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中图分类号:S157 文献标识码:A文章编号:
我国近年来的水土流失情况严重,这不仅给我国人民的生活和生产带来了不便,还对我国的生态安全产生消极的影响,极大的制约了我国经济和社会的可持续发展。国家为了改变这种现状,给予了水土保护工作极大的重视。但是我国复员辽阔,不同地方的经济情况、自然情况以及水土流失情况存在着很大的差异,如果采取一种修复措施,那么结果可能难以令我们满意。所以,需要我们根据当地的实际情况,对水体保持生态修复工作进行分区实施,确保水土保持生态修复工作取得令人满意的结果。本文在对我水土保持生态修复分区的原则、不同生态修复区的状况的分析介绍的基础上,对于水土保持生态修复分区治理工作提出了一些建议,希望为水土保持生态修复分区治理工作提供一定的帮助。
一、水土保持生态修复分区治理工作的原则
我们在开展水土保持生态修复分区治理工作时,只有遵照一定的原则来开展工作,才能保证工作的高效性和准确性。这些原则包括:主导因子原则、水土保持工作分区原则、行政区划完整性原则、区内相似性和区间分异性原则、人口和地带性原则。其中对于主导因子原则我们需要明确植物生长的主导因素是水,而我们用来反映他的指标是干燥指数,并以干燥指数为主导因素来划分生态修复一级区;对于水土保持工作分区原则我们需要明确他是在一级区划分后,按照相关部署对生态修复二级区进行划分;对于行政区划完整性原则我们需要明确他是为了使分区结果更加具有可操作性而结合行政区界进行的区域划分;对于区内相似性和区间分异性原则我们需要知道它是根据区内相似的区域进行区域的再次分配,从而方便相关工作的开展;对于人口和地带性原则我们明确它是对主导因子的有力补充,使得水土保持工作更好地开展。
二、不同生态修复区的状况分析
根据各地区的降水量、人均基本农田的不同情况,我们将生态修复区大致分为湿润带生态修复区、半湿润带生态修复区、半干旱带生态修复区和干旱带生态修复区。针对不同的生态修复区,我们需要采取不同的水土保持生态修复分区治理措施。
1、湿润带生态修复区
我们所说的湿润带生态修复区一般包括长白山黑土漫岗区(该区涉及辽、吉、黑)、长江以南红壤丘陵区(该区涉及苏、浙、皖、沪、湘、鄂、赣、闽、粤、桂、琼)、四川盆地及其东南土石山区等(该区涉及川、渝、湘、鄂、贵、云、陕),该区的特点是降水非常的充足,区域内植被的恢复潜力很大,因此我们应对受损生态系统进行快速修复,从而为全国实现生态良好的目标树立一个榜样。本分区生态修复的主要对象是稀疏的林地、荒山和荒坡,、退耕还林后形成的灌木林地等。
2、半湿润带生态修复区
我们所说的半湿润带生态修复区一般包括长哈沈黑土漫岗区(该区涉及黑、吉、辽、蒙)、北方土石山区(该区涉及京、津、冀、鲁、豫)和太兰以南黄土高原区(该区涉及甘肃、陕西、山西等省)。该区特点是降水较为充足,有利于植被的尽快恢复,所以我们应积极地减轻水土流失危害,一步步对生态环境进行改善。本分区生态修复的主要对象是疏、灌木林地、中覆盖度草地和裸土岩砾地。
3、半干旱带生态修复区
我们所说的半干旱带生态修复区一般包括内蒙古高原区(该区涉及蒙、黑、吉)、太兰以北黄土高原区(该区涉及陕、甘、晋、宁)、青藏高原区(该区包括藏、青)、伊犁河谷区(该区涉及新疆西北部)。该区的特点是降水较少、生态修复的难度较大。
4、干旱带生态修复区
我们所说的半干旱带生态修复区一般包括内陆河流域区(该区涉及新、蒙、甘、青)和“三化”草原区(该区涉及新、青、蒙、甘、藏)。该区的特点是经济不发达,生态环境十分脆弱,植被稀疏,进行生态修复的难度大。本区的生态修复的主要对象是已经干涸的内陆河下游湿地及“三化”草原区。
三、水土保持生态修复分区治理措施的建议
1、制定合理的水土保持生态修复分区治理目标
不同的地区,由于当地自然和经济情况的不同,其进行水土保持生态修复分区治理的侧重点不同,进而设定的生态修复目标也应有所区别。我们制定生态修复目标时,应该综合考虑是否有利于保持地表基底的稳定性,保护并恢复;是否有利于脆弱生态的保护;是否有利于生物群落的恢复;是否有利于非点源污染的控制等。只有综合考虑这些方面的内容,进而制定出合理的水土保持生态修复分区治理目标,才能保证相关工作顺利的进行。
2、对生态修复分区措施进一步完善
虽然已经开展的水土保持生态修复分区治理工作取得了一定的成效,但是还是存在一些需要完善的地方。由于我国各地情况存在较大的差别,所以我们在实际工作中需要根据当地的实际情况建立和完善相关的生态修复评价和生态环境分析指标体系,使得水土保持生态修复分区治理项目的验收和效益监测等工作更好地开展。
3、加强水土保持生态修复规划的编制
依据水土保持生态修复的分区的结果,相关政府部门应该对生态修复规划工作给予足够的重视,从而保证水土保持生态修复工作可以系统的开展。在编制的生态修复规划中,应明确本区域内生态自我修复的特点,明确生态修复分区治理的相关内容,如分区的目标、原则、重点和范围等,并按照植被分布的地带性规律来进行相关内容的编写。
四、结论
水土保持生态修复分区治理工作对于我国生态环境的保护和恢复具有重要的意义。我们需要对相关工作进行改进,从而保证其更好地开展。
参考文献
唐克丽,史立人,史德明,等.中国水土保持[M].北京:科学出版社, 2004: 6-17.
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。
1.1分区的原则和依据根据以影响生态修复和植物生长的控制性因素—水,作为划分生态修复一级类型的主导因子及土壤侵蚀特点。满洲里市降雨稀少,多年平均降水量300mm,蒸发能力强,干燥指数2~5,干湿类型属半干旱区。水土流失类型以风力侵蚀为主,并伴有少量水力侵蚀。满洲里市生态修复区土壤侵蚀面积为Ⅱ级为120.59km2、Ⅲ级为41.54km2、Ⅳ级为1.31km2,总面积163.44km2。
1.2分区结果全国水土保持生态修复分区确定满洲里市为一级类型Ⅲ区的二级类型区呼伦贝尔高平原区侵蚀类型为风力侵蚀。
1.3生态修复对象根据《全国水土保持生态修复规划》生态修复对象为非耕地的中轻度水土流失区。满洲里市确定有中轻度水土流失面积162.13km2(轻度120.59km2、中度41.54km2),适用于水土保持生态修复。满洲里市水土保持生态修复示范区所处地类为中覆度草地、低覆度草地,贯穿全市的301国道(满洲里市-绥汾河市)两侧和与之相连的北山牧场,总面积50km2。项目区内草地覆盖度大约在30%~70%。
1.4生态修复的重点根据水土保持生态修复的指导思想和原则,按可修复面积的大小、修复对象的水土流失类型、土地类型等情况,分析水土保持生态修复的重点,满洲里市有一级类型区中的Ⅱ、Ⅲ区的中覆盖度草地、低覆盖度草地面积50km2属于生态修复的重点。
2总体布局、建设规模
根据彩色卫星影象图判读,满洲里市有中轻度水土流失面积162.13km2(轻度120.59km2、中度41.54km2),适用于水土保持生态修复,其中301国道(满洲里市-绥汾河市)两侧和与之相连的北山牧场,总面积50km2,确定为示范区,规划封禁面积50km2、围封长度60km、人工种草54hm2、人工补播500hm2、建棚圈8个、建立观测站、点16个、建标志牌8个、新打机电井6眼、节水灌溉面积54hm2、设置管护队伍5人。
3生态修复目标及措施
3.1生态修复的具体措施(1)强化农牧业交错区的水土保持措施,改变放养制,实施圈养制,围栏禁牧,推广圈养制和草原利用有偿制。(2)要加强牧区水利建设,改善退化草原区的水利条件,提高牧草生长量。(3)要改良“三化”草场,建设牧草基地。
全面实施生态修复治理,从实践上实现生态涵养实施了国家水土保持工程、京津风沙源工程、国家农业综合开发土地治理和山区小流域综合治理等工程,累计治理水土流失面积615平方千米,建成9条生态清洁小流域,水源涵养和植被净化功能明显增强。实施了永定河上游水质改善工程,推进永定河流域点源污染治理和沿线25个村的面源污染治理,新建污水处理设施119套,每年处理永定河三家店拦河闸上游污水200万立方米。实施了永定河河道生态修复工程,有效改善了湿地生态系统。
推进生态涵养与生态产业同步发展在大力加强生态修复的同时,以沟域经济为载体,加快培育替代产业,积极推进生态产业发展,努力实现生态建设与经济社会发展的良性互动。按照生态修复与生态产业相结合的思路,结合地方产业发展特点和工矿废弃地位置,分别将废弃矿山、旧灰窑、采石场建成休闲公园、特色种植养殖基地等,引进社会资本参与生态修复,积极发展休闲旅游、生产业和高新技术产业,使生态修复与经济社会发展初步实现良性互动。
门头沟区废弃矿山生态修复工作取得了显著成效。全区森林覆盖率达到35.57%;林木绿化率达到56.63%;水土流失初步治理率达到92.6%,退化土地治理率达到81.1%;矿山土地治理面积13093亩,矿山土地复垦率达到57.83%,受保护地面积占到全部陆地面积的49.7%,有力地保护了生物多样性,使区域内生态系统结构和功能进一步改善,环境质量明显提升,城乡环境面貌大为改观。门头沟区生态修复存在的主要问题短期行为,后期维护管理不到位门头沟区生态修复工作依托的是生态修复项目的实施,项目完成后,后续管护资金跟不上,无法维持生态修复工程的持续性,使生态修复的效果得不到有效保护。
配套资金不足,资金筹措难度大门头沟区是典型的石质山区类型,山高、坡陡、土层薄、水源匮乏等自然条件造成生态修复难度大、成本高,而生态修复又是一项长期的系统工程,生态修复的范围急需进一步扩大,因此门头沟区生态修复工作任重而道远,这就需要充足的资金作为坚实后盾予以保障。目前来看,财政资金方面主要存在的问题,一是由于本区财力的限制,资金明显不足,筹措资金难度较大;二是一些预算单位项目申报时研究报告缺乏可行性,导致项目批复延误或者不被立项。
生态修复处于示范阶段,地区间发展不平衡几年来,重点对108、109国道沿线、风景名胜区周围可视范围内的废弃矿山山体进行了修复,其他大面积废弃矿山还没开始修复,急需总结成熟的经验进行大面积推广,加大生态修复力度。
门头沟区开展生态修复的对策加强宣传,树立长期坚持的意识生态修复是一项复杂的系统工程,需要长期艰苦努力地工作,应充分利用媒体广泛宣传,做到人人关心、参与、支持生态修复工作,使生态修复工作能够长期坚持下去。
[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ExxonVal-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