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农业生态修复技术

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农业生态修复技术

农业生态修复技术范文第1篇

论文摘要:常德市是一个农业大市,长期的农业生产也带来了严重的农业生态问题。本文对常德市武陵区农业生态环境的污染进行了分析,从生态修复的原理出发,论述了农业生态修复在农业生态建设中的作用。根据目前现状,提出了农业环境的保护对策与措施。为促进常德市武陵区生态农业建设,开发绿色产业及农业经济持续、稳定、协调发展提供了科学依据。

在人类社会发展进程中,无论是发达国家还是发展中国家,往往都经历了这样的历程。既先以破坏生态环境为代价来发展经济,然后又在受环境破坏的惩罚后逐渐认识和重视生态环境保护的历程。农业生态领域也不例外,土地长期耕作造成了比较严重的农业生态问题,工业“三废”排放量不断增加,化肥、农药、农膜的大量使用,导致农业生态环境恶化,搞好农业生态环境建设是我们面临的重要课题。

一、农业生态环境存在的主要问题与危害

常德市武陵区农业生态环境的现状,其中包括水资源、森林草地,耕地水土资源,农用塑料薄膜、化肥、农药、农业废弃物等方面的污染。综合而言,武陵区当前主要的生态环境问题表现在:

(一)水土大量流失。由于毁林、毁草、开荒、滥伐等原因,造成水土大量流失。全区耕地水土流失面积约9.64平方公里,占耕地总面积的34.4%。水土流失破坏了全区的农业生态系统,导致土壤中氮、磷、钾等养分大量损失,严重影响了本区的农业生产,同时,水土流失使沅江河床抬高,导致水患频繁。

(二)农村淡水生态问题突出。全区农村淡水生态问题突出,呈迅速恶化趋势。例如:地表水体富营养化,地下水质逐渐恶化等。据统计,全区有70%的河流受到不同程度的污染,我国农村50%的饮用水受到有机污染,而且由于农药等化学物质的广泛使用,致使许多地方的地下水不适于饮用,严重影响了人民群众的身心健康和农村经济的健康发展。

(三)农田土壤重金属污染加速。改革开放以来,常德市农村中小企业的发展在很大程度上是以耗能高、污染重的行业或企业有城市向农村转移,未经处理的工业与生活用水经污灌或任意排放进入土壤后,大量的重金属元素可在土壤中富集,从而进入食物链,直接影响农作物的品质和产量,对人体健康造成影响。

二、生态修复及理论基础

(一)生态修复的涵义

生态修复是一个宏观的概念,它是应用生态系统自组织和自调节能力对生态本身进行修复。为了加速已被破坏生态系统的恢复,还可以辅以人工措施以加快生态系统恢复的步伐。生态修复是按照可持续发展的战略思想,切实遵循自然生态经济规律,充分利用当地的水、土、光、热、生物等自然资源,依靠大自然的循环再生能力和人为干涉快速恢复植被,控制水土流失,实现人与自然和谐相处。

(二)农业生态环境演变的规律是生态修复必须遵循的自然规律

生态修复的理论基础是农业生态环境发展的自然规律。自然生态环境是包括生物体与环境(气候,水,土等)自然因素组成的一个互相依存与制约、相对稳定的有自组织功能的大系统,该系统具有恢复到接近于原自然生态状况的自我修复功能。建设性的农业生态环境,应根据当地的自然条件,否则,往往事与愿违,不仅达不到目的,反而会带来新的问题。由于人们对自然规律认识的局限性与偏差,在我国农业生态建设中,就有很多这样的教训。

(三)人与自然和谐共处的理念是搞好农业生态修复的保障

人与自然和谐相处,是人类面对自然灾害深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分。违背生态规律的自然改造,不仅损害了自然生态系统还会造成自然灾害。因此,任何形式的自然改造都必须建立在人与自然和谐共处的基础上。要从人口、资源、资源协调发展,人与自然和谐共处的观点出发,开展生态修复,加快水土流失综合治理的步伐,建立良好的水土保持生态系统。要在实践中不断拓展水土保持综合治理的内涵,保持社会经济可持续发展,丰富水土保持生态建设的理论。

(四)农业生态修复的实践方法

农业生态修复是依靠大自然的力量,充分发挥生态系统的自我修复能力,实现水土保持目的的措施。其技术方法概括起来主要是有“封”、“退”、“造”、“建”,“综合治理”、“结构调整、生态移民”、“突出小流域治理,以小促大”等。

“封”既是“封山禁牧,舍饲养蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反复”,还需要因地制宜、因时施策。“退”即是“退耕还林还草、以粮代赈”。大量事实表明,坡耕地是水土流失的主要产沙区,坡度在!)*以上的坡地必须退耕。如果措施得当,退耕后农民还可增加经济收入。“造”即是“造林”。坡度大于+)*的荒山荒坡、退耕地,以营造水土保持林、薪碳林和用材林为主,强加管护抚育,形成乔、灌、草多层次防护体系,有选择的发展经果林。通过推广节柴灶,沼气池等措施,彻底解决群众的燃料问题,可有效的保护植被。“建”即是“建设一亩高标准农田”。农民在退耕二亩坡地后,在山坡下或沟谷地建设一亩高标准基本农田。

搞好农业生态修复,必须注重水土保持的综合性。水土保持综合治理是生态修复的根本措施,是改善农业生产条件和生态系统的基础。调整结构、生态移民是生态修复的保障措施。农业和农村产业结构调整是我国农业发展过程中的一次深刻变革。要想使生态修复持续发展,就必须将生态修复与调整产业结构、调整能源结构和生态移民相结合,这样才能使广大农牧民增产增收,植被得到恢复和保护,地区经济得到发展30%。生态修复作为一项水土保持新举措,需在实践中不断摸索、不断创新,总结新经验、新方法,丰富和发展其理论与实践。

三、农业生态环境的保护对策

(一)增加农民的生态意识,提高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。大量生产生态绿色环保产品,做好“环保”品牌,让农民从保护生态环境中获得实惠,使他们主动参与到保护农村生态环境的行动中来.

(二)加强立法,建立和完善农村生态保护、污染治理的筹资机制。把农村生态环境保护和建设纳入国家法制化管理体系中,加大财政资金的专项转移支付力度,明确保护农村生态、治理农村环境污染的财政资金的转移支付方式,确保专款专用。

(三)加强农药、化肥和农用地膜控制和替代,不断改善和提高农药使用技术,合理用药,安全用药,确保农产品质量,确保施药人员安全,减轻环境的农药污染。

(四)加强畜禽粪便的综合治理,把粪便治理与提高畜牧业生产水平相结合,与发展绿色食品、安全食品相结合,与美化环境相结合,与发展环保产业相结合

(五)推动作物秸秆综合利用,重视农村能源合理开发,加强对沼气资源、太阳能资源的开发.做好秸秆气化、沼气发电等新技术的应用推广,引导农户从单一用沼气能源转向沼气综合利用的生态农业建设,积极推广多种能源生态模式,从而缓解对农业生态环境的污染。

(六)防治水污染,保护水环境,对地表水实行流域性综合治理,;重点治理污染严重的区域,进一步加大水污染治理力度。

(七)改变农业生产方式,改善农业生产环境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。生态修复使本区农业由广种薄收、粗放经营向精耕细作、集约经营转变。

(八)增加生态保护投入,完善环境经济政策,要遵循经济建设和生态建设同步发展的方针,切实增加生态环境保护投入,开发、建设项目必须制定生态保护和建设、恢复计划。

参考文献:

[1]雷鸣.中国农村生态环境现状与可持续发展对策[J].环境科学与管理,2006,(9):132-134

[2]刘晓丹.岫岩农村生态环境现状分析及综合防治对策[J].辽宁城乡环境科技,2005,(3):37-38

[3]左长清.实施生态修复几个问题的探讨[J]水土保持研究,2002.9

[4]蒲朝勇.对水土保持生态建设中有关问题的探讨[J]中国水土保持2003.9

[5]焦居仁.生态修复的要点与思考[J]中国水土保持,2003.2

农业生态修复技术范文第2篇

关键字:水土保持 生态修复技术

中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:

生态修复是以生态系统自身为基础的,自我调节与控制能力,或者同人工调节、控制相一致的综合能力。通过双方的共同努力确保生态系统回到原始健康状态。然而其中的水土保持生态修复则是指在一定的地域范围内,在生态系统自身调节与控制,以及在人工辅助作用下确保一些生态系统回到以往的状态,使土壤修复到生态状态,地表植被有所改善,水土保持良好,生态环境极大改善。整个的自然生态系统都有所改观。

一、生态退化与水土流失的类型与原因

第一,自然因素所导致的生态退化

中国是一个广域的大国,大部分处于温带环境,例如:东北与华北地区,因为经常受到季风等自然条件的影响,降水较为集中,干湿分季明显,这样的气候特征非常容易导致水土流失,在一些地面土壤较为松散、抗压能力低的情况下,非常容易出现盐碱地。特别是在地表不平、起伏丘陵的情况下,非常容易造成水土流失,使得很多地方出现水土流失现象。

第二,不合理开垦所导致的生态恶化

很多农业偏远区域的农民由于常年以农业种植为生计,面临着人口密集、人均耕地稀疏等现状,这样很多农业工作者为了吃得饱、穿的暖,不惜以环境为代价,不按照科学规律垦荒开地,毁林毁草,造成了很大一部分地区地表植被遭到破坏,土壤质量下降,区域内生态系统不断地退化,水土流失十分严重。

一些林业种植地域,为了获得更大的经济利益,大规模地垦荒原始林草种植经济林,很多的农民对自然资源过度开发和利用,造成了地表自然植被的巨大破坏,甚至出现土地沙化现象,这无疑为水土流失带来了巨大隐患。

此外,不科学的经济发展与城市建设,盲目毁坏自热植被,占用原始土地也是造成生态问题的一大原因。

二、水土保持生态修复的类型与相关技术

1、自然退化生态系统修复技术

要本着因地制宜的原则来治理,根据当地自然退化的原因来采取对应的修复措施,例如:水资源充足的地方可以通过修建水利工程来对水源进行科学的调节与应用。

2、不科学的垦植与采伐应该利用的生态系统修复技术

针对过度开垦、种植与采伐所造成的生态恶化,可以采取坡地退耕还林还草,或者梯田维修技术,依据我国相关的政策规定,高于二十五度的坡地一概应该退耕还林,要大力控制农田的开垦,封山育林,维护生态健康。小于15度的坡地则要根据坡地附近的自然环境状态,实行坡地改造,例如:坡改梯田,但是在耕作过程中也要注意保持水土,在维护生态系统安全的基础上保证人们的收入,这样就达到了环境保护与农业生产的双方利益,要尽量控制化学肥料,多施有机肥,提供绿色农业产品;也可以通过实行轮作、套作与间种等种植策略。要全面控制化学物质对自然的破坏。如果出现由于过度采伐而造成的林地退化或者草地沙化现象,就要实行封山育林,或者封禁政策,而且要在封禁期间添加树木、草地以及其他自然植物的种植,以便改善和优化地表植被类型和质量,同时也要大力改造居民的日常生活能源利用结构,改变以往以薪柴为燃料的生活方式,转向使用节能炉灶,以此来提高资源、能源的利用效率。

同时,为了有效控制对自然生态的破坏,也可以在农业区域推广现代化科学技术,例如:大力开发沼气、太阳能-----这些能源不仅经济实惠而且清洁、方便,其中的生态意义深远。

3、沿河生态修复技术

河流是生态系统中非常重要的部分,要大力控制影响河流生态退化的因素,确保河流能保持自然状态,发挥河流原本的生态通达功能,要维持河流的曲折、蜿蜒。也要加强对河岸的保护,可以通过使用鱼巢、混凝土等方法来维护岸堤结构,为了护坡也可以在岸边上种植一些自然植物,例如:芦苇、柳树---在植物下方布置一些鹅卵碎石,以此来维护岸堤的牢固度,又能够美化、绿化环境,而且这些自然植物本身就能够起到对污染的防护作用,防止来自于外界的污染,提高了河流水流质量。

4、经济建设所导致的生态退化修复技术

对于经济开发建设自然生态破坏过度的地方,需要首先停建停挖,可以通过种植一些带有强烈乡土气息的植物,来维护生态系统安全,特别是一些土石覆盖区域更加需要提高地面植被覆盖率,以此来控制水土流失。

总结:

水土保持的生态修复是一项意义非凡的工作,对于生态环境的合理保护具有非常重要的意义,不同地方要根据自身的生态环境特征,结合各方实际,来有效控制水土流失,而且需要科学地选择科学的、适合自身的水土流失治理技术,积极改善当地环境,为人类重新创造一个完美自然家园。

参考文献:

[1]杨庆媛,涂建军.廖和平国外土地整理:性质、研究领域及借鉴[J].绿色中国 2004(12)

[2]王瑗玲,赵庚星.我国土地整理发展的现状、问题与对策研究[J].山东农业大学学报 2005(04)

农业生态修复技术范文第3篇

发达国家的土地整治技术比较成熟,土地整治中所涉及到的技术主要包括生态工程技术、环境影响评估技术、信息技术、规划技术、乡村景观保护与重建技术等。德国的土地工程始于13世纪,在土地整治技术方面一直处于世界领先地位,德国的巴伐利亚州现已普遍应用计算机数据处理技术,建立了土地整治信息系统(LE-GIS),将土地整治的各种数据、图件和权属状况等资料储存于该系统中。俄罗斯的土地工程技术可追溯到15世纪,1996年12月,在莫斯科通过成立“俄罗斯及独联体国家土地关系与土地整理问题国际研究会”,提出了统一进行研究和判定土地利用与土地整理的理论与标准,研究景观的、生态的土地整理设计理论和技术方法。澳大利亚的土地工程技术研究重点是因矿产资源开发引起的土地复垦问题,在土地复垦整治的计算机模拟方面取得了大量处于世界先进水平的科研成果,重视土地生态系统重建研究。Caya等将模糊专家系统模型(FuzzyEx-pertSystem)应用于土地整治后的土地重新安排中,使土地权属分配得到更多农户满意。使整治前后的所有地块总价值相等,是成功的土地整治工程,因而必须要对地块的价值进行评估,GIS技术在价值评估中有着很大的优越性。国外土地整治的上述技术已经比较科学、系统、规范,适应了土地整治实践的要求。我国土地整治起步较晚,有关土地整治技术的研究甚少,土地整治实践中非常缺乏技术支撑。我国急需从土地整治技术的工程化、标准化、信息化和系统化等方面构建土地综合整治技术支撑体系,我国土地整治技术的核心是景观设计与生态化整治技术。胡静等为实现运用信息化手段对土地整治项目建设情况进行动态监测和预警,对提高项目管理效率提供了技术支撑,对土地整治工程项目建设监测管理系统进行了研究与设计,从建设一体化监管信息平台出发,构建了“中央—省级—县(区)级”三级动态监测管理系统;王金满等应用数字高程模型(DEM)原理,借助GIS软件的统计功能,研究了山地丘陵区坡式梯田土地整治工程量测算方法和流程,并为测算土地整治量提供了方法借鉴;叶艳妹等设计了农地整治中急需解决的路沟渠生态化技术和灌排沟渠生态化设计技术。2008年“十一五”国家科技支撑计划立项了首个土地工程研究项目“土地整理关键技术集成与应用”,对“土地整理规划、设计技术、土地整理工程施工关键技术、土地整理质量与生态监测关键技术、土地整理实施信息化管理技术、东部基本农田优质精细型土地整理技术、中部粮食主产区增量经济型土地整理技术以及西部生态脆弱区保质生态型土地整理技术”等进行了研究,这也充分说明土地工程技术研究适应了时展的需要和趋势。

2不同类型土地整治工程技术

目前,土地综合整治包括:

①对未利用地的开发利用,如根据需求和现状将未利用地改良为农地或建设用地;

②对已利用地的综合整治,提高土地利用效率和土地产值,如对农地的改良、配套,进行集约化利用,建设高标准农田;

③对现状土地进行土地市场一级开发支持经济建设,对污染、灾毁及破损土地的整治利用等。笔者基于长期的实践经验,结合实际提出了以下不同类型土地整治工程技术。

2.1非农用地转化为农用地工程

非农用地是指农业用地和暂时难于利用的土地(如戈壁、沙漠、高寒山地、裸岩、裸土等)以外的土地,通常包括农村聚落,大、中、小城镇,工矿区,交通运输、名胜古迹、旅游、疗养区,自然保护区等占用的土地。我国非农业用地约占国土中面积的22.9%。农业用地又称农用地,指直接或间接为农业生产所利用的土地,包括耕地、园地、林地、牧草地、养捕水面、农田水利设施用地(如水库、闸坝、堤埝、排灌沟渠等),以及田间道路和其他一切农业生产性建筑物占用的土地等。非农用地转变为农用地具有提高土地利用率和产出率的功能,有利于推进节约集约利用土地,促进土地资源的可持续利用。在土地利用总体规划和土地工程专项规划的指导下,根据土地的适宜性和经济发展的需要,对田、水、路、林、村采取必要的措施进行整治,对土地资源重新配置,可以实现资源的积极整合、有效利用以及资源集中集约化发展,有效地改善土地生态环境,实现土地资源的可持续利用。非农用地转化为农用地的工程措施主要是土地工程。土地工程是对低效利用、不合理利用、未利用以及生产建设活动和自然灾害损毁的土地进行整治,提高土地利用效率的活动。在工程中应遵循因地制宜、系统性、整体性和经济、生态与社会效益相结合的原则,主要内容包括成土、土地平整、土壤改良、灌溉及水利配套、电力、林业、道路等内容。在土地开发工程中应兼顾国家惠农政策,结合当地生产生活条件,因地制宜建设新农村,发展现代农业,如设施农业、观光农业和生态农业等。

2.2建设用地整备工程

建设用地,是指付出一定投资(土地开发建设费用)、通过工程手段为城镇村及工矿等各项建设提供的土地。它是利用土地的承载能力或建筑空间,不以取得生物产品为主要目的的用地。据土地所用权特点,建设用地整备工程,是指由政府或其授权委托企业,对一定范围内的现状土地(包括农用地、建设用地及未利用地)进行统一的征地、清表、整治、平整并进行适度市政配套设施建设,使之达到“三通一平”(通路、通水、通电和土地平整)、“五通一平”(通水、通电、通路、通讯、通气和土地平整)或“七通一平”(给水、排水、通电、通路、通讯、热力、燃气和土地平整),从而符合建设用地标准的过程。建设用地整备工程中的整治工程,主要指通过一定工程、生物或技术手段,使海域、沼泽或土质难以为建设用地所利用的土地达到建设用地的标准。例如,荷兰、日本、中国香港等地的填海造地工程,将原有的海域、湖区或河岸转变为陆地作为建设用地,需要围堰、基槽清淤、基坑填沙、填砂等工程;沼泽地区的地基承载力较低,当作为建设用地开发时,要注意采取降低地下水位、排除积水等措施,以提高地基承载力和改善环境卫生状况。

2.3污损土地改良改造工程

污损土地是指由人类活动或自然因素造成的土地污染和损毁,使土地完全或部分失去原来的使用价值和建设功能,包括污染土地和损毁土地。对污损土地进行改良改造区别于其他废弃地的改良改造,需要根据“因地制宜”原则,采取不同的技术措施去除污染物、恢复损毁土地,并通过污损土地利用评价,使其达到农用地或建设用地的使用标准。

2.3.1污染土地改良改造技术。污染土地是指人类活动或自然因素产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤环境质量恶化,对空气、生物、水体或人体健康产生危害,使其社会属性和自然属性受到影响的土地。污染土地改良改造技术是利用一定的技术措施,对污染土地进行改造使其恢复到未污染的水平。污染土地改良改造技术按地点可分为原位改良改造技术和异位改良改造技术。原位改良改造技术即对未挖掘的土壤进行改良改造;异位改良改造技术指对挖掘后的土壤进行处理的过程。土地污染改良改造按操作原理主要分为物理改良改造技术、化学改良改造技术和生物改良改造技术[。污染土地的物理改良改造是指通过物理过程的调节或控制,改变土壤的物理性状,使污染物得到有效控制,将污染物与土壤分离或转化为低毒或无毒物的改良改造过程。主要的物理改良改造技术有客土和换土技术、蒸汽浸提技术、玻璃化技术、固化/稳定化技术、电动力学技术、热处理等。污染土地的化学改良改造技术是指在污染土壤中加入化学试剂,使其与土壤中的污染物发生化学反应,如氧化、还原、酸碱、中和、聚合、沉淀等反应,从而使污染物从土壤中分离、转化、降解成无毒或低毒性物质。典型的化学改良改造技术有化学淋洗技术、氧化/还原技术、溶剂浸提技术、施入改良剂或抑制剂等。污染土地的生物改良改造技术是20世纪80年代以来出现和发展起来的,主要是指依靠某些生物的活动和具有某些特的微生物,使土壤或地下水中的污染物得以清除或降解,使其转化为无毒或低毒物质的过程。它主要是利用土壤特定的微生物、根系分泌物、菌根和超富集植物等降解、吸收或固定土壤中的污染物,从而实现污染土壤改良改造的目的。狭义的生物改良改造仅指微生物改良改造,广义的生物改良改造包括微生物改良改造和植物改良改造,有时也包括动物改良改造。

2.3.2损毁土地改良改造技术。损毁土地是指由于自然或人为因素导致土地表土丧失或整个土地毁坏而造成土地第一生产力的丧失。损毁土地改良改造工程是通过工程技术手段对损毁土地进行改良改造使其恢复成可利用的有效土地,包括生境建设和群落建设两大内容。生境建设是对地貌的重塑和土壤改良培肥,其核心在于“造地”,为生物群落建造一个良好的生境。群落建设则包括植被重建和引入土壤微生物及动物,其核心内容是植被。对于凹型地貌的重塑,通常采用填充和客土的方式。对于凸型地貌重塑则采用土地平整、建梯田的方式。目前矿山开采造成的土地损毁较为严重,对于矿山损毁土地的地貌重塑一般采用“剥离—采矿—复垦”一体化工程技术,实现“边开采,边复垦”的良性循环。

2.4低标准用地提升工程

2.4.1低标准农业用地提升为高标准农业用地工程。高标准农业用地可定义为:一定时期内通过农村土地整治形成的设施配套、高产稳产、旱涝保收、节水高效、生态良好、抗灾能力强、与现代农业生产和经营方式相适应的耕地,包括高标准基本农田和其他高标准农用地。低标准农业用地变为高标准农业用地工程是通过对山、水、田、林、路的综合治理,使项目区的农业基础设施得到全面的改善和提高,达到发展现代农业的基本要求,使其能达到或基本达到:水源覆盖实现方田化,灌溉实现节水化,秸秆实现还田化,耕作实现机械化,施肥实现配方化,种子实现良种化,田间道路实现沙石化,农田林网实现网格化,田间种植实现规范化,农产品实现无公害化。

2.4.2低标准建设用地提升为高标准建设用地工程。高标准建设用地可概括为:以可持续发展思想为指导,遵循现有土地利用规划及相关法律法规与政策,合理布局各业用地,调整优化用地结构,加强监管,通过科学技术增加对存量土地的各种投入,实现边际投入等于边际收入时土地使用价值最大化的利用状态,提高土地使用效率,满足经济社会发展对土地的需求,促使土地经济效益、社会效益和生态效益得到明显提高。高标准建设用地建设最终是为实现土地的节约、集约利用,而土地集约利用的前提是用地的合理布局和结构的优化完善。高标准城市建设要按照城市建设规划,合理调整城市各业占地布局,严格控制大面积囤地现象,提高城市土地利用效率。高标准农村建设可按照新农村建设标准,对原有农村建设用地进行合理规划布局,减少或消除农村大片闲置地,消除空心村,做好土地复垦工作。对旧工矿用地进行考证,对废弃区进行生态修复,拆并不合理采矿区,做好原矿用地生态修复工作。

3未来土地整治工程技术的发展趋势

21世纪土地整治工程技术最为显著的特点是使规划、设计、新材料、新产品、新工艺、信息、监测及标准规范等不同领域进行有效交叉和融合,通过系统集成与自主创新,使土地整治工程技术得到全面提升。未来的土地整治工程技术将以提高土地质量和改善生态环境为主要目标,实现从注重数量向数量、质量、生态管护并重的方向转变。具体发展方向主要包括:土地整治技术将向的综合化和集成化发展;土地整治工程技术将全面和深入的应用信息化;利用计算机仿真和模拟土地整治生态变迁;土地整治多源异构数据整合与互操作技术等领域的技术开发和工程化研究;土地整治项目规划设计向生态化、智能化、节水节地型和可视化发展;质量型和生态型土地整治技术将实现针对性、高效性和最优化;土地整治的景观重塑和恢复工程技术;土地整治监测将从注重数量监测向数量、质量、生态和效益监测发展;土地整治的施工技术实现可持续发展和利用。

3.1农田建设工程技术发展趋势

传统的土地整治因缺少先进的工程技术支撑,导致农田路沟渠使用寿命短,土地平整质量难以满足现代化农业发展的需要,部分耕地生态环境质量退化。再加上因不同地区、不同土地类型和不同利用方式对于诸如沟渠、道路设计强度、建设材料、成分配比、施工工艺、使用周期等要求均有明显差异,对一些关键景观断裂点的修复也缺少精细化的工程技术支撑,这些均影响土地整治的可持续性和工程效益的发挥。因此,研发新的适应农田建设的规划与设计技术,提出专门的精细化土地平整工程技术,应用激光技术进行土地精细平整作业,自主研发高标准基本农田建设新材料、新产品与施工工艺,增强高标准基本农田保育工程能力等领域将是未来农田建设工程技术的主要发展趋势。

3.2矿区土地复垦工程技术发展趋势

发达国家把复垦工程作为矿区开采的一部分,十分重视矿区生态恢复、景观重塑、生物多样性保护、可持续土地复垦、复垦工程与周边景观协调以及复垦土地的跟踪监测与评价。因此,矿区复垦土壤的地表稳定与侵蚀控制技术、土壤结构破坏与污染的重构与修复技术、防治矿山生态灾害技术、植被重建与生态恢复技术及土地复垦与生态重建的集成技术等是未来矿区土地复垦工程技术的主要发展趋势。

3.3污染土地修复工程技术发展趋势

发达国家污染土地修复工程主要采用实验室研究—中试或现场试验研究—大规模工程应用的基本模式,修复基质由单一的土壤修复过渡为土壤和地下水综合治理,修复技术涵盖了物理、化学及其生物修复类型。因此,研发绿色可持续单一修复工程技术、多种修复方法耦合联用技术、研制专用修复设备和药剂产品是污染土地修复未来发展的趋势。

3.4土地整治工程技术标准发展趋势

农业生态修复技术范文第4篇

土地利用类型及空间分布的调整直接影响着不同类型土地的生态效应。合理的土地利用空间配置对维持、修复和保护生态环境意义重大。高山峡谷区因其生态脆弱性加之强烈的人为活动,生态系统遭到严重破坏,生态恢复的困难性远远大于其它区域。在GIS工具辅助下,针对怒江州典型的高山峡谷生态脆弱区,综合地形、人口、特色产业等要素进行生态修复模式探究,以因地制宜为原则,提出兼顾特色产业发展的生态修复立体模式,并对其进行分析评价。

关键词:

高山峡谷区;生态修复模式;土地利用;泸水县

当前全球生态环境恶化主要是人类社会发展过程中不合理的开发和利用造成的。资源的开发和利用以及各个产业发展的空间载体以土地资源为承载。在一些地区,由于土地利用空间的配置不当,造成土地利用、覆被的变化,进而对生态环境造成影响。高山峡谷区地形地貌复杂,耕地坡度较大,陡坡垦殖等易造成水土流失、地质灾害,生态问题更加突出。面对日益恶化的生态环境状况,生态修复成为区域可持续发展不可回避、势在必行之举。生态修复模式,则因地而异。目前,对于生态修复模式的研究主要是针对单一地貌特征的生态修复模式的研究,例如干热河谷[1-3]、矿山[4-6]、黄土高原[7-8]等。针对高山峡谷区的研究主要集中在土地适宜性评价[9-10]、景观生态格局变化分析[11-12]、移民安置[13-15]等。生态修复研究在中国方兴未艾,但是全面、系统、兼顾特色产业发展的生态修复模式则不多见。本文基于怒江州高山峡谷区的独特的地形地貌条件,将高山峡谷区的海拔、坡度、人口分布、产业用地格局等因素结合,将产业用地调整与生态修复模式结合,针对高山峡谷区域立体垂直分布明显的特点进行立体的生态修复模式研究,针对不同区域提出具有可行性的生态修复模式组合,促进区域的生态与经济的可持续发展。

1研究区概况

泸水县地理坐标为北纬25°33'~26°29',东经98°34'~99°09',与福贡、兰坪、云龙、保山相邻,西与缅甸为邻。地处横断山脉南端纵谷区,地势北高南低,怒江东西两侧分别为碧罗雪山与高黎贡山,呈“V”字地形,境内最高海拔为4161.6m,最低海拔为738m,海拔高差3423.6m。由于海拔高差极大与高山峡谷等特征,具有较完整的垂直气候带,即河谷南亚热带、河谷中亚热带、河谷北亚热带、山地暖温带、山地凉温带、山地寒温带、高山亚寒带、寒带。研究区内人口居住的最高海拔为2650m,耕地分布的最高海拔为2700m。泸水县辖3镇6乡,泸水县为国家扶贫开发重点扶持县。2013年末,泸水县总人口18.64万人,GDP为30.46亿元,人均GDP为14078元,占全省人均GDP(25039元)的56.22%,二者相差10961元。农民人均纯收入为3593元/人,占全省农民人均纯收入6141元的58.51%,处于全省所有县经济水平的末位。

2生态修复立体模式研究

2.1生态修复模式分区泸水县具有明显的高山峡谷特征,立体气候明显,不同气候带年均温、≥10℃积温、年均降雨量、年均相对湿度均有较大差异(表1),单一生态修复模式难以达到生态修复的效果。从泸水县DEM提取高程,并根据泸水县垂直气候带对高程进行重分类(图1),并与2012年泸水县土地利用现状图进行叠加(图2),得到各气候带土地利用类型面积表(表2)。全县土地面积中,高寒带(山地凉温带—寒带,海拔在2400m以上)土地面积占全县土地面积的50.03%。海拔3000m以上(山地寒温带—寒带),以林地为主,占该区域面积的80.89%;其次为未利用地(主要为荒草地),占该区域面积的18.23%,且无耕地与建设用地。海拔2400~3000m,土地利用类型较多,但建设用地与耕地面积极少,仅分别占全县建设用地和耕地总面积的0.44%和2.10%。海拔2400m以下(河谷南亚热带—山地暖温带),土地面积占全县土地面积的49.97%,此区域为泸水县内自然村,以及人口、耕地的集中地,建设用地占全县建设用地总面积的95.60%,耕地占全县耕地总面积的97.90%。因此,在进行生态修复模式分区时,将海拔分为2400m以下,2400~3000m,3000m以上3个区域进行考虑。我国《水土保持法》第14条规定“禁止在25°以上坡耕地开垦农作物”。从生态学角度和可持续发展观点分析,坡度大于25°以上坡耕地的动力和重力作用加大,水流运动加快,水土流失后随之加重土壤贫瘠,不宜耕作,只宜作为林地[17]。但是根据泸水县高山峡谷的特征,25°以上的耕地比例较高,是25°以下耕地的1.64倍。泸水县为高山峡谷区,坡度大,因此怒江州对坡度35°以上耕地实施退耕还林。因此本文的生态修复模式中将坡度因素分为两级:0°~35°和35°~90°。结合海拔因素与坡度因素,将研究区分为6个区,结果如表3所示。

2.2具体区域的生态修复模式

2.2.1海拔3000m以上区域研究区海拔3000m以上区域主要为林地。针对不同类型的生态环境脆弱区采取不同类型的管护,以封禁模式为基础,封造模式、封调模式为辅助。封禁模式:该模式主要针对具有良好自我修复能力的退化天然林和天然原始林。主要措施有:在封育期内主要采用全封模式;对确定利用封禁模式修复的地区进行划界,在边界明显地段设置标志牌;对于人类活动频繁地区,可以通过设置围栏的方式,避免封禁对象遭受干扰;另外在封安排护林员进行巡护。通过严格保护与科学管理相结合,利用植物的自我繁衍能力及群落的演替能力,有效地避免人、畜的破坏,对生态脆弱区抚育成林、成草,从而恢复植被,完成改善生态修复的目的。封造模式:该模式主要针对难以完成自我修复的迹地、灌木林、荒草地等。以实施封禁模式为基础,辅以人工造林。树种选择时主要的考虑因素为是否适合寒带生长,对研究区内其他植物是否造成威胁,并选择适合的造林时机,定植定时。该模式旨在促进遭受到严重破坏的生态脆弱区的植被恢复及相应生态功能的恢复,形成针阔混交林、阔叶混交林或乔灌混交林。封调模式:该模式主要针对早期演替阶段的具有空间结构不合理、栽种树种不合理、自我修复能力差的退化天然林。在实施封禁模式的基础上,对该区域树木密度、树种的组成、乔灌草比例等进行调整,加速群落的自然演替,从而完成生态脆弱区生态系统的恢复。

2.2.2海拔2400~3000m区域1)耕地采取“退耕还林还草—坡改梯”模式。坡度35°以上的耕地,其生态修复应把控制水土流失放在首位,采用退耕还林还草模式。根据研究区坡度、海拔等立地因素,以种植水土保持林为主,兼顾特色经济林发展,同时退耕还草,可提升土壤肥力,并为圈养家畜提供饲料,做到宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草,构建乔灌草防护林生态修复体系。坡度35°以下的耕地:a.对坡度15~35°水土流失较严重的耕地进行坡改梯。按照土壤类型、成土母质、自然台位、地面坡度、种植模式等,因地制宜地对坡耕地进行改造,按等高线设置台位,在修筑地埂时,做到就地取材。同时,对坡面的水系网络进行构建,做到排水沟、沿山沟、地块背沟、沉沙池、蓄水池、储粪池配套齐全,保证梯田水源的供应。b.对坡度15°以下的土质较好的耕地,加强保护,进行保土耕作,在注重经济效益的基础上,兼顾生态效益,加强科技运用,构建持续高效的现代农业。2)林地采取“林药—林农—林畜”模式。在保护林地资源的基础上,结合海拔高,人口分布散的特点,以生态效益为主导,适当加强对林地资源的利用,发展林下产业模式。根据区域特点和作物特点及适生条件,选择适种植物,使林地起到保护生态和促进经济发展的作用。此区域海拔较高,适生作物主要为中药材及野生蔬菜,因此在此区域实行“林药—林农”的生态修复模式,即在林下种植秦艽(GentianamacrophyllaPall.)(适生海拔2000~3000m)、云黄莲(CoptisteetaWall.)(适生海拔1300~3000m)、石斛(DendrobiumnobileLindl)(适生海拔1000~2500m)、红景天(RhodiolaroseaL.)(适生海拔1200~5400m)和野生蔬菜等。通过植物的共生关系,进行多级物质能量,树木吸收土壤深层养分,其落叶增加腐殖质为林下种植物种提供养份。在对生态进行修复的同时,发展中药材特色产业。在实行“林药—林农”生态修复模式的基础上,辅以“林畜”模式,发展以独龙牛、独龙鸡、高黎贡山猪、乌骨绵羊、绒毛鸡和中蜂为重点的特色畜禽业。3)其它区域采取“生态移民—封育”模式。对生态平衡失调、生态环境脆弱的区域,采用“生态移民—封育”模式。泸水县人口主要分布在海拔2400m以下区域,2400m以上区域人口分布分散,因此对生态环境恶劣的村庄,实施生态移民模式,以减少人为干扰,进一步实行封育模式。安置地主要考虑因素为坡度、海拔、水资源、交通、土地资源,以及移民的安置不能影响其他非移民的利益,安置地不能与自然保护区和国家重点建设规划用地冲突,距离地质灾害隐患点的距离等[13]。

2.2.3海拔<2400m区域此区域是研究区内自然村,是人口、耕地的主要集中地,陡坡垦殖情况严重。过度的农业耕作和工业发展造成环境污染,同时还存在多种不合理开发的行为,此区域已成为泸水县生态系统遭受破坏最严重的区域[18]。结合《泸水县土地利用总体规划(2010—2020年)》,此区域中未利用地主要为自然保留地,因此,本文对于此区域的未利用地的生态修复不做探讨,保留其原有性状。该区域是泸水县人民生产、生活及产业布局的主要场所。因此,此区域进行生态修复时应把生态修复与区域经济发展有机结合。1)耕地采取“林草—坡改梯”模式。坡度35°以上的耕地,退耕还林还草,采用既可以促进畜牧业发展,也可以增加植被覆盖率的上层栽树、下层种草的林草结合模式,提高植被的覆盖率。坡度35°以下的耕地,在实行坡改梯的基础上,在陡坡耕地地埂上,栽种适宜作物作为经济林,例如核桃(Juglansregia)(适生海拔1500~2600m)、漆树(Toxicodendronvernicifluum(Stokes)F.A.Barkl.)(适生海拔1200~2800m)、花椒(Zanthoxy-lumbungeanumMaxim.)(适生海拔800~2400m)、板栗(Castaneamollissima)(适生海拔1500~2600m)和灰金竹(Phyllostachyssulphurea)(适生海拔1500~2300m)等。该模式既可对降水径流进行有效拦蓄,提升土壤水分和养分,减少水土流失情况的发生,在改善生态环境的同时,还可以提高经济收入。2)林地采取“林经—林景”模式。采取在保护生态的基础上,又能促进山区经济发展的模式。林经模式主要分为“林药”和“林果”两种模式。根据此区域的气候特点和作物的适生条件,选择石斛、红景天和云黄莲等作为特色中药材发展“林药”模式,建立中药材产业化种植基地,促进“林药”模式的推广;选择核桃、漆树、板栗、草果(Amomumtsao-ko)(适生海拔1800~2200m)、花椒等作为“林果”模式在此区域的适宜树种。针对海拔1500m以下的河谷地带,原生森林植被已消失殆尽,河谷地带已成为泸水县生态遭受破坏最为严重的区域,但河谷地带气候、水利条件优越、区位条件好,是热带及亚热带经济作物生长的适生区,主要作物为甘蔗(Saccharumofficinarum)、咖啡(Coffee)、龙眼(DimocarpuslonganLour.)、美国山核桃(Caryaillinoensis(Wangenh.)K.Koch)等。根据此区域为自然村主要集中地的特点,在满足生活水平所需的情况下,有条件的村庄可种植既具有观赏价值又具有实用价值的树种,达到四季常青。发展“林景”模式,通过优化区域形象,映衬高山峡谷的独特景色,提升区域旅游产业竞争力。3)辅助生态修复模式。a.区域内具有生态景观好、具有交通和区位优势的地区推广“农业生态旅游”模式。此模式以生态农业为基础,发展观光农业与休闲度假新型旅游业。b.区域的燃料结构以木柴为主,对生态修复起到阻碍作用。在对研究区进行生态修复的同时,人类以获取能源的理由,继续砍伐树木,造成修复工作效果不明显,并且产生的废气也造成污染。因此,以农村能源工程作为此区域的生态修复辅助模式,推广沼气池,并积极开发利用太阳能资源、加强微水电资源的利用。

3生态修复模式评价

针对泸水县各区域实际情况,根据上文分析,得到各区域相应生态修复模式(图3),并与当地土地利用现状进行对比,得到泸水县生态修复前后面积对比表(表4)。从表4可以看出,变化主要集中在耕地转变为林地和未利用地转变为林地这两方面。生态修复的主要难度:1)需要改变土地类型的生态修复模式,主要集中在退耕还林和封山造林上。需要退耕还林的面积占泸水县总面积的2.08%,占泸水县耕地总面积的25.63%,退耕还林的难度较大;需要造林面积较大,主要是海拔3000m以上需要造林5847.83hm2,短期内很难完成。2)不需要改变用地类型的模式,主要集中在对坡耕地进行改造及改变林业生产方式这两方面,这两项工程需有效的政策引导以及大量资金扶持。生态修复模式的实施,将大大改善泸水县的生态环境,增加其生态系统服务价值,减少水土流失。模式的实施是个综合工程,期间根据每种林地的适宜条件,在置换用地适宜性评价的基础上选择林种,将更有利于生态和经济效益的兼顾。

4讨论

生态修复是个系统工程,不同的修复模式应因地制宜,层次分明,整体协调。泸水县作为全国的贫困县,在生态修复模式选择时,应考虑生态修复模式的预期生态效益和经济效益,在生态环境改善的同时兼顾经济和社会效益。针对特殊的地形和社会发展状况因素确立的生态修复模式,在实施的时候,应进行更小区域范围内的灵活选择。退耕还林要还什么林,封山造林要造什么林,育林之后怎样综合发展林业等问题都要根据情况进行合理选择。此外,根据天然的资源优势,在生态修复的同时,选择多种农林经营模式,也是生态修复的一部分。林下经济、混合农业、立体农业的合理选择,将会促进生态修复预期目的更好实现。

参考文献:

[1]崔鹏,王道杰,韦方强.干热河谷生态修复模式及其效应———以中国科学院东川泥石流观测研究站为例[J].中国水土保持科学,2005(3):60-64.

[2]牛青翠,王龙,李靖.金沙江干热河谷区生态修复技术体系初探[J].中国水土保持,2006(4):39-41.

[3]张建平,张信宝,杨忠.云南元谋干热河谷生态环境退化及恢复重建试验研究[J].西南师范大学学报:自然科学版,2001(6):733-739.

[4]史永红.淮南粉煤灰环境影响及沉陷地生态修复模式初探[D].合肥:安徽理工大学,2005.

[5]董美云.铜川市煤矿区生态修复研究[D].西安:陕西师范大学,2010.

[6]杨海燕,崔龙鹏.潘集矿区采煤沉陷地生态修复模式研究[J].能源技术与管理,2008(2):69-72.

[7]王埃平.黄土高原生态修复与生态环境质量评价研究[D].西安:西安理工大学,2007.[8]何建华.黄土高原生态现状分析与生态修复途径初探[J].山西水土保持科技,2006(1):4-5.

[9]蒋翌帆,邓钢,卢冬爱.基于GIS的高山峡谷地区土地适宜性评价———以云南省澜沧县为例[J].测绘科学,2011(1):155-157.

[10]王雪,李益敏,赵筱青.基于GIS的高山峡谷区耕地适宜性评价———以怒江州泸水县为例[J].西南农业学报,2014(3):1222-1227.

[11]李晖,杨毅忠,朱雪,等.高山峡谷区城镇景观生态安全战略布局研究[J].城市发展研究,2008(3):14-18.

[12]赵筱青,曾洪云,周晶,等.怒江流域高山峡谷区景观生态格局变化分析[J].热带地理,2007(3):219-223.

[13]李益敏.基于GIS的泸水县易地扶贫搬迁安置地选择[J].地理信息世界,2010(3):59-63.

[14]叶志强,李益敏,尹海红.基于GIS技术的泸水县易地扶贫搬迁方案选择[J].热带地理,2009(6):567-571.

[15]周川,倪九派,魏朝富,等.高山峡谷区移民安置耕地产值测算[J].中国农村水利水电,2012(8):100-102.

[16]高应新.怒江土壤[M].昆明:云南大学出版社,1991.

[17]叶琼,刘军成,刘伟.ArcGIS技术在县域退耕还林决策分析中的运用———以江西省于都县为例[J].资源开发与市场,2009(1):14-16.

农业生态修复技术范文第5篇

“十一五”期间,东川区加大了生态环境整治和农业农村发展投入力度,积极调整产业结构,果蔬、高山药材等一大批名、特、优、新产品得到了较好的挖掘、开发和利用,形成了以海拔1600米以下小江河谷热区为主的早冬蔬菜、瓜、果经济作物产业群,以海拔1600米以上至2400米以下的二半山区为主的优质经济林果产业群及以海拔2400米以上的高寒山区为主的药材产业群和高山围栏养殖产业群。目前东川区已建成了3万亩优质加工型马铃薯基地、1万亩优质面条小麦基地、2000亩酿酒葡萄基地、18600亩无公害蔬菜基地,万亩甜杏基地,万亩桃园等特色农业示范园区。

2存在问题

2.1农业基础设施薄弱

“十一五”以来,东川区加强了基础设施建设和生态环境质量保护,改善了投资环境,相当便利的交通运输网络为农业的发展提供了相对良好的环境条件。但东川区农业内部基础设施仍然较为薄弱,农业生产条件非常脆弱,土地资源分布零散,机械化水平低,灌溉设施落后且老化,农田水利建设滞后于农业发展需要,至今绝大部分地区尚未摆脱靠天吃饭的被动局面,抗灾能力极差。目前,全区耕地总面积中旱地占82.6%,25度以上的坡耕地达3.1万多亩,土壤耕作层在20厘米以下耕地占总耕地面积的72.5%,农业灌溉水利化程度较低,主要集中于小江河谷地带,灌溉方式仍然以传统的沟渠灌溉为主,只有少数农田采取滴灌、喷灌等节水灌溉技术。

2.2土地资源分散,农业规模效益差

东川区土地资源自身分布零散,大部分耕地分布于坡度较大的山面,坡度小于2°的耕地只有2.34万亩;坡度小于6°的耕地仅占耕地总面积的8.95%,坡度大于15°的耕地占耕地总面积的62.07%,其中坡度大于25°的耕地达3.1万亩,开发难度大,过度开发利用易造成水土流失。

2.3农业市场化程度较低

东川区农业发展借助了气候地理条件的多样性的优势,然而各项产业比较零散、不成规模、没有主导型产业和具有明显带动作用的龙头企业,虽然有一家省级龙头企业(东川无名面条厂),其具有一定规模,品牌效益较好,但对上下游产业的带动能力较弱,大部分农民还处于自发分散和无组织的生产状态,农产品结构性过剩问题仍然存在。

3对策