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生态修复研究分析精选(九篇)

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生态修复研究分析

第1篇:生态修复研究分析范文

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。

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第2篇:生态修复研究分析范文

关键词 生态修复;生态修复产业化;北京门头沟国家生态修复示范基地

中图分类号 F062.9;X32 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)04-0060-07 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.012

20世纪80年代以来,生态退化、环境污染等问题日趋恶化,成为困扰我国社会经济可持续发展的重要因素,引起了有关政府部门和相关科学家的关注和重视。在此背景下,国家有关部委及地方政府在“七五”、“八五”期间分别从不同角度进行了有关生态恢复的研究和实践,开展了“生态环境综合整治与恢复技术研究”[1]、“主要类型生态系统结构、功能及提高生产力途径研究”[2]、“亚热带退化生态系统的恢复研究”[3]、“北方草地主要类型优化生态模式研究”[4-5]和“内蒙古典型草原草地退化原因、过程、防治途径及优化模式”[6-7]等课题,对生态恢复理论和实践研究都有所加强。此外,进入“九五”和“十五”时期,我国还先后实施了长江中上游地区防护林建设工程[8],水土流失治理工程[9];以及农牧交错区[10]、风蚀水蚀交错区[11]、干旱荒漠区[12]、丘陵山地干热河谷和湿地[13]等生态脆弱地区退化生态环境恢复与重建工程;沿海防护林建设工程[14],等等。这些生态建设实践与工程,尤其是在实践上已获成功的一些生态恢复技术和案例,为生态恢复和环境治理积累了宝贵的经验。但进入21世纪,尤其是最近几年,我国明显偏重了生态修复的技术集成和产业化示范工作,包括民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究[15],鄱阳湖湿地生态修复、重建技术集成研究与示范基地建设[16],等等。

而门头沟国家生态修复示范基地建设便是由科技部和北京市科委牵头组织开展的一项专门针对我国生态修复产业化建设的系统工程[17]。该工程在一期主要完成各种生态修复技术的示范及应用研究基础上,在二期着重开展了生态修复技术的集成及产业化支撑体系建设方面的研究。可见,不论是政府的政策走向,还是社会的现实需求,都要求生态修复向技术集成化和区域产业化方向发展,要求拥有不同技术优势的生态修复企业通过资源、信息和市场的共享,实现对整个生态修复行业的跨越。

1 生态修复与生态修复产业化

生态修复是对区域受损害自然生态系统过程和功能的重建,发展到现在,往往偏重于环境领域的技术研究和应用示范。部分学者认为,生态修复是在生态学原理指导下,以生物修复为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的污染环境修复方法,主要包括污染土壤、污染水体、污染大气修复三大方面[18-19]。到目前更多的学者则认为,生态修复区域生态退化的后果不仅仅是自然生态系统结构和功能的破坏,还包括生态系统为人类生存和发展提供的物质与服务能力的下降,使区域经济、社会发展受阻,它包含了对自然、经济和社会人文3个方面的修复[20-21]。其目的应该在于恢复“社会―经济―自然复合生态系统”合理的结构、高效的功能和协调的关系[20]。

随着传统生态修复在区域实践过程中产生的“经济瓶颈”,尤其是面临区域产业转型问题的突显,生态修复的产业化以及如何转变区域产业发展模式实现自我修复已成为国内外学者关注的焦点[22]。而国内一些地区也展开了相应的生态修复产业化的基础及应用示范研究。

在基础研究方面,如吴言忠等以矿区土地复垦为例,先分析了土地复垦组织管理在责任主体、产权界限、复垦资金、复垦机制和生态功能等方面存在的问题, 并提出土地系统、资金系统、社会系统和管理系统等土地复垦产业化的组织模式,进而分析了土地复垦产业化的组织结构和业务流程[23];波等通过分析矿区生态重建和景观生态规划, 提出了景观生态规划的原则, 并分析了矿区生态重建景观结构的模式[24];李萌等从矿区的生态经济系统分析切入,建立了矿区产业替代模型,并对矿区生态修复中的产业转型和产业替代的价值转化规律进行了研究[25];张义丰等对山区沟域经济发展及其空间组织模式进行了大量研究,并以北京为例指出,北京沟域经济的发展一定程度上有助于协调好山区生态保护与经济发展的关系,促进山区的综合开发[26]。

应用示范研究方面,如江苏宜兴西南山区张渚镇竹园村在废弃采石场生态修复背景下发展休闲农业园[27];平朔煤矿区在循环经济与可持续发展理念指导下构建了以煤为主,电、化、氧化铝、建材并举的黑色产业链和围绕复垦土地开展生态重建,种、养、加一体化发展的绿色生态产业链[28];等等。

2 门头沟生态修复产业系统的总体设计

作为门头沟国家生态修复基地建设二期项目中“门头沟生态修复产业化能力建设”的一项重要工作内容,本研究拟通过在门头沟区内的王平镇规划构建一个新型的产业生态系统和典型示范园区,来带动门头沟区新兴产业的孵化和传统产业的转型。

王平镇生态修复产业的系统结构设计(图1)由“自然生态修复示范产业、人文生态修复主导产业和经济生态修复引导产业”三大部分组成,三大产业系统相互支撑,协调发展。在各类型自然生态修复示范基地建设的基础上,引导以生态修复技术交易和生态建设咨询为主的经济生态修复产业,最终依托本身固有的生态资源和在已修复好的景观上发展以生态休闲旅游为主的人文生态修复主导产业。其产业发展基本模式为:政府配套服务、企业主动修复、共同开拓市场。而产业孵化中心与生态修复示范区(带)的互补作用是推动其产业化发展的主要动力。

自然生态修复示范产业主要围绕矿山生态修复示范、农田生态保育示范和湿地生态建设示范3大体系构建。矿山生态修复示范以煤矿开采区和采石场废弃地的修复示范为主,农田生态保育示范以山区缓坡和煤矸石山的修复示范为主,湿地生态建设示范以永定河河道景观生态修复示范为主。通过破坏后的景观遗存和修复后的景观现状对比分析,集中展示矿山生态修复技术,水保农业、节水农业和生技农业技术,及湿地生态修复技术的成果。

人文生态修复产业主要围绕观光度假、乡村旅游、健康服务和人文关怀4大主导性产业体系构建。发展旅游业是整个门头沟区实现产业转型后藉以稳定区域经济总量的主要途径,但不能仅仅局限在传统的观光度假旅游产品的开发上,更应该发挥门头沟特有的自然景观、纯朴民风、和保存完好的古村落及历史文化遗迹的优势,去满足北京城市人口亲近自然、回归田园、心灵洗礼、身体保健等方面的需求。

图1 王平镇生态修复产业体系结构图

Fig.1 The industrial framework of ecorestoration for Wangping

经济生态修复产业主要围绕产品物流、市场交易、技术培训和建设咨询4大引导性产业体系构建。其关键在培育针对门头沟区特点的自然生态修复技术交易市场,和孵化整合各相关自然生态修复技术及产品、服务供应行业。生态产品的物流主要以王平镇精品农业产品、各类型生态修复技术产品的展销为主,通过构建产品虚拟信息平台将其以网络的形式集中展示;生态市场的交易主要以不同生态修复技术成果的转让和硬技术的软组装,通过统一的市场交易平台打包进行开发与销售,最终实现生态修复的经济产出;生态技术的培训主要针对全国乃至世界生态修复行业发展需求进行专业人才的培训与学术交流;生态建设的咨询则是辅助于生态市场交易,而满足各类型客户对修复所需产品的选择与决策。

3 不同类型生态修复产业链(网)的构建

3.1 自然生态修复产业

3.1.1 湿地生态修复产业

首先,生态修复产业孵化中心在吸引湿地生态修复类企业时,根据对方技术及资金实力,要求其在湿地生态修复示范带内划定适当面积区域进行主动修复,包括核心技术和建设方案的策划与提供;而对于工程建设中的其他预算投资则由当地政府、修复企业、及上级主管部门和社会团体等进行多方筹资,充分发挥当地政府和修复企业两大利益主体在示范带建设及市场拓展方面的合力最大化;其次,对已修复好的示范带进行包装和维护,在保证恢复当地湿地生态景观及自然净化功能的同时,为当地居民提供休闲娱乐的场所,同时作为此类型生态修复的成功典范,供专家及国内外生态修复需求客户市场进行调研学习,最终实现其社会-经济-自然复合生态服务功能;最后,需要整合该湿地生态修复示范带和孵化中心内的各相关资源,在客户参观完示范带后,再回到孵化中心进行具体项目的相关咨询和协议签订(图2)。

3.1.2 农田生态保育产业

在生态修复产业孵化中心内吸引农田生态保育类企业,并要求其在示范区内选择适当面积农田进行主动修复,完成农田物理、化学及生物环境的综合保育,并作为示范成果的展示,纳入孵化中心重点技术服务咨询体系中去,利用孵化中心的资源及市场优势在国内外进行技术的推广和产品及服务的推销;在农田生态保育类企业进行生态修复的同时,根据政府需求及王平镇农业发展规划要求,在各自选择区域内种植特色农林产品,并通过“生态保育型企业管理+农户分红+政府服务”的机制,利用孵化中心内生态农业产品物流服务中心优势,将生产出来的特色精品农果产品推向北京高端消费品市场;示范园区除了具备以上两个以生态农产品销售和农田生态保育技术咨询服务的经济功能外,还可以通过建设采摘园等方式与周边乡村发展农家乐等旅游产业,以此来扩展其社会服务功能和增加经济效益(图2)。

3.1.3 矿山生态修复产业

工业企业主体型发展模式:主要是针对目前王平镇内存在若干大型煤矸石制砖企业而选定,是作为规划初期矿山生态修复产业的一种发展模式,即煤矸石制砖企业开采煤矸石山,同时通过与王平镇政府签订合同,按照开采规模承担开采区生态修复任务,或交纳相应的生态修复资金给政府,作为未来地面采空区生态修复提供资金储备。生态修复型企业主体型发展模式:该发展模式是作为同湿地生态修复产业发展模式相配套一致的部分统一纳入王平生态修复产业园区主体产业体系中去,即要求矿山生态修复型企业在入驻生态修复产业孵化中心时,选择在矿山生态修复示范区内划定适当面积区域进行主动修复,并发挥孵化中心功能对已修复好的示范带进行一定包装和维护,作为此类型生态修复的成功典范,供专家及国内外矿山生态修复需求客户市场进行调研学习,最终完成具体项目的相关咨询和协议签订。

地产开发企业主导型发展模式:该产业发展模式主要

图2 王平镇湿地、农田、矿山等自然生态修复产业链网图

Fig.2 The ecoindustrial networks of natural ecorestoration for Wangping

是针对目前该区域内存在大量需修复矿山及土地而选定的,作为规划后期矿山生态修复产业的一种主要发展模式,即通过吸引房地产开发企业在区位优势及自然条件较好的地块发展新兴的生态修复地产业,首先地产开发商提供部分资金给土地及矿山生态修复企业,在待修复的地块进行生态修复,其次通过项目承包方式联合建筑及其他相关土建企业在修复好的地块进行房地产开发,主要建设高档别墅和休闲保健类度假村来实现自然生态修复产业向人文生态休闲产业的功能转化和产业升级。

3.2 经济生态修复产业

经济生态修复产业主要围绕王平镇生态修复产业孵化中心建设展开,主要围绕生态农业产品物流服务、生态修复行业市场交易、生态修复技术培训和受损生态系统建设咨询四个方面进行构建(图3)。

3.2.1 生态农业产品物流服务中心

依托北京城区内各大型超市和庞大的高端消费市场,在孵化中心内配置统一的采购、包装和配送等生态农产品物流服务中心。包括京白梨、葡萄、樱桃、核桃等主要的农果产品进行统一采购,按照一村一品和精品农业发展目标,分阶段分任务扩大规模,同时制定采购过程中的质量控制要求;将采购来的所有农果产品进行统一包装,包装厂不设在孵化中心内,但需要在区位及地势条件较优越的乡村进行布设建厂,并按照服务中心制定的农产品质量控制要求进行;包装好的农产品主要面向北京市区内的各大型超市和政府采购进行统一配送,此市场定位要求中心与北京市区大型超市及政府机关建立起良好的信息沟通和货物供应保障渠道;最重要的就是要提供生态农产品的检测和标识服务,从源头保证配送到相应市场上的产品要达到真正生态产品的要求。

3.2.2 生态修复市场交易平台

依托门头沟区生态修复已经取得的大量成果,建立初步的生态修复技术库,同时不断收集与整理拥有其相关核心技术的各类型企业信息,形成一个涵盖各类型生态修复技术和企业信息的数据信息管理系统,最终吸引拥有其核心技术的核心企业入驻孵化中心;收集与整理国内外不同类型的区域生态修复需求信息,同样建立与技术信息和企业信息相配套的市场信息平台;王平镇生态修复市场交易信息平台的重要功能就是,在建立好供需市场信息平台的基础上,根据国内外不同修复市场需求进行技术的组装和企业的合作,通过项目的包装实现成熟生态修复技术的最终产业化。

3.2.3 生态修复技术培训中心

王平镇生态修复产业孵化中心的另一个重要组成部分就是其生态修复技术培训中心的建设。不同于以物质产品的生产和销售为主要盈利手段的传统产业,生态修复产业主要是以提供生态服务及技术咨询为主要盈利方式,因此,作为服务的重要手段,培训部门的设立显得十分重要。包括定期开展国际大型生态修复理论及技术研讨会议,吸引全世界生态修复领域的专家、学者、企业、政府和民众的目光;定期召集国内外著名生态及生态修复领域专家在培训中心开展面向全国范围各大中小城市领导干部的培训,让生态观念及生态修复的科学内涵在政府决策者

图3 王平镇产品物流、市场交易、技术培训及咨询等经济生态修复产业链网图

Fig.3 The ecoindustrial networks of economy ecorestoration for Wangping

图4 王平镇休闲疗养、民俗文化等人文生态修复产业功能体系图

Fig.4 The ecoindustrial networks of social ecorestoration for Wangping

层面得到普及;向国家人事及其他相关部门申请成为生态修复类工程师及行业认证的培训机构,分期举办全国生态修复技术培训班,对培训的学员按综合考试成绩颁发工程师技术资格认证证书,对开展生态修复的企业实体颁发行业资格认证证书。

3.2.4 生态修复及建设咨询中心

王平镇生态修复及建设咨询中心的建设,是实现其生态修复产业化的最关键部分,也是生态修复市场交易平台最终打开国内国际两个市场的重要补充。它既充当了市场交易信息平台中上游技术供给市场和下游技术需求市场进行联系的纽带,同时更重要的是他需要通过不同的项目管理承包(PMC)方式对其进行项目的包装,使生态修复项目得到切实有效的实施。具体可根据市场交易信息平台提供的国内外生态修复需求信息,合理选择拥有代表核心技术的生态修复企业A作为PMC承包商;以A企业为核心,组织项目管理及实施体系,针对特定的技术市场客户要求,把相关配套的各生态修复技术提供企业B、C、D等纳入整个项目实施及管理体系;在建设咨询中心进行项目承包管理的同时,对已完成的项目进行归档信息整理,并对其修复后的效果和进展情况进行跟踪服务和配套指导。3.3 人文生态修复产业

3.3.1 山区休闲旅游度假产业

主要围绕安家庄区域内山体、森林、河流等自然景观资源,以及村落人文景观资源的保护与合理开发展开(图4)。由于该区域面积有限,并且作为门头沟区山体生态环境完全未受到破坏的一个典型区域,建议吸引一家综合实力较强的大型旅游企业入驻,对三个景区的资源进行整合,并建立合理的土地承包转让机制,形成“企业―政府―农民”较好的合作机制,形成合力,吸引并留住更多的京区游客,开发旅游市场。

3.3.2 乡村民俗休闲疗养产业

主要围绕韭园、东西落坡村区域内的乡村聚落和历史文化景观资源的保护与合理开发展开。其主体市场是为京区老年人提供疗养保健、银发夕趣和余热发挥等服务项目,同时兼顾京区中青年夏日周末居家旅游及背包旅游、探险旅游群体。重点是要突破传统农家乐和乡村旅游发展模式,把握住北京市城区内老年人保健、学习需求的潜在市场,以银发经济为突破口,形成北京地区知名度较高的银发服务中心之一。

4 生态修复产业化的意义及面临的问题

门头沟国家生态修复示范基地建设近5年的实践证明,在特定的待修复区域范围内,生态修复技术往往缺乏稳定性、抗干扰性和可持续性的动态监测与效果评估。前期的生态修复科技示范工程只是在一个一个的点上开展,尚未在该区域内实现技术集成应用与展示;生态修复科技资源“飞进来飞出去”和“形象工程”的现象普遍存在,尚未真正扎下根来产生集聚效应和经济效益。而我国许多城市正在经历着经济增长方式的关键转型期,尤其是资源枯竭型城市,这种问题更为突出。因此,从生态修复的“单点应用”以及外部不经济性走向“区域集中”和拉动区域经济增长,以及生态修复产业化模式的开发应成为待修复区产业结构调整和区域功能定位的重点。

同样,区域生态修复的产业化建设也是一个系统工程,需要政策、资金、科技、人才、国际合作、社会参与等各方面的保障。只有把这些硬件、软件和心件有机组合起来,才能真正的把生态修复的产业化推向前进。

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Industrialization Model of the Ecological Restoration

―Case Study of National Ecological Restoration Demonstration Base in Mentougou, Beijing

SHI Yao1 WANG Rusong1 HUANG Jinlou1 SHI Xin2

(1.State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for EcoEnvironmental

Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China;

2. Forestry Bureau of Suburban District of Changzhi,Changzhi Shanxi 046000,China)

Abstract

第3篇:生态修复研究分析范文

【关键词】生态修复;港口工程;应用

1975年,美国召开“受损生态系统修复”国际会议,专门讨论了受损生态系统的修复与重建等诸多重要生态问题。自此开始,学术界将生态系统的修复提上生态学的研究日程,并逐渐成为生态学研究领域的一个分支[1]。近年来,生态系统的修复与重建方面的研究已经将林地、草原等多种系统纳入研究范畴。20世纪50~70年代,美国、加拿大等国在生态修复与重建技术的研究领域开始向海岸带扩展。在美国路易斯安娜萨宾自然保护区和德克萨斯海岸带地区,利用“梯状湿地技术”(marsh terracing technique),在浅海区域修建缓坡状湿地,即可以减弱海浪冲击、促使泥沙沉积、保护海滩,同时也可以为其他生物提供栖息地[2]。我国在近海海域生态修复和重建的研究和实践集中于对海域现状的生态调查以及对历史数据的评价,在生境修复和重建技术的研究尚处于起步阶段[3-5]。鲜见相关的系统报道。

1 生态修复工程介绍

东疆港区位于天津港港区陆域的东北部,北临永定新河口南治导线,东临渤海湾海域。系浅海滩涂人工造陆形成的半岛式港区,其中在人工沙滩中选取部分岸线,建设东疆生态修复示范区工程。沙滩修复是当前防护海岸与海滩侵蚀最自然而简单有效的保护手段[5]。人工沙滩作为软护岸措施被认为回归自然且有效的海岸防护措施。防波堤工程作业将作业段内的底栖生物完全破坏。采取生态修复技术,可将海洋生态的负面影响降至最低。

2 增殖放流方法和过程

2.1 选择先锋物种

根据生态系统的结构理论、生物群落演替理论、生态适宜性原理、生态位理论、生物多样性原理和自我设计与人为设计等生态修复原理,选择本地常见、生长迅速且对于生态系统意义重要的几个物种作为先锋物种[6]。选择了毛蚶、菲律宾蛤仔、缢蛏、青蛤等常见底栖生物。

2.2 重建生态系统

人工沙滩基本上属于无生命区。在该沙滩处底播菲律宾帘蛤500kg,平均个体大小2.38g/个;毛蚶300kg,平均个体大小0.61g/个。人工沙滩外侧由于围海造陆疏浚工程的实施几乎成为无生命区。增殖适合沙滩生活的底栖贝类,底播菲律宾帘蛤500kg,平均个体大小2.38g/个;毛蚶700kg,平均个体大小0.61g/个;底播青蛤150kg,平均个体大小1.25 g/个;缢蛏75kg,平均个体大小1.04g/个。

3 修复效果分析

表1 2011年4月8日采样站位表

3.1 修复前生态环境调查

2011年4月8日在东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带布设3个站位采集底栖生物样品,每个采样点采集4个样方;防波堤内人工沙滩布设1个站点。采样结果表明,东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带仅采集到1个双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)和1个沙鸡子(Phyllophrous ordinatus),没有任何底栖生物。

3.2 修复后生态状况调查

2011年8月14日在东疆湾半圆形防波堤外侧潮间带布设3个站位采集底栖生物样品,每个采样点采集4个样方;防波堤内人工沙滩采集一个样点。调查共获得底栖生物标本7种,其中,门1种,软体动物3种,节肢动物3种。调查区域底栖动物各类群密度、生物量及不同站位的分布见表3~5。调查区域底栖生物总平均密度为84 ind./m2,变动范围在0~120 ind./m2;总平均生物量为279.49g/m2,变动范围在0~127.35 g/m2。

根据《近岸海域环境监测技术规范》(HJ 442-2008)中提供的生物多样性指数评价标准,本次调查大多数测站底栖生物的多样性指数、丰度值和均匀度很低,优势度高,表明调查海域底栖生物群落处于非健康环境。底栖动物的Shannon-weaver生物多样性指数平均为1.50,与2011年4月份增殖放流之前相比,已初步建立起新的生态系统。

表2 2011年8月14日底栖动物群落特征参数统计表

4 结论

天津港港口海域因为人类活动频繁,海洋生态系统脆弱。天津港东疆港区人工沙滩将人工岸线修复成沙滩海岸,辅以增殖放流方式,可明显的回复生态环境。通过投放青蛤、缢蛏、菲律宾蛤仔和毛蚶等先锋物种,使得东疆湾示范区的大型底栖动物生境得以修复,生物量增加了103.1%;重建了防波堤周围的岩石质海岸生态系统-牡蛎-藤壶生态系统、人工沙滩菲律宾帘蛤-四角蛤蜊-毛蚶生态系统和防波堤外潮间带滩涂青蛤-缢蛏-四角蛤蜊-毛蚶生态系统,区域环境状况开始得到改善。

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第4篇:生态修复研究分析范文

关键词:湖泊湿地;湿地保护;湿地修复;研究进展

中图分类号:S157:TV213.4文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)05-0151-08

Research Progress on Protection and Restoration of Urban Wetlands

Yan Xiong,Wei Xianliang,Wei Qianhe,Wang Chen,Peng Errui

(College of Hydraulic Engineering,Yunnan Agricultural University, Kunming 650201,China)

AbstractIn this paper, we analyzed the problems faced by lake wetlands, such as water pollution, area shrinkage, biodiversity loss, serious biological invasion, single research method, ambiguous direction, lagging education, imperfect legal system and management chaos. Start from the functionality of lake wetlands, eight major principles concerning lake wetlands protection and restoration were put forward. In addition, the research progress of wetland restoration both at home and abroad was also summarized from three aspects of physical measures, chemical measures and biological measures. In the end, we raised the overall framework of lake wetlands protection and overall planning, focusing on integration with eco-hydraulics, market operation mechanism and other protective countermeasures. With the purpose to promote the research on lake wetlands, and the overall development of the subject of wetlands protection and restoration, the future was expected from ecology monitoring, system regulation, degradation diagnosis, evaluation mechanism, scientific planning, deepening research, strengthening management and other aspects.

KeywordsLake wetlands; Wetland protection; Wetland restoration; Research progress

《竦毓约》中的湿地定义:“陆地上所有的水体、湿地内水深超过6 m的水域和低潮时水深不超过6 m的海滨”[1]。照此定义,湿地应包括湖泊、沼泽、水库、池塘、水田、蓄滞洪区、湿草甸、河流河口三角洲以及低潮时水深浅于6 m的海域部位,其中湖泊湿地包括永久性淡水湖、咸水湖、内陆盐湖和季节性淡水湖、咸水湖[2]。

湖泊湿地作为一种重要的自然资源,发挥着供水、灌溉、调洪、养殖、畜牧、航运、旅游、维护生物和遗传多样性、降解污染、净化水质和控制侵蚀等多种功能,在维持区域生态平衡和促进区域社会经济发展中发挥着重要作用[3]。然而近20年来,人们在开发利用湖泊资源的过程中,忽视了对湖泊的有效保护和管理,致使出现了以下新情况:湖泊湿地的水体污染加剧、富营养化严重;生物入侵严重、多样性下降;大规模围垦种植、面积萎缩等,这些现象使湖泊湿地生态系统逐渐丧失其功能,造成了严重的环境问题。因此,采取积极有效的措施,促进湖泊湿地生态环境保护与生态功能恢复,已是当务之急。

从19世纪起国外学者就开始了对湖泊湿地的保护与修复研究工作,而我国在2006年也制定了《全国湿地保护工程规划》,明确了湿地保护工作的指导原则、任务目标、建设布局和重点工程,但湖泊湿地的保护和修复工作在上述规划中并没有被突出强调,也没有引起相关专家学者的足够重视。

1湖泊湿地面临的主要问题

通过归纳前人的一些研究成果,本研究对湖泊湿地生态系统有了相对比较全面的功能界定,其最主要的功能在于其生态功能和社会功能(见表1)。

近几十年来,人们对湖泊湿地功能缺乏了解,保护意识淡薄,在短期利益驱动下,违背自然规律,不合理开发,使湿地功能受到严重干扰和破坏。

1.1水质污染,富营养化日趋严重

虽然国家对保护环境逐年重视,环境治理力度也不断增加,但是治理速度远远跟不上水体污染的步伐。2014年我国污废水排放总量达716.2亿吨[8],在监测的28个重点湖泊中,满足Ⅱ类水质要求的只有1个,而其中滇池、巢湖和太湖等均处于不同程度富营养化状态[9]。陈小锋等[10]对中国典型湖泊的富营养化情况进行调研,表明近30年是我国湖泊富营养化的高速发展阶段。

1.2面积萎缩,生态功能衰退

湖泊湿地面积萎缩,导致湿地生态系统的调蓄洪水、水体净化等各项功能逐渐丧失。近30年来,我国面积大于1.0 km2的新生湖泊有60个,但原面积大于1.0 km2的湖泊却消失了243个[11]。2000―2010年全国最大面积超过1 000 km2的湖泊共有12个,但其中6个在萎缩,鄱阳湖萎缩速率最快,为54.76 km2/a[12],其中东北地区,湖泊面积由12 234.02 km2锐减至11 307.58 km2[13]。

1.3生物多样性下降,资源锐减

湖泊湿地中水陆交错的自然生态系统,是各种动植物的栖息地,然而人类对湖泊湿地的无序开发,造成生境和物种群落多样性下降、生物资源退化,尤其是造成珍稀动物资源面临濒危和灭绝的危险。例如:1998―2003年期间,洪泽湖底栖生物原有76种,减至50种,鱼类减少29种;鸟类原有194种,减至146种,其中Ⅱ类重点保护鸟类减少14种[14]。鄱阳湖由于围垦和排水开垦等原因,鱼类、越冬候鸟等生物的生境大量减少,导致生物多样性严重破坏[15]。

1.4生物入侵严重

在湖泊湿地生态系统中,盲目引进外来物种,致使本地物种濒危的现象,已成为21世纪全球性环境问题[16]。例如,在水生生态系统中,最为突出的入侵物种有凤眼莲[17]和水花生[18],目前它们已经对湿地和水生生态系统造成了极大危害,特别是滇池湿地受凤眼莲之害,治理难度大。在陆生生态系统中,紫茎泽兰[19]、豚草[20]和大米草[21]的入侵,严重影响了当地物种的生长,其中大米草在东南沿海局部地区对当地生物多样性造成破坏。薇甘菊[22]在浙江、广东大面积入侵农田,暴发成灾。另一方面,引进外来鱼类对土著鱼类也造成危害[23]。综上所述,随意引入外来物种,其后果在短期内是不可预见的。

1.5研究手段较单一,研究方向不清晰

目前大部分湿地恢复研究主要围绕局部湿地格局恢复和调整的模式,缺乏对流域尺度格局与水生态过程的系统研究[24],很难建立对湿地进行整体性水生态过程恢复和调控的机制。另一方面,N、P和COD主要源于生活污水、工业废水、农田施肥和水产养殖业及畜牧业等[25,26];而在没有做到控源截污的前提下,只是片面强调通过采用生态恢复措施来净化湖泊湿地水环境[27],竟然一度成为湖泊富营养化治理的主流方向。

1.6宣传教育滞后,法制体系不完善,管理混乱

目前我国湿地合理利用与保护的宣传、教育工作严重滞后于现阶段资源保护形势和经济发展的要求,且其强度和辐射范围均不够,人们对湿地的保护意识和对湿地价值的全面认识尚有所欠缺[28]。此外,目前我国没有专门针对湖泊湿地规范利用与保护的法律、法规。已有的相关法律、法规中有关湖泊湿地规范利用和保护的条款较为分散、不成体系、不够全面,并且各法条间相互交叉、重复的情况并存,很难发挥其实质效能[29]。最后,湖泊湿地开发利用及保护管理牵涉面广、涉及部门多,尚未完全形成良好的内部协调机制,且管理手段和方法滞后[30]。

2湖泊湿地保护与修复的研究进展

2.1湿地修复原则

①生态效益与经济效益相统一原则。即湖泊湿地的效益是综合性的[31,32]。目前国外的生态功能―经济效益综合评价缺乏定量方法,采取描述或D形表示两种形式,我国董哲仁等[33]提出经济效益和生态功能综合评价矩阵方法,建立了一种数学表达方法,实现湖泊湿地功能和效益综合评价的定量化;②风险最小和效益最优原则[34]。在湖泊湿地修复规划中权衡方案,对被恢复湖泊湿地进行全面的综合分析、论证,在考虑生态、经济、社会效益最大化的同时,兼顾风险和投资;③整体性原则。湖泊湿地恢复不仅应促进退化湿地构成要素的原位恢复,还应重视恢复湿地所处集水区域内的横向水文联系、与所处流域上下游之间的纵向水文联系以及地下水和地表水系统的垂直方向的水文联系;④地域性原则。制定湖泊湿地修复计划前,应全面掌握湿地类型、气候条件、地理条件、经济基础等修复区的相关信息。充分分析修复计划对湖泊区域经济和生态价值的影响,突出地域性特征,最大可能维持地带性植被,减少对当地生物群落的破坏;还需尊重当地传统乡土文明,保护自然生态环境的成分,维持地域性的生态平衡[35];⑤稳定性原则。保护和修复湖泊湿地应重视系统内部各组成要素之间和系统环境之间的协调及统一程度、生物群落的组成、群落功能和结构的完整;⑥可行性原则。在湖泊湿地保护与恢复工程实施前,应考虑项目的环境可行性和经济可行性;⑦优先性和稀缺性原则。湖泊湿地保护与修复项目需突出针对性,应优先保护濒临灭绝物种的生物栖息和地稀缺湿地[36];⑧景观和美学原则。李春晖等[37]人将水质、生态和景观定为湿地修复的三大目标,阐明恢复湿地景观和添增美学效果的重要性。

2.2修复技术与进展

总结国内外湖泊湿地修复的研究成果,湖泊湿地修复技术可分为物理措施、化学措施和生物措施三大类共13种(见表2),且这些技术已在国内外湖泊湿地修复工程中得到广泛应用。

2.2.1物理措施刘华丽等[38]分别从外源污染、沉水植物、作业区域和深度3个方面,研究了对沉积物疏浚技术效果的关键影响因素;张杰等[39]基于DEM和土地利用土地覆盖的适宜性分析为湿地恢复提供了理论依据;张修峰等[40]通过使用STELLA软件,构建了三湿地水体TP变化生态模型并成功的进行了模拟研究,结果表明对底泥不同程度的疏浚,会影响对水质改善效果;万玉文[41]通过采用柱形管槽静态的模拟塘堰湿地,模拟了不同水深处理下的底泥氮磷释放对上覆水水质的影响,结果表明水流的扰动会导致底泥中磷的释放加速;夏红霞等[42]利用页岩空心砖构建自动增氧型湿地系统,增强了系统内部供氧能力和湿地系统的除氮能力;潘继征等[43]研发了人工增氧复合型湿地工艺,其对不同水力负荷和污染负荷都展现出了较强的缓冲调节能力和很高的净化效果 ;黄等[44]利用遥感技术对湿地恢复及生态调水进行实时动态监测,及时掌握宏观地表下的快速变化,也为长期的区域生态效应评价提供技术支持;董张玉等[45]结合GIS/RS,对湿地恢复潜力从地貌条件、河流及道路密度、景观结构因子、湿度指数、耕地生产力五方面进行空间分析,明确了东北地区湿地修复的优先、次优先区域,并利用景观指数、作物生产与湿地协调发展指数验证恢复效果。国外学者也做了相关研究,Kowalski等[46]通过采用便携式围堰技术,恢复了伊利湖湖滨湿地挺水植被;Tian等[47]在密西西比―俄亥俄―密苏里河盆地进行湿地水文恢复,其中的“牛轭”设计,有效降低了水体中可溶性活性磷、硝态氮、总磷和总氮的含量;Zedler[48]对有关湿地恢复理论做了全面的总结,认为湿地恢复应遵循生态位理论、岛屿生物地理学理论、种群理论和营养级理论;Malson等[49]通过田间和温室试验,利用苔藓配子体片段进行湿地恢复。

2.2.2化学措施黄洁慧等[50]提出采用“径流雨水汇集、渗流、预处理+河水造流生化预处理+主湖造流生化+构建全湖生物多样性”的全生态组合技术,应用于湖泊中;郑骏宇等[51]采用化学强化―复合人工湿地组合工艺,对湿地的大量颗粒悬浮物和水体中的COD、BOD5和TP的去除效果明显;徐轶等[52]针对海新河污染特点,采用絮凝沉淀结合人工湿地技术进行修复,效果良好;张帅等[53]探讨了生物水处理系统和加载絮凝沉淀技术相结合的研究方法;李晓威等[54]通过试验确定了最佳絮凝效果时间,并且推算出絮凝剂与泥浆绝对浓度的函数关系,以及泥浆与絮凝剂的最佳配比。按照得出的函数关系配比絮凝剂,可以缩短絮凝时间,提高脱水和施工效率。李星等[55]通过研究复合除藻剂,表明了其对藻类具有很好的去除效果;刘爱民等[56]研究了链霉菌WH63的抑藻效应,效果明显;周全等[57]研究了藻存量削减和磷营养控制两种方法,均能在水华形成的早期对小型富营养化水体蓝藻水华起到阻遏作用;李静会等[58]通过进行化学除藻剂治理蓝藻水华的试验研究,结果表明,除藻剂除抑蓝藻效果显著;王正兴等[59]利用国外新型除藻剂―去藻247,研究滇池水藻类污染的治理,并通过线性回归方程来拟合水体中叶绿素a和总磷的相关性。

2.2.3生物措施吴国旭等[60]研究表明,生物接触氧化工艺可以实现降解有机物,并利用类似曝气池的曝气方法提供氧气,同时起到混合搅拌的效果;李少华等[61]采用调水补水、生物调控等技术对沧州湿地水环境修复;李静[62]提出水解酸化―人工湿地处理技术;马秋莎等[63]通过利用长链烷烃的微生物降解作用,对湿地进行研究;邓志强等[64]通过植物刈割、水生动物强化法、优势植物筛选、微生物强化技术等途径,解决了人工浮床技术净化能力差和适用范围有限的缺陷;朱鸣鹤等[65]通过研究潮滩植物中翅碱蓬对重金属累计效应,发现铜、锌、铅、镉4种重金属在不同潮滩中均有明显的累计效应;王曙光等[66]用真菌生产生物菌肥,不仅能增加农作物产量,还减少了面源污染对湿地水体的污染;吴迪等[67]在上海青浦大莲湖湿地修复示范工程中,采用改变土地利用模式、水系改造和植被配置等技术,使湿地生境结构和生物多样性组成都分得到改善;张明祥等[68]根据研究区的水文条件、土地利用现状、海拔和受威胁程度的不同,通过研究结果可知在黄河郑州段的二滩、嫩滩和部分老滩区域均可以采用溪流型、蓄水型、多塘型湿地恢复模式;董凯凯等[69]在黄河三角洲芦苇湿地,通过比较退化区与淡水恢复区的土壤pH值、盐分、全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳的含量变化,阐明了湿地恢复对土壤碳氮含量的影响;王国栋等[70]采用温室萌发法,对天然湿地、不同开垦年限湿地种子库的规模和结构进行了研究,详细地阐述了湿地种子库的特征及其在植被恢复中的潜力;中国科学院通过研究固定化增殖氮循环细菌群SBR法,对富营养化湖泊进行水质净化,实现总氮量和COD下降了75%,氨氮量下降了91.5%[71]。黄磊等[72]研究了空心菜和菖蒲等植物在净化微污染潜流人工湿地中对N、P的不同去除效果;Tuncsiper[73]对水平潜流式、自由水表流式、表面流式的人工湿地进行研究,发现此三种形式的湿地系统对NH4+-N的平均去除率为49%~52%,其中表面流式湿地系统的平均去除率为58%,水平潜流式人工湿地对TP的平均去除率为60%,效果明显。

2.3湖泊湿地保护对策研究

2.3.1制定湖泊湿地保护总体框架,明确功能定位,分类型、分层次保护根据湖泊湿地所处范围内的自然环境特点和社会经济层次,制定湖泊湿地保护目标和总体框架,确定不同区域、类型湖泊湿地保护的路径和侧重点;在此基础上,明确湖泊湿地的功能定位及其保护对象、目标和范围,继而整治与其功能定位不相符且不合理的开发行为,逐步恢复其被破坏功能,保证其生态功能的完整性和系统健康;划分重要开发利用区、缓冲区、保护区等,分层次进行有效保护,从而引导和规范湖泊湿地资源的可持续利用,并且维护和提升湖泊湿地的主导功能。

2.3.2从流域整体性角度,进行全面湿地修复规划湖泊往往与池塘、渠道、河流等部分组成复杂的湿地水生态系统,各部分间互相影响,相互制约[88]。因此,对湖泊湿地修复规划,应从流域的层面上进行整体性考量[3,89]。近10年来,国际上学者突出湿地生态系统整体恢复和调控思想,从大尺度上考虑毗邻集水区域和湖泊湿地所处整个流域的生态系统结构和功能完整性[90]。长江中游的“重建江湖联系,恢复湿地生命网络” 和鄱阳湖的“山江湖”等示范项目,即是在流域尺度上的湿地保护与修复的研究[91];“莱茵河行动计划”湿地修复项目就是以流域尺度为出发点,进行水生态过程和水环境修复,取得显著效果[92]。Hermoso等[93]研究表明湿地恢复过程中,地下水深度变化对土壤和植被类型影响很大,湿地恢复除应强调流域之间连接性的修复外,还应考虑到地下水与地表水之间的水文联系。

2.3.3湖泊湿地修护侧重与生态水工结合20世纪90年代开始,美国在南佛罗里达大沼泽区域的湿地恢复项目,应用生态水工学,将人工直线型重新恢复曲线型河道,减缓了区域内雨季水体的排泄速率,实现了大沼泽竦厣态需水补给[94]。日韩等国提出“与自然亲近工程”的修复理念,如采用新型生态材料建造人工岛,为动物提供栖息地[95]。在湖泊湿地修复工程中,结合生态水工学原理,在一定程度上保持其原有自然生态水文过程,在满足安全的条件下,改善湿地的生态功能,采用有益于湿地生态系统及生物多样性保护的施工规范和标准,作为湖泊湿地修复重要思路之一[96]。

2.3.4完善湖泊湿地修复市场运作机制美国20世纪90年代基于“无净损失”湿地恢复与保护政策发展了“湿地银行”等湿地恢复市场机制[97]。“湿地银行”商业化的市场运作模式,使土地开发与湿地保护形成一种良性互动;美国密西西比河流域湿地恢复提出一种“氮农业”的运作模式,鼓励农民恢复建立湿地以降低输入海湾的氮负荷,其中政府向个人提供补贴,用于恢复可储蓄洪水的湿地,且建立了“氮农业”交易市场,促进各方参与交易,最后评估得到去除1吨氮的湿地相当于2 500美元的补贴价值[90]。该市场机制在减轻农业从业者对政府补助依赖的同时,还减少了这些区域的农业非点源污染,及增强了防洪安全。

3研究展望

3.1加强湖泊湿地生态系统监测与调控

结合3S技术,收集其生态特征的变化指标,建立信息数据库,及时动态掌握其环境状况,针对性的采取科学的保护与修复措施,实施调控。

3.2建立湖泊湿地退化诊断与评价机制

研究湖泊湿地结构和功能的退化过程,探求其驱动因子和关键过程,辨析湖泊湿地退化机制和模式。将实体模型与数值模拟相结合,剖析水循环过程对湿地演变的作用机制,模拟湖泊湿地生态系统的结构、特征、规模对人类活动的响应,建立湖泊湿地评价机制。

3.3科学规划,恢复河湖连通性

基于河湖水系在水文和水环境等方面的复杂性,目前对河湖水系连通及其区域系统间相互影响还缺乏充分认识,迫切需要针对自然因素和人类活动因素造成的连通性削弱或中断问题以及河湖水系间连通性方面的战略需求,开展河湖水系间生态连通规划关键技术研究,在基础理论、工程体系、仿真平台及效果评估等方面创新研究,构建河湖湿地水系间生B连通规划技术体系。

3.4建立湖泊湿地生态经济的可持续管理模式

可持续管理模式具体措施如下:加强湿地旅游管理;加大宣传教育力度,普及湿地及其保护的知识、法律法规,强化民众的湿地生态忧患和保护意识;进行湿地立法,及完善地方法律法规,使湿地保护或开发利用进入有序和法制状态;制定湖泊湿地经济发展规划时,突出生态经济可持续发展。

3.5加强国际交流与合作,深化湿地科学研究

加强湿地的基础和应用技术研究,及时掌握国内外湿地修复学术动态,总结并推广开发利用及保护的成功经验;扩大合作领域,建立国际交流机制,开展多课题、多学科综合研究。

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第5篇:生态修复研究分析范文

经济功能

在安全得到初步保障后,城市河流的经济功能逐渐引起重视,它是指水作为一种重要资源所发挥的功能,包括供水、交通运输、农田灌溉和

水产养殖等作用。

景观功能

河流景观侧重水景观,以水为中心轴线向两岸扩展,包括水域景观、过度区域景观以及岸上景观等。现代城市河流是由若干人工设施和自然存在物共同组成的集合体,各种组成部分形成密不可分的系统关系,充分研究发挥这些系统组成部分之间的关系,并加以利用,可大大增强河流景观建设的效果。

生态环境功能

生态环境功能主要指水维持自然生态过程于趋于生态环境条件的功能。一个完善的城市河流生态体系,应该具备改善水质及水体的自净能力、调节局部水温变化、维持水生态系统的平衡、保持生态多样性等功能要求。现代的城市河流修复不仅要考虑河流生存的需要,更要保障人类的基本生存安全,因此,如今河流整治工程必须兼顾安全、经济、景观与生态环境等多重功能,其中安全、经济性是基础,景观、生态性是体现现代人追求“自然”、“亲水”的基本要求。与河流的自然状况,以及分析河流整治状况与生态系统的相互影响;1989年,Pabst提出了河流的自然特性尽量要靠外界的自然力来恢复的理念,强调河道要有生态自然修复的功能;1991年,日本开始推行重视创造多样化河流形态的“多自然型河流建设”。于此同时,国外也开展许多大型的生态修复工程实践,如1987年,德国莱茵河流域管理委员会提出了重塑莱茵河的生态,使鱿鱼重新回到莱茵河的“莱茵河蛙鱼2000计划”,随后莱茵河保护国际委员会(工CPR)又进一步制定了“莱茵河蛙鱼2020计划”;在密西西比河上,Juliann等[5〕在CapeGirardeau附近主河槽内对大型无脊椎动物进行了研究,John等对河上游鱼类的时空分布进行了研究;1987年,为解决斯凯恩河(SkjernRiver)的水环境问题,丹麦通过了退耕2200公顷,恢复河流洪泛区地的决议,并于2002年基本完成修复工程。

国内外河流生态修复研究进展

1国外研究进展

人们对河流的生态环境修复的认知已经经历了半个多世纪,在德国Seifert首先提出“亲河川整治”概念后,EmstBittmann于1965年首先在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验,并取得了很好的效果;Schlueter认为河流近自然治理要在满足人类对河流合理利用的前提下,保护或促进河流的生物多样性;1980年,瑞士州河川保护建设局将生态护岸法发展为“多自然型河道生态修复技术”,对河流的治理重视恢复植被和建设自然护岸[3];1983年,Bidner提出河流整治首先要考虑河道的水力学特性、地貌学特点

2国内研究进展

国内开展河流生态修复的研究工作起步相对较晚,但发展非常迅速。有关生态河流治理理念方面,董哲仁首先提出了“生态水工学”的概念,指出改善河流生态系统、修复河流生态环境的工程措施及思路德孙宗凤认为生态水利是我国新时期水利建设的必由之路,提出了如何把生态建设和水利工程建设有机地融为一体;孙东亚等在流域尺度的河流生态恢复研究中,指出我国现阶段河流修复中的首要任务是遏制流域内引起生态系统退化的水污染。在河流生态工程实践方面,尤其是河道生态护坡的工程应用上,我国在近二十年来做了许多尝试,如工程中分别采用了植被护坡、格宾网石笼(蜂巢网箱)护坡、生态袋护坡、连锁式铺面砖护坡、土工格栅+固土种植基护坡、三维土工网垫护坡、混凝土植生块护坡、绿色混凝土护坡、土壤固化剂护坡等。总结国内外的城市河流生态修复研究现状可知,当前国内外展开的河流生态修复工作仍着眼于河流某一方面的功能,如国外在兼顾景观的同时,更侧重生态修复和重建等方面的工作,而国内则较多地考虑护岸措施生态化,对于生态修复理念与生态功能实现还有待进一步加强。

城市河流生态修复方法研究

由前述的河流功能划分内容可知,生态功能与景观功能己然成为现代城市河流建设的两大重要评价指标。

1生态功能修复

河流生态系统中较为重要的物理组成包括河岸、浅滩、潜流带和生物栖息地等,它们是河流生物生存及完成河流生态过程的基质,其稳定和健康发展对城市河流的生态系统具有重要作用。因此,河流生态功能的修复工程应具有相对完整性和系统性,需涵盖河流的形态、水体水质、生物群落及栖息地等修复内容。

(1)河流形态修复

自然河流的横断面通常由三部分组成,分别为主河槽、洪泛区和高地边缘过渡带(见图1)。

河流形态修复的主要目标是构建近自然型的多样性河流形态,它是流域生态系统生态环境的核心,亦生物群落多样性的基础。对于河道形态多样性的修复,高永胜等针对我国目前一些中小河流健康受损的实际情况,提出从纵、横两方面来提高河流形态多样性的修复方法:在纵向上,修复河流蜿蜒性,在河床上创建深潭一浅滩序列;在横向上,构建包括主河槽和洪泛区在内的多样性断面形态,并采用生态型岸坡防护结构,避免河流岸坡的硬质化。

(2)水质修复

水质的修复可分置换净化水和河流水体内修复两种方式,其中净化水可通过城市污水集中处理、湿地修复工程等方式获得;而水体内修复可采用能够增强河流净化能力的相关技术实现,如曝气、引水稀释、添加试剂、生物操控、恢复水生植被、水体内生物强化等;另外还可以通过底泥疏浚、底泥污染物控制等方式实现河流水质的净化效果。

(3)生物群落恢复及栖息地修复

河流生态系统的生物群落恢复包括水生植物恢复、底栖动物、浮游生物、鱼类等。在河流的形态及水体水质得到改善后,河流生物群落的恢复就变得相对容易,可通过自然恢复或进行简单的人工强化,必要时采用人工重建措施。另外,恢复河流的生物群落还需要对生物栖息地进行改善,如营造适合生物生存的河流环境和形态,如多样化的流速、弯曲且深浅不一的河道、合适的水深、温度和生态状况。

2景观功能修复

河流由于其自身的特点,河流景观与一般意义上的园林景观、地理景观不尽相同。河流的景观侧重水景观,以水位中心轴线想两岸扩展,包括水域景观、过渡域景观及岸上景观等。,图2为河道景观构成示意图,可见,现代城市河流是由若干人工设施和自然存在物组成的组合体,而研究这些组成部分之间的关系,并在具体的景观设计中予以应用,则可以大大增强河流景观建设的效果。在城市河流景观建设时,要根据河流所处的位置,结合城市规划,遵循格局连续性、自然和人文相结合、共享性、整体性、可持续性等原则,确定合理的景观布局。具体构建思路为「17〕:(l)查阅分析河流修复前后在城市发展过程中所扮演的角色,准确地定位城市河流功能;(2)在满足城市未来发展需求的基础上,确定景观设计的主题和亮点;(3)综合考虑河流的功能多样性要求,对河流进行合理的形态规划;(4)完善运行管理措施,以保证景观的可持续性。

第6篇:生态修复研究分析范文

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19 SHEN ZhongLan, CAI JiBao, GAO Yun, ZHU XiaoLan, SU QingDe. Chinese. J. Anal. Chem., 2005, 33(9): 1318-1320

申中兰, 蔡继宝, 高 芸, 朱晓兰, 苏庆德. 分析化学, 2005, 33(9): 1318-1320

20 LIU HongMei, LI XiaoPeng, LI WenYing, HAN HaiTao. Guangdong Agric. Sci., 2012, 39(11): 188-190

刘红梅, 黎小鹏, 李文英, 韩海涛. 广东农业科学, 2012, 39(11): 188-190

21 YAN Rui, SHAO MingYuan, SUN ChangHua, LIU XiaoLing, SONG DaQian, ZHANG HanQi, YU AiMin. Chinese J. Anal. Chem., 2014, 42(6): 897-903

第7篇:生态修复研究分析范文

关键词:滦平县;潮河;生态治理

随着城市经济的蓬勃发展,城市人口数量不断增加。为了满足生产和生活的用水需求,人们积极进行河道治理。在实际操作的过程中,由于治理方式不符合自然规律,导致河流生态系统遭到破坏,因此需对河流进行生态修复。文章主要以滦平县域内潮河为例,探讨河流生态治理修复的问题和具体方法,保证城市居民安全用水。

1河道现状与问题

潮河发源于丰宁县上黄旗哈拉海沟,在古北口入北京市密云区后注入密云水库。滦平县域内河长64.1km,是北京的重要水源地。目前,潮河水域内并没有颇具规模的水利工程。现存的干砌石河堤由当地百姓自发修筑,缺乏一定的稳定性,而且面临年久失修的问题,一旦发生洪水,就会对本地村庄、耕地造成较大的威胁,还会影响水库的水质,导致水库中的泥沙增加[1]。目前,我国河道水体整体呈现出日益恶化的局面,许多城镇的河道水体质量较低。由于河道的水体流动性比较差,导致面临污染的河道无法得到有效的循环,部分中小河流也缺乏有效监管。随着城镇建设规模的不断扩大,城市居民越来越多,但是并未设置更加完善的排水管网,导致污水无法得到及时有效的收集,许多污水在未经处理的情况下就直接排入河道中,影响河流的水质。此外,许多河流与农田的距离比较近,如果河流面临污染,就会对农业生产造成威胁,甚至会影响周边居民的正常生活。由于人们长期从事各种生产活动,许多行为已经对自然河道造成了严重的影响,从而影响了河流景观的多样性。在河流中包含多种水生动植物,其对温度、有机物浓度的要求不同,若一味地设置硬质护岸,不仅会影响水生动植物的正常生长,还会导致水流速度下降,使得环境日益恶化[2]。尽管自然河道具有一定的自我净化能力,但若长期面临污染,水体就会处于缺氧或者厌氧状态,影响好氧微生物的生存,从而降低河道的自我净化能力。此外,人们大量地修建护坡工程已对河道周边的天然湿地造成破坏,会进一步降低河流的自我净化能力。由于城镇化进程不断加速,人们积极在城市土地中兴建各种建筑,导致城市用地愈发紧张,也使得许多中小河流面积不断缩小,数量急剧下滑。由于河流日益萎缩,生物多样性面临破坏,天然河道景观不复存在,生态系统遭到严重的破坏。此外,正是由于行洪断面不断下降,才会导致洪涝灾害频繁发生[3]。

2河道治理与生态修复原则

2.1生态治理

在进行河道治理与生态修复时,需遵循生态治理这一原则。由于人们长期从事各种生产和经营活动,对自然资源过度开发,导致自然环境日益恶化,河道生态系统面临严重的破坏,因此,在进行河道治理时,要最大限度地保留原有的生态系统,避免对其造成破坏。此外,要及时对生态系统进行修复,如在河岸种植合适的植物[4]。

2.2远近结合

要积极学习发达国家的经验,将河道治理视作长期的事业。制订合理的规划方案,分阶段展开治理。结合地形特征与城市的实际情况,选择恰当的治理措施,明确治理时间,使治理工作更有针对性。

2.3与区域规划保持一致

进行河道治理时,要认真分析城市的情况,重视细节,了解生态环境现状,充分做到以人为本。一旦人与自然发生冲突,需仔细权衡,将生态环境保护放在重要位置,避免环境继续恶化。要将河道治理与城市规划相结合,明确治理目标和治理计划,这样才能为人们创造良好的环境。

3河流生态修复的意义

3.1改善河流生态

进行河道治理时,技术人员会利用河流与河道的规律,结合实际情况对水流的位置进行调整,使河流的条件得到改善。为了进一步满足灌溉与航运的需求,技术人员会采用相应的措施,使河道得到有效治理。但在实际操作的过程中,虽然能够实现对河道的治理,但忽视了对生态环境的保护,导致河流生态面临不同程度的破坏[5]。一旦发生这种情况,就会影响河流内部水生动植物的正常生长,不利于生物多样性的构建;频繁发生洪涝灾害,也会影响人们的正常用水;同时,河流沿岸的气候发生变化,当地植被被破坏,水土流失,会影响河道景观的完善,甚至导致景观消失。因此,进行河道治理时,技术人员应采用恰当的生态恢复措施,以保证河流恢复活力,改善河流生态,实现人与自然和谐共生。近些年,人们愈发重视河流生态保护,认真分析人与自然之间的关系,采取了有效的修复措施。对潮河生态进行治理时,要严格遵循国家的要求,积极开展生态文明建设,重视生态修复。通过改善河流生态,可以推动区域经济发展,优化人们的生活环境,提高人们的生活质量,使社会更加稳定,更好地对当地民俗文化进行保护,实现对潮河生态文化的弘扬。

3.2进一步发挥河流功能

滦平县位于北京市和河北省承德市的交界处,是国家重点生态功能区,因此要高度重视滦平县潮河生态保护与修复。潮河是首都重要的饮用水源地,其生态功能定位是京冀地区的生态屏障与水源涵养区。滦平县区域内的植被、地质、水文条件将直接影响京津地区的生态安全。因此,对滦平潮河的生态环境进行治理符合生态环境保护的需求,同时对促进京津冀协调发展具有重要的作用。通过开展河道治理与生态修复,可以进一步发挥出河流的作用。河流的功能主要有航运、防洪、灌溉、供水等,制订合理的治理方案,可以使河流实现上述功能。但若要保证其功能维持较长的时间,就要开展生态修复工作。比如,修复河流生态,有利于灌溉。从防洪角度来看,河流生态得到了进一步保障,则会进一步提高植被的覆盖率,使植被能够发挥出自身的调节作用,降低洪涝灾害发生的可能性。

4河道治理与生态修复技术

4.1水质调整

要对水库进行合理调度,改变水质,及时恢复河流的生态功能,保证生态平衡,保护自然径流。此外,也可对水利设施进行调控,在下游污染比较严重的区域引入上流水体,改善水质。我国著名的南水北调工程就是通过这种方式达到改善水质的目的。在改善水质时,人们经常会将生态和生物相结合,也会使用化学法、物理法。其中,生态与生物相结合这一方法比较常见,应用范围最为广泛,常见的技术有以下三种。第一,生物膜技术。生物膜技术主要是对河床中的生物进行过滤。通过载体填充或者填料,确保细菌生长,由此形成生物膜[6]。由于载体和滤料的表面积较大,微生物数量繁多,因此可确保河流拥有良好的自我净化能力。第二,生物浮岛技术。该技术主要采用生态工学原理,对水中的磷和氮等物质进行降解处理,从而有效改善水质,还起到抑制藻类生长的效果。该技术能够发挥出植物根系的功效,可吸收大量的富营养化物质,将水中的营养转移,提高河流水体的自循环能力。第三,人工湿地建设。进行湿地培育时,主要是通过人工培育湿地的方式达到修复的目的。在具体操作中,需发挥出微生物、水生植物的作用,及时对河流中的污染物质进行降解与吸附,确保河流生态尽快得到恢复[7]。利用这一技术可对污水进行有效的处理。在特定的洼池中,将填料和土壤进行混合处理,形成填料床,保证污水在床体表面自由流动,可在床体表面种植寿命长、适应能力强的水生植物。

4.2河道曝气

一旦河道产生突发性污染,就可采用河道曝气这一手段。如果河水水质下降或者遭到严重的污染,将会消耗水质中的有机物,导致有机物出现分解现象,呈现无氧状态,还会产生许多有害物质,这些物质味道较重,会对水质造成严重的影响。采用河道曝气这一手段,向河水中注入空气,能够加速水体中有机物的分解,有效改善水质,提高河流的自我调节能力。

4.3植物维护

进行河流生态修复时,要发挥出水生植物的维护作用。植物维护成本较低,不会造成较大的能源消耗,而且具有广阔的发展前景。在许多河流污染区域,人们使用这种方式进行生态修复,可达到事半功倍的效果。采用水生植物进行维护时,可及时吸附水体中的重金属等污染物质。同时,在光合作用下,植物产生的氧气能够提高溶解氧的含量。

4.4堤防建设

加强堤防建设,建设生态护岸,可减少水土流失的现象发生。在堤岸建设中,主要是通过种植植被及设置木材、石材等方式达到护岸的目的。开展堤防建设时,需将其与生态环境保护相结合,以此实现生态平衡,预防水土流失,提高当地经济效益。

5生态修复技术的主要应用方向

5.1在抗洪方面的应用

在抗洪方面,河流生态修复技术主要用于洪水后退工程。在尚未实施该项技术之前,河流流向均遵循自然规律,一旦发生暴雨,就会造成河流中的水溢出,从而形成洪涝灾害。实施洪水后退生态修复技术可确保溢出的河水得到有效治理,使河流恢复到原有的状态。进行河道设计时,要避免河床有淤泥堆积,这样才能确保河流得到真正的恢复。洪水后退技术具有一定的使用要求,需确保河流区域尚未进行河堤建设。

5.2在堤防建设中的应用

在堤防建设中使用河流生态修复技术,要维持河道的多样化形态,这样才能达到控制自然灾害的目的。需将恢复工程放在重要的位置,重视绿化植被种植,使植物可以正常生长,提高河流的自我净化能力。

5.3两级河道建设

将河流生态修复技术与两级河道相结合,主要是将两级河道作为主要的河道形式。上部分河道可发挥出泄洪功能,另一个河道可用来预防淤泥堆积,使河流的生态环境得到有效保护。为了进一步提高两级河道的社会效益,可将上部分河道设置成娱乐休闲场所,满足人们的休憩需求。在设置另一个枯流河道时,要保证其拥有自然流向[8]。

6生态治理修复在潮河治理中的应用措施

6.1对河床断面与护岸进行修复

要重视河床表面的清淤疏浚与整治,确保清理工作具有针对性。在具体操作中,需对营盘村和后湾村的潮河干流进行清理。选择开阔的河段,在河道两侧种植睡莲、荷花等植物,建造完善的景观河道,提高河道景观的美观性。进行护坡建设时,要种植比较低矮的灌木,选择合适的花草,提高河道的绿化效果。同时,要重视对年久失修的护岸的修复,对其进行加固处理;还可采用干砌石等材料设置透水坝,避免使用混凝土等不透水的材料,完善护岸的性能,实现对生态环境的有效修复。

6.2对河道形态进行修复

在河道治理与生态修复工作中,要将河道形态的修复放在重要位置,可在河流中设置辅助水道,确保河道连续。为了不影响河道的行洪功能,提高生态环境的安全性,需根据河段防洪的标准建设河道护岸,及时对各类淤积物进行清理。为了确保水体正常流动,要将石头放入河堤中,或者修建生态石笼跌水坝。

6.3重视河岸绿化与湿地建设

要重新构建灌草植被过滤带,结合河流的水位情况保留常水位以上的区域,保证植被完整,还要补充种植灌木与花草,凸显出植物的层次感,营造良好的植物空间环境。可选择迎春、景天、金叶女贞等灌木,还可选择芦苇、水生鸢尾等水生植物,适当扩大绿化规模,增强河岸的绿化效果。在河岸两侧种植植物时,主要选择连翘、丁香等灌木,撒播合适的草籽,如白三叶、无芒雀麦。要考虑到河边公路的绿化,在沿岸公路栽植国槐、旱柳等比较高大的乔木。通过合理增加植被,加强人工湿地建设,不仅可以起到有效的缓冲作用,还能提高河流的自我净化能力,避免出现水土流失,及时修复生态环境。

6.4护岸生态修复

进行河道护岸修复时,要加强对叠石护岸的改造,或者新建生态坝结构式护岸,确保河道形态得到有效的恢复。对护岸进行加宽处理,使河道具有良好的排涝与泄洪功效。

6.5河道生态生物膜处理

对潮河支流的河道进行治理时,可选择生物膜处理技术,确保河流中的污染物及时降解,提高水质,使河道生态环境得到有效修复。如果河道面临的污染比较严重或者河流水体中包含的有机物较多,可采用生物膜技术进行处理,确保水体中的污染物在第一时间内得到处理。

7河道生态修复技术展望

7.1制定完善的技术规范

为了进一步发挥出河流生态修复技术的作用,要制定完善的技术体系和相应的规章制度。现阶段,该项工作缺乏明确的参考标准和依据,这样会增加河流的修复难度。因此,要考虑到每一个修复环节,重视细节,对各项制度和标准进行调整和改进,从而确保河流生态系统得到进一步发展,维持生态平衡。

7.2制定明确的评价标准

河流生态修复是一项持久、复杂的工程,在较短的时间内并不能看到成效。部分河流面临的污染比较严重,需经过一段时间方可看到治理成效。为了进一步验证最终的修复效果,需制定完善的评价标准,定期对修复情况进行监测。

7.3重视综合性修复

随着河流的迅速发展与生态环境的改变,河道治理工作愈发复杂。若采用某种单一的生态修复技术,则很难保证治理与修复达到预期效果。因此,要进一步完善修复技术,综合多个学科知识,采用完善的河流生态修复理论,确保河流生态得到有效的修复。7.4对水生植物进行合理配置为了进一步提高河流的自我净化能力,要选择恰当的水生植物。首先,需对水生植物的抗性进行分析。然后,对水生植物进行合理分类,进一步发挥出植物的功效,降低治理成本,提高净化效果。

8结束语

河流的情况比较复杂,在进行河道治理与生态修复时,需考虑生态系统的实际情况,采取有效的治理与恢复技术,确保河流生态环境得到进一步改善。

参考文献

[1]任涵璐,李永庆.基于满足度分析的永定河生态水量及修复策略[J].吉林水利,2021(7):30-36.

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[3]尹铭.河湖生态治理理念与措施研究[C]//辽宁省水利学会.辽宁省水利学会2020年学术年会论文集.沈阳:辽宁省水利学会,2020:265-268.

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第8篇:生态修复研究分析范文

关键词 生态功能;区划;永定河

中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023

生态系统服务功能是指生态系统及其生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存和发展的生态环境条件与效用[1]。生态修复强调生态恢复过程中人类的主动性,一般是对原有的受损生态系统进行改进和修补 ,以提高和恢复生态系统的部分结构与功能,其关键是恢复生态系统的功能,并使系统能够 自我维持[2,3]。生态功能区划是依据生态系统特征、受胁迫过程与效应、生态服务功能重要性及生态环境敏感性等分异规律而进行的地理空间分区[4]。生态功能区划能够为维护区域生态系统服务功能,进行区域生态修复与环境管理提供地理空间上的框架[5],目前已成为领域内的研究热点。我国于2002年了《生态功能区划暂行规程》[6],为相关工作提供了原则上的技术指导,在学术界,亦有诸多学者开展了相关研究。大部分是以行政区划地域为研究对象,主要包括省域生态功能区划[4]、城市生态功能区划[8-9]、县域生态功能区划[9],还有部分学者对地域内具体自然要素生态功能分区进行了探索,如湖泊生态功能区划[10]、生态河岸带功能分区[11]、水生态功能分区[12]等。20世纪80年代以来,永定河由于水资源紧缺,生态系统退化严重,生态服务功能急剧衰退。 随着经济社会的快速发展,首都北京对永定河生态服务功能提出了新的需求,永定河生态修 复已经提上了议事日程。河流生态修复是一项功在当代,利在千秋的事业,即将大规模展开 的永定河生态修复将成为我国生态修复建设的标杆性工程。本研究根据生态功能区划的原理,结合永定河的自然环境特征,利用GIS和RS技术进行永定 河生态问题和生态服务功能重要性分析,在此基础上进行以调控河道生态修复为目标的生态 功能区划,以期为永定河生态修复提供科学依据,亦对生态功能区划技术与方法的应用领域 进行探索。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

永定河北京段(幽州―梁各庄)位于北京西部,流经门头沟、石景山、丰台、大兴和房 山五个区,主河道长约170 km,流域面积为3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440万人,GDP为1 150亿元,地方财政收入103亿元, 占全市的5%。本文生态区划范围为永定河北京段河道两边500 m区域,但考虑到河道功能分区不能脱离河道对应流域范围生态现状、生态功能特征及社会经济发展规划,因此本文分析相关内容多以流域为对象。

1.2 数据来源

本研究使用的数据主要包括土地利用/覆被变化数据、自然资源数据、环境质量数据等。土地利用/覆被数据以2009年SPOT数字遥感影像作为数据源,解译生成coverage类型数据,第一大类分为6种类型,其下又分为25个二级类。 自然和社会经济数据主要来自研究区相关的统计年鉴、水资源公报、环境质量报告书等。

2 生态区划目标、方法与原则

2.1 区划目标

永定河河道修复生态功能区划是以指导河流生态修复为总体目标,具体的目标包括 :明确流域生态系统类型的结构以及空间分布;明确河段主要生态环境问题及空间分异;确 定生态环境敏感性与生态功能重要性分布;提供河道生态功能区划,明确各河段生态修复的 方向与调控指标。

2.2 区划原则

在生态功能区划中,将遵循以下原则:全面规划、统筹兼顾原则;突出生态功能体系的整体协调原则;区域共扼性原则;防洪与生态景观优美、农作物经济利益的协调原则;可持续发展与前瞻性原则。

彭?涛等:永定河河道修复生态功能区划研究

中国人口•资源与环境 2010年 第9期2.3 区划方法与技术路线

研究方法主要是在区域生态环境调查与搜集流域相关资料的基础上,利用RS与GIS技术,首先进行生态环境现状评价,明确区域生态系统的空间分布;其次进行生态问题分析与生态功能重要性评价,分析主要生态环境问题的现状和趋势,确定生态敏感区域及生态功能重要性的空间差异;最后根据生态环境特征的相似性与差异性及相关发展规划对河道进行分区,提出不同河段生态修复调控指标。具体技术路线见图1。 图1 河道生态功能区划技术路线图

Fig.1 Technical route for river ecological

function regionalization

3 永定河河道生态功能区划

3.1 自然资源特征分析

3.1.1 地形地貌

永定河北京段地势北高南低,最高海拔约2 263 m,最低为17 m,总体纵坡为1.64‰。三家店以上段干流称山峡段(上游),河道长92 km,河道平均纵坡3.1‰,地貌类型多为山地侵蚀构造地貌,以中山、低山丘陵和河谷台地为主。三家店至卢沟桥称卢三段(中游),河道长约17 km,此段河道已脱离山区而进入低山区及平原,河床淤高,河道纵坡为2.65‰,形成具有河床、滩地、阶地等。卢沟桥至市界梁各庄段称卢梁段(下游),河道长度为61 km,河道逐渐变宽,河道纵坡为1‰-0.38‰,为河流冲积扇,沙荒河漫滩地与风蚀沙地较多。

3.1.2 土壤

永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地带,土壤为山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地带,土壤为地带性土类褐色土;其中,在中山阳坡发育着粗骨性棕壤,低山阳坡发 育着粗骨性褐土,而阴坡发育着典型棕壤与淋溶褐土;中游流经城区,多为火山岩及碳酸岩 的褐黄色的亚粘土;下游主要成土母质有冲积洪积物、冲积物和冲积风积物,以潮土为主。

3.1.3 水资源

永定河近十年来年平均入京水量约为4.07亿m3,而可供水资源量仅仅只有0.53亿m3/年 。上游河道水量与降雨紧密相连,一般年份含砂量都在4%左右,流量为3-5 m3/s。中下游常年 断流,区域地下水类型主要为孔隙潜水,补给来源主要是地下径流及大气降水。每年仍有污水入河,包括工业污水和生活污水,地表水体基本达到了富营养化水平,有水河段总体处于地表水二 级标准,为轻度污染。

3.1.4 气候

研究区位于欧亚大陆东部中纬度地带,处在东部湿润区和西部干旱区之间,大陆性气候明显。整个流域平均年降雨量约为556-560 mm,年际变化大,少雨年仅200-300 mm,而 丰雨年则达1 300多mm,区域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小时,年平均无霜期200天左右。气温日变化及年内变化都很大,上游 门头沟多年平均气温为11.7 ℃,1月份为零下4.3 ℃,七月份达到25.8 ℃。多年平均相对湿度57%,官厅山峡区间年蒸发量在1 800 m m左右,门头沟站为1 890 mm。

3.1.5 生物多样性

上游山区植被以森林及其次生灌丛群落为主,低山地带气候温和,由于森林遭破坏,植被以落叶灌丛为主。下游几乎已经干涸多年无水,河道几乎是杂草丛生的荒地和几乎寸草不生的荒石滩。河川谷地以农作物和蔬菜等作物为主。流域水生植被主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生草本植物等。流域内野生动物有獾、野兔、布谷鸟等几十种。相关保护区共有国家保护野生动物5目8科11种。

3.2 生态问题分析

3.2.1 山峡段水源涵养能力下降,水土流失敏感性较高

三家店以上流域面积1 291 km2,多为石质山区,地形破碎,陡、急、险坡面积比例高,是山洪易发区,以暴雨径流造成的水力侵蚀的水土流失类型为主。中游在清水河流域和下马岭沟流域存在水土流失区。根据2000年全国第二次土壤侵蚀遥感调查结果为759.03 km2,其中,轻度土壤侵蚀610.16 km2,中度土壤侵蚀148.87 km2,土壤侵蚀模数2 000 t/km2•a,年平均侵蚀量291万 t。近年来,山地绿化工程、人工河道绿化工程的逐步实施,使得区域 的林地、草地覆盖率增加,大大降低了水土流失程度,但从地势、地貌、土壤等自然条件本 底看,区域水土流失敏感性较高。

3.2.2 可供水量下降,水质污染

永定河近年来入京水量不断减少,且水质污染仍在继续。上游工业污染源占主要比例,生活污染源所占比例相对较低。据2008年北京市水资源公报,永定河三家店以上干流河道水质标准为Ⅱ类,污染属有机污染型,污染最重的项目有COD、BOD和总氮。上中游沿河地区及企业缺少市政排水及污水处理设施,绝大部分工业废水及生活污水通过地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量约为1 500万t。三家店以下河段已多年断水,沿岸首钢、京能电厂、高井电厂等企业大量开采地下水,导致河道及沿岸地区地下水位下降,严重缺水。

3.2.3 下游河道环境差,风沙严重

永定河三家店以下常年断流,使得下游河道干涸,砂石盗采使植被受到破坏,河床,大面积河滩地已严重沙化,成为北京沙尘源地。未被绿化的空白地段,生物多样性较差,每遇 大风便尘土飞扬,直接殃及沿岸、城区及下风向更远的地区生态环境。

3.2.4 防洪标准未达标准,危及防洪安全

历经多年整治,永定河流域已初步形成防洪体系,但仍存在堤防防灌标准不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影响行洪安全的因素。目前,除卢三段左堤外,永定河现状防洪标准只接 近100年一遇,未达到《北京城市总体规划》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水标准设防”。上游山峡区间没有控制性工程。卢三段石电灰管桥处行洪断面狭窄,形成卡口;广宁路漫水桥、京原路漫水桥行洪标准不足10年一遇。下游地区河道内种植农作物现象普遍,阻碍行洪。

3.2.5 植被结构简单,生物多样性下降

永定河水质污染导致上中游湿地富营养化显著,水生生物大量死亡,使得对生存环境敏感的生物群落或物种迁出湿地。永定河三家店拦河闸以下断流,农作物种植业的发展迅速,河道景观不断变化,生态格局极不稳定,影响生物栖息。过度的资源利用和环境开发建设造成生态与环境质量下降,物种多样性降低,并影响了该区域生态系统自我调节和恢复能力,致使 流域内水、陆生的鱼、鸟等野生动物变得稀少,生物多样性下降严重。

3.3 生态功能重要性评价

生态服务功能重要性评价是针对典型生态系统,评价生态服务功能的综合特征。根据永定河实际情况,本研究主要针对生物多样性保护、水源涵养、土壤保持、净化环境、娱乐休闲等5方面生态服务功能进行重要性评价。首先,根据生态功能价值评估相关的研究成果[13-14] ,评估永定河当前生态现状下的生态功能及分项功能的空间差异;在此基础上,结合《北 京市永定河综合规划报告》、《北京市永定河生态环境建设规划报告》及相关区县对永定河 相应区域的社会经济发展规划,综合确定永定河流域不同河段对应区域的生态功能重要性差 异与河段对应的生态功能定位。

3.3.1 水源涵养

生态系统水源涵养服务功能重要性在于整个区域对评价地区水资源的依赖程度以及洪水调蓄 作用大小。生态系统水源涵养与水文调蓄能力主要受植被类型及其结构、地表层覆盖状况以及土壤理化性质等因素的影响。森林生态系统具有巨大的涵养水源和调节径流的功能,具体包括蓄水作用、调节径流、减缓洪水、影响径流泥沙等。在国家林业局和财政部联合下发的《国家级公益林区划界定办法》(2009)中对永定河的源头和江河两岸的森林被划分为国家重点生态公益林。永定河北京段水源涵养最重要地区主要分布在三家店以上的区域,区内森林覆盖率较高,生态系统保护较好,对于调控永定河水量、延缓洪峰具有极其重要作用;另外,永定河门头沟段湿地自然保护区的湿地资源十分丰富,对调节径流、涵养水源具有重要作用。

3.3.2 土壤保持

土壤形成与保护功能是在分析现有土地利用/覆被水土保持功能现状的基础上,考虑对于北京市风沙防治的作用,确定不同区域的功能差异。研究区土壤保持功能最为重要区域为三家店以上峡谷区河段,上游峡谷区坡度较高,降雨极易引起山体滑坡与表层土壤的流失。近期通过河段周围的大面积绿化工程的实施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大为 降低。土壤保持功能另一重要区域是下游南五环以外河段,此段常年断流,已经成为影响北 京市内风沙的重要源头。当前农田生态系统以及部分规划的人工绿地工程,将对于防风固沙 起到重要作用,从而促进该河段的土壤形成与保护。

3.3.3 净化环境

生态系统的净化环境功能主要是指生态系统的固碳释氧、吸收有害气体的功能。森林、草地、农田等生态系统通过绿色植物的光合作用,能够固碳释氧,中国北方森林的CO2吸收率为13.6 t/hm2[15],吸收有害气体主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。区域净化环境功能第一关键区域是上游峡谷区,这一区域存在大面积林地,其固碳释氧、吸收有害气体能力极强;第二关键区域是中游城市景观段,包括河道两侧的防护林区域及规划城市景观湿地,其对于吸收SO2等有害气体,减噪作用巨大;另外,下游部分地区的农田生态系统对北京市的具有生态屏障作用,农田作物具有很强的光合作用,固碳释氧能力较强。

3.3.4 生物多样性

生物多样性重要性评价主要是评价区域内各地区对生物多样性保护的重要性。本研究遵循优先保护生态系统及野生动物物种分布与生态系统相关性原则,对该区生物多样性保护重要性进行定性评价。永定河北京段的生物多样性十分丰富而且独特,考虑到不同区域内动植物,特别是珍稀濒危 动植物种的分 布、保护级别、特有性、干扰程度不同,以及人力物力有限,区域社会发展需求等,划分出 优先保护地区。根据《永定河绿色生态走廊建设规划》,从2009年起,北京段上游的山峡段,将建设景观面积为180 hm2的6处湿地;城市段,将形成由溪流连通的湖泊和湿地,6处湖泊面积达到680 hm2湿地。区域生物多样性保护最为重要的区域是上游峡谷区,主要包 括目前已经存在的森林生态系统、湿地生态系统以及规划中的湿地生态系统。

3.3.5 娱乐休闲

生态系统为水生生物和陆地生物提供了不同的生境,同时也为人类提供了重要的休闲娱乐服务和美学文化功能。根据实地调查与相关景观规划,永定河北京段休闲娱乐功能最重要区域为上游峡谷区、其次是中游河道两岸与下游个别点状分布的景点、娱乐区域。三家店以上基本常年有水,使得该区域的休闲娱乐功能最为突出,如珍珠湖旅游风景区、妙 峰山以及落坡岭河道两岸等地区;中游城市段规划的人工景观公园是周边市民工作之余娱乐 、散步的第一选择,娱乐休闲功能突出;下游大兴段个别景观区,是人们休闲娱乐常去之处,如黄村公园、半壁店森林公园等。另外,各县区规划发展的多个景点区,也可以提供休闲 娱乐的重要功能,如首钢滨水公园、宛平湖、晓月湖等。

4 永定河河道修复生态功能区划

在充分认识永定河流域生态系统结构、功能及其形成演变规律的基础上,以可持续发展理念与生态系统服务功能理论为指导,以实现区域生态修复分区控制为目标,通过对流域区域社会、经济及自然复合生态系统的特点进行综合调研分析,结合永定河防洪功能的基本定位,考虑永定河(北京段)区域经济社会发展状况及其发展规划,确定河流修复生态功能分区,共5段,并提出修复方向与调控指标。

4.1官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭)

官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭),主河道长约65 km。山峡-自然段为天然河道,对应 流域范围内土地覆被以林地为主,夹有零星未利用地,在整个永定河生态系统中具有最为重要的水源涵养、生物多样性保护功能;官厅水库是北京市水源地之一,担负着向北京供水的重任,河道承担保护引水水质的任务。

根据最新《北京城市总体规划(2004年-2020年)》,在功能分区中,本河段主导功能为“生态涵养发展区”,需要进行重点治理、恢复和保护,开展山区水土保持、改善河道水质、绿化及配水工程等,通过草、灌木、树木合理搭配种植与修剪,减缓土壤侵蚀,减少含氮磷等污染物的暴雨径流入库区,控制面源污染,起到稳定水体生态系统,缓冲陆地污染物对水体的冲击作用。

在充分保护自然生态系统的同时重点发展旅游、探险、度假、休闲、会议、运动为主的产业,推动原生态景观的保护与旅游业的生态化改造,可适度开发珍珠湖、落坡岭等旅游风景区。修复工程可进一步划定河岸水土保持缓冲区、中上游生态治理功能区、自然保护区、生态旅游区、水生植物观赏区等。

总之,此段河道周边自然生态系统保护较为完整,在未来应以限制开发、充分保护为主,努 力维护和增强其水源涵养、风沙防护、水土保持等方面的生态功能。河道生态修复指标应以水量、水质、生物多样性、湿地面积等指标为主。

4.2 官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店)

官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店),主河道长约27 km。此段属官厅山峡的延伸部分,地势较第一段稍低。对应流域范围内土地覆被中林地比例降低,有较大面积的未利用土地及一定比例的建设用地。未来对该流域的发展主要应加强绿化建设和生态恢复,以生态维护、水 源保护、适度旅游和生态农业开发为主。严格控制乃至关停破坏生态环境的产业,综合采取流域生态环境建设、河道防渗与渗滤系统等多种措施,展开水体修复工程建设。尤其是周边湿地的保护,包括三家店核心区湿地、落坡岭核心区湿地等,亦要加强防洪设施建设,提高地区的防洪标准。

从历史变化来看,人类活动进入该区域的程度正逐步加大,此段为自然保护与人类活动的过度区,对应区域生态服务功能以水土保持为主,在未来应以控制开发、合理保护为主。生态修复指标以水土保持、水质类指标、湿地面积为宜。

4.3 城市景观段(三家店-卢沟桥)

城市景观段(三家店至卢沟桥),主河道长约17.4 km。此段河道毗邻市区,对应流域范围内以建设用地为主,受人类活动影响显著。由于此段开始,永定河开始常年断流,几乎没有水生生态系统存在,生态系统以陆地生态系统为主。植被系统受到严重破坏,覆盖率不高。

河道上半段位于城区中心,防洪设施水平直接影响着两岸安危,目前河道为高出地面的地上悬河,两侧为高筑的水泥大坝,将来在永定河生态修复工程中,此处要重视生态工程建设和非工程体系建设,切实注意防洪建设;同时,要防止污水排泄,以免污染地下水质。

河道下半段已出城区中心,河道下降,两岸或河道内出现绿化带以及农业经济作 物的种植。在未来,此段应主抓一些重点河道综合整治工程,要注意疏挖石电灰管桥卡口段,改造京原路漫水桥和广宁路漫水桥等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路桥以上及黄良铁路桥以下河道。

另外,此河段周围,历史遗迹和文化遗留非常多,如乾隆帝亲笔提写的“卢沟晓月”碑刻等,应加强恢复与治理,发展旅游休闲产业,亦可适度发展沿岸种植经济带。

在未来在控制水质的同时,生态建设要结合景观设计,在保证防洪要求的前提下,积极营造城市景观河道,既改善周边的生态环境,又为市民提供休闲娱乐场所,开发此河道沿岸的历史文化资源。生态修复指标以生态用水量、地下水位、人工湿地、绿化面积、人文景观、水质、防洪类指标为主。

4.4 郊野-人工绿化段(卢沟桥-黄良路)

郊野-人工绿化段(卢沟桥至京良路南约20 km),此段河道长约39.8 km。此段开始常年无水,河道干枯,河床,每遇大风便尘土飞扬,成为北京沙尘源之一。对应流域范围内以耕地为主,并有建设用地分散分布,目前人工林地、草地逐渐增多。此段河道较为开阔,有大面积的滩地,河道内种植大量庄稼,生态服务功能以农产品产出为主。未来在保障行洪安全的前提下,应综合利用、开发荒滩地,增加人工绿地面积,增强其休憩功能,使其成为北京郊野公园。受水资源的制约,河道生态建设以绿化及配水工程为主。修复指标应以人工绿地、防风固沙、植被保护、生态用水、人文景观、防洪类指标为主。

4.5 郊野-自然绿化段(黄良路-梁各庄)

郊野-自然绿化段(京良路南约20 km-梁各庄),此段河道长约21 km。此段为永定河出京的最后一段,常年无水,河床,遇风沙尘多。河道善冲善淤,堤防宽窄变化很大,行洪河道与滩地之间没有明确的固定界限, 河床较高。对应流域范围内土地利用覆被主要为耕地和建设用地。河道内或周围建立高尔夫球场或种植庄稼,一方面能起到防风固沙、净化空气作用,并在一定程度上改善河床生态环境;但是另一方面,河道内种植大量庄稼,会延缓水流速度,降低排洪能力。生态服务功能以农产品产出、防风固沙为主。未来应加强其土地利用方向的控制,引导当地农民合理利用土地,不可忽视对排洪能力的维护。目前大部分河道已经被当地农民种植农作物,因此可在保障泄洪顺畅的同时,进行适度开发。该段河道河堤内淤有细土滩地,滩地多有冲淤,弯折较多,主流左右迂回,水流很浅。将重点通过植物配置创造植物景观。修复指标应以防风固沙、防洪、人工景观、人工绿地、人文景观类指标为主。

5 结 论

本文探讨了以河流修复为目标的河道生态功能分区方法与步骤,重点考虑河段生态系统结构和功能,充分利用GIS技术,把永定河主河道分为5个区段,并结合当地社会经济发展状况和相关规划等因素,提出了各生态系统分区修复指标,为顺利开展河流生态修复打下了坚实基础;同时,本研究亦是对生态功能分区理论与成果应用的积极尝试。由于数据等原因,使得本研究在单元精度、定量化分析方面还稍显不足,今后在研究过程,将进一步加强与改进。

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Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing

PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3

(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;

2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;

3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)

第9篇:生态修复研究分析范文

【摘 要】 本文概述了宁夏生态移民迁出地区环境恢复与治理情况,介绍了宁夏生态移民迁出区生态建设的主要特点,分析了存在问题及产生原因。有针对性地提出了相应对策建议:尽快启动生态补偿机制;牢固树立“生态优先”发展理念;发展生态修复后续产业;加快形成生态修复长效机制。

【关键词】 生态移民;生态建设;环境恢复与治理

宁夏坚持保护优先、自然恢复、人工抚育的基本方针,1999年以来实施退耕还林还草,2001在全国率先实施全区范围的封山禁牧,实施了大六盘生态经济圈及水源涵养林建设、防沙治沙、六盘山“三河源”水源保护、三北防护林建设、天然保护林等六个百万亩重点林业生态工程,实施生态移民迁出地1270万亩土地的生态恢复。累计造林1300万亩,人工种植多年生牧草430万亩,建设高标准旱作基本农田400万亩,治理沙化土地面积204万亩,治理水土流失面积1.76万平方公里。植被覆盖率逐年提高,固原市森林覆盖率由4.2 %提高到21.4%。沼气、太阳能等清洁能源进村入户。贫困地区生态退化趋势基本遏制,昔日荒塬变绿洲,生态环境持续好转,大部分地方已明显逆转。[1]据监测,2014年资源环境经济综合指数(资源环境经济综合指数是由环境、资源及经济等多个因子综合确定,它代表了某行业在社会经济发展中所处的地位,是一个反映重要属性的指标)。[2]有8个县区超过80%,其中,最高的彭阳县达到93.45%,最低的泾源县为82.62%;“地表水质达标率”所有县区评价值达到100%,均提前完成目标任务;“城市生活垃圾无害化处理率”除同心县评价值为94.12%,其他7个县区达到100%。[3]

为统筹推进六盘山地区生态建设,2013年宁夏政府制定了《宁夏生态移民迁出区生态修复工程规划》,规划在2013-2020年期间,重点对380.1万亩耕地、宅基地实施造林种草人工修复。宁夏生态移民生态建设主要特点有以下几方面:

一、宁夏生态移民迁出区生态建设主要特点

1、林业建设步伐加快,生态修复工作逐步推进

中南部移民迁出区始终把生态恢复工作作为改善区域生态环境,提高人民生活幸福指数,打造“生态宜居市县”的重点来抓。通过高起点规划、高标准建设、高强度推进,确保实现移民一片,生态恢复一片的目标。采取封、造,育、管,对生态移民迁出区进行大搬迁、大绿化。生态移民迁出地区都建成了生态恢复示范区,如固原市采取人工修复与自然修复相结合措施,建立起以山脉为骨架,以流域为单元,乔灌草复合搭配的生态体系。泾源县对整村搬迁的区域建立了护林点,并配备专业护林员,同时对迁出区宅基地、院落及空闲地进行植树造林3000亩。原州区把生态移民迁出区生态恢复与壮大国有林场有机结合,将移民迁出区土地全部划归国有林地并由林场经营,承担生态恢复工作。

2、落实治理措施,生态环境明显改善

在生态移民搬迁过程中,迁出区结合组织实施退耕还林、三北防护林、天然林保护等重点林业工程项目,加大生态修复的力度,使环境得到明显改善。林草植被大面积恢复,沙化土地逐年减少。固原市在移民迁出区实行退耕还林后的土壤侵蚀程序比退耕前有了大幅降低,草原植被覆盖度由退耕还林以前的35%提高到73%。沙尘暴等灾害性天气发生次数减少、强度减弱,野生动物的种群数量明显增多,初步实现了生态环境由“整体恶化,局部治理”向“整体遏制,局部好转”的根本性转变。盐池县在移民迁出区采取“封、飞、造”相结合,“草、灌、乔”合理配置措施,沙化土地得到不同程度治理,流动沙丘基本固定,植被得到恢复。

3、促进农业产业结构调整,农民收入快速增长

通过移民搬迁、实施退耕还林工程、逐年修复生态等措施,固原市农村产业结构也得到了有效调整,以粮食种植为主的单一种植结构开始向粮、经、饲三元结构转变,大量的劳动力从土地上解放出来。在移民迁出区生态修复中,林业产业发挥了主要作用,特色优势逐步显现。固原市大力培育“两杏”、枸杞、中药材、针叶树育苗等林业产业,已建立起以彭阳县为主的“两杏”面积80万亩、原州区无公害枸杞基地6万亩、隆德县林药间作面积10万亩,泾源县针叶树育苗面积26.8万亩。

4、充分挖掘各类资源,带动生态休闲旅游产业发展

移民迁出区生态修复工作初见成效,接近林区和草地的地方植被已连成一片。依托良好的森林、草地资源环境,挖掘人文历史和自然地貌景观进行休闲旅游,前景可观。泾源县依托得天独厚的生态和人文资源,着力打造自然生态展示、民俗文化发掘、“农家乐”民俗接待、城市绿化景观建设等产业项目,特色优势逐步显现。盐池县经过对干旱荒漠区多年的治理和修复,已形成独特的生态环境和生态系统,局部地区呈现出沙海绿洲现象,具有周边地区无法比拟的旅游价值,也为休闲旅游带来了商机。

二、宁夏生态移民迁出地区环境恢复与治理存在的主要问题

1、生态修复资金投入不足

宁夏用于生态林业建设资金有限,国家对林业建设的投资是补贴性的,且标准较低,乔木每亩300元,灌木林120元,与实际需要不相适应,市、县(区)均存在造林经费不足,欠账多、压力大的问题。固原市生态林占森林面积的85%以上,主要起着保持水土、涵养水源的作用,群众直接受益不高。固原市生态补偿面积少,国有林每亩仅补偿5元,个人林补偿10元,影响企业、群众参与造林绿化的积极性。

2、移民规划区内存在遗留问题

有的移民规划区内的自发移民虽然人已搬迁出去,但地还在规划区内,常回来向政府提出各种要求,影响移民区的整体规划。一些村庄整体搬迁后,村庄又规划为生态养殖区,建立了养羊、养牛、养鸡场,雇用外来人员看护养殖,这些人员也有拖家带口的,时间一长就会形成新的移民,造成搬走一大批,又来一小批的问题。

3、后续产业规模不大、带动力不强

生态移民迁出地区主要以传统农业为主,工业发展滞后,服务业发展不足。农业产业化程度较低,种养业还没有形成产业规模,产业链条不健全,农产品深加工滞后,龙头企业少、带动力不强。同时,生态建设与旅游产业项目支撑少,产业化程度低,旅游产业与农业、林业、文化产业等结合不够紧密。有的生态移民区发展旅游的前景很好,在移民时应留下一些好的设施作为今后的基础设施,避免再进行二次投资,结果实行一刀切都进行了拆除。另外,制定生态恢复区旅游发展规划还不够完善。如泾源县老龙潭旅游景区基础设施建设项目实施后,对景区生态破坏严重,不可避免地造成了将要对景区生态进行再次修复的问题,不利于生态建设成果的巩固。

4、植被修复重造轻管

生态修复人工措施以人工造林和草原补播改良、人工种草为主,但由于管护经费缺乏,生态修复区域面积大,后期缺乏有效管护。部分人工生态修复区病、虫、草害严重;群众偷偷在林区放牧牛羊,损毁林木现象时有发生。致使部分生态修复区域林木成活率低、保存率低、综合效益低。[4]

三、宁夏生态移民迁出地区环境恢复与治理对策

1、尽快启动生态补偿机制

一是国家应将生态移民迁出地区全部纳入新一轮退耕还林还草工程,进一步加大生态修复力度;二是将宁夏生态移民迁出地区列为生态效益补偿综合试验区,将该区域林地、草地和湿地等生态建设用地全部纳入国家生态补偿范围,加大补偿力度;三是在六盘山生态圈泾河、渭河、清水河“三河源”15?-25?主要水源地实施退耕还林还草,进一步提升水源涵养区生态修复功能,为西部水资源安全提供保障。[5]四是制定出台宁夏生态建设补偿机制,充分调动基层政府和企业在生态建设中的积极性。同时,探索市场生态补偿方法,将生态建设编制为CDM项目,争取市场融资,加快生态移民区建设。

2、牢固树立“生态优先”发展理念

牢固树立生态优先的发展理念,使生态优先变成生态移民迁出地区普遍行动和遵循的道德准则,认真贯彻落实宁夏自治区人民政府出台的关于加强生态移民迁出地区生态修复与建设的意见,不断推进生态移民迁出地区生态修复工程的实施。相关部门要及时指导移民迁出地区生态修复工作。坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,坚持分类指导,分区突破,以封为主、封造管相结合,使350万亩生态移民迁出区生态得到恢复,为区域经济社会可持续发展奠定基础。

3、发展生态修复后续产业

立足地方优势资源和特色产业,积极发展生态经济型产业,以产品市场需求和比较优势为导向。大力培育以地方适生经济树种为主的林果产业;以优质牧草、兼用饲料林为主的饲草料产业;以马铃薯、食用菌、中药材为主的特色种植产业;以牛羊舍饲、草原划区轮牧及林草地家禽生态养殖为主的畜牧养殖产业;以马铃薯、牛羊肉、果品、中药材等特色农产品加工为主的二、三产业。积极引进推广先进工艺技术和优质品种,努力培育具有地方特色的生态修复优势产业,不断提高产业化发展及综合效益,实现生态移民区生态修复的可持续发展。同时,对生态移民迁出地区生态修复、休闲旅游产业的发展进行通盘考虑,自治区级生态建设和旅游项目资金使用应向生态移民迁出区倾斜。保留一到两个完整的移民村庄,建立原始移民自然博物馆,供人们旅游参观或进行传统教育。

4、加快形成生态修复长效机制

一是创新生态建设投资机制,建立和完善鼓励各类社会主体参与生态林业建设政策体系,把全社会的积极性、主动性充分调动起来,把各方面的力量凝聚起来,实现生态建设主体的多元化。二是继续深化集体林权制度改革,围绕建立“四项制度一个体系”深化配套改革,积极探索建立各级林权管理服务机构,开展林权抵押贷款、森林保险试点,规范林地林木流转程序,大力扶持林下经济发展和农民林业专业合作社创建工作。三是加强管护队伍建设,按照《森林法》《草原法》《封山禁牧条例》等,建立健全管理制度,实行封、造、管一体化管理,严禁乱占乱垦迁出区土地、乱砍滥伐现有林木。

【参考文献】

[1] 宁夏农村贫困人口精准扶贫、精准脱贫情况[R].宁夏回族自治区扶贫开发办公室,2016.8.

[2] 杨月梅.基于环境承载力的区域产业结构优化研究―以北京市通州区区域产业结构优化调整为例[D].北京:北京师范大学,2007.

[3] 宁夏六盘山片区全面建成小康社会监测评价报告[R].自治区统计局,2016.5.

[4] 张耀武.宁夏南部山区生态移民迁出区生态修复报告[C].2016宁夏生态文明蓝皮书,宁夏:宁夏人民出版社,2016.127.

[5] 六盘山片区打赢脱贫攻坚战现状分析及对策建议[R].六盘山片区政协精准扶贫交流推进会资料,2016.7.

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