治”工程建设中取得了很好的效果, 提高了农民投资的积极性,90%以上的群众愿意投劳开展国家水土保持重点工程建设,为做好新时期水土保持生态修复工作奠定了基础。

2、实施生态修复产生了显著的效果

（1）植被覆盖率大幅度提高

据调查, 各地在实施水土保持生态修复措施之后植被覆盖率迅速增加。陕西省吴旗县封禁4 年, 林草覆盖率提高了31 个百分点。福建省永泰县封育治理后, 植物种类增加了近3 成, 森林覆盖率由2. 3%增加到43. 3%。内蒙古鄂托克前旗、乌审旗毛乌素沙地的植被覆盖率由10%提高到40%～50%。1995 年, 广东省在全国第一个实现了绿化达标, 植被覆盖率普遍提高30%～50%。江西省兴国县曾是一片“红色沙漠”,如今坚持实行了封禁治理, 突出了预防保护措施, 收到了明显效果, 目前全县林草覆盖率达74%。过去河床以年均4～6 cm 的速度在淤积抬高, 如今以5～7 cm 的速度在降低, 减轻了洪水灾害, 改善了农业生产条件和生态环境, 促进了经济和社会全面发展。生态修复之所以带来如此巨大的变化, 是因为封育保护解除了生态系统所承受的超负荷压力,系统自我组织和调控作用增强, 区域林草植被种类和数量必然增多, 水土流失程度自然减轻。

（2）保土减沙效益明显

20 世纪80 年代中期至90 年代中期, 正是我国水土保持工作全面加强的时期, 水土流失综合治理在局部地区特别是水蚀区成效是显著的。截止2001 年底, 全国累计水土流失综合治理面积81. 5 万km2, 水土保持设施每年拦蓄泥沙能力15 亿t, 增加蓄水能力250 亿m 3, 减少入黄河泥沙3 亿t。与第一次遥感调查成果进行初步比较表明, 不仅水土流失总面积减少, 而且保土减沙效益也有显著的提高。如“三北”地区的防护林面积由1 113 万km2( 1997 年) 增加到3 873. 5万hm2 后, 防护受益面积可达17 936 万hm2, 防护区提高农作物产量10%, 提高牧草产量20%以上, 土壤侵蚀模数可降至500 t/ ( km2·a) 。

（3）蓄水保水、分洪抗旱能力增强

生态系统的蓄水保水功能是由地上植被和土壤共同作

用而实现的。实验证明, 在有林地区, 日降雨量30 mm 无出水; 日降雨量55～100 mm, 3 天后才见细水流出。年降雨量1 200 mm时, 有林地区水分损失量仅50 mm , 而同样环境条件的无林地区可达600 mm, 0. 07 hm2 林地比无林地至少能多蓄水20 m3。生态系统的蓄水保水能力主要表现是在雨季能蓄水、分洪, 在旱季则能抗御干旱。水土保持生态修复措施能大面积增加植被, 恢复生态系统的功能, 同时也增加了下垫面的蓄水保水的能力。据黄河水利委员会研究, 黄土高原现有水土保持工程年减少入黄径流10 亿m 3, 规划中的黄土高原淤地坝建设工程每年将减少入黄水资源量40～50亿m 3, 单就确保黄河不断流来说, 它是不利的影响, 但从满足整个流域经济社会发展的需求来分析, 它所减少的这部分水量是水土保持工程区经济社会发展、人民生产生活和生态建设所必需的, 因此是功而不是过。

（4）改善地区或流域的小气候

在有林地区, 日间约有35%～75%的太阳辐射被林冠拦截吸收, 20%～ 25%被树冠叶面反射回大气中, 仅有5%～40%射入林中。绿色植物中森林能防风, 植物蒸腾可保持空气的湿度, 林木可以调节温度, 从而可以改变局部地区小气候。如江西省修水县河桥沟小流域在实施生态修复工程进行封禁后, 山变绿了, 水变清了, 植物群落良性发展, 许多动物重归故里。四川省巴中市坚持10 年封山禁牧、禁砍禁伐,林草茂盛, 山清水秀, 人居环境十分优美。在连续3 年遭受罕见大旱的情况下, 封育保护仍然发挥了很大的作用, 草原生态恶化的势头得到有效遏制, 部分地方再现了绿草如茵、风吹草低、蓝天碧野的秀美景色。

（5）生态修复在治水保土的同时, 也促进了地方经济的发展

实施生态修复过程中, 各地采取了一系列配套的对策和措施, 改善了农业生产条件, 调整了农村经济结构, 发展了乡村工业和旅游业, 显著地促进了地方经济的发展。生态修复使我国的农业由广种薄收、粗放经营向精耕细作、集约经营转变。陕西省吴旗县在实施生态修复后, 大力发展集约高效农业, 培育草、羊、杏三项优势主导产业, 积极兴办绿色企业,与实施前相比, 国内生产总值、粮食总产量、财政收入、农民人均纯收入四项主要经济指标均翻了一番多。生态修复使我国的畜牧业由满山遍野到处放牧、超载放牧向以水定草、以草定畜、围栏封育、休牧轮牧、舍饲半舍饲转变。内蒙古鄂尔多斯市实施封禁治理、舍饲养殖后, 牲畜数量较禁牧前增加8. 1%, 良种及改良种畜平均达到87%, 羊的平均个体增重2. 5 kg , 出栏率由28%提高到44%, 平均出栏时间由21 个月缩短为9 个月。大规模推行生态修复工作,在舍饲半舍饲牲畜比重达71%的情况下, 畜牧业不但没有滑坡, 而且实现了稳步发展。封禁保护后, 原来低产的林草资源变成了高产的林草资源, 促进了生态环境改善和畜牧业稳定发展的良性互动, 为土地资源的合理开发利用和畜牧业的进一步发展奠定了坚实基础。牧民们以水为中心建设草库仑, 由游牧变为草场承包、定居生活, 这样, 给大面积草场以休养生息的机会, 草场得到了保护, 农民得到了实惠, 生产和生活条件都大为改善。

水土保持生态修复是新世纪水土保持生态建设的一个重大举措, 是保护和建设好生态环境, 实现可持续发展的必由之路。从近年来的情况看, 实施生态修复, 具有多方面的积极效应, 其治理速度快、投入少而成效大。2000 年, 国家进一步加强了水土保持生态建设, 新增水土保持治理面积4. 7 万km2 , 建成水保治理骨干工程118 座, 是建国50 年来平均治理速度的3 倍。贵州省毕节地区封禁后, 树木成林时间一般比人工造林成林时间节省1～2 年, 每公顷投入节省约1 500～2 000 元, 费用只是原来的近1/ 3。事实说明, 生态修复由于顺应了自然规律, 充分发挥了生态的自我修复能力, 不仅加快了治理速度, 而且还可以节省大量的人力、财力和物力。

参考文献：

[1] 谢本山,李峰,朱弘. 生态修复在黑土区水土流失重点治理工程中的应用研究[J]. 现代农业科技, 2010,(22) .

[2] 李峰,单保林,毕广有,刘文环,高野,王力刚. 论生态修复在黑龙江省水土流失治理工程中的优化作用[J]. 防护林科技, 2008,(05) .

[3] 王程,廖小锋,蒙朝阳,戴全厚. 喀斯特地区开发建设项目水土流失预测研究——以毕节煤化工一体化项目为例[J]. 安徽农业科学, 2011,(34) .

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Abstract： The city wetland patches have the ability of self-repair and sustainable development， and play an important role in improving the urban ecological environment at city landscape restoration. Based on discussion of Sponge City， and Elastic Restoration theory， this paper takes the wetland patches restoration in Dounan district of Dianchi Lake as an example to analyze the importance of urban wetland elasticity landscape patches， describes the relationship between urban elasticity landscape patches and ecological environment construction of the city， and proposes the ideas and methods about reorganization of landscape patches， water network repairing， etc. It is aimed to find the entry point of the implementation with the landscape toughness development and sponge city， in order to build more way to get a solution to restore elasticity and toughness of the city.

关键词： 景观斑块；弹性修复；海绵城市；湿地

Key words： landscape patches；elastic restoration；sponge city；wetland

中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）20-0181-04

1 背景

城市景观是自然与人力在不同条件相互作用的产物。一个城市长期生产力、繁荣度和宜居性，从根本上由城市的可持续性（承载能力）和弹性（应对能力）决定。[1]我国以农业立国，在历史长河中，城市被良田所围绕，对于自然灾害与环境问题具有一定的防御能力。随着经济发展，昔日城市中的绿地斑块如农田、湿地、林地等被各类建筑、道路、广场等人工斑块所代替。城市化地表斑块变化的一个重要特征是不透水斑块取代了透水良好的自然斑块，自然水过程受到影响，城市环境恶化失去原有弹性，导致城市生态系统严重退化[2]。

过度开发使得城市景观破碎化，许多涵养水源的绿色弹性空间相继消失，城市绿网破坏，河流、湖泊等水体受到污染甚至断流。如此矛盾的局面正需要城市规划师在城市规划中找到人与自然和谐共处的关键点，建设具有良好生态基础设施系统的城市[3]，保护好城市的弹性景观斑块，通过绿色、蓝色以及灰色廊道的连接形成生态屏障，组建城市韧性（抵抗灾害的能力），从而创造弹性宜居的城市环境。

2 相关概念辨析

城市过度发展，生态环境变化，水土流失、洪涝灾害等“城市病”被广泛关注，传统观念中被认为是废弃物的雨水，也被重新审视，[4]人们逐渐意识到雨水作为一种可循环资源，影响城市居民的日常生活，关系城市的生态健康状况，塑造城市的景观斑块，组织城市的缓冲空间。城市绿色缓冲空间往往是城市弹性斑块的有机构成体，反作用于城市景观及生态系统，确保了城市的物、能平衡与资源的良性循环。（如图1）

2.1 海绵城市与弹性景观

海绵城市（Sponge City）是指城市能像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”与“回弹”能力，有效保护和修复城市水生态，缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，涵养城市水资源，复兴城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生态系统功能减少城市洪涝灾害发生。西方国家对雨水的利用由来已久，形成了最佳管理实践（Best Management Practices，简称BMPs）、低影响开发（Low Impact Development，简称LID）、水敏型城市设计（Water Sensitive Urban Design，简称WSUD）、绿色（雨洪）基础设施（Green Infrastructure，简称GI）等措施。这些都是海绵城市（Sponge City）雨水管理的重要理论基础。（如表1）。

弹性景观（Resilient Landscapes）是城市中用于抵抗自然灾害，维持城市生态系统稳定的重要韧性空间，强调基于人工参与的同时注重自然生态系统自我修复的能力。合理设计城市的弹性景观斑块，将不同功能的生态空间与雨水管理、生物栖息、公共休闲和审美需求相结合，连接城市“绿色”和“蓝色”斑块，为城市生态环境搭建起重要的生态保障屏障。城市湿地斑块构成城市景观，组织城市能源循环，如“海绵”一般，在应对城市生态失衡与自然灾难时，为城市生物提供安全庇护港，保护生物的多样性，保证城市景观的稳定与持续发展。

2.2 湿地斑块与弹性修复

湿地斑块是城市生态系统的重要组成部分，具有城市其他生态系统不可替代的多种生态服务功能，被认为是陆地生态系统的最佳利用方式。[10]国内许多学者认为，湿地（Wetland）是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带，是一种复杂的生态系统。城市湿地（Urban Wetland）是指位于城市中，由水文、地貌、植物、动物等要素构成的，要素之间相互联系相互作用形成的具有防洪、污水净化和气候调节等特定功能的一种水陆生态系统。[11-12]湿地斑块对城市的建设贡献主要在于连接了城市（人工斑块）与水域（自然斑块），形成了半自然半人工的中间过渡地带，是重要的城市水陆枢纽与弹性缓冲空间，是城市与自然间的天然屏障，具有以下的生态学意义：

2.2.1 疏导水流，涵养水源

对于城市，湿地斑块无疑是良好的水流“储藏器”，随着城市无序扩张，河渠硬化，防浪堤高筑屡见不鲜。城市给、排水不畅，下雨时地表径流增大，形成快速排水模式，水资源难以保存。[13]城市污水处理不当，水体受到污染，湿地斑块支离破碎，蓄水能力严重不足，导致城市土地河流的水源安全问题。

2.2.2 净化水体，形成良性水网

湿地的植物，在长期自然演替过程中，对水体中的污染物有着一定的过滤、吸附和降解作用。“以绿养水”的生态支持模式[14]，在其自身生态承载力允许条件下，会促进水循环，形成良性水网络。在城市生态环境中，许多湿地斑块以及绿地斑块被河流廊道等联系成绿网，对城市水流起到层层净化的作用，形成天然依水而生的缓冲空间。

2.2.3 可持续发展，形成城市综合“海绵体”

可持续发展，需要可持续经济，首要就是对环境的低影响开发，低成本维护，低干扰管理，让城市可以自由的呼吸，要做到这一点最重要是城市中水的资源化，从而进行景观的弹性组织与资源循环利用。[15]水流的循环利用带来的是能流的循环持续，既促进了城市的物质、能量循环，又可以调节城市的自然环境。[16]

将湿地的弹性修复融入城市建设中，恢复景观斑块在应对城市问题中的稳定作用，从广义的角度理解海绵城市理论，发挥城市绿河流湿地等水陆交界面对雨水的吸纳、缓解作用，充分发挥城市绿地斑块对自然灾害的预防和缓解的能力，采用融、滞、消、散等措施，建设具有自然缓解、自然容纳、自然重构的城市综合“海绵体”（如图2）。[17]

总体来说，湿地的弹性修复设计，需要城市在防御自然灾难时做到以下4方面内容：

①了解水资源的重要性及在城市生态系统中扮演的角色，形成城市应对自然灾害的屏障和缓冲空间；②调节城市旱涝的基础上，加强绿地应对灾害的能力；③以城市绿色空间涵养水源，从而调节城市生态，减少自然灾害；④形成绿色弹性景观斑块，化对抗为共生，使城市生态自我修复能力提升。

3 城市的弹性景观――湿地斑块修复设计

3.1 研究区概况

云南滇池是城市发展中与湖争地，导致城市生态破坏的例子。1950年-1970年随着“围湖造田”运动，滇池先后萎缩近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的启动，阻断水陆能量交流，沿湖湿地斑块严重破坏，城市生态系统失稳，蓄水、净水能力下降，自然灾害频发，昆明城市人居环境受到严重威胁。

研究区位于滇池湖岸东侧水陆交接处，北纬24°53′11″-24°53′34″，东经102°46′4″-102°46′30″，面积约24hm2，是斗南片区城市空间与滇池水域空间最后的生态屏障。研究区全年平均降雨789.6mm，有旱、雨季之分，降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。随着斗南片区发展，城市生活生产废水肆意排放，导致滇池水体富营养化，维持该地区生态平衡的弹性景观――湿地斑块，在“造田”运动中消失殆尽，植被减少，生物生存环境受到威胁，研究区主要面临以下城市问题（如图3）：

①湿地退化，蓄水困难，内涝严重，交通受限。研究区较为平坦，在雨季后存在内涝问题，主要道路被雨水淹没，严重影响区域交通。湿地斑块退化，场地无法储存雨水，造成二次污染。

②水体富营养，水陆交接面硬化，生态失稳。作为水陆媒介的驳岸系统有着重要的生态学作用。研究区均为水泥驳岸，阻隔水陆物质能量传递，造成湿地景观斑块弹性缺失，水体富营养化严重。

③水体分离，排水困难，湿地斑块缺乏弹性。研究区水体分离，水网不联通，不能引导排水，造成雨季水体倒灌，植被受损，动物生境破坏，湿地斑块弹性不足，应对措施不够，无法达到湿地生态系统的自我修复与稳定。

3.2 弹性修复设计与措施

弹性修复，即在分析场地存在的主要城市问题基础上，运用生态设计、柔性恢复等方式进行场地各个景观斑块的修复和重建设计，以较低影响，增强其景观与生态系统应对生态扰动、人类活动及自然灾害时自我修复与重回稳定的能力。

通过对景观斑块的研究比较，依据研究区独特的水文、地理气候等条件，进行湿地生态系统的韧性修复，形成城市中良好的弹性景观斑块。尊重场地原有景观记忆，延续场地景观斑块的演变脉络，减少对场地的破坏。通过水体网络的重构组织场地绿地斑块的修复与更新引导场地产业的转型达到湿地景观斑块的韧性修复，做到低成本修复、少管理维护和弱生态破坏，营造良性、有序的城市景观过渡带。柔化城市边界，促进水陆生态系统物、能循环，形成依托于滇池周边城市的弹性湿地景观斑块。（如图4）基于对水陆交接带湿地斑块修复设计的研究，主要有以下几种方式：

3.2.1 整合地形，构建湿地骨架，通过水网联通形成弹性蓄水空间

在原有肌理基础上，根据场地降水、污染物种类等影响因素，利用研究区原有鱼塘，缓和边形成曲线水陆界面，增加水岸边长，创造供湿地鸟类等生物生存的小环境。增加观赏度的同时活化了水岸，使水、陆之间的物质、能量传递界面增长。

梳理地形，将研究区低洼内涝地块整理开发形成“湿地泡”，设置长淹没区、半淹没区域、偶尔淹没区域，与边界原有鱼塘链接形成净化网络，恢复湿地斑块的生态功能，创造动植物的生活生境，形成应对雨水的弹性空间。

3.2.2 软化驳岸，路网修复，形成多级式水体净化模式

进行水循环交流，将防浪堤岸进行适度开口，形成沿堤内流湿地泡，在防浪堤外增加立体绿化，形成水陆生态廊道，解决水泥堤岸高筑的生态隔离问题，同时也阻止雨水倒灌造成的堤顶路塌方，路网断裂。运用厂区拆卸废料加工形成空中景观高架系统，为湿地恢复提供空间，借鉴海绵城市理论形成水网净化系统，通过过滤池、氧化池、潜流湿地净化泡、表流湿地净化泡、末端强化池等多级式水体净化池，形成弹性可淹没区，收纳雨水，在必要时业区转型后的花卉大棚浇灌使用。

3.2.3 更新地块产业，借鉴海绵城市等理论，形成水循环系统及景观修复机制

海绵城市是关于水循环的智慧，城市湿地作为弹性景观的重要组成部分，作为城市绿地斑块的缓冲空间，为城市的生态健康及经济发展做出贡献。在研究区中依据不同条件，设置雨水的储存装置利用自然集水槽与大棚集水设施，从源头留住雨水。

通过产业更新，在温室大棚区通过立体绿化、无土栽培等技术栽植花卉、中草药等植物。防止浇灌废料中氮、磷等物质流入场地水系统，抬高厂区地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水与浇灌用水，应用生态、物理等水处理方法，由湿地泡净化后排入研究区水网系统，既能够保证水体的自然循环，又能够最大限度的保护湿地、湖泊的水体安全。在湿地内部形成完整水循环系统，从而完成湿地斑块的景观修复，达到城市水陆交界带的柔性回归。

3.3 小结

对滇池斗南片区湿地斑块的修复研究，通过梳理研究区存在的主要生态问题，找到湿地斑块恢复的切入点，重构湿地斑块水网，以海绵城市理论研究入手，形成水循环系统网络，组织湿地斑块的柔性恢复，为动植物生存创造条件。另一方面，将研究区融入城市环境，尊重场地记忆，促使产业转型，把斗南片区的经济支柱产业――花卉贸易与地块产业衔接，形成特色鲜明集聚科研与生态旅游为一体的城市弹性斑块，达到水陆交接面湿地与城市发展的和谐，使城市中的景观斑块得到弹性修复，韧性重构及景观更新。

4 结语

城市发展对自然的掠夺造成绿地斑块支离破碎，水生态恶化、生物生境缺失，城市失去弹性和应对灾害的韧性。海绵城市理念对城市建设带来了健康发展的契机，为僵硬的城市加入地下和地上水系统的互动[18]。城市中的弹性景观空间、绿地斑块等在应对自然灾害时扮演着城市保卫者的角色。湿地作为城市景观斑块的一员，人们更应该意识到保护城市弹性空间与水环境安全的重要性与必要性。在城市弹性空间的景观修复研究中应该站在建设广义的“城市海绵体”水循环的角度上，对绿地斑块进行组织与重构，尊重场地精神，保证场地内部与外部生态循环的自我稳定。

湿地斑块是城市水岸空间的有机组成部分，提供城市中动物生存的必要环境。对城市湿地景观斑块的修复研究，既能对城市景观斑块的弹性进行重构，也能对城市的水安全、水循环和水环境进行恢复，达到城市生态系统的自我稳定与长久发展。湿地景观是海绵城市组成的一个重要环节，斑块间的连接性十分重要。单一的湿地仅仅是城市众多弹性景观斑块中的一员，对水循环、水网络的影响有限，需要在城市规划与设计中考虑绿色生态斑块、蓝色水体斑块与灰色基础设施斑块的连通性，通过韧性修复与设计形成统一的综合网络，才能使弹性斑块在城市的资源循环及应对自然灾害中达到生态效益的最大化。

参考文献：

[1]托尼黄，王健斌.生态型景观，水敏型城市设计和绿色基础设施[J].中国园林，2014（04）：20-24.

[2]Grimm，N.B.， Faeth，S.H.， Golubiewski， N.E.， etal. Global

Change and the Ecology of Cities[J]. Science，2008（319）： 756-760.

[3]俞孔坚，张媛，刘云千.生态基础设施先行：武汉五里界生态城设计案例探析[J].规划师，2012（10）：26-29.

[4]刘颂，章亭亭.西方国家可持续雨水系统设计的技术进展及启示[J].中国园林，2010（08）：44-48.

[5]车生泉，谢长坤，陈丹，等.海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J].中国园林，2015（06）：11-15.

[6]沃夫冈・F・盖格，陈立欣，张保利，等.海绵城市和低影响开发技术――愿景与传统[J].景观设学，2015（02）：10-21.

[7]Lloyd ，S. D.， Water Sensitive Urban Design in the Australian Context[R]. CRC For Catchment Hydrology， 2001.

[8]吴伟，付喜娥.绿色基础设施概念及其研究进展综述[J].国际城市规划，2009（05）：67-71.

[9]仇保兴.海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J].建设科技，2015（01）：11-18.

[10]曹新向，翟秋敏，郭志永.城市湿地生态系统服务功能及其保护[J].水土保持研究，2005（01）：145-148.

[11]王建华，吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志，2007（04）：555-560.

[12]仇保兴.城市湿地公园的社会、经济和生态意义[J].中国园林，2006（05）：5-8.

[13]刘滨谊，张德顺，刘晖，戴睿.城市绿色基础设施的研究与实践[J].中国园林，2013（03）：6-10.

[14]洪菊华，宋文静.辽河生态恢复规划与实践研究――以沈阳市辽河干流生态恢复规划为例[J].价值工程，2016（07）：24-27.

[15]王春晓，林广思.城市绿色雨水基础设施规划和实施 以美国费城为例[J].风景园林，2015（05）：25-30.

[16]潮洛蒙，李小凌，俞孔坚.城市湿地的生态功能[J].城市问题，2003（03）：9-12.

篇6

关键词：水生态景观；景观规划；生态修复；生态建设

水为基础性的自然资源之一，是大地之母，生命之源，是人类赖以生存和发展不可或缺的重要物资之一，水对于我们的重要性毋庸置疑。但是，随着现代工业的发展、城市化进程的加快与城市人口的激增，水资源大量被污染，水环境日益恶化，人们的生存环境令人堪忧。水质量的高低直接决定一个城市生活水平的优劣与生态环境的好坏。曾经以千湖之省为傲，拥有丰富水资源的湖北也未能幸免，在现代化高速发展车轮的辗压下，水生态屡遭破坏，留下无穷后患。如何在城市发展的同时保护、修复水环境，让城市更加清新、亮丽和舒适，城市的水更为清澈、甘甜与润泽，人与自然更为和谐，是我们刻不容缓需要解决的课题。

随着国家对城市水域景观、过水区、湿地生态环境日益重视，政府、专业人士和社区公众积极有效的参与和实施，城市过水区景观与湿地退化进程有所减缓，使将一定程度上已毁生态予以修复成为可能。近年来，湖北省相关部门对于水生态的保护，水生态景观的建设开始引起高度的重视。

在2012年颁布的省“十二五”规划中关于扎实推进“两型”社会建设的内容里，强调提出建设绿色湖北，以“三库、三江、三湖”为重点，加强水环境综合治理；加大退耕还林和植树造林工作力度，构建功能完备的森林生态系统；抓好湿地生态建设，保护生物多样性；加大石漠化治理和水土保持力度，抓好三峡库区和南水北调中线工程水源区保护；加快建设大东湖生态水网构建工程等构想。加快建设生态文明，实现绿色增长，开展生态文明创建活动，提升全社会生态文明意识，成为“两型”社会建设的主线之一。

如何合理有效的建立水生态景观？如何改造以往固化而发臭的河道与过水区、修复退化的生态湖泊与湿地并设计出行之有效的生态水域景观改良方式方法？如何根据自身环境的不同，将人与水环境、人的亲水性相结合，构建更绿色的城市水景，打造和谐的人居环境，是摆在我们环艺工作者面前最现实、最紧迫的课题。

1 水生态景观的概念

1.1 水生态景观

水生态景观是指水域的生态景观设计，这里既包含了水域的生态化处理与生态复原，同时也是对于水域的一种生态保护性景观设计，还水域一种更为自然和谐的形态，提供更多人与自然的互动空间，形成美观、自然、生态、合理的水域生态群。具体的来说就是从资源环境保护、生态建设与修复、公共游憩利用、地区景观形象塑造等方面深入探讨过水区、湖泊、滨水景观等建设的多元目标和内容，并在此基础上提出以生态环境修复为导向的水景规划目标。强调以景观生态学原理为依据的生态修复机理和方法，确定合理的河道、湖泊等水域的滨水区、驳岸等土地利用规模、强度和方式，达到重塑自然形态水体及滨水环境的效果。运用生态景观理念和技术，（包括水体及水环境的生态治理、滨水动植被保护和生态修复、滨水工程构筑的生态技术等方面）完成水域的多元化生态景观设计。

多年来，随着国民经济的快速发展，公众对户外环境中水环境、滨水区等游憩空间的需求日益增长，但是经济活动不断扩张却将大面积的水体污染，对人们的生活产生诸多不利影响，许多水域变成了排污渠道，而荒废成为臭水塘。20世纪80年代，对于过水区不断地被硬化的处理方式，由于这种生硬的设计使得原本充满生机的水域，失去了生态喘息与自洁能力，水生态被完全破坏，流域变得污浊不堪。

当前，水生态景观的开发利用面临着如何适应社会经济发展、满足公众需求，面对如何修复日益严重的环境问题，协调各部门机构的职能和利益等一系列挑战。应该遵循客观的自然规律建设城市水域，还水域于自然。从可持续发展的观点看，只有做好水生态景观建设，清澈洁净的河流、湖泊才能成为景观利用的对象和载体。以生态修复为导向的水生态景观建设，必定促进水生态系统的自净能力，营造多样化的生物种群生存环境，实现地区生态环境修复具有重要的意义。

这种将水环境还原于自然的设计思路与方法早已在西方得到推广，获得了良好的效益。其中，具有代表性的是《设计结合自然》作者伊恩·麦克哈格（Ian Mcharg），他在人与自然极端对立的环境中度过童年，他的经历促使了后期生态主义理念在其头脑中的形成，他提出的“设计结合自然”，推动了美国的生态景观设计，将生态学思想运用到风景园林设计中，产生了“设计尊重自然”，把风景园林设计与生态学完美地融合起来，开辟了生态化风景园林设计的科学时代，也产生了更为广泛意义上的生态景观设计。

其后，罗伯特·萨尔（Robert Thayer）又就“显露自然”的视觉生态美提出了4点内容：①能帮助我们看见和关注人类在大地上留下的痕迹；②能让复杂的自然过程可见并可理解；③能把被隐藏看不见的过程显露出来；④能强调人与自然尚未被认识的联系。这些针对景观和规划设计的新理论引起社会重视并得到了推广。

1.2 水域景观（过水区、湿地、滨水区）的现状与发展需求

城市水域过水区、湿地、湖泊、滨水区等水域存在以下几种现状：

（1）高度紧张的城区用地问题突显，侵占或填埋水域作为建设用地，城市蓝线与其它城市用地控制线组织混乱，城区水面面积急剧减少。

（2）水域以及水域周边如驳岸、滨水区是陆地和水体交接地带，有着陆域、水域生态系统以及水陆之间的生态系统，具有高度生态复杂性和敏感性，城市建设活动中污染物的排放，垃圾的倾倒等人为破坏，导致水体污染、生态失衡，水生态危机日益严重，成为了臭河、臭塘。

（3）人类与生俱来的亲水性使城市中水生态景观地带，成为最有吸引力的公共开放空间，但现有的城市水域景观，由于缺乏生态性设计失去了往昔活力和吸引力。曾今的郁郁葱葱和听取蛙声一片的湿地与湖泊，变为了各种生硬的硬质化设计，将我们与水域隔离，水面发黑、发臭，漂浮着各种垃圾。

（4）城市水域地带是最早出现人类活动的区域，不仅记录着城市的历史、文化，是城市独特人文景观的展示廊道，还是我们对童年、对年代的记忆。但遗弃和破坏文化遗产的现象时有发生。

针对水域景观出现的上述种种问题，国内外专家学者都进行了大量的理论研究与实践探索。20 世纪90 年代科学家钱学森提出了“山水城市”概念，倡导构建与自然山水相结合的城市环境。许多的水域绿地景观设计一直是专家学者研究的热点。北京林业大学校长尹伟伦院士编制的北京市永定河《绿化景观专项规划》，明确提出“以安全行洪为根本、以生态修复为载体、以生态经济为导向、以生态屏障为目标，林水相间、以绿养水、因势利导”的水域生态绿化理念，对城市过水区、生态绿地的构建具有指导意义。北京大学俞孔坚教授致力于以水为核心组成部分的城市生态基础设施建设，包括保护利用水系统、雨洪管理与利用和保护水生物多样性等，特别强调水格局的连续性、水域地带的自然形态、游憩绿地生态建设的重要性。对工业时期遗留的硬化河道的去直改弯，生态化整治，让河道“自由呼吸”等多个设计项目得到了肯定。让市民找回儿时对自然水域的记忆，让我们生活在天然的气息中。

2 水生态景观规划的现有方法

水生态景观规划第一步应该是从依托水土形成的景观资源调查开始，了解和评价土地利用和周边环境的历史和现状，调查和预测社会需求，确定不同的开发利用方式。在保护水利工程安全、维护生态环境的基础上进行土地和空间利用的优化配置，提出总体规划布局与实施方案，并在规划建设实施后作出绩效评价。

综上所述，关于国际上对于水生态景观设计的思路与方法的研究有着一定的基础，并在此基础上指导并形成生态设计的方法和理念。但此学科的研究也尚处于新学科的发展阶段，还有许多方面有待于更深入的探索。我国较早提出生态、自然的景观设计思路并付诸于实践的，是以俞孔坚为首的设计团队。然而这些方面的研究并没有针对对于水生态景观设计提出的具体思路，以及我国不同水域特点及中部、南部地域特点、人文知觉环境的不同而产生的因地制宜的设计方法与思路。

3 湖北省水生态景观设计发展方向

结合中国水生态设计主要方法与形态和湖北省水域实际情况，提出针对不同水域资源和水域结构的特点，提出湖北省水生态景观设计的发展方向与设计方法。并依据生态景观理论，研究如何运用这些方式方法来解决现水域存在的问题，以及如何结合自身的现有条件和资源形态来发展更为合理的水生态景观。

3.1 景观资源环境保护

对构成水域景观资源的水体、近水土地、植被、功能性工程构筑物和有价值的建筑物等实行整体环境保护，体现了生态保护、行洪安全保护、风景保护和历史文化保护的综合性。实施保护优先是避免建设性破坏的策略，有利于建设高质量的水域景观，体现地区景观风貌特色。

3.2 生态环境建设与修复

结合滨水土地使用的调整，通过截污纳管、生物过滤等方法恢复水体水质。进行浅滩、沙洲、湿地等形态的营造，修复水域的自然状态和各种生物生境；保护乡土树种，恢复受损的植被；进行护岸等工程设施的生态化修建与改造等。逐步恢复水域地带多样化的生物种群栖息环境 。

3.3 公共活动及游憩利用

水域地带还应该作为公共共享空间对大众开放，体现了社会发展带来的福利和政府公共政策的取向，也是经济发展和水资源综合利用的社会目标。为人们提供一个安全、舒适、优美、自然的亲水活动场所，满足人们多样化活动的愿望。

3.4 景观形象塑造

篇7

关键词：环境材料；教学研究；生态设计；循环利用；可持续发展

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0037-03

一、前言

随着新材料的不断开发，人们的物质生活条件和生活环境有了极大的改善和便利。但是材料的不断开发，地球上的资源、能源的消耗也越来越多，给环境带来的压力就越来越大，同时，由此造成的环境污染也就越来越严重，已经引起人们的极大关注，为了保护我们赖以生存的地球，同时又要不断的改善人类的生存环境，材料的合理开发以及其合理利用就成了摆在人们面前的重要课题。为此，既能满足人类进步的需求，又能清洁环境、节约资源、节省能源的新材料——“环境材料”受到人们的广泛关注。尽管如此，对于环境和材料的认识，已经经历了几十年甚至上百年的认识过程，人类充分享受了其带来的极大便利，同时也付出或即将为此付出沉重的代价，对环境材料的普及认识将是维持社会可持续发展的重要途径之一。其实，环境材料并不是一种完全独立的新材料体系，它只是人类发展过程中产生的一个新的概念；它实际上是环境科学和材料科学相结合形成的一门交叉学科，其目标就是在材料的加工、制造、使用以及再生循环过程中消耗最少的资源、能源，而达到最大的使用功能，以满足人类可持续发展的要求。对当代大学生，尤其是材料专业的大学生，了解材料与环境的关系，增强他们的环保意识，对于未来新材料的开发、环境保护以及社会的可持续发展具有重要的意义。环境材料不是一种独立的新材料体系，是一个新的概念，对其概念、范畴及未来的发展趋势等还有一个认识和完善的过程，尽管开始出现一些相关书籍，但关于环境材料尚没有成熟系统的知识体系和统一的判定标准，这给现代教学带来一定的难度，不仅学生会产生许多疑问，往往老师也难以准确地定义。为此，怎样在有限的时间里让学生充分了解认识环境材料对未来社会可持续发展的重要意义，本教学组认为从环境材料的概念及研究范畴、环境材料的评价方法及标准、环境材料的类型、环境材料与产品的生态设计及其发展趋势等进行概述，让学生了解环境材料的基本概念，增加他们的环保意识，在以后的材料研发过程中，增进保护环境、清洁环境的概念，以达到人类社会可持续发展的目的。

二、环境材料的概念

环境材料，是90年代初日本东京大学山本良一先生首次提出的新概念，是指那些环境负荷减至最低、再生产增至最大的材料，它与传统材料明显的区别在于它赋予了传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性，或者说是那些直接具有净化环境、修复环境等功能的材料；同时，山本良一先生又补充说，所谓的环境材料只是一个原则，其目的是防止对环境的损害，在人类活动中保护自然资源和生态环境。环境材料本身是一个不确定的概念，是一个动态和发展的概念。环境材料不是一种独立的高新技术材料种类，与其他材料的关系可粗略地用图1表示，许多传统材料本身就具有环境材料的特征或者可以发展成环境材料，有些垃圾废弃物经加工处理也可以制成环境材料，有些新材料是在充分考虑环境因素的基础上开发出来的，它具有较好的环境协调性，因此，应当正确处理传统材料与新材料、普通材料以及特定领域应用材料的关系，使环境材料在研发过程中得到普及，以达到保护环境材料的最终目的。

三、环境材料的评价方法与标准

判断某一种材料是否属于环境材料的范畴，需要一个标准或原则，这个原则实际上就是“环境材料”的定义。在这一原则的基础上，不同的学者从不同的角度出发提出了不同的评价方法，如生命周期评价法（LCA）、经济性指标法（LCCA）及环境材料的研究方法评估（LCD法）等。其中，生命周期评价法（Life Cycle Assessment，LCA）被称作20世纪90年代的环境管理工具，是近年来西方国家酝酿发展起来的一种崭新的环境影响评价方法。所谓的生命周期评价是指对一种产品从开始加工制造直至废弃的全过程进行全面的环境影响分析和评估，即从它的开采、加工、使用、废弃等全过程进行评价（图2），也有人把它说成是从摇篮到坟墓的评价。

但对LCA法，不同的组织机构有不同的定义与理解，国际标准化组织（ISO）认为LCA法是汇总和评估一个产品（或服务）体系在其整个寿命期间的所有投入及产品对环境造成的和潜在的影响的方法。ISO不仅规范了所有产品和服务的技术标准，随着环境保护的需要，也在尝试对环境问题的分析方法进行标准化。而国际环境毒物学和化学学会（SETAC）认为LCA方法是一个评估产品过程或其活动给环境带来的负担的客观方法。该方法通过识别和量化所用的能量、原材料以及废弃物排放来评价与产品及其行动有关的环境责任，从而得到这些能量和材料应用及排放物对环境的影响大小，并对该善环境的各种方案做出评价。生命周期评价法是评价材料的环境负荷的一种主要方法，其优点在于环境概念清楚，且将材料的生命过程作为一个整体进行分类研究。

四、环境材料的类型

环境材料是继人类历史上从天然材料、金属材料、合成材料、复合材料、智能材料之后又一个新概念材料，不同的学者从不同的角度将环境材料划成不同的类型。为了使学生清楚理解环境材料与上述材料概念的关联和区别，易于接受、认识环境材料及其重要性，以现实环境问题为依据，通过下列内容的介绍，学生能简单直观地认识环境材料及其对环境保护的意义。

1.绿色包装材料。众所都知，凡是产品都离不开包装。发达国家的包装工业产值已占国内总产值的2%以上。我国的包装业发展也很迅速，据中国包装联合会统计2010年完成包装工业总产值1.2万亿元，已成为国民经济重要的组成部分，极大地带动了新材料的开发及其相关产业的发展，如果忽视环境因素，也会给环境带来巨大的负担，因此，在开发包装材料时应牢记对环境的保护思想，体现包装有利于环境保护的实质，还要避免过度包装或浪费包装材料，才能达到节省资源，逐渐改善环境的目的。

2.绿色建筑材料。长期以来，建筑材料主要是根据建筑物及其应用部分对材料提出的力学性能和功能方面的要求进行开发的，结构材料主要追求高强度、高耐腐蚀性等方面的先进性；而装饰材料则追求材料的功能性和设计图案美观等方面的“舒适性”；但这样往往容易忽略建材的环境协调性，结果给环境带来了极大的污染。建筑材料是应用最广，用量最多的材料，因此其耗能以及其所造成的环境污染也最严重。建筑材料在其生产和使用过程中对环境的污染主要包括六个方面：空气、水、固体废弃物、放射性、噪音和热等的污染。随着经济建设的不断发展，未来的建筑材料需求量也在不断增加，建筑材料生产中的污染物如不加以解决，则由此造成的环境负荷将是灾难性的，因此，开发与地球环境协调性的绿色建筑材料是今后发展建筑材料所必需研究的重要问题。所谓绿色建筑材料就是具有优异的环境协调性的建筑材料，具体地讲，有利于保护生态环境，对人体、周边环境无害的健康型、安全型建筑材料；从广义上讲，生态材料是对原料生产、施工、使用及废弃物处理等环节贯彻环保意识，实施环保技术，保证社会经济的持续发展，所以，绿色建筑材料代表着未来建筑的主体方向，也是未来发展的必然趋势。

3.环境净化材料。净化材料是指在与废弃物的接触中，通过物理、化学的变化而使废弃物中的有毒有害物质除去从而达到排放标准，而有毒、有害物质本身通过这种物理化学变化变成对环境无害的物质，甚至加以利用。净化材料类型多种多样，不同材料对污染物质的去除机理不同，因此可把其划分为吸附净化材料、离子交换材料、混凝絮凝材料和过滤净化材料等。如，活性炭、离子交换树脂、分离膜等，就是净化材料的常见类型。仅有环境净化材料还是不够的，大部分净化材料还需要借助某些设备、工艺的优化组合来处理生产及生活废水、废气的系统工程，其中废气固体的处理取决于技术设备，废水与废气则更多的依赖高技术含量的材料。设备施工已确定后的产物，材料则与工艺相辅相成，即根据工艺特点设计材料结构或根据材料性能开发工艺流程，这是环境材料研制的特殊性，即材料与工艺的统一。

4.环境替代材料。用环境负荷小的材料替代环境负荷大的材料可以减小材料对环境生态的影响作用，有些材料虽然环境负荷小，但对人体健康不利，所以也需要用对人体健康有利的材料进行替换，以改善人们的生活环境，提高人们的生活质量。自20世纪30年代以来，用作制冷剂﹑发泡剂﹑清洗剂﹑灭火剂和喷雾剂的氟里昂被广泛用于制冷﹑空调﹑消防﹑电子﹑医药等行业，但是氟里昂类物质不仅对大气臭氧层有破坏，而且对地球产生温室效应，严重影响地球的生态环境和人类的身心健康，因此寻找替代氟里昂类物质已成为目前研究的热门话题。目前作为替代制冷剂被广泛应用的有：四氟乙烷、异丁烷、二氟乙烷与二氟一率甲烷的混合剂等。另外，石棉以及含磷洗涤剂替代品的开发也是目前化工行业的重要课题。

5.废弃材料的循环利用。垃圾重新利用，不仅有利于环境保护，也有利于解决我国的某些资源短缺的问题。常说的废弃物的资源再循环，包括再资源化和再利用，再资源化就是将废弃物（一般废弃物、产业废弃物等）进行回收、粉碎、筛分等过程，再作为原料使用；再利用包括整体机能使用寿命完结后的物件进行重组，将其部件不改变原来结构或做很少的修复，经过清洁后重复使用。如酒瓶之类物件回收后经过洗涤重复使用，干燥剂之类产品回收干燥后再充填等。尤其值得重视的是，废干电池的资源利用，大部分电池都混于生活垃圾堆中，被填埋或是焚烧，造成土壤和地下水的严重污染。废旧电池的回收利用看起来似乎是一件小事，但却有着很重要意义：一是资源的回收利用，变废为宝；二是防止环境污染，减轻环境负担。废旧电池中的有色金属是宝贵的自然资源，废旧家用电器的资源化，废塑料，低硅尾矿的资源化，煤矸石、粉煤灰、高炉渣的利用，以及建筑垃圾的资源化等正是十二五规划中的重大课题。

五、环境修复材料

矿山的开采常引起重金属元素污染土壤或水体；战争常常使某一区域中某有害元素（例如铀或TNT）浓度过高；而某些工厂周边地区，由于工厂排放的污染气体物的降落或某些集水盆地常年汇集大量污染物，使得这些地域某种污染成分浓度特别高。环境修复是指，对已污染或破坏的环境进行包括生态方面的多种技术处理与治理，以恢复被污染和破坏的生态环境。如植物修复及非金属矿物对环境的修复等。目前，常见的有植物修复和非金属矿物修复两大类。植物修复是指把某些对污染物具有耐承力和高积累特性的植物种植于污染区，利用植物自身的生长代谢或其根系微生物共同作用，将环境中的污染物质吸收固定或消除，并在适合的时间对植物进行收割处理，使污染的环境恢复达到原初状态的一种原位污染治理技术。如，水葫芦对富营养化水体的吸附作用、红树林湿地在水体净化中的作用。

六、生态设计

随着世界人口的增加和社会经济的高速发展，人类对资源、能源的消费将会进一步剧增，由此造成的资源、能源的短缺将会日益严重。从经济和环境保护的角度来看，都是十分不利的。因此，为了人类社会的可持续发展，人类不得不改变以往的生产方式，在减少废弃物排放的同时，还要减少对矿石等原生资源的依赖性，将产品、材料的生产逐渐转移到以利用再生循环材料为主的基础上。生态设计是指在材料和产品的设计中将保护生态、人类健康和安全的意识有机地融入其中的设计方法，又称为生命周期工程设计、绿色设计，或为环境而设计以及环境协调性设计等，以保护生态环境为中心的设计方法还有利于产品循环回收的可再循环设计、便于回收重新使用的易拆卸设计、以及材料选择设计等。目前生态设计已经成为推行预防生态环境受到危害的重要手段，是最高级的清洁生产措施和可持续发展的最佳途径。生态设计是采用先进技术、工艺并采用可循环材料以减少对生态环境的破坏，要明显地减少材料制造前的隐性材料物质流和能源流，即在材料循环的前端减少，而不仅仅是促进生产造成废弃物的循环。生态设计应使传统材料设计思想有新的转变。传统设计是依据技术、经济性能、市场需求和相应的设计规范，着重追求生产效率、保证质量、自动化等以制造为中心设计思想，将使用的安全、环境影响和废弃后的回收处理留给用户和社会。模块化设计指对一定范围内的不同功能、不同性能、不同规格的产品进行分析，划分并设计出一系列功能模块。通过模块的选择和组合可以组装成不同产品，以满足市场需求。同时，模块化设计也有利于产品使用后的拆卸，继续利用一些可用的模块，其特点典型地体现在拆卸技术和回收技术等方面。目前，模块化设计已广泛应用于汽车、家电、计算机、复印机以及许多工业机器行业。

七、环境材料的发展趋势

进入21世纪，面对人口、资源、环境各方面的压力，人类急需要寻找一种有效的途径来协调资源与环境的关系，使其既不浪费资源又能保护环境；另外未来人类的生存空间也要扩展，这使得人们在寻找上天、入海、入地的材料。这些将是未来环境材料的发展的出发点与方向。基于这个观点，少用资源与材料，少消耗能源，发展空间材料，可能是未来材料科学发展的主要方向。此外，材料的重复利用也是未来社会必须给以解决的问题。为了达到上述目的，开展绿色产品的生产及进行绿色设计，是未来社会不能不涉及的研究领域，尤其是后者在未来可能越来越多受到关注，将成为环境材料未来发展的重头戏。所谓绿色设计，就是要求工业设计的产品包含这样的两方面的性能，一是清洁生产，在各个工艺环节都要减少排污，减少垃圾；二是要节约资源，既要节约原料，又要使产品在使用之后不至于全部成为废品垃圾，而是便于拆卸、回收和利用。环境问题已让世人猛醒，已经逝去的不能回来，目前的关键是怎样利用好仅存的有限资源来开创人类的未来，必须充分认识到材料、环境与未来的依存相连性，从保护环境的观点出发去开拓新的材料和能源，是从我们这一代人开始必须时刻恪守的信条，愿意以此为径，为材料、环境与未来创造出一片和谐的天地。

八、教学效果与思考

环境材料作为一门新兴的交叉学科，受到人们广泛的关注，同学们也表现出极大的兴趣，保持良好的学习状态。在教学过程中，采用了讲授引导与课堂讨论相结合的方式，结合相关参考书以及最新的资料文献，配合实物图片资料，从环境材料的概念、范畴、行为准则到具体的环境现状等不同方面逐步引导学生进行思考分析，了解环境保护的重要性，引起了同学们极大的兴趣，根据同学们自己的兴趣和观点，在较大的范围内进行自我查阅相关资料，组织内容进行交流探讨，同学们积极主动提出了各类环境保护的观点与措施，以及未来对环境友好材料的开发和使用的基本原则。但是对于环境材料这一新兴的学科领域尚没有成熟的理论支撑和统一的评价体系，以及与之相应的法律法规，还需要得到社会的广泛认知，为创造更美好的自然及人文环境，为社会的可持续发展贡献每个人的智慧。

参考文献：

[1]解念锁.环境材料学课程的和谐教学法[J].机械管理开发，2009，24（4）：153-154.

[2]马丽萍，蒋荃，赵春芝.绿色建材基于LCA的环境协调性评价指标体系研究[J].中国建材科技，2010，S2：90-95.

[3]李守泽，李晓松，余建军.绿色材料研究综述[J].中国制造业信息化，2010，11：1-5.

[4]徐秀丽.现代办公建筑室内环境生态设计的浅析[J].科技资讯，2010，30：82-83.

篇8

关键词：河道； 生态修复； 探索

中图分类号： TV85 文献标识码： A 文章编号：

什么是生态修复？

生态修复主要是依靠大自然的自我修复能力，并辅助于适当的人工措施，加快破坏了的生态系统的恢复功能，它是一个长期而复杂的系统工程。

河道生态系统是流域生态系统的重要组成部分。我们在水、河流的利用研究和开发都已经达到了非常高的水平。但是近几年来，随着水污染情况的加剧，水的生态修复学研究才被提上日程。

河道生态修复的目的是消除河流域生态系统的不良影响，保持河流生态系统可持续发展。西方一些比较发达的国家和日本在河道修复研究起步较早。他们在实践的基础上，总结了河流生态修复的八项措施：

恢复缓冲带；

重建植被；

修复马蹄形湿地；

降低边坡；

重塑弯曲河谷；

修复浅滩和深塘；

修复水边湿地；

修复河塘。

目前，我们国家经过一些地区对河道生态修复研究和探索，概括了两大类河道生态修复的措施：一类是植物保护法，一类是植物保护同工程技术措施相结合。我国的河道生态修复工作仍然是在初始阶段，缺乏多层次的全方位的生态恢复研究，更没有系统的科学的学习的理论作指导。

以江苏省赣榆县为例。江苏省赣榆县大概有15条河流，在这15条河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龙王河这四条河流污染严重。龙王河、沙王河水的质量更是没有达到灌溉农田的程度，几乎寸草不生的河道，各种生物几乎灭绝。因此近些年来，江苏省开始全面进行河道疏浚整治工作。利用这样的时机，开展河道生态修复技术的研究，探索在河道整治过程中，采取那些技术措施，才能既保护河堤坡体结构的稳定性设置，又改善水质，同时提高河流的生物种群，也提高河道其自我净化功能。建立一个与周围环境协同发展的关系，保持社会经济良性循环的可持续发展的系统。

本文以青口河为载体，对河道生态修复技术进行思维构思。

工程调查青口河是赣榆县代表河流之一，全长64公里，在赣榆县长47.5公里，通过赣榆县县城，整个流域面积493平方公里，经过丘陵面积267平方公里，最大洪峰流量约2140立方米/秒。这条河流经区域85％的为山区，地面落差为150米以上，上游河道宽度200〜500米，比降1/400〜1/600的比例；下游河道宽60〜80米，比降7/10，000；滩面完整，为50年一遇的防洪标准。市区内均为水泥路；河坡滩面以下为砌筑的用于保护的坡面，缺乏植被生长的土壤养分状况。下游部分是含盐量很高的土壤，土壤含盐量为0.4％〜0.7％，及其不利于生长植物和动物的繁衍。

河流生态恢复的原则

1自然性原则我们不可能把这条河完全恢复到原始状态。但是在河道生态修复时我们尽量模拟自然的状态，创造良好的环境和景观，促进自然生态系统的良性循环。具体措施如:

使用抛石、木桩等护坡固堤；

在河堤上使用乔木、灌木、草相结合的立体防护；

创建合适生物栖息之地；

增设鱼道；

调整河道结构；

浅滩和沙洲的恢复等。

2生态性原则

以生态为原则，不仅可以降低成本，还能实现对污水处理厂难以处理或处理成本较高的污染物有效果的控制，同时要具有景观效果，并且还可以改善当地的气候，加强生物多样性，保护生态平衡。具体措施如下：

因地制宜地发展池塘、人工湿地、生物栅、生物浮岛等处理技术；

注重河岸植被建设；

河流生态走廊建设；

治理与控制河堤的水土流失；

在水域内,种植各种喜水、耐水植物；

发展水生动物,提高水域生物净化功能。

河道生态恢复技术设计构想1基本思路根据青口河，地理位置和特点，对河流生态修复必须从以下几个方面进行修复：

进行河道生态修复后,既不能影响整个河道的行洪能力,还要在不破坏原坡面的情况下进行生态修复；

对河堤及滩面进行修复时,应选择快速覆盖，根系发达、抗冲刷能力强,适应本地区的乔、灌、草种；

岸坡消落带的生态修复应考虑到防水浪冲刷及适合鱼巢的功能,同时对消落带植物的选择要重点考虑；

对河道整体结构的调整要回归自然,宜宽则宽,宜弯则弯,恢复浅滩和深塘,修复河边湿地；

在不同河段内放养水生动物和微生物,种植水生植物,以分解吸收水体中的营养液,达到净化水体的功能；

对沿线的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜绝污水入河；

在物种的选择上要注意选择适宜本地区气候环境,同时不造成外来物种入侵，抗逆性好，管理粗放,植物根系发达,固土能力强;环保效果好,能有效地消除油污、烟尘和有毒化学物质的植物种类。

2生态修复技术

总结制定青口河清淤整治工程修复方案后得出：河道生态修复技术应该“尊重自然”、“人水相亲”、“和谐自然”的思路。在保证水利工程正常作用的前提下，修复河道结构、恢复河道生态平衡功能。使退化的河道生态系统得到修复，达到河流域的生态平衡。

上，中游的河流的特点及整改措施：

上、中游段, 按照“谁承包,谁管理、收益”的原则，签定承包合同。

上游和中游的河流情况：

河面较宽,

有不少浅滩,深塘等,

具体措施为：

采取疏通河道中泓；

修复浅滩、深塘水边湿地；

重塑弯曲河谷等工程措施,

调整河道结构。

植被措施布设为,

河堤、滩面以用材林、经济林为主。主要栽植杨树、水杉、板栗、银杏。

堤肩以银杏、水杉间种,间距4 米,滩面及内外堤坡栽植杨树、板栗,

河道水面放养水生动物和微生物,种植水生植物,

在浅水区、湿地区种植湿生植物,草种选择菖蒲、水葱、扁杆草、、毛莨等。

河道生态修复项目不是一个孤立的系统，它是一个完整的生态系统。河道生态修复技术也包括植物修复、动物修复、微生物修复相互作用，相互统一。河道内部生物系统和相邻生物系统之间的所有产生的物质与能量的动态互动。

河道生态恢复的真正意义应是在保证边坡稳定的基础，以生物多样性为目标；保证护堤、疏通河道，使河道平衡和谐发展；使水、土壤、生物，形成良性循环；不仅恢复河道景观效果，而且恢复河道的自我修复功能；还应恢复被污染的河水，提高河流的自净能力；从而使整个河流生态系统健康稳定发展。

此文只是以一条河流为范例进行分析，其他河流的河道生态修复技术也应从植被措施、工程措施、水产养殖、生物多样化这些技术入手。

水污染环境的治理是河流生态修复过程中最棘手，最有难度的一项工程。工业废水，生活废水的大量排泄，远远超过了河流的自净能力，是河道生态修复的重要工作之一，也是目前生态修复技术研究的热点和难点。现在仅仅靠人工干预的措施治理河道水污染，这样对水环境的恢复是难以维持的，因此，河流生态修复后的水生系统的稳定性管理技术也还有待进一步研究。

河道生态修复技术需要探索的路还很长，因此目前情况下，我们一定要爱护环境、保护环境，使人和自然和谐相处，走可持续发展道路。

参考文献。

篇9

关键词 矿区生态系统;人为干扰;修复与重建技术

中图分类号X3文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)18-0096-02

1 人为干扰对矿区生态系统的影响

1.1 人为干扰的概念

人为干扰是区别于自然干扰的另一种主要干扰方式,是指由于人类生产、生活和其它社会活动形成的干扰体对自然环境和生态系统施加的各种影响。人为干扰无论从伤害强度、作用范围、持续时间还是发生频率、潜在危害、诱发性等方面,都常常高于自然干扰。

1.2 人为干扰的方式

对于中国矿区环境生态系统,人为干扰的主要方式是污染。主要包括:水资源的破坏和污染、废气污染、固体废物污染、噪声污染等污染。

煤矿开采矿区废水的排放使许多水域被污染,水质下降甚至丧失饮用水的价值,洗煤污水的污染程度较矿井水为重;煤矸石在露天堆放过程中,经雨水淋溶后部分物质形成地表径流进入土壤、地表水体或地下水体时,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤矿开采过程中噪声污染主要是由于各种机械设备工作时所产生的,不仅直接影响的身体健康,还会影响周围居民的工作、生活和学习。

2 矿区受损生态系统的特征

根据目前的研究成果,矿区受损生态系统的主要特征可以概括为:

1)生态系统受损伤的各种变化都始于结构的改变

矿区水土资源受到污染破坏、物种资源急剧衰减、矿区植被面积下降、植物光和作用的转换效率低,能量流动效率降低、物质循环受阻等,修复矿区生态需要借助于生态系统的外部力量才能促进矿区生态功能的转变,矿区生态治理和维持成本加大。

2)生态系统过程受阻和功能衰退是受损生态系统的主要特征

矿区产业结构的演变通过对生态系统的破坏力和生态修复能力而影响矿区生态系统功能的发挥。开发初期,矿区生态恶化程度较低,生态系统维持成本较低,矿区生态自我修复的能力较强,对矿区生态长期影响较小;矿区形成期,矿区污染和生态环境破坏力加大,矿区生态的自我修复能力急剧下降,治理成本上升,但是矿区生态治理在可以接受的范围之内,需要加大矿区治理的力度或实行清洁化生产,以消除开采过程生态系统的破坏力。如果失去矿山生态治理的时期,矿区进入衰退期,整个矿区的恶化程度急剧上升,矿区生态修复的周期长、成本高、修复能力脆弱,对矿区持续发展的长期影响大,严重阻碍矿区社会的持续发展能力。

3)关键组分和过程的状态决定着生态系统的回复进程

一个具有自我维持能力的生态系统才是真正健康的生命系统,生态系统的关键物种(如建群种、优势种、关键的传粉动物、顶级食肉动物等)和关键生态过程,在受损伤的的生态系统中还是否存在,对于受损伤的生态系统的恢复进程至关重要。在矿区生态修复的过程中,要注重生物种类、数量、生物量的增加,更要注重物种间的竞争和协同关系,才能更充分地利用系统自身的潜能,促进矿区生态系统的恢复进程。

3 探索人为干扰下的生态演替规律

矿区生态系统是人类生态系统经过漫长的发展时期才产生的,在人为干扰下矿区生态系统先后存在3种不同的类型:

1)原始型矿区生态系统

人类社会早期矿区生态系统,社会生产力水平低,矿业开发利用程度很低,对自然生态系统的压力不大,生态与矿业开发的矛盾没有显现。

2)掠夺型矿区生态系统

19 世纪开始社会生产力有了飞速提高,对矿产的需求量不断扩大。人们仅仅为了追求经济发展而进行掠夺式的开发,环境污染严重,矿区环境生态系统严重破坏。

3)协调型矿区生态系统

这种矿区生态系统类型以生态与经济协调和可持续发展的理论作指导,必将成为普通存在的先进矿区生态系统类型。矿产资源的综合利用率高, 矿区灾害很少发生, 矿区生态系统处于健康状态。

4矿区生态系统修复和重建技术

矿区生态修复的综合技术主要包括监测、预测及风险评估技术,管理技术,规划设计 技术,工程修复技术,化学与生物修复技术。

4.1 监测、预测及风险评估技术

主要是对矿区生态环境损害进行动态监测与预测,揭示损害的程度、范围、机理和规律及风险,为矿区生态环境治理技术的选择和有关法规与技术标准的制定提供依据。

4.2 管理技术

主要是对受损矿山生态环境进行科学的管理、宏观过程管理以及矿山整个生命周期的环境修复管理。

4.3 规划设计技术

矿区生态环境规划设计技术包括传统规划法和计算机辅助规划法。在详尽调查、监测的基础上,运用先进的规划技术和手段对矿区生态进行详细的规划。

4.4 工程修复技术

包括回复生态系统的各种工程措施。应根据不同的破坏特征、不同的自然条件采取不同的技术措施,主要包括生态破坏的工程修复技术和环境污染的工程(物理)修复技术。

4.5 化学与生物修复技术

指提高和改善重建系统生产力和环境安全的各种化学和生物措施,其中生物工程(含植物修复)、生态工程、化学修复和土壤改良技术等是十分重要的。

4.6 采煤沉陷区生态修复技术

采煤沉陷是我国两大面广的矿区生态问题,其主要的修复技术主要包括疏排法、挖深垫浅法、充填复垦法、直接利用法、修整法、生态工程复垦法等方法。将土地复垦技术和生态工程技术结合起来,综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程学的理论,运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理,结合系统工程方法对破坏土地所涉及的多层次利用的工艺技术。

5 结论

本文主要阐述了在人为干扰下生态系统的变化,特别是对中国矿区生态系统的研究,提出矿区生态修复和重建技术,在开发矿产能源的同时,走经济与生态环境的可持续发展之路。

参考文献

[1] 孙庆先,胡振琪主编.中国矿业的环境影响及可持续发展[J].中国矿业,2003,12 (7):23-26.

[2] 秦万德主编.煤炭工业发展中的环境问题和对策[D].中国煤炭学会,1992年年会论文集,郑州,1992-12-18.

[3] 萧笃宁主编.景观生态学.理论、方法及应用[M]. 北京:中国林业出版社,1991.

篇10

关键词：河道；污染；生态修复

中图分类号：X143文献标识码：A文章编号：16749944（2014）10002402

1引言

河道是包括河堤、护坡、河床、水体、微生物和动植物的复杂生态系统，既是防洪排涝、引水抗旱的重要通道，又是休闲娱乐和观赏旅游的场所。自从进入工业革命之后，人们一味追求经济的发展，大量工业废水、农业污水和生活污水直接排入河流，加上河流管理和维护的缺失，河道普遍出现形状单一、河道结构硬化、水环境恶化、河流生态系统严重破坏、河道景观严重散失等问题[1]。然而，河道环境基础设施的建设远远滞后于经济的发展，如何进行河道生态修复建设是当前河道生态修复亟待解决的问题。因此，河道生态修复技术的进步对于河道生态修复具有十分重要的意义。

2河道生态修复的原则

河道生态修复是在坚持自然原则、生态原则、整体景观原则的基础上达到改善河流水质、优化河流景观、设计合理的空间的目标[2，3]。

2.1自然原则

自然原则是河道生态修复的关键。河道生态修复材料的选择方面应尽量运用自然材料，例如，运用木桩、抛石、沉石进行护坡护岸，在河堤上采用乔、灌、草立体防护，河道内可以通过营造适宜的生物栖息环境来净化河道水资源，在一定程度上可以改善河道污染的现状，缓解河道污染的问题。

2.2生态原则

生态原则，就是要充分考虑河流的生物多样性。在采取因地制宜发展稳定塘、人工湿地及生物栅等处理技术的同时，应重视河岸植被建设，为水生动物的生存繁衍提供合理空间，确保水体适合分解微生物的生存。水生动植物和微生物可以提高水域生物净化能力，从而有效控制水体污染物，使河道生态系统的物质循环和能量流动处于良性状态。

2.3整体景观原则

整体景观原则，就是从整体景观的宏观概念出发，整体上把握河道景观的现状以及河道污染情况，将治理、修复、净化与环境景观美化有机结合，进行立体修复，进而实现生态环境、社会以及经济效益的最大化。

3河道生态修复技术

河道生态修复主要目标是净化水质、优化河流景观和设计合理的空间。目前改善河流的水质主要技术手段有物理修复、化学修复和生物修复3种方法，优化河流景观和设计合理的空间包括生态工程修复、生态护堤和河道景观设计等措施。

3.1净化河流水质技术

3.1.1物理修复技术

物理修复主要是采取各种工程措施改善受污染河道的水文条件和底泥环境条件，从而达到河道生态修复的目的[4]。目前物理修复技术主要包括底泥疏浚、底泥稀释和冲刷、引水换水、机械除藻、水力调度、气体抽提、空气吹脱等技术，这些技术有目的明确、见效快等优点，但同时存在工程量大、成本高、治理不彻底等不足。

3.1.2化学修复技术

化学修复就是向受污染的河道中投入化学改良剂，通过药剂学改良剂能够与污染物发生化学反应，生成对环境无害的中性物质，以达到净化水质的目的[4]。该方法常用于处理突发性水污染，有速度快、效果好等优点，但治理效果不佳，也不能从根本上解决问题，因此化学修复只能作为一种辅助治理手段。

3.1.3生物修复技术

生物修复技术是充分利用水体中的植物、水生动物和微生物的吸收、降解和转化作用，将水体中的有害污染物浓度降至最低，实现河道水质生态恢复的目标。

（1） 植物修复。植物修复法是利用高等水生植物及其根际微生物的共同作用去除水体中的污染物，其净化机理是植物的直接吸收、植物根茎部释氧、生物化感、植物根系微生物降解。研究表明，水麻、一年蓬等植物能高效吸收重金属镉；水芹菜、马尾草等植物能富集水体中N、P；金鱼藻、眼子菜等水生植物向水体中释放的化感物质能抑制藻类的大量繁殖[5]。

（2） 微生物修复。微生物作为生态系统中的分解者，不仅能够清除水体污染物，对水中营养成分的循环也起着重要作用，一些有特殊分解转化能力的微生物在河流生态修复中倍受欢迎。微生物修复技术包括两个方面：一方面是投加营养物质或曝气增氧等方式，目的是促进土著微生物的生长；另一方面是直接向水体中投加高效降解菌。目前应用广泛的有：①微生物强化法（通过调控污染水体中的溶解氧浓度、pH值、营养盐浓度等，促进土著微生物吸附、吸收和降解河道中的污染物）；②生物膜技术（由细菌、真菌、原生动物和藻类等组成生物膜，通过与污水充分接触，降解其中的污染物）；③投菌法（向污染水体投加针对不同污染物性质的高效菌种，如有机污染物高效降解菌、硝化细菌、光合细菌等，从而达到净化水质的目的）。这些技术在国内外河流污染治理工作中得到了广泛应用[6]。

（3） 复合生物修复。植物修复和微生物修复都是单独研究植物和微生物在净化水质的过程中发展的河道水质净化技术，单独运用某一种植物或微生物是很难达到理想效果，因此，在实际应用中，人们会将各种生物修复技术进行整合，多种生物合理配置，从而使修复效果达到1+1>2的效果。目前国内外广泛应用的复合生物修复技术主要有人工浮岛技术（由人工设计建造漂浮在水面上供动植物、动物和微生物生长栖息繁衍的生物生态设施）和人工湿地技术（由人工基质和生长在上面的多种水生植物组成）[7]。这两种方法都是利用基质填料、微生物和水生动植物之间的协同作用，实现对水体中绝大部分有害物质，如重金属、有机物等，进行分解吸收，达到净化水体的目的[8]。

3.2优化河流景观和设计合理的空间

3.2.1生态工程修复技术

生态工程修复主要把握好三个方面的内容：一是降低边坡坡度；二是配置凹岸和凸岸、浅滩和深塘；三是修建池塘。凹岸和凸岸、浅滩和深塘的交替出现，一方面增加流水的紊动，促进了河水充氧，另外，浅滩、深塘和池塘的底层有大量底沙和淤泥，为水生动物提供了主要栖息地和保护区，以及觅食空间，保护了生态多样性[3]。另外，河坝、混凝土河道等对河流生态系统有一定的负面影响，在河道生态修复中应尽量避免。有很多新兴生态环保材料，如生态砖、生态水泥和生态混泥土等都能够提高河流的生态效益。

3.2.2生态护堤技术

生态护堤技术分为植物护坡技术和植物工程复合护坡技术。植物护坡主要通过植被根系的力学效应（深根锚固和浅根加筋）和水文效应（降低孔压消弱溅蚀和控制径流）来固土防止水土流失，在满足河道生态环境需要的同时，还能进行景观造景[5]。生态护堤技术可以防止单一工程型护坡技术带来的呆板和负面生态效应，极其有利于保护和恢复生态环境，同时也具备传统护坡的防范、保护功能。生态护堤技术将河流的安全防护和对河道生态环境的保护有机结合，是确保河流安全和生态环保的良好措施[7]。

2014年10月绿色科技第10期

廖思红，等：河道生态修复技术自然与生态

3.2.3河道景观设计

河道道景观设计包括河道形态设计和河岸的绿化美化。河道形态设计首先保障河流安全防护，降低河水流速、削减洪峰流量，在此基础上应提高河流的空间异质性，为各种生物提供良好的栖息场所[9]。例如横断面上避免混凝土和浆砌石的硬质护岸；纵断面上设置蛇形曲线，合理布置深潭浅沟，尽量恢复河流的生态原貌[10]。在流经城市的河流修复中，河流绿化应考虑将河水和植物合理搭配，从而使得河流生态与城市整体景观和谐统一。

4展望

河流的污染和结构的破坏是一个全球性的生态问题，加强河流的治理是一个全球性的生态热点问题。鉴于每一条河道治理的复杂性和不可预测性，应充分考虑“一河一策”的修复理念，关注多种修复技术的联合作用。尤其倡导以生物修复技术法为主导，物理修复技术和化学修复技术相结合，最大程度实现河道的污染治理、河道景观美化和沿河居民生活环境的统一。

参考文献：

[1]黄明生，陈振楼.城市内河污染治理与生态修复[M].北京：科学出版社，2010：141～142.

[2]Cechtv.Principles of water resourse history development management and policy[M].NewYork：JohnWiley&Sons，2003：101～135.

[3]王春亚，徐剑.浅析河道生态修复技术措施[J].中国水运，2013，13（2）：68～69.

[4]江惠霞，肖继波.污染河流生态修复研究现状与进展[J].环境科学与技术，2011，34（3）：138～143.

[5]王雪芬，李志炎.水生植物对景观水体的生态修复研究进展[J].山东林业科技，211（2）：97～101.

[6]马媛媛.城市河流污染生物生态修复技术的探讨[J].环境与生活，2014，65：120.

[7]William.Mitsch，Jean Claude Lefeuvre，Virginie Bouchard. Ecological Engineering Applied to River and Wetland Restoration[J].Ecological Engineering，2002，（18）：529～541.

[8]伍亮，成水平.城市景观河道生态修复研究进展[J].安徽农业科学，2012，40（34）：16790～16792.