恢復生態系統的主要方法范文

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恢復生態系統的主要方法

篇1

關鍵詞:生態系統健康;生態恢復;生態修復;生態重建;生態工程

中圖分類號:F205文獻標識碼: A

1生態系統健康及其診斷

1.1 生態系統健康的提出及涵義

從生態系統觀點出發,一個健康的生態系統是穩定和可持續的,能夠維持其組織機構、自給及對脅迫的恢復力;從人類需求考慮,健康的生態系統能提供維持生態系統服務能力等。所以,,健康的生態系統不僅在生態學意義上是健康的,而且有利于社會經濟的發展,并能維持人類群體的健康。

1.2 生態系統健康的類型

1.2.1 生態系統健康為一級區

生態組織結構十分完整合理,系統活力極強,外界壓力小,無生態異常出現,生態系統的生態功能極其完善,系統極其穩定,處于可持續狀態。

1.2.2 生態系統較健康為二級區

生態組織結構合理,系統活力較強,外界壓力較小,無生態異常,生態系統的生態功能較完善,系統尚穩定,處于可持續狀態。

1.2.3 生態系統亞健康為三級區

生態組織結構完整,具有一定的生態系統活力,外界壓力較大,接近生態閾值,系統尚穩定,但敏感地帶多,已有少量的生態異常出現,可發揮基本的生態功能,生態系統尚可維持。

1.2.4 生態系統不健康為四級區

生態組織結構出現缺陷,系統活力較低,外界壓力大,生態異常較多,生態功能已經不能滿足維持生態需要,生態系統已經退化。

1.2.5 生態系統患病為五級區

生態組織結構極不完整合理,自然植被被斑塊破碎化嚴重,活力極低,出現大面積的生態異常區,生態系統已經惡化。

2生態恢復及其類型與相應的生態工程

2.1 生態恢復的含義

國際恢復生態學會提出以下三個定義:①生態恢復是修復被人類損壞的原生生態系統的多樣性的動態過程;②生態恢復是維持生態系統健康及更新的過程;③生態恢復是幫助生態整合的恢復和管理過程的科學,生態系統整合性包括生物多樣性、生態過程的結構、區域及歷史情況、可持續的社會實踐等廣泛的范圍。

2.2 生態恢復的類型與相應的生態工程

2.2.1 生態預防和自然保護區

生態良好區域及重要生態功能區采取生態預防,要充分保護和利用生態系統的抵抗力,建立自己自然保護區是最有效的保護形式。

2.2.2 自然恢復與封育

自然生態系統的進化具有可持續性,就是因為其具有一定的依靠自身力量實現生態自我恢復的能力。天然的生態系統已受到人為干擾影響,但其受害只要是不超負荷的,壓力和干擾被解除后,就可以逐步恢復其結構和功能。對此區域,要重視自然封育,充分利用生態系統的天然恢復能力。因此,“自然恢復”就是依靠自然演替來恢復已退化的生態系統。

2.2.3 生態修復與補播、放流

如果生態系統的受害是超負荷的,在解除干擾或減輕干擾的情況下,只依靠自然過程并不能使系統恢復到初始狀態,這就必須采取人為的措施幫助恢復其組織機構和功能。自然生態系統生態修復的主要措施是施以人工更新或人工促進更新,如草場的補播改良;在更新能力缺乏的林地應用飛播補植一些樹種;在沿海及江湖實施人工放流生物幼苗等。

2.2.4 生態重建與人工生態工程

生態恢復最本質的目的就是恢復生態系統的必要功能并達到系統自己能夠維持的狀態。當自然生態系統的組織機構和功能受到嚴重干擾和破壞,依靠自然演替恢復或生態修復都不可能使生態系統恢復到原始狀態時,對這樣的區域就必須進行人工生態設計,實行生態重建。如對嚴重退化的草場,可以引進適合當地氣候的草種,通過建設人工草場增加地面的植被覆蓋,在此基礎上在進行更進一步的改良;在宜林荒山、荒坡、荒灘、則可營造人工林,增加森林覆蓋率,改善生態環境;

3生態系統健康與生態恢復及工程的相應關系

3.1 生態系統健康采取生態預防、建立自然保護區等措施

自然生態系統處于健康狀態,應當充分利用和保護其抵抗力,采取生態預防的對策,如建立自然保護區、森林公園、濕地公園或重要生態功能保護區等。

3.2生態系統較健康采取自然恢復、實施封育措施

自然生態系統處于較健康的狀態,應當充分發揮、利用和保護其恢復力,采取自然恢復的對策,實施封育措施;森林生態系統處于較健康狀態,應當采取封山育林的措施;草原生態系統處于較健康狀態,應當采取草原封育的措施;荒漠生態系統處于較健康狀態,也應當采取封育的措施;海洋和海岸生態系統及陸地水生生態系統處于較健康狀態,則應采取禁漁或季節性禁漁的措施;濕地生態系統處于較健康狀態時也應采取相應的封育措施。

3.3生態系統亞健康狀態采取生態修復,實施補播、放流等措施

自然生態系統處于亞健康狀態,應當采取生態修復,實施補播、放流等措施。森林生態系統處于亞健康狀態,應采取飛播造林措施;草原生態系統處于亞健康狀態,應采取補播、飛播牧草等措施;海洋生態系統和陸地水生生態系統處于亞健康狀態,則采取放流的措施。近年來我國在沿海和一些河流、湖泊都采取了放流措施。

3.4生態系統不健康或患病,采取生態重建方式

自然生態系統處于不健康狀態或患病狀態,其恢復力已很弱或沒有,因此必須依靠人為的作用使生態系統重建,就是說要采取生態重建的對策,采取建設人工林、人工草場、人工濕地、人工綠洲等工程措施。

4結論

4.1 各種生態系統的健康與生態恢復及工程的關系不盡相同

各種生態系統的健康與生態恢復及工程的關系大同小異,又不盡相同。如荒漠生態系統處于不健康或患病狀態,不同于森林、草原生態系統采取生態重建對策和建設人工林、人工草原的措施,而是采取自然恢復與封育的措施即可;海洋生態系統和陸地水生生態系統處于不健康或患病的情況下也很難采取生態重建及建設人工生態系統的對策,而往往采取自然恢復和生態修復的對策及休漁與放流的措施。

4.2生態監測與調查是基礎,生態系統健康評價是關鍵

只有通過生態監測與調查才能獲得大量必要的信息與資料,并對此進一步分析與評價,但自然生態系統類型很多,若采取不同的評價體系和方法,勢必難以取得可比性,難以決定相應的對策與措施。生態系統健康的理論和方法,為將不同生態系統的狀況統一標準進行評價提供了可能。

4.3根據“診斷”,采取相應生態恢復對策及工程措施

根據對生態系統健康狀態的“診斷”,對癥施醫,采取相應的生態恢復對策及工程措施,是生態保護的總體思路。

參考文獻:

[1]肖風勁,歐陽華。生態系統健康及其評價指標和方法[J]。自然資源學報。2002,17(2):203~209

[2]沈文君,沈佐銳,王小藝。生態系統健康理論與評價方法探析[J]。中國生態農業學報,2004,12(1):159~161

[3]宋軒,杜麗平,李樹人。生態系統健康的概念、影響因素及其評價的研究進展[J]。河南農業大學學報,2004,37(4):375~379

[4]師尚禮。生態恢復理論與技術研究現狀及淺評[J]。草業科學,2004,21(5):1~5

[5]楊京平,盧劍波。生態恢復工程技術[M]。北京:化學工業出版社,2002

[6]彭少麟。退化生態系統恢復與恢復生態學[J]。中國基礎科學,2001,(3):18~24

篇2

關鍵詞:區域景觀生態格局;可持續發展;黃帝文化園

中圖分類號:P901

文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)07-0049-04

1 區域景觀生態安全格局概念

1.1 生態安全

生態安全從狹義上指自然與一般自然的生態系統的安全關系,同時也指生態系統上的完整性與健康水平的完整表示;廣義上則是表示的人的基本生活狀況、基本權利、生活安全、生活的保障來源、必要社會資源、經濟與社會生態安全,從而形成一個人工復合型的生態安全系統。生態安全所闡述的是國家或者是區域范圍內的:水、氣候、空氣、土壤等環境因子和生態系統上的健康系統狀況,同時也是人類對自然資源的開發狀況大小。景觀生態安全研究基于對生態風險的評價與管理。原來早期的生態風險研究是從個體和種群水平的生態毒理學,當前的生態安全則是開始注重生態系統及其以上的要求,試圖通過以宏觀上的生態學理論進來考量,講述單一或者小區域范圍內的生態風險問題相互聯系,進行生態風險的評估,同時也從生態系統內的服務功能和健康作評價,注重過程的安全性和整w性,著重以功能過程上的生態系統管理方式。

1.2 景觀安全

景觀安全性如不完善,景觀是不能夠存在與健康穩定發展的,從而無法達到景觀安全的需求,更無法稱之為健康良好的生態景觀。景觀安全含義不光是表述景觀的安全,更是作為一個系統性的景觀,人為的因素在整個綜合體系中占據著十分重要的地位。人在整體景觀內安全感的獲取,首要的感受就是對景觀安全的判斷。

景觀安全可以從兩個方面來闡述,一是景觀帶給人的安全感,二是人為因素能否保障景觀系統的持續安全發展,從而達到生態景觀的和諧發展。

1.3 區域生態安全

區域范圍內的生態環境問題在區域景觀生態安全格局中尤為重要,生態系統結構和過程完整性的保持,生物多樣性的恢復與保護,都是對區域景觀生態安全問題的有力控制,并同時能夠有效的持續完善區域空間的格局。

(1)區域生態安全格局需要對生物多樣性的保護,進行有效合理的綜合性考量。同時面對生態系統的退化,采取正確的方式進行恢復,社會經濟上的可持續發展,共同都是對解決區域性生態問題的系統性回答。確保將不同尺度上的生態修復措施相互聯系,合并添加不同的方式方法,在解決宏觀生態問題能夠保持有整體性與系統性相結合。

(2)研究區域生態安全格局通常上需要具有針對性與特定性,結合生態學理論,加以生物多樣性保護原則,生態系統修復為基準。用于目前最為重要的生態、社會、經濟等問題的解決,并且提出相應的對策方法與措施,將這些方法應用于區域空間地域上,完善景觀生態安全。

(3)考慮區域生態環境問題的出現,多由于大范圍內的人類不合理的使用與干擾,應該重視小區域內的問題,并延伸發展到大區域大尺度的全球性問題上,重視區域內的生態環境的修復,生物多樣性的保護,都是目前生態保護的發展趨勢。

(4)人與自然生態的和諧相處與發展,才能達到區域生態安全的要求,合理的人為措施有益于生態系統的恢復和解決人類社會所面臨的生態問題。

2 區域景觀生態安全的理論基礎

2.1 景觀生態學

景觀生態學是基于生態學為基本框架,并加入地理學與系統科學的結合的科學。系統論、等級理論、經濟地理理論、斑塊―廊道―基質理論共同構成了景觀生態學。

生態安全格局的體現,是需要通過優化景觀環境來得以實現。景觀生態的優化,需要對景觀格局與生態過程都有一定了解,并分析不同的過程,排除對不利于生態環境的生態過程,修復對生態過程有利的。這樣才能達到區域生態安全格局的要求。優化景觀格局的方式方法是對景觀的再建與恢復,主要是指人類對生態系統的破環,以迎進新的景觀單元組,重新修復受損的空間結構,調整景觀格局。

2.2 保護生物學

人類活動范圍的不斷擴大,對其他生物生存的干預也逐漸增大。生物多樣性的保護問題是當今全球關注的重點。保護生物學是對保護物種及其生存環境的科學,在區域景觀生態安全研究中地位日益凸顯,景觀規劃上應提出多種有利于生物多樣性保護的方法,建立國家性綜合公園、生態自然保護區,建立核心保護棲息地,同時建立緩沖區以減弱人類活動對其的影響。可見,面對區域景觀生態環境問題,優化格局,從大尺度上保護和恢復生物多樣性,維持穩定生態系統結構和功能性的完整,最終才能達到區域生態景觀安全。

2.3 生態經濟學

生態經濟學是研究經濟活動與環境發展之間的關系,討論經濟再生產與自然再生產之間的關系,用最小的投入產出最大的利益。當前社會某一種觀念是追求以經濟利益最大化為總目標,與可持續發展的生態格局理念不符合。針對當前區域生態環境中的問題,應改變經濟發展模式,運用科學的方法與對策。

2.4 恢復生態學

為確保生態系統內服務功能正常有序進行,首先要維護自然生態系統的健康。生態系統健康是整個生態圈內的生態系統可持續性,也是自身能夠合理的自我調節,應對危險自我恢復的能力。研究區域景觀生態安全目的是解決人類對資源使用與自身生存環境質量安全的問題,保證生態系統能夠安全健康地發展進行。

恢復生態學不僅僅是對生態系統的討論,同時也是多層次的研究,如生物因素的恢復技術、非生物要素的恢復技術、整體生態系統的規劃設計,還有人類的心理因素、社會因素、經濟因素所組成的結構與功能過程的恢復。

3 區域景觀生態安全格局規劃

3.1 景觀生態安全格局規劃原則

(1)異質性原則。如何保證生態異質性的可持續問題,需要對異質性的各個方面進行分析;分析不同的生態狀況,因地制宜地對生態破壞進行分類,確定區域景觀生態安全建設的層次,有序準確地進行設計與規劃。

(2)針對性原則。深刻了解區域生態環境出現的問題,確定干擾源。保護和修復生態系統內的結構和功能,運用合理精確的規劃和設計思路。

(3)綜合性原則。需要對生態、經濟、社會文化的多樣性與生物多樣性進行考慮,使得能夠對區域生態安全格局產生有利的影響。這需要進行合理的綜合規劃,通過合理的生態規劃法則與技術,達到生態安全標準和格局的相互融合。

3.2 干擾分析原則規劃

干擾分析能夠對生態問題中的過程與原因進行詳細的解讀。生態問題的解決更加直觀。

(1)對干擾程度進行分類, 分為改變過程的、直接影響目標的、間接影響目標的和環境產生壓力的類型,這需要在空間上進行定位并分析。

(2)以監測、評價和排除過程作為規劃的主要目的,同時分析干擾的層次,以及組成景觀層次、群落層次、生態系統層次等。確定干擾性尺度范圍,進行相應的規劃設計。

(3)把社會經濟文化的因素加入干擾分析中,這樣更加有針對性。

(4)自然干擾與人為干擾性結合,保持景觀生態的異質性,把不利于景觀生態發展的排除,使得景觀恢復中人類干擾能與安全格局相互發展。

干_分析的規劃是將社會經濟文化與自然景觀生態系統的理論在實踐中進行體現,因對生態系統及其影響的因素分析,是個極其復雜而且困難的過程,而用干擾分析生態學,對影響生態安全因子的產生、經過、結果的分析變得簡單清晰,所以能對區域安全格局發展產生積極影響。

3.3 格局優化原則規劃

景觀生態規劃有完整和系統的框架,如下。

(1)背景分析。綜合考慮區域當中的生態作用、景觀生態格局空間關系、人文與自然過程的特點和相應的影響。

(2)整體布局。通過分散與集中的原則,形成一個高度穩定的總體布局模式,用以滿足生態規劃的要求。

(3)關鍵地段識別。是在景觀生態中具有關鍵性的作用和價值的部分予以重視,其中包括,生態中的關鍵點裂點、生物種群的生活環境類型、影響景觀發展的重要單元。

(4)空間屬性規劃。通過生態的角度,對現實存在的景觀問題和特點,用整體的布局與目標來對景觀進行優化。

(5)空間屬性規劃。空間屬性有如大小、形態、邊緣寬度、長度等復雜的邊緣屬性;廊道的連通性、水文過程的多層網格格、河流通道的緩沖區、空隙的大小位置、道路廊道與緩沖帶的位置為主的網絡屬性。景觀格局優化是對環境生態問題,用景觀的手段來解決的生態學途徑。

3.4 預案研究

預案主要是針對未知的可能性進行某種探索,并且加以實現的方式途徑,以系統科學的方式方法幫助決策者順利解決問題。生態規劃上主要以“由上至下”或者是“由下至上”兩種不同的方法。預案方法是通過格局優化與干擾分析的規劃來實現的,相互影響促進,格局優化作為“由下至上”因子提出各種不同的預案的可能性;干擾優化則是把影響生態安全水平的干擾因子作為“由上至下”因子,提出能適合區域景觀生態安全格局的設計需要。這兩種因子同時對目標導向和問題導向規劃的完美體現,從而能得到一個良好的結果,發揮出二者之間融合的特點與優勢。

4 區域生態安全格局設計

生態安全格局設計方法是整合了格局優化、干擾分析與預案分析等方法,分為4個步驟進行。

4.1 景觀生態問題的分析與評價

運用GIS、RS技術,對區域景觀格局分析、功能分析,干擾源、頻率、強度等特點與風險狀況,區分區域生態景觀問題與格局狀況的關系,以及經濟社會與生物物種多樣性,對生態系統中所存在的功能問題的分析,生態系統中健康狀況。都是對區域景觀生態安全格局設計中,需要仔細研究。

4.2 安全層次設計與總體規劃目標

從區域生態環境問題中所得出相應結果,對生態安全的現實問題與狀況進行合理評估,把先前的預案作對比,得出相應的規劃設計的整體目標。區域生態安全規劃的種類也各有不同,如以人類活動發展居住為主的區域,動植物保護棲息地區域,農業活動發展區域等,都有各自相應的安全指數。

4.3 預案設計

需要把干擾控制對策,社會經濟文化對策,對生態功能修復對策相互結合,對將來不同情況下的干擾變化做出準確的預測。保證在有利的干擾和不利干擾的變化中能夠進行設計預案。研究中應采用預測模型,空間模擬等方法,對不同狀況下所導致的生態安全問題進行對比參照,同時也應當對生態文化經濟狀況進行評估,等處在不同生態安全方面的預案結果。

4.4 適應性管理

主要是針對區域環境問題的多樣性,采取不斷完善的理念,對區域內的生態安全格局的方案,進行適應性管理。第一步,應當對方案實施的效果展開分析調查,對監測的結果進行分析評價,其中包含有對動植物的評價、景觀生態的評價、社會文化經濟的評價、生態系統的評價,也需要對過程中的作用與之前的目標之間的不同做出評價,從中得出的研究成果需要及時反應到設計之中,區域景觀生態安全的新問題,區域內的生態文化經濟發展的新變化,和區域生態規劃中的設計規劃的新發展等,都將經過監測和評估,在新的生態安全格局設計方案中體現。所以適應性管理是一個在不斷變化、整合的過程,是區域生態安全設計的重要基礎。

5 建立區域景觀生態安全格局步驟

5.1 “源”的選取

考慮搭配生態安全格局中“源”的確定,主要方式是把需要進行保護的對象或者區域看作“源”。在對現狀調查的過程中,不僅可以是單一的物種作為目標,也可以是某個需要被保護發展的區域,都是可以被認為是“源”。

5.2 阻力面的建立

人類活動對空間環境的利用,是被認為是對空間的掌控與覆蓋的過程,然而要進行控制需要對克服當中所存在的阻力。阻力面就是反應人類對空間作用所產生影響的趨勢。最小阻力面為模型,公式為:

其中f為未知的正函數,反映空間中任意一點的最小阻力與其到所有源距離和景觀基面正相關關系[2]。Dij的是物種從源j到空間某一點所穿越的某景觀的基面i的空間距離;Ri是景觀i對某物種運動的阻力[3]。盡管f是未知量,但是(Dij×Ri)之累積值可以被認為是物種從源到空間某一點的某一路徑的相對易達性的衡量[5]。最小累積阻力模型目前已應用到景觀生態戰略點的判別。

5.3 由阻力面來判別景觀空間

根據阻力面的理論,對生態安全格局中發生的景觀過程,這些過程包括人類活動、自然活動、生物物種活動等過程,對這些過程進行分析研究,來判斷過程中對哪些是景觀生態安全有利的與哪些不利的,包含緩沖區、源間連接、射道和戰略點等,劃定各級的生態安全格局水平等級。

6 結語

區域景觀安全生態格局的研究,不僅是對該區域自身生態系統上的安全性研究,也是考慮人類活動不斷擴張與大自然之間的矛盾的研究。在區域景觀生態安全等級的理論上,進行對不同級別區域的發展,做出了相應的對策與思路,多層次的安全格局是對生態系統安全的多重保證。同時,隨著自然與社會的不斷發展,對區域景觀生態安全格局的研究也會有所變化與進步,管理思路也在不斷適應新要求。這也是區域景觀生態安全理論,現階段不夠完善,需要不斷地進行改造升華。區域景觀生態安全格局不是一成不變的標準,人類對于生態的需求是在不斷變化的,生態管理的政策也在不斷改變。當今生態環境問題的日益嚴峻,區域景觀生態安全的研究是對生態保護與可持續發展一個重要的理論基礎。

參考文獻:

[1]王云才.景觀生態規劃原理[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[2]官紫玲.福州城市景觀生態安全研究[D].福州:福建師范大學,2008.

[3]肖 科.GIS技術在城市景觀生態規劃中的應用[J].新材料新裝飾,2013(7).

篇3

關鍵詞:城市;生態水利;建設

中圖分類號:F127 文獻標識碼:A

收錄日期:2015年6月16日

南陽市中心城區隨著城市化進程的加快,社會發展和經濟增長對水資源需求不斷增加,大量工業、生活污水不經處理直接排入河道,造成河水嚴重污染,水質惡化,使內河呈現“臭氣熏天、污水橫流、蚊蠅亂飛”的狀況,城市內河生態系統遭到破壞。多年來,城市地表水資源成為保護和防治的重點對象,但是南陽市中心城區內河水污染的問題并沒有得到有效解決,探析中心城區生態水利建設有重要作用。

一、中心城區河流現狀

(一)白河。白河系唐白河流域主要干流之一,發源于伏牛山玉皇頂南麓,流經南召縣、宛城區、臥龍區、新野縣進入湖北,在老河口與唐河交匯成唐白河,至張灣附近注入漢江。白河全長320千米,流域面積12.5萬平方千米。白河自東北向西南穿城區,先后有邕河、溫涼河、梅溪河、三里河和十二里河匯入。

(二)內河。內河有8條:河、邕河、漢城河、溫涼河、護城河、梅溪河、三里河、十二里河。內河總長度約100公里,其中中心城區總長度約70公里。除邕河有效治理外,其他7條污染嚴重。邕河位于南陽市東郊,邕河綜合治理主體工程以城市防洪為基點,綜合考慮綠色生態防洪理念,建設城市防洪體系和水系景觀,使工程布局和城市發展總體格局協調一致。工程榮獲中國科技咨詢協會項目創新獎。溫涼河在U陽橋上游入白河,河道斷面小,河床淤積,污染嚴重。梅溪河與三里河在南陽市臥龍路三顧橋處交匯,兩河河道斷面狹窄,淤積嚴重,災情較多,交匯后在雪楓橋上游入白河。

二、中心城區生態水利建設存在的問題

(一)內河污染嚴重。隨著南陽市城市化進程加快和中心城區經濟、社會發展,大量工業、農業和居民生活污水、廢水無序排放,使城市內河成為中心城區的納污載體,內河惡臭現象普遍,內河水體生態功能下降,內河水環境質量惡劣。

(二)內河生態環境用水短缺。南陽市城市框架拉大和經濟發展,導致城市水資源緊缺、城市水生態環境惡劣等一系列問題的產生。城市用水量劇增直接導致城市經濟用水對河流生態環境用水的擠占,加劇了城市內河水生態環境質量的退化。

(三)內河生態系統破壞嚴重。一些強制性修復內河河道的工程措施,致使原本屬于河流“曲折蜿蜒”的形狀等許多生物賴以維持生存的自然特征消失。對內河人工裁彎取直、河道硬質襯砌等工程措施,改變了內河的自然水循環過程,降低了河道與生態系統其他成員之間的流通交換,致使河流所在區域的局部生態系統癱瘓。加之內河水生態環境用水被擠占,內河容納沉淀的污染物增多,這些方面的共同作用造成內河生態系統退化。

(四)內河被盲目填占,水面減縮。由于南陽市中心城區土地資源比較緊張,8條內河水面均被人為侵占或縮窄,導致城市內河水域面積急劇減少,造成內河天然調蓄功能嚴重萎縮,增加了城市內澇發生的幾率。

三、中心城區內河生態水利建設重點

(一)內河水生態修復工作。內河水生態修復要適應流域水生態系統狀況。一個健康的內河水生態系統是城市得以安全運行的基礎保障。要結合城市內河行洪、排澇的功能和特點,積極采用生態水工學等現代先進的科學和技術手段,分期分批、因地制宜的實施內河生態修復,將單一的水工結構轉向多功能的環境景觀結構。

(二)內河生態河堤建設。內河堤防建設要從防洪排澇向兼顧水生態功能方向轉變,在首先保障城市防洪排澇安全的前提下,要遵循生態系統的穩定性,更多地考慮生態型河道護岸,以適應生物生存。

(三)堅持“人水和諧”的理念。從人對河流景觀的休閑娛樂、審美等要求的角度出發,生態工程建設和景觀建設要同時進行,要更多地考慮內河的城市血脈作用。

(四)水文化建設更為重要。文化作為一個地區文明的標志,它是凌駕于城市硬件設施基礎之上的無形資產。中心城區內河水文化厚重,需重視挖掘開發。

四、中心城區內河生態水利建設方法

(一)采用景觀生態學基本原理。依據景觀生態學的原理,在內河兩岸建立綠色廊道,對現有內河盡可能保持原有的寬度和自然的狀態,還要建立植被緩沖帶,替代人工砌岸,使之成為具有棲息地、生物廊道、水岸過濾帶、生物堤等多種生態功能的生態河道。內河兩岸要建設線狀、帶狀植被廊道,構建多級綠色廊道網絡格局。這樣不僅防止水土流失,而且還起到生物遷徙通道的作用。

(二)開展內河綜合治理。綜合利用生態系統理論、水利工程、景觀工程和水文化工程等科學技術方法,結合內河河段功能需求的不同,結合城市規劃和區域規劃,有針對性地采取治理措施,全方位地進行綜合整治,以恢復和提高內河的綜合功能。

(三)修復內河的天然形狀。也就是開展所謂的“多自然型河流”建設。內河的生命只有回歸到自然狀態下才具有真正強大的活力。因此,當今的內河治理工作,在保證中心城區防洪和排澇安全的前提下,恢復內河本來自然面貌。

(四)維護內河生態系統。遵循自然規律,根據生物群落演替理論,通過物理、化學和生物等技術手段,控制待修復生態系統的演替方向和演替過程,把退化的生態系統修復或重建到既可以最大限度地為人類所利用,又保持了系統的必要功能,并使生態系統達到動態平衡。為此,要深入調查生活在其中物種的生活習性,利用內河水流特性及生長在其中的生物來改變水環境,進而對整個生態系統起到調控作用。

(五)利用城市水文循環過程修復生態系統。積極利用水文循環過程來達到修復生態系統的目的。要把握人與自然和諧相處的治水理念。首先,有回歸自然的治水思想,修復和提高河道的基本功能,維護水生物的多樣性和生物鏈,以提高水體的自然凈化能力;其次,在內河整治工程實施中,結合中心城區實際和內河現狀,合理選擇內河河道護岸的結構形式,盡可能維持內河河道天然斷面形狀,盡可能采用自然土質岸坡,為水生動物、植物的生長、繁衍、生息創造自然條件,維護內河生物多樣性的自然環境,使水生動植物成為水體的主要凈化器。

主要參考文獻:

[1]林素彬.深圳河治理工程規劃思路及效益分析[J].水利水電技術,2015.2.

篇4

關鍵詞濕地保護;濕地生態恢復;技術

濕地與森林、海洋并稱為全球三大生態系統,具有保持水源、凈化水質、蓄洪防旱、調節氣候和維護生物多樣性等重要生態功能。健康的濕地生態系統,是國家生態安全體系的重要組成部分和經濟社會可持續發展的重要基礎。保護濕地以及濕地生態的恢復,對于維護生態平衡,改善生態狀況,實現人與自然和諧,促進經濟社會可持續發展,具有十分重要的意義。

1濕地保護技術

由于濕地處于水陸交互作用的區域,生物種類十分豐富,僅占地球表面面積6%的濕地,卻為世界20%的生物提供了生境,特別是為瀕危珍稀鳥類提供了生息繁殖的基地,成為眾多珍稀瀕危水禽完成生命周期的必經之地。

一個系統的面積越大,該系統內物種的多樣性和系統的穩定性越有保證。因此,增加濕地的面積是有效恢復濕地生態系統平穩的基礎。嚴禁圍地造田,對濕地周圍影響和破壞濕地生境的農田要退耕還濕,恢復濕地生境,增加濕地面積[1]。濕地入水量減少是造成濕地萎縮不可忽視的原因,水文條件成為濕地健康發展的制約因素,需要通過相關水利工程加以改善,增加湖泊的深度和廣度以擴大湖容;增加魚的產量,增強調蓄功能;積極進行各濕地引水通道建設,以獲得高質量的補充水源;加強水利工程設施的建設和維護,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,減少泥沙淤積;恢復泛濫平原的結構和功能以利于蓄納洪水,提供野生生物棲息地。

2濕地生態恢復技術

濕地恢復是指通過生態技術或生態工程對退化或消失的濕地進行修復或重建,再現干擾前的結構和功能,以及相關的物理、化學和生物學特性,使其發揮應有的作用[2]。根據濕地的構成和生態系統特征,濕地的生態恢復技術可概括為以下3個部分:一是濕地生境恢復技術。濕地生境恢復的目標是通過采取各類技術措施,提高生境的異質性和穩定性。濕地生境恢復包括濕地基底恢復、濕地水狀況恢復和濕地土壤恢復等。濕地的基底恢復是通過采取工程措施,維護基底的穩定性,穩定濕地面積,并對濕地的地形、地貌進行改造。基底恢復技術包括濕地基底改造技術、濕地及上游水土流失控制技術、清淤技術等。濕地水狀況恢復包括濕地水文條件的恢復和濕地水環境質量的改善。水文條件的恢復通常是通過筑壩、修建引水渠等水利工程措施來實現;濕地水環境質量改善技術包括污水處理技術、水體富營養化控制技術等。二是濕地生物恢復(修復)技術。主要包括物種選育和培植技術、物種引入技術、物種保護技術、種群動態調控技術、種群行為控制技術、群落結構優化配置與組建技術、群落演替控制與恢復技術等。三是生態系統結構與功能恢復技術。主要包括生態系統總體設計技術、生態系統構建與集成技術等。濕地生態恢復技術的研究既是濕地生態恢復研究中的重點,又是難點。

退化濕地生態系統恢復,在很大程度上,需要依靠各級政府和相關部門重視,切實加強對濕地保護管理工作的組織領導,強化濕地污染源的綜合整治與管理,通過部門間的聯合,加大執法力度。要嚴格控制濕地氮、磷肥及農藥的施用量,控制畜禽養殖場廢水對濕地的污染影響,大型畜禽養殖場廢水要嚴格按有關污染物排放標準達標排放,有條件的地區應推廣養殖廢水土地處理。

植物是人工濕地生態工程中最主要的生物凈化材料,它能直接吸收利用污水中的營養物質,對水質的凈化有一定作用。目前,在人工濕地植物種類應用方面,國內外均以水生植物類型為主,尤其是挺水植物。由于不同植物種類在營養吸收能力、根系深度、氧氣釋放量、生物量和抗逆性等方面存在差異,所以它們在人工濕地中的凈化作用并不相同。在選擇凈化植物時既要考慮地帶性、地域性種類,還要選擇經濟價值高、用途廣以及與濕地園林化建設相結合的種類,盡可能的做到一項投入多處收益。研究認為,用于人工濕地系統的植物種類應具備以下特征:①有生態接受性,例如,不能對周圍的自然生態系統的生態和遺傳整體性產生顯著的雜草威脅和疾病災害;②對當地的氣候和病蟲害具有耐受性;③對污染物和高度富營養化水具有耐受性;④在濕地環境,能夠繁殖、建群、擴展和生長;⑤有較高的污染物去除能力,能直接吸收和貯存,或者通過促進微生物的轉化作用發揮間接作用[3]。

3濕地重點攻關技術

要加強濕地保護,恢復濕地功能,制定出濕地保護規劃。運用環境學、生態學多學科理論和“3S”等先進技術,在查清濕地資源的基礎上,建立濕地資源信息數據管理系統和濕地監測系統,及時跟蹤和掌握濕地變化動態,開展濕地分布和演變規律、濕地生態系統結構和功能、退化濕地的恢復和重建、濕地水旱災害、污染等方面的研究,為濕地的科學管理和保護、利用提供科學依據。重點攻關的技術有以下幾方面:

(1)濕地退化機理與生態恢復機制。借鑒國外成功經驗,建立一套適合我國國情的濕地生態恢復研究方法和技術。加強濕地生態系統結構、功能及生態系統內在的生態學過程與相互作用機制研究,濕地生態系統生產力、恢復力、演替規律、可持續性研究,濕地的環境功能及人類活動對濕地資源與環境的影響研究,不同干擾條件下濕地生態系統的受損過程及其響應機制研究,濕地生態系統退化的景觀診斷及其評價指標體系研究,濕地生態系統退化過程的動態監測、模擬及預報研究等[4]。

(2)城市濕地公園建設技術。城市濕地公園是指利用納入城市綠地系統規劃的適宜作為公園的天然濕地類型,通過合理的保護利用,形成保護、科普、休閑等功能于一體的公園。城市濕地公園建設技術研究內容包括城市濕地水系統生態修復技術、城市退化濕地生態修復植物種類篩選、城市退化濕地高效生態修復模式、城市濕地修復生態工程示范關鍵技術等。

(3)紅樹林保護與發展關鍵技術。為提高沿海防護林的總體功能,使林業在解決國家生態環境危機,提高自然環境品質,保護經濟建設,維護社會穩定的深層次矛盾中發揮更大作用,國家林業局啟動了紅樹林保護工程。這是繼濕地生態系統保護工程以后,我國生態環境建設事業的又一重大擬行舉措,也是海岸帶林業建設新亮點。今后,需積極開展紅樹植物引種擴種技術、紅樹林植被恢復技術、沿海防護林建設中半紅樹植物營造技術、監測外來引進種對紅樹林濕地生態影響與生態安全等研究;在紅樹林濕地生態系統恢復過程中,加強紅樹植物對潮汐水位適應能力的研究,確定各樹種的淹水臨界時間;開展紅樹人工林生態恢復過程中的綜合定位研究。

(4)退化濕地生態系統恢復技術。濕地被譽為“地球之腎”。健康的濕地生態系統,是國家生態安全體系的重要組成部分,對經濟社會發展發揮著越來越大的作用。應針對不同類型的退化濕地生態系統,開展濕地生態系統恢復關鍵技術、濕地生態系統結構與功能的優化配置與重構及其調控技術、物種與生物多樣的恢復與維持技術、濕地治污生態修復技術等研究;選取各種類型退化濕地的典型代表,進行生態恢復示范研究。

4參考文獻

[1] 陳國富,吳黎明.浙江林業生態建設與治理模式[M].北京:中國林業出版社,2001.

[2] 馮宗煒,王效科,吳剛.中國森林生態系統的生物量和生產力[M].北京:科學出版社,1999.

篇5

關鍵詞:高速公路;路域生態系統;生態恢復;技術措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.258

1 引言

高速公路雖然具有提高交通運輸效率、促進區域經濟發展等優點,但是公路的建設、使用與維護過程會干擾周邊區域生態系統,例如路基施工直接損害地表植被或間接干擾植物正常生長、車輛行駛阻隔野生動物的遷徙或造成動物交通事故、無防護的路堤邊坡在雨季產生大量泥沙使得水土流失、以及公路帶周邊自然景觀格局破碎化等。尤其當路域涉及特殊地貌氣候區、自然保護區、水源保護區和風景名勝區等生態敏感地帶時,若不采取預防與補救措施,不僅會對路域生態系統造成永久破壞,而且也會危害到高速公路運營。生態恢復是解決高速公路路域生態問題的重要途徑之一,開展生態恢復研究對于提升高速公路的環境效益和使用效率均有重要意義。

2 高速公路路域生態恢復的研究現狀

路域生態恢復是依據恢復生態學與景觀生態學原理,通過耦合一定的生物代謝、理化技術及工程措施,來調整路域生態系統的內部組成、能量平衡與信息傳遞等,以遏制生態退化過程,并強化系統自我修復能力,最終使路域生態系統恢復至歷史甚至更佳的服務功能,路域生態系統范圍一般劃定為高速公路中心線兩側各200m寬的線性區域。路域生態恢復在解決生態問題方面展示出良好前景,已成為公路環境保護領域的研究熱點,受到越來越多國內外研究人員關注。目前研究較多的集中在路域的綠化設計、邊坡防護、景觀恢復等方面[1]。

國外關于路域生態恢復的研究起步早且成果多,其中日本、美國和西歐等國家在該領域的研究處于國際先進水平,已發展出較完善的理論體系和應用技術,建立起成熟的法律規范與管理制度。例如日本的公路建設已全面采用植物防護,取得多項植被恢復專利技術,路堤邊坡的綠化技術注重與自然環境的協調,生態恢復技術向自動化與智能化與方向發展。美國的環境治理方式以植物恢復及自然轉移為主,結合物理和化學恢復技術,同時致力于研發經濟和綠色的原位修復技術。

國內對路域生態恢復的研究目前還較少,已有報道主要關注植被護坡措施,缺乏路域生態系統的影響機理與演替過程的系統研究,選擇先鋒植物時沒有考慮路域生物群落的多樣性、適應性與共生性。在路域內野生動物的生存環境分析與保護方案設計方面,缺少具體應用案例。生態恢復研究工作缺乏高速公路建設的全過程動態視角,在生態恢復后的質量和經濟效益評估方面尚存在空白。國內生態恢復技術在設備化、多元化等方面還有待提高。

3 高速公路路域生態恢復的技術措施

高速公路路域生態恢復的常見技術措施有植被恢復、野生動物保護和水土保持及凈化三類[2]。

3.1 植被恢復

植被恢復是路域生態恢復的首要措施,是恢復退化生態系統功能的關鍵環節。植被恢復為適應性物種進入和新群落生成提供前提條件,保障生態系統的結構組成、生態價值與生態功能得到全面恢復。植被恢復措施包括土壤改性、植物選擇和植被種植3個方面。

土壤改性是路域植被恢復的物質基礎,其理化特征直接影響植被的選擇與種植。土壤的理化特征主要包括土壤密度、粘度、顆粒大小、通氣透水性等物理性質,以及pH、化學元素(N、P、K為主)含量等化學性質。對于板結或過粘土壤,可適量添加粗細砂并進行翻耕。對于酸堿性土地,可采用熟石灰、草木灰等改良酸性土壤;采用堿性石膏、有機酸或鈉離子交換劑等改良堿性土壤,將土壤pH調節至5.0~7.0以便于植物生長。土壤改性也與擬采用的整體生態恢復工程方案密切相關。例如采用客土噴播技術可以同時進行土壤改性與植物栽種兩個工序,避免了傳統方法先改良土壤再栽種的問題,大大提高植被恢復效率。其中噴播基質提供制備生長的土壤條件,可由土壤改良劑、保水劑、粘合劑或高分子聚合物等復合而成。

植物群落恢復過程一般遵循以下順序:先鋒植物草本群落灌木群落喬木群落。因此植物選擇也涉及以上四種植物。先鋒植物通常選擇當地存在的生命力強、耐貧瘠的草本植物,以禾草類和豆科類植物為首選。草本群落的選擇也應優先考慮當地的禾本科與豆科草本的搭配,并且兼顧深根與淺根植物、一年生與多年生植物的配置。灌木群落目前常見的有紫穗槐、沙棘和荊條等。喬木群落的選擇原則需要兼顧生態、經濟與美觀作用,常見的有松、柏、槐、柳、杉等。

植被種植包含種植密度設計、植被配置與植被養護。種植密度設計采用大行距內密植的方法,既可以得到密集植被,又能夠保證植物所需資源充足。植被配置一般分為行狀與群狀,行狀特點是空間利用率高、植物生長均衡、便于管理;群狀特點則是抗病蟲害能力強,但后期需要人工間伐。植被養護主要是指為植被持續生長提供良好環境,包括灌溉、施肥、松土、修剪和防病蟲害等內容。

3.2 野生動物保護

野生動物保護措施應貫徹高速公路工程建設的整個階段,以公路設計階段的保護措施為主,以公路施工與運營階段的管理教育方法為輔。遵循“最大程度保護和恢復,最小程度破壞”的原則。

在設計階段,公路設計方應該綜合考慮經濟效益與環境效益的關系,盡量繞過野生動物棲息地與遷徙路徑。例如大廣高速黃河大橋工程花費1年時間調研優化路線,顯著減小對黃河濕地鳥類自然保護區的影響;云南小磨高速公路通過繞線11公里,避開了西雙版納自然保護區等。設置動物通道也是設計階段的主要保護手段。不同地域的野生動物種類與習性,動物通道的類型、尺寸、位置、維護,以及警示標志等配套設施建設都是公路設計需要考慮解決的問題。例如明哈高速公路結合當地動物的活動規律,以水源作為動物通道位置依據,并借鑒青藏鐵路經營確定動物通道尺寸與類型。

在施工階段,公路建設方應該針對施工人員開展動物保護與救助培訓教育,制定相關管理條例約束員工行為,明確崗位責任,盡量減小施工人員、設備與污染對周邊野生動物的干擾。在運營階段,公路管理方則應該建立野生動物交通事故救助機制,針對駕駛員及周邊居民開展野生動物識別與自然資源保護教育,在野生動物繁殖期或棲息地限制車流車速等。

3.3 水土保持及凈化

高速公路路域的水土流失與污染主要是由降雨徑流造成。雨水徑流會沖刷走邊坡土壤,產生大量泥沙,并侵蝕路域良田;雨水中還富含懸浮物與有機污染物,造成周邊水環境污染。水土流失與污染程度主要受到區域降水特征、地形地貌、路面與路域維護方式、車流量等因素影響。目前一般采用工程控制措施以實現水土保持與凈化目的,常見工程技術有生態護坡、穩定塘與人工濕地等。

生態護坡是指恢復生態功能的自然邊坡,或是具備水透性的人造護坡。恢復機理主要是提供生物棲息地和增加水體溶解氧,以保持周邊生物的多樣性和緩沖帶的連續性。高速公路生態護坡既要保證公路路面與邊坡的安全穩定,又要固定土壤砂石和恢復水體自凈能力,還要具備生態景觀功能。按照使用結構材料的不同,生態護坡可分自然型、半自然型和人工型三類。自然型生態護坡采用植被、干砌石或原木等柔性材料;半自然型生態護坡則在柔性材料基礎之上加入混凝土、鋼筋或高分子進行增強增韌,以提高坡面穩定性,如聯合石籠網、生態袋和廢舊輪胎,并在廢舊輪胎腔體內種植香根草;人工型生態護坡使用生態混凝土、土壤固化劑、框格砌塊等材料作地基,再鋪設地表土種植草木,生態混凝土有利于藻類和微生物附著生長,具有改善水質和景觀作用。

穩定塘是利用人造或天然池塘生態系統的自我凈化能力來處理引入污水。作用機理主要是污染物的稀釋、混凝、沉淀等物理修復;以及池塘中植物、藻類、微生物的生物修復。該技術建造運行成本低、管理維護方便、節省能耗、處理量大,適用于處理大規模污水。按照充氧情況及微生物類型劃分穩定塘。穩定塘的發展方向是通過技術改進與工藝組合,來改善塘內供氧環境、微生物濃度與底部淤泥狀況,例如一級降解動力學常數值較高的高效藻類塘;由底部污泥降解區和上部生物膜填料區構成的復合厭氧塘;采取底部分散進水且塘底鋪設過濾基質層的生物濾池等。

人工濕地主要是在一定地形下建造的,由人造填料(基質)、水生植物和微生物構成的模擬生態系統,具有天然濕地的結構與功能。作用機理是水生植物對污水中P、N等營養元素的富集吸收;透水性人造基質的過濾、吸附、混凝和氧化還原反應等作用;以及微生物對有機物的代謝分解。人工濕地具有處理效果好、建造成本低、操作運行少等優點。

4 結語

生態恢復是治理高速公路路域生態生態問題的重要途徑之一。目前我國的生態恢復應綜合技術可行性、經濟適用性與安全可靠性,結合環境工程、生態評估、材料改性和生物培育等多種學科,實施過程考慮恢復潛力評估、恢復方案確定、恢復過程監控與恢復效果評價等多個環節,以實現高速公路路域生態恢復目的。

參考文獻:

篇6

關鍵詞:米櫧天然林;強度擇伐林;物種多樣性

中圖分類號:S718

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)12016303

1引言

20世紀60年代至80年代初我國南方各林區常采用強度擇伐方式進行森林采伐,即擇伐其中粗大樹木。這種經營方式,對森林生態環境和林地持續的影響研究資料較少。

為此,試圖通過福建省南平市延平區塔前鄉石城村80年代初天然米櫧林強度擇伐跡地上開展研究,本項研究對于恢復中亞熱帶地帶性植被,保護生物多樣性,維護生態系統平衡,都具有重要的意義。

2材料與方法

2.1調查區概況

調查區位于福建省南平市延平區塔前鎮石城村(東經118°02′,北緯26°36′),屬亞熱帶海洋性季風氣候,延平區雨量豐富,全年多年年均降水量在1000.5~2093.9 mm,年均氣溫19.3℃,年均相對濕度78%,樣地前身系以米櫧為主的天然米櫧林,平均海拔高450 m左右,坡度25~35°,坡向南,母巖為花崗巖,土壤為厚度大約1m。

該群落20世紀80年代初以“拔大毛”形式擇伐,同時選擇一片地形位置相似未經干擾天然米櫧林作對照。

2.2研究方法

強度擇伐米櫧林跡地中連續設立3個20 m×20 m標準地,計1200 m2,每個標準地內劃分16個5 m×5 m小樣方,共48個。調查小樣方內喬木、灌木、草本和藤本的種類、個體數、直徑和高度,以小樣方為統計單位,分別計算種的多度、頻度、優勢度、重要值和物種多樣性指數等,本文對該群落物種多樣性進行研究。

3結果與分析

3.1米櫧天然林和強度擇伐林種類組成

根據統計(表1)天然林45科75屬108種,強度擇伐林40科62屬99種,三大類群中,蕨類植物天然林(5科5屬5種)少于強度擇伐林(6科7屬7種);裸子植物天然林僅1科1屬1種,為松科Pinaceae松屬Pinus馬尾松P.masoniana,而擇伐林1科1屬1種,為杉科Taxodiaceae杉屬Cunninghamia杉木C.lanceolata;被子植物天然林(39科69屬102種)多于人工林(33科54屬91種),其中天然林雙子植物為34科61屬89種,而強度擇伐林雙子植物為29科49屬82種,天然林單子植物為5科8屬13種、而強度擇伐林雙子植物為4科5屬9種(表1)。

3.2科、屬、種比較分析

天然林和強度擇伐林共有的科34個,僅限于天然林的科11個,僅限強度擇伐林

的科6個;天然林和強度擇伐林共有的屬45個,僅限于天然林的屬23個,僅限強度擇伐林的屬10個;天然林和強度擇伐林共有的種77個,僅限于天然林的種33個,僅限強度擇伐林的種10個,天然林超過6種以上的科6個,占該群落總科數的13.3%,3~5種的科8個,占該群落總科數17.7%,1~2種的科31個,占群落科數69%;而強度擇伐林超過6種以上的科4個,占群落總科數10%,3~5種的科8個,占群落總科數20%,1~2種的科28個,占該群落總科數70%。

這說明天然林和強度擇伐林共有科屬種較多(表2),各科含種數目的比例基本相等。

3.3物種多樣性比較

(1)喬木層物種多樣性從表3可看出,米櫧天然林喬木層第一亞層至第三亞層物種多樣性指數(Dsh)呈梯度增高,分別為1.28、1.39、3.68;從均勻度(Jsh)上看,從第一亞層至第三亞層亦呈增加趨勢,分別為0.52、0.73、0.78;而生態優勢度(C)正與物種多樣性指數(Dsh)和均勻度(Jsh)相反,從第一亞層至第三亞層呈遞減趨勢,分別為0.49、0.45、0.22。

這反映出喬木第一亞層優勢種明顯,而第三亞層物種多樣性高。另從標準地調查資料可以看到,天然林喬木第三亞層枯立木最多,表明這一層不但物種多樣性高,各個體間對資源的競爭也最為激烈。而強度擇伐林喬木于天然林第三亞層,分別為0.78、0.83、0.28。

(2)灌木層物種多樣性指數(Dsh)、均勻度(Jsh)、生態優勢度(C)米櫧天然林灌木層,雖然種類和個體多于強度擇伐林,但二者多樣性指數基本相等(表3),天然林分別為4.46、0.84、0.05,強度擇伐林分e為4.51、0.76、0.06。

(3)草本層物種多樣性指數(Dsh)、均勻度(Jsh)、生態優勢度(C) 米櫧天然林草本層種類和個體少于強度擇伐林,而多樣性指數天然林高于強度擇伐林(表2),天然林分別為3.71、0.86、0.04,強度擇伐林分別為2.21、0.65、0.04。

(4)層間物種多樣性指數(Dsh)、均勻度(Jsh)、生態優勢度(C)層間植物種類和個體數二者近相等,而物種多樣性和均勻度天然林高于強度擇伐林(表3),天然林分別為4.36、0.69、0.09,強度擇伐林分別為2.77、0.56、0.23。表3中:

Dsh=∑Pilog2Pi;

Jsh=logN-1/N∑nilogni/logN-1/N[α(S-β)logα+β(α+1)log(α+1)];

C=∑Mi(Mi-1)/[M(M-1)]。

式中N為所有種的個體總數、Pi為第i種個體總數中出現的概率、Ni為第i個種的個體數、S為總種樹、α=(N-β)/S、β為N被S整除后的余數,M為取樣中所有植物的重要值總數、Mi為S個種中i種的重要值百分率。

4結語

通過設置臨時標準地對福建省南平市延平區塔前鄉石城村天然米櫧林強度擇伐后20多年生米櫧群落進行群落組成和物種多樣性的研究。

結果表明:米櫧天然林喬木層第一亞層至第三亞層物種多樣性指數(Dsh)和均勻度(Jsh)呈現梯度增高,而生態優勢度(C)正與此相反呈遞減趨勢。

天然米櫧林科屬種數較強度擇伐林為多;它們的共有科、共有屬和共有種較多,分e為34個科、45個屬和77個種;強度擇伐林喬木層層次分化不太明顯,僅一層,該層物種多樣性指數接近于天然林第三亞層,其它層次物種多樣性指數天然林都高于強度擇伐林。

通過以上分析,從中說明強度擇伐屬于中等干擾。

參考文獻:

[1]

張光富,郭傳友. 恢復生態學研究歷史[J]. 安徽師范大學學報(自然科學版),2000,(23)4:395~398.

[2]陳利頂,傅伯杰.干擾的類型、特征及其生態學意義[J].生態學報,2000(4):.

[3]章家恩,徐琪. 恢復生態學研究的一些基本問題探討[J]. 應用生態學報, 1999,10 (1):109~113.

[4]宋永昌,張紳,王獻溥,等.浙江泰順縣烏巖嶺常綠闊葉林的群落分析[J].植物生態學和地植物學叢刊,1982,6(1):14~35.

[5]余作岳、彭少麟主編.熱帶亞熱帶退化生態系統植被恢復生態學研究[M].廣州:廣東科學技術出版社,1996:1~35.

[6]任海,彭少麟. 恢復生態學導論[M]. 北京:科學出版社,2001:14~35.

[7]彭少麟. 恢復生態學與植被重建[J]. 生態科學, 1996,15(2):30-31.

[8]馬克平.生物群落多樣性的測度方法.生物多樣性研究的原理與方法[M].北京:中國科學技術出版社,1994:141~165.

[9]徐化成.景觀生態學[M].北京:中國林業出版社,1996:72~75.

[10]焦居仁. 生態修復的要點與思考[J].中國水土保持, 2003(2).

[11]王剛,趙松嶺,張鵬云,等. 關于生態位定義的探討及生態位重疊計測公式改進的研究[J].生態學報,1984(2).

[12]包維楷,劉照光,劉慶. 生態恢復重建研究與發展現狀及存在的主要問題[J].世界科技研究與發展, 2001(1).

[13]章家恩,徐琪. 恢復生態學研究的一些基本問題探討[J].應用生態學報, 1999(1).

篇7

關鍵詞:生態整治; 生態治河

1 引言

大山陂河位于深圳市坪山新區坪山街道境內,為湯坑水的一級支流、坪山河的二級支流。大山陂河發源于卦神山,上游已建有礦山水庫和大山陂水庫,現狀的大山陂河河道,起自大山陂水庫主壩壩腳,經坪環村后在坪葵公路大橋附近(坪山公園)匯入湯坑水后注入坪山河干流。該區域近幾年來經濟發展迅速,特別是工業的發展,帶來經濟高速增長和人口的急速膨脹,與此同時也帶來了河道水環境質量的下降。在經濟發展過程中,推山平地,擠占河道用地,水土流失,導致河床堵塞,加之河道年久失修,阻水建筑物較多,導致河道斷面越來越小,流水不暢。

隨著大運會的主辦權花落深圳,各項基礎設施建設已陸續進行。大運會在大山陂河上游設有分會場館,因此該工程實施的意義不再局限于本身水環境的改善,更關乎深圳向世界展示面貌的問題。

同時,隨著經濟的發展,人們對水環境的要求也越來越高,但現狀河道基本為排污通道,與人們的要求相差甚遠,現狀該段河道及其周圍環境“臟、亂、差”現象也與上游正在修建的大會運場館優美環境格格不入,亟需治理。另外,隨著河道治理理念的發展,城市河道不僅需要起到防洪排澇的作用,同時需要給人們提供休憩平臺,給人們以親水空間,因此,生態、景觀河道為人們所渴望,也是河道現代水利的發展方向和目標。

2 河道現狀

大山陂河位于深圳市龍崗區坪山街道坪環村內,由南向北流,流經坪環工業區、坪環學校、大萬世居,最后在坪葵公路大橋附近(坪山公園)匯入湯坑水后再注入坪山河干流。河道上游為自然風景區,兩岸土地閑置,自然風貌較好,現該區域已被規劃為深圳2011年世界大學生運動會坪山分會場管(籃球場)區,目前正按新的規劃改造開發;河道中上游段穿過坪壞工業區,兩岸均為工業廠房區,兩岸空間較小;河道中下游為自然河段,兩岸為居民生活區,自然風貌保留較好,兩岸有一定的釋放空間。

大山陂河屬山區性河流,上游建有礦山水庫和大山陂水庫,攔蓄了上游洪水,對減少中下游的洪水災害起到了一定的作用。現有的大山陂河老河道,寬5~10m,深2~4m,除中游470m(1+083.0~1+553.0)的河段已整治過外,其余均為天然河道,河道彎曲多變,寬窄不一,河岸參差不齊,局部崩塌,完全處于自然狀態;古老的大山古陂已破敗不堪,陂前填埋物已高過陂頂;已整治過的河段嚴重渠化,均為矩形斷面,漿砌石擋墻結構,經現場查勘,玉泉橋~橫坪公路橋(1+083~1+195)段河道擋墻已破損局部坍塌,已不能再正常使用,1+195.0~1+553.0段河道擋墻結構保留較完整,現狀質量較好,能繼續使用,但不滿足生態景觀要求。整條河道河底淤積嚴重,部分河段斷面過小,無法滿足50年一遇行洪能力的要求。

3 整治思路

大山陂河生態整治按照以下思路及內容進行治理:

1) 截污治污—通過布設沿河截污管,減少入河污染量,削減河道外在污染源,減少入河污水,為河道恢復生態打下扎實的基礎。

2)建擋水構筑物補水—通過新建滾水壩,保留原水陂等措施,形成河道景觀水體,滿足河道生態基本的基流要求;充分利用大山陂水庫的有利條件,通過補水增容等措施,增大河道水環境容量,提高河道納污能力,加強河道水體交換。

3)水質凈化—避免景觀水體出現富營養化問題,達到景觀用水要求,滿足市民近水、親水要求。

4)生態河治理—在滿足河道防洪功能的基礎上,對河道形態及河床護岸進行修復治理,加強河道與周圍地下水環境、土壤的水體交換,營造水生動植物多樣性生存空間,加強河道自凈能力,維持河道生態的動態平衡。

5)景觀綠化—構筑豐富的濱河區活動空間,完善河流的服務功能,建立人工綠地生態系統、自然植被生態系統、觀光生態系統以及調和型生態系統,提高環境質量,構筑全市基本的生態系統,保障城市整體生態環境穩定。

本次河道的綜合整治通過防洪治理、生態護岸、水質凈化及景觀綠化等工程措施及相應的管理手段,實現河道“水清、面潔、岸綠、景美”的目標,恢復河道的生態功能,創建優美的濱水空間。

4 整治方案

4.1堤線布置

從該段河道現狀的形態來分析,該段具有天然河道的特征,彎曲自然,具有淺灘、深潭的結構。因此,從現代生態治河理念出發,應按照滿足近自然河道生態修復的要求,尊重河道的自然形態,恢復河道生境。本次堤線布置在滿足河道防洪標準的前提下,盡量維持原有河道自然形態,保留現有河堤走向,保持河道的曲線美觀。兩岸堤防的總長度約為3.7km。

4.2堤岸防護

大山陂河大部分河段(0+000~0+944,1+544~1+815)為斜坡式堤岸形式,其中下部坡面高程(景觀水位以下)臨水側受水浸泡時間長、水位漲落、波浪的侵蝕作用強烈,發生機率頻繁,考慮生態護坡做法,宜采用拋石、仿木樁、生態工程袋、蜂巢格網石籠等。本次設計采用仿木樁、蜂巢格網石籠、拋石的護腳形式,并在背側設置防滲反濾層,抵抗水流沖刷,增加地基承載力,減小地基變形和滑動,有效防止堤內滲水攜帶土粒而造成土堤出現孔穴現象,危害堤防安全。而且同時可形成適合生物生存的棲息空間,并可與周邊景觀植物相互配合,相互輝映,相得益彰,逐步形成河流健康的生態系統。

上部坡面受水力沖刷機率相對較小,同時也是沿河景觀的重要組成部分,人流大部分在該部分參與。因此該邊坡上可采用生物措施與工程措施相結合的防護方法進行。在坡面利用生態工程袋結合生態景觀培植的喬木、灌木和草皮形成多層次景觀,并起到固土、規避、美化及滯留坡面雨水顆粒垃圾作用。

4.3污水治理

要使大山陂河實現水清岸綠的目標,成為市民濱水觀賞景觀的生態休閑場所,必須對流入河道的污水實施沿河截污,消除污染,改善河道內水質。

本次河道整治中的污水治理主要是結合兩岸截污管的布設,在截污管未沿河道兩岸邊布置的河段設置雨、污水收集管及檢查井,將遺留污水及部分初期雨水收集后接入截污干管內,盡量避免兩岸污水排入河道內,并在河道內種植水生植物,采用生物措施對河道內的殘留污水進行處 理,以凈化河道水質。

4.4生態綠化

根據河流現狀情況,運用以人為本、人與自然和諧相處的理念,恢復生態系統,形成河流生物廊道,營造人與自然和諧共處的河流生態景觀。河流是典型的具有自然生態系統的區域,保護河流生態系統,恢復生物多樣性,使河流成為城市中一個具有自然結構,符合大地肌理的自然生態系統,并留取必要的保護土地,使其減少不必要的破壞;以人為本思想,建立人與自然和諧相處的環境。在保護河流生態系統的前提下,在人可到達的岸邊,建設一定的適宜人類一定活動的場所,讓人在不破壞河流自然生態系統的前提下,充分享受美好的河流生態景觀。

在大山陂古陂附近,規劃一處濕地公園,分為水生植物區、水陂跌水區和生態休閑區三大區塊進行設計,通過完整的游覽路線把各個景區組成一個有序的濕地系統和游覽系統。植物配置在現狀基礎上再因地制宜地增植適當的鄉土植物。形成空間開敞,植物景觀豐富,具有濕地特色的景觀生態園。

河道左岸空地規劃一處生態休閑公園,包括入口廣場、戲水廣場、籃球場、休息亭、親水平臺、花架走廊、運動器械、走道鋪地、下河階梯、汀步等。保留現狀完好成型的荔枝樹,增加樹種,以達到對現狀最少的破壞。設計以戲水廣場為中心點,交通系統清晰可見。由于和大運會緊密相連,因此在該區域設置部分運動設施,給附近居民在休閑散步的同時還可以鍛煉身體。建設良好生態環境,創造城市綠色生活,還居民以健康,推動城市生活質量的持續改善。?

5結語

本工程既屬于社會公益性建設項目,同時也是深圳世界大學生運會的基礎設施之一,工程實施后,可進一步降低當地的洪澇損失,改善河道水環境質量以及提升沿岸人民生活質量,在進行河流生態功能修復的同時,也可創造出與周圍環境相協調的美麗的河流景觀,將在大運期間以全新的面貌展現在世界各國人民的眼前,有助于提升深圳在世人心目中的形象和地位。

參考文獻

[1] 王雪, 田濤, 楊建英, 吳敬東, 段淑懷。城市河道生態治理綜述【J] 。中國水土保持科學,2008.10,6(5):106-111

篇8

關鍵字:生態系統; 公路建設; 分析

Abstract: economic development needs of the auxiliary traffic construction, traffic construction also will greatly promote national economic development. In the traffic construction force of increasing year by year, but also affects the perimeter of the ecological environment and landscape distribution, some areas of the ecological system in the highway construction and use produced during change. In this paper, the different regions of the natural environment and highway construction condition analysis, respectively, according to different characteristics of natural environment put forward reasonable measures to protect the ecological system.

Keyword: ecological system; Highway construction; analysis

中圖分類號:S891+.5文獻標識碼:A 文章編號:

生態環境時人類生存的基礎,良好的生態系統不僅可以凈化空氣水質、調節氣溫,還能降低噪音污染、防震減災。隨著我國經濟的高速發展和基礎設施的不斷完善,生態環境破壞已經成為一個不可忽視的重大問題。而生態環境與公路建設尤其是高速公路建設又有著越來越緊密的聯系,隨著我國高速公路的大規模建設,對周邊生態環境和景觀結構造成了極大地影響,植被退化、水土流失、環境污染加重等問題日趨嚴重。可見對公路建設尤其是高速公路建設與周邊生態系統變化的科學分析尤為重要。

山區公路建設與生態系統保護

隨著我國新時期對西部地區交通建設的進一步加強,西部地區正迎來公路建設的新。而我國西部地區多為山區(山地、丘陵和地形崎嶇的高原),生態環境脆弱,以往的山區公路建設已經引起生態系統的退化,加之短時期內大規模公路建設,必定引起生態環境退化,進而引發大量環境問題。為保護我國西部山區生態環境,必須對公路建設周邊的生態系統特征深入研究分析,并對生態承載力度科學評估,為在建及處于營運期的公路周邊生態環境保護提供科學依據,并為擬建公路的規劃、設計和周邊生態系統的養護措施提供一定的依據和參考。

山區公路建設對生態系統的影響

周邊植被面積及密度明顯減少;

動物棲息地減少,動植物物種減少,生態平衡遭到破壞;

水土流失,可種植土壤面積減少;

破壞原有自然景觀及歷史遺跡;

施工過程中產生的廢水、廢氣、廢渣對周邊空氣及水質造成污染;

施工過程中的噪音影響動植物生長。

山區公路建設對生態系統的影響產生的原因及應對辦法

1、未深入分析建設公路周邊生態環境特點及生態承載力情況。應在建設前期對周邊生態系統特點及生態承載力進行科學分析,以調整公路建設及營運的各項指標;

2、對公路建設周邊生態環境保護沒有足夠的重視,存在“先破壞,后治理”的思想。要知道脆弱的生態環境一旦受到破壞,就很難恢復,山區生態系統更是應該防范在先,時時治理。

3、對公路建設區域周邊生態環境沒有統一科學的保護措施。應明確建設公路路段生態環境及區域生物種群情況,嚴格根據當地實際情況及公路建設統一保護措施對周邊生態環境進行保護和治理;

4、建設期為對相應的生態系統維護措施有效執行。要加強建設期間施工人員和管理人員對相應生態系統保護措施的有效執行,確保周邊生態環境不因執行錯誤和執行漏洞遭到影響;

5、生態保護技術工藝落后、單一。應研發和引進有效的生態環境防護技術和工藝,確保不做無用功。同時注重生態保護的地域性,采用適合當地生態環境的綠化方式,選用相應的植物,而不是“整齊劃一”地進行簡單生態保護。

荒漠區公路建設及生態系統保護

我國荒漠面積最大的省區是新疆。新疆生態結構單一、生態環境脆弱,加之新疆荒漠類型錯綜復雜、病害多,使其相比其他地區更易受公路建設的影響而遭到破壞。對以新疆為主的荒漠區公路建設周邊的生態系統研究和保護具有極為重大的意義。

(一)荒漠區環境特點及公路建設特點

1、荒漠區氣候干旱、土地貧瘠、植被單一且分布稀疏,生態系統結構單一、環境穩定性差,極易受到公路建設的影響而出現環境退化、生態系統失調等問題,且反過來會影響公路的長期、安全營運,引發滑坡、泥石流和山洪等公路交通地質災害。

2、荒漠區公路建設環境特點

(1)公路建設領域生態環境脆弱,植被稀疏,在公路周邊開展生態恢復和生態建設難度高;

(2)荒漠區域公路建設缺乏水資源,難以供應公路建設過程所需水量,公路建設在缺水情況下艱苦進行,產生的塵土反過來又對環境造成污染;

(3)荒漠地區土質類型多而復雜,公路建設需要針對性地解決不同土質對應的路基問題;

(4)公路養護任務和環境保護任務艱巨。

(二)荒漠區公路建設對生態系統的影響

使荒漠區原本不高的植被覆蓋率降低;

造成大氣污染;

使水質、土質發生改變;

水土流失、邊坡穩定性差;

更易引發災害;

影響荒漠區動植物物種分布和生存環境,破壞地區生態平衡。

(三)荒漠區公路建設對生態系統的影響產生的原因及應對辦法

1、公路建設過程中需要砍伐樹木、縮減草地面積、破壞植被和景觀結構,對周邊生態環境產生不利影響。在公路建設過程中應盡量避免占用草地、砍伐樹木等破壞綠色植被的方式。同時鑒于荒漠區野生動物分布少、珍稀物種種類相對多的特點,在建設途中應根據不同動物特點和生活習性設置野生動物保護區,并在保護區周邊設置警示牌、減速標志、安排專人負責巡查監督;

2、公路建設過程中將丘陵等地區路基挖成人工地形,破壞原有自然地形,從而引發水土流失、泥石流等問題。建設過程中不要輕易挖動原有土壤,避開災害易發區;

3、公路建設環境保護制度不健全、工作人員環保意識淡薄。應制定荒漠區公路建設的生態環境保護制度,加強對施工人員的環保宣傳和教育,使其對公路建設中的環保問題的重要性有清醒的認識。

高寒草原公路建設及生態系統保護

青藏高原是我國主要的畜牧業基地之一,也是我國主要的高寒草原分布地。近年來,由于人類缺乏科學性的濫用資源,致使青藏高原的環境不斷惡化,甚至使原來產草量很高的高寒草甸退化為毫無經濟價值和生態價值的“黑土灘”。而人類的這些危害性的行為中公路建設是對其影響最大的。以高寒草原地區公路建設為切入點,對生態環境的保護采取一定措施,是改善和保護高寒草原地區生態系統的有效方法。

(一)高寒草原地區生態系統狀況

高寒草原地區在公路建設前的地上地下生物量分布情況是地下生物量大、地上生物量小,而進行人工植被恢復的生物分布量是地下生物分布量遠低于原先地下生物分布量、地上生物量又遠遠高于天然環境下的地上生物分布量。顯然,經人工恢復后的植被遠不及天然植被分布合理、狀態穩定,也就是說,即使人工對路周生態環境進行恢復,還是遠遠不能使其恢復到以前的生態效果。還有一方面也能說明人工恢復生態環境效果差,原先天然狀態下的高寒草原物種群落主要是青藏苔草、高山蒿草等多種群的優質、穩定植被,而經人工進行生態恢復后的植被種群只有少量的上述植被,大多植被知識雜草和毒草,這種恢復后的生態環境不僅生物種群質量低,而且構成的生態系統并不穩定,更易受人類活動及外部的影響,隨時都有退化的可能。

(二)高寒草原公路建設地區生態環境的保護與治理

1、提高對高寒草原生態保護的認識

作為我國一種珍稀資源,高寒草原對我國環境及資源影響甚大。它的退化和失衡應引起我國社會尤其是公路建設界地高度警醒,應該認識到高寒草原生態系統一旦失去平衡,是很難恢復的。

2、盡量減少公路建設過程的生態破壞面積

要吸取以往公路建設教訓,在施工過程中避開植被密度大的地區,并在挖動土壤是嚴格控制挖動規模,不可隨意亂挖、亂取。

3、有效利用施工中挖動的天然植被

將施工工程中挖取的天然植被移植到邊坡等環境擾動區域,同時做好植被養護工作,時擾動區的環境盡快得到改善,早日恢復。

4、加強公路建設生態保護的過程管控

應不斷加強公路建設中生態保護的環節和質量把控,進一步落實生態環境的保護和改善工作。

參考文獻:

[1] 趙艷納.高速公路路域生態景觀恢復技術研究[D].長安大學,2009.

[2] 呂鑫,李玉梅.植被護坡的設計選擇[J].黑龍江科技信息,2012,(12):278-278.

[3] 朱明榮 .論高速公路邊坡植被防護工程存在的問題及建議[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(31).

篇9

1 概念和內涵

1.1 海洋生態補償

海洋具有整體性、流動性等特點,這些特點決定了海洋生態環境破壞或者海洋生態建設都具有很強的外部性。即:一片海域的環境資源破壞會損害周邊海域環境和經濟利益,生態破壞的后果需要由周邊海域分擔;另一方面,一片海域的生態環境的保護和建設可以增加周邊海域的環境和經濟利益,生態環境建設者無法獨自享有生態保護和建設的成果。在海洋環境資源利用和保護方面,類似的外部性普遍存在,并導致環境和經濟利益關系的扭曲,增加了海洋生態保護的困難,損害了利益相關者之間的和諧。海洋管理同樣需要建立海洋生態補償機制來調整相關利益關系。從政策角度,可以把海洋生態補償定義為:“以促進海洋環境保護和資源開發協調發展,實現海洋可持續開發利用為目的,運用政府和市場手段激勵海洋環境資源保護行為,調節海洋環境資源利益相關者之間利益關系的公共制度”。

1.2 生態系統方法

生態系統方法是一種以科學為基礎保護和管理自然資源的全面方式,是一個按照生態學原理和可持續發展的原則,對生態系統管理進行思考和制定行動計劃的框架。在研究或實踐中,生態系統方法被賦予多種不同的定義。《生物多樣性公約》認為,生態系統方法是土地、水和生物資源綜合管理的戰略,是促進它們的保護和可持續利用的一種公平的、科學的方法,這種方法能重視生物組織結構、有機體的基本過程、功能及其與環境的相互作用等多方面。在海洋管理領域,美國海洋和大氣管理局(NOAA)則認為,生態系統方法為海洋和海岸帶管理決策提供了一個綜合框架,與傳統的基于單個物種或者單一問題的分散管理不同,運用生態系統方法的海洋管理綜合考慮了相關的生態、環境、經濟、社會等多方面因素,特別是影響海洋資源利用的人類因素。

1992年里約熱內盧地球峰會上,生態系統方法被作為生物多樣性保護的基礎概念正式被提出,并在生物多樣性公約(CBD)和世界自然保護聯盟(IUCN)等組織的積極倡導和推動下,迅速成為研究和管理實踐的熱門。海洋為實施生態系統方法提供了比陸地更多的機會,生態系統方法在海洋管理中,特別是在海洋漁業管理中,得到了更多重視。美國、加拿大、澳大利亞和歐盟等國家均在各自的海洋政策中明確提出實施生態系統方法,運用生態系統方法已經成為海洋管理未來發展的大趨勢。

2 在生態系統方法框架下構建海洋生態補償運行機制

2.1 構建生態補償機制是實施生態系統方法的要求

2000年《生物多樣性公約》締約國大會上提出了實施生態系統方法的12條原則,其中的4條原則與生態補償直接相關:

(1)生態系統管理者必須認真考慮和分析管理行動對周邊生態系統的實際和潛在影響。這條原則強調應充分認識資源開發利用的外部性問題,即實施生態補償的緣由。

(2)應在經濟背景下理解并管理生態系統,包括a、減少不利于生物多樣性保護的市場扭曲現象;b、運用獎勵措施,促進生物多樣性保護和可持續利用;c、盡量使生態系統的成本和生態效益內部化。這條原則明確表達了采取必要手段糾正因外部性導致的利益關系扭曲,促進資源可持續利用的生態補償思想。

(3)管理決策應該考慮所有利益相關者的選擇,特別是當地的居民和社區的權利應該被公平和公正的考慮。此原則涉及了補償主體和補償對象范圍界定問題,無論補償主體還是補償對象都是利益相關者。

(4)在適當的空間范圍上實施生態系統方法,其地域范圍應反映生態特征而不是行政范圍,通常包括從流域到海域的廣闊地域。這條原則為界定補償主體和補償對象的空間范圍提供了參考。

從這4條原則可以明確的看出,實施生態系統方法要求運用生態補償手段。

2.2 構建海洋生態補償機制需解決的基本問題

構建生態補償機制需要解決三個基本問題:一是界定生態補償主體和補償對象,二是選擇補償途徑,三是確定補償標準。構建海洋生態補償機制同樣需要解決三個基本問題。

2.2.1 補償主體和補償對象的界定

補償主體和補償對象的界定是生態補償機制的基礎,是要解答誰補償誰的問題。其基本思路是分析某一海洋開發或保護活動如何改變了生態系統服務功能,找出其利益相關者;補償主體和補償對象都是利益相關者,補償主體包括破壞生態系統服務功能的群體和分享因他人的貢獻而增加的生態系統服務功能的群體;補償對象則包括原本享有的生態系統服務功能受到損害的群體以及對恢復和提高生態系統服務功能價值有貢獻的群體。

生態系統服務功能的分類有很多種不同的體系。“我國近海海洋綜合調查與評價專項”課題“海洋生態系統服務功能及其價值評估”研究中把海洋生態系統服務功能分成了食品生產、原料生產、氧氣提供、基因資源提供、氣候調節、廢棄物處理、生物控制、干擾調節、休閑娛樂、文化用途、科研價值、初級生產、營養物質循環和物種多樣性維持等14類,并提出了計算各類功能的方法,可以據此分析海洋生態系統服務功能變化對利益相關者的影響,進而根據他們的利益增損關系界定補償主體和補

償對象。特別要強調的是,由于海洋資源本身具有的整體性和流動性特點,利益相關者的范圍可能很廣,從制定易操作的生態補償政策的角度出發,需要把利益相關者限定在實施生態系統方法的地域范圍之內。

2.2.2 補償途徑的選擇

補償途徑指的是實現生態補償的手段,通常包括財政轉移支付、政策傾斜、環境資源稅費、智力型投入、項目實施等。選擇補償途徑應結合海洋資源開發活動的具體形式、補償主體和補償對象的特點等,并確保補償效果具備持續性。上述補償途徑都曾在陸地生態補償實踐中得到應用,也完全可用于海洋生態補償。海洋生態補償中,應主要考慮選用財政轉移支付和環境資源稅費兩種途徑。

2.2.3 補償標準的制定

補償標準是實現生態補償的依據,制定補償標準是要找出能被補償主體和補償對象共同認可的補償額度,以達到改善或恢復生態服務功能,有效矯正生態環境保護相關的環境和經濟利益分配關系。各種補償方式都涉及到補償標準問題,其中,討論較多的是資金形式的補償標準。

理論上,補償標準應根據生態系統服務功能的市場價值來制定,但由于生態系統服務功能的量化方法本身不成熟,而且量化的結果通常是天文數字,所以,其研究結果無法直接用于相關政策制定和實踐。已有生態補償理論研究和實踐中,補償標準通常用機會成本法、恢復成本法等方法計算,海洋生態補償標準的制定也可以參考這些方法。現有海洋方面的收費政策、陸地生態補償實踐也為制定海洋生態補償提供了參考。

由于生態補償標準涉及到當地經濟發展水平、文化背景、人們的意識等多方面,采用理論方法計算的補償標準在實踐中往往難被接受。實際上,通過補償主體和補償對象雙方“討價還價”達成協議的補償標準要比根據理論價值估算確定的補償標準更加可行。

3 構建渤海生態補償機制的初步設想

渤海海域是目前我國污染最為嚴重的海區,面臨嚴峻的生態環境問題。最近幾十年,渤海受污染的海域總面積持續增加,特別是海水質量劣于三類水質的海域面積增長較快。渤海生態系統也退化嚴重,近幾年的監控結果顯示,渤海的生態監控區生態系統均處于亞健康或者不健康狀態。海洋環境惡化及其引發的環境災害嚴重危害了海洋產業的發展。實踐表明,傳統的海洋管理模式不能勝任渤海管理,無法有效解決渤海所面臨的種種生態環境問題,因此,實施生態系統方法管理渤海被提上議事日程。基于生態系統的渤海管理是一個對渤海及其沿岸區域,并涉及入渤海河流流域的綜合管理,影響渤海生態環境的人類活動是其管理核心。如前所述,實施生態系統方法的海洋管理中生態補償不可或缺。針對影響渤海生態環境的主要人類活動及造成的主要問題,提出生態補償運行機制建設的初步設想。

3.1 陸源污染物

大量的陸源污染物排放入渤海并累積是導致渤海水質惡化的最主要原因。渤海陸源污染物主要來源分三類,一是對海直接排污口,每年通過各類排污口直接排入渤海的污水高達40億t左右,占入渤海陸源污染物的20%~30%;二是入渤海河流,以河流為載體的陸源污染物是渤海主要的污染物來源,其比例占50%以上;三是村鎮和農地地表徑流,這類污染物主要是氮和磷,占入渤海氮和磷總量的4%~10%。

為減少陸源污染物人海,除了運用傳統的嚴格執法監察、污染物排放總量控制等手段之外,還應運用生態補償,用經濟激勵機制,鼓勵減少污染物排放行為。針對向海洋排放污染物,我國建立了“排污收費制度”,《中華人民共和國海洋環境保護法》第十一條規定:“直接向海洋排放污染物的單位和個人,必須按照國家規定繳納排污費”;《中華人民共和國水污染防治法》第十五條規定:“企業事業單位向水體排放污染物的,按照國家規定繳納排污費;超過國家或者地方規定的污染物排放標準的,按照國家規定繳納超標準排污費”。從實施情況看,由于排污費價格偏低,該制度的激勵力度不足,對限制和減少污染物排放的作用有限。建議對現有“排污收費制度”進行改革,提高收費標準,突出生態補償的內涵,建立以排污單位為補償主體,地方政府作為人充當補償對象的生態補償機制。

3.2 海洋生態用水

海洋生態用水是為滿足海洋特別是河口生態系統正常的生態過程和生態功能所需要的入海淡水。近幾十年來,由于入渤海生態用水減少,渤海鹽度的空間結構發生了根本性的變化,導致渤海自然系統發生較大變化,對魚類、蝦類的洄游產卵、育幼等產生嚴重的負面影響。入海生態用水減少已成為導致渤海生態系統健康狀態惡化的重要原因之一。

入渤海河流流域地處干旱、半干旱地區,水資源本身短缺,要求流域減少取水量以增加入海生態水量,勢必要對流域原有的生產生活造成一定的負面影響,在枯水期,這種影響尤其明顯。渤海對入海生態水量的需求與流域生產生活用水(主要是農業用水)需求之間就形成了一對矛盾,必須在流域發展農業和其它產業和放流人海之間做出戰略選擇。在決策用作增加生態流量之后,就需要研究生態補償制度,特別對流域在枯水期增加生態流量應給予補償。應在海陸統籌的方針指導下,研究增加人海生態水量的生態補償標準和實施規劃,建立流域和海域、內地和沿海之間的用水生態補償機制。

3.3 濕地圍墾和圍海造地

以海水養殖為目的的濕地圍墾和以城市建設為目的的圍海造地導致海岸帶濕地大面積喪失。據不完全統計,截至到2003年,渤海累計圍海面積高達3000平方千米,修建海堤近2 600 km。濱海城市建設和工業園區建設推動圍海造地的速度進一步加快,僅曹妃甸圍海造地一期工程圍填海面積就達11.95平方千米,天津濱海新區建設預計圍填海面積超過200平方千米。圍墾和圍海造地對發展沿海地區經濟有一定貢獻,但也不可避免的造成了海洋污染、物種生境喪失和海洋生物多樣性的降低,存在一定危害。

為控制濕地圍墾,山東省在2007年出臺了“退漁還濕”的生態補償政策,該政策對于減少濕地圍墾,保護和修復海岸濕地有積極意義,值得在環渤海地區推廣。此外,建立自然保護區也是保護濕地的有效手段。保護區一旦建立,依照相關條例,區內原有的捕撈、養殖等經營性用海活動將受到限制,當地居民的利益將不同程度受到影響。從保護區管理現狀看,由于缺乏新的就業渠道,當地居民違規在保護區內開展養殖和捕撈活動的現象并不鮮見。為緩解這對矛盾,應該建立生態補償制度,對放棄保護區內海域經營活動的居民給予補償,其補償途徑以政府幫助就業轉移為首選。

圍海造地是完全改變海域自然屬性的用海方式,國家對一般的填海型項目收取海域使用金。從實踐情況看,收取海域使用金標準往往很低,與所填海域本身的生態系統服務功能價值相差甚遠,不利于控制圍填海。海域使用金是國家作為所有人出租海域使用權,向承租人收取的租金,不屬于生態補償金。應專門針對圍海造地建立生態補償機制,這一生態補償機制中,用海單位是補償主體,地方政府充當補償對象,補償途徑以資金補償為主,補償標準可參照圍海造地區域同期用于商業開發的土地價格。

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關鍵詞:河流生態修復評價;經濟可行性;指標體系;層次分析法;賈魯河

中圖分類號:X522 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1683(2013)04-0056-06

河流生態系統是生物圈物質循環的重要通道,具有調節氣候、改善生態環境以及維護生物多樣性等眾多功能[1]。近百年來,人們利用現代工程技術手段,對河流進行了大規模的開發利用,興建了大量工程設施,改變了河流的地貌學特征和水文特征,從而極大地改變了河流自然演進的方向,對河流生態系統造成脅迫。同時日益增多的工業廢水和生活污水未經完善處理便排入河流,致使河流生態環境惡化、生態系統穩定性降低[2],主要表現為水體中的養分、水體的化學性質、水文特性和河流生態系統動力學特性發生改變,因此對原水生生態系統和原物種造成的巨大壓力[3]。從20世紀50年代開始,西方發達國家逐步把重點從對河流開發利用轉向對河流的保護。到了80年代,對河流生態系統進行綜合修復已經成為發達國家公認的先進治河理念,諸如河流類型評估(RS)[4]、美國快速生物監測協議(RBPs)[5]、澳大利亞溪流狀況指數(ISC)[6]、英國河流棲息地調查方法(RHS)[7]等多種研究方法的出現。

就我國現階段而言,研究河流生態修復評價關鍵技術對于指導和推動河湖生態系統保護與修復規劃工作意義重大[8]。例如在河南省 ,近年來河流生態系統的惡化嚴重制約了社會經濟的可持續發展,甚至危及人類自身的安全。本文結合河南省社會經濟實際狀況對河流生態修復評價方法進行研究,為河流生態修復評價研究提供科學的依據

1 河流生態修復評價研究思路

對國內外河流生態修復評價研究成果[9-10]進行深入分析后發現,目前人們側重于河流生態修復基礎理論的研究和對河流生態系統自然環境因素的分析,而缺乏考慮河流周邊社會因素和對生態修復經濟可行性的探討。

河流生態修復需要與經濟發展相適應,使經濟發展與環境改善能夠并行可持續發展。因此,河流生態修復評價的應用不僅應該著眼于當地河流生態系統的退化以及河流水質、水文狀況的惡化,還應該綜合社會經濟發展現狀的分析。基于現有研究存在的問題,本文重點分析社會經濟因素對河流生態修復評價的影響,構建兼顧河流經濟可行性和生態修復必要性的河流生態修復評價指標體系,采用專家評判法和層次分析法(AHP法)對所選指標進行權重賦值,并運用模糊綜合評判方法將不同尺度的復雜信息進行綜合分析,確定河流生態修復指數,討論河流生態修復評價數值等級的劃分,完成多因素多目標的河流生態修復評價。河流生態修復評價的基本流程見圖1。

2 河流生態修復評價方法

20世紀80年代初,我國著名學者馬世駿、王如松(1981)提出了“社會-經濟-自然復合生態系統”的理論,與自然生態系統理論的區別在于充分重視人類活動對于自然生態系統的能動性。“社會-經濟-自然復合生態系統理論”中指出不應孤立地研究自然資源環境退化的問題,而是應該把人類社會的進步和經濟的發展與自然環境的退化統一聯系起來,在確定社會經濟發展的速度和規模的同時必須考慮自然生態系統的承載力。在研究河流生態系統退化和河流生態修復時,應首先對河流自然環境狀況進行評價,以判斷河流生態系統是否退化,是否退化到不得不修復的程度;然后對河流周邊城市社會發展狀況進行評價,以判斷其是否具有足夠的經濟能力去支撐河流生態修復的過程。若河流生態系統狀況未惡化到一定程度,就沒有必要對其進行生態修復;若河流生態系統退化程度嚴重,但河流周邊社會經濟發展狀況較差,沒有能力支撐修復費用,也無法對河流進行生態修復。因此,應在河流生態系統退化嚴重且社會經濟發展程度較高的區域開展生態修復,即進行河流生態修復需要滿足修復必要性和經濟可行性兩個先決條件。

本文針對受損河流生態系統缺乏基礎資料的現狀,提出以河流生態系統退化狀況為參照系統,構建定量的修復標準作為河流生態修復的期望目標,并選擇層次分析法(AHP法)作為河流生態修復的評估方法。層次分析法具有所需定量數據少,易于計算,可解決多目標、多層次、多準則的決策問題等特性,其本質在于對復雜系統進行分析和綜合評價,對評價的元素進行數學化分析[11]。運用AHP法對河流生態修復進行評估時,首先分析表征河流生態系統主要特征的因素以及經濟可行性評價分析因素,建立遞級層次結構;其次通過兩兩比較因素的相對重要性,構造上層對下層相關因素的判斷矩陣;在滿足一致性檢驗的基礎上,進行總體因素的排序,確定每個因子的權重系數;最后確定評價標準,采用綜合指數法或模糊綜合評判方法進行相關計算,從而構成基于修復必要性評價和經濟可行性評價分析的河流生態修復評價指標體系。

2.1 指標因子的篩選

參考國內外關于河流生態環境的評估指標[12-15]和現有關于經濟可行性評價的研究成果[16-17],結合河南省河流現有特征,從生態修復必要性評價和社會經濟可行性評價兩方面選取共12個指標來構建河流生態修復的指標體系,分為目標層、因素層、指標層3個層次結構。

河流生態系統受人類活動的干擾而功能受損,修復必要性評價實質上是分析河流生態系統的退化程度。由于河流生態系統囊括的范圍較廣,在分析河流生態系統退化的時候,需要綜合考慮河流的生境因素、水文水質因素,且不能僅僅局限于河流水質的惡化,需要更進一步的分析水質惡化造成的河流生態結構的變化、河流基本功能的喪失等等。選用河流生境狀況和環境評價指標作為河流生態系統修復必要性的兩類評價指標。

經濟可行性評價主要表征經濟因素對于河流生態的驅動作用,反映生態脆弱地區存在的“越污染越貧困,越貧困越污染”的河流利用困局。研究經濟可行性評價的目的在于了解河流生態修復的綜合效益和合理程度。分析研究區域內經濟發展與河流生態的關系時,既不能一味地追求經濟發展而忽略河流生態的惡化,又不能一味地追求河流生態恢復而弱化經濟利益的滿足。因此,在經濟可行性評價中選用社會狀況指標和經濟狀況指標來進行相關的評價。

河流生態修復評價的具體指標及其釋義見表1。

由表2可得,在所有評價指標中,絕對權重值最大的5個指標依次為單位GDP用水量、水質平均污染指數、水資源開發利用率、水功能區水質達標率、污水處理率,是河流生態修復評價指標體系中的關鍵指標。既包括修復必要性評價指標,又包括經濟可行性評價指標,表明修復必要性評價與經濟可行性評價的同等重要。對比因素層與目標層之間的相對權重值,可以分析出社會經濟狀況指標的重要性。

2.3 指標評價基準

評價基準以河流生態系統功能以及完善程度作為原型來確定,并參考國際標準及水質監測數據,部分指標參照國內相關研究文獻。評價基準分為優、良、中、差4個級別。

為了避免不同物理意義和不同量綱的輸入變量不能平等使用,采用了模糊綜合評判模型,將指標數值由有量綱的表達式變換為無量綱的表達式。在模糊綜合評判時,需要建立隸屬函數,使模糊評價因子明晰化,不同質的數據歸一化。根據河流生態修復評價指標的篩選,隸屬函數分2類:

鄭州段和賈魯河周口段作為評價對象開展實例應用分析。賈魯河是淮河流域的一條重要支流,發源于新密市,流經鄭州市、開封市,最終在周口市匯入沙潁河,全長2558 km,至今已有2000多年歷史。河流周邊城鎮居民眾多,是眾多城市賴以生計的河流。賈魯河流經鄭州市和周口市的市區,對當地的經濟發展起到重要作用。賈魯河鄭州段從賈魯河源頭處到中牟陳橋斷面,有金水河、熊耳河等鄭州市內重要河流匯入,接納鄭州、滎陽、新密、中牟等縣市的污水,水質均為Ⅴ類或Ⅳ類水水質標準;賈魯河周口段是從扶溝擺渡口斷面到賈魯河匯入沙潁河處,接納尉氏、扶溝、西華等縣市的污水,橫穿眾多居民聚集區,水質均為劣Ⅴ類。賈魯河是沙潁河的主要污染源之一,河流生態系統退化程度較為嚴重,被列為“十二五”重點治理河流,因此,急需對賈魯河沿境的生態退化狀況的修復必要性以及周邊城市進行生態修復的經濟可行性進行評價研究。

3.2 數據收集

結合實地調查、專家咨詢等方法,同時參考水利、規劃等部門對于河流的定位,確定各指標的數值,見表5。

由表6可以得出,按照本文擬定的生態修復評價指標體系和評價模型,計算出賈魯河鄭州段與周口段的生態修復綜合評價等級都是“中”,即河流水質一般,能夠在一定程度上保障河流生態系統的基本功能;河流周邊社會經濟發展在一定程度上可以維持部分河流生態系統的修復。但分別分析修復必要性評價和經濟可行性評價的評價值,賈魯河鄭州段河流生態修復綜合評價數值較低,是因為河流生態系統退化嚴重、沿河水質惡化,但鄭州市社會經濟發展程度較高,能夠負擔一定程度的河流生態修復措施;而賈魯河周口段生態修復綜合評價數值較低,卻是由于生態系統退化和經濟發展滯后兩方面共同造成的,即在河流生態系統退化程度嚴重的同時,城市社會經濟發展也較為滯后。以修復必要性評價而言,賈魯河鄭州段與周口段重要性相當;但以經濟可行性而言,賈魯河周口段明顯距鄭州段有一定的差距。因此,在進行河流生態修復時,賈魯河鄭州段要比賈魯河周口段更有優勢。

4 結語

河流是人類賴以生存的水環境,河流生態修復的目的是使河流生態系統恢復健康狀態。本文在考慮河流生境因素、環境因素、社會因素以及經濟因素的基礎上,從修復必要性評價與經濟可行性評價兩方面出發構建河流生態修復評價指標體系,并運用一定的數學方法計算出河流生態修復綜合評價指數。不過,基于基礎數據缺乏的現狀,從可操作性的角度考慮,本文選取的指標未詳細涉及河流生態系統中動植物及微生物等因素,導致指標體系仍不夠詳盡,有待進一步深入與完善。

參考文獻:

[1] 耿雷華,劉恒,鐘華平.健康河流的評價指標和評價標準[J].水利學報,2006,37(3):253-258.

[2] 柳新偉,周厚誠,李萍,等.生態系統穩定性定義剖析[J].生態學報,2004,24(11):2635-2640.

[3] 錢正英,陳家琦,馮杰,等.人與河流和諧發展[J].河海大學學報(自然科學版),2006,34(1):1-5.

[4] Brierley G,Fryirs K.River Styles,A Geomorphic Approach to Catchment Characterization in Plications for River Rehabilitation in Bega Catchment,New South Wales,Australia[J].Environmental Management,2000,25(6):661-679.

[5] Melissa Parsons,Martin T,Richard N,et al.Review of Physical River Assessment Methods:A Biological Perspective[M].Canberra:University of Canberra and Commonwealth of Australia,2000,11-17.

[6] Parsons M,Thoms M.C,Norris R.H.Development of a Standardized Approach to River Habitat Assessment in Australia[J].Environment Monitoring and Assessment,2004,98:109-130.

[7] Raven P.J,Holmes NTH,Naura M,et al.Using River Habitat Survey for Environmental Assessment and Catchment Planing in the UK[J].Hydrobiologia,2000,422/423:359-367.

[8] 朱黨生,張建永,李揚,等.水生態保護與修復規劃關鍵技術[J].水資源保護,2011,27(5):59-63.

[9] 董哲仁.國外河流健康評估技術[J].水利水電技術,2005,36(11)15-19.

[10] 任海,彭少麟,陸宏芳.退化生態系統恢復與恢復生態學[J].生態學報,2004,24(8),1756-1764.

[11] 馬世駿,王如松.社會經濟自然復合生態系統[J].生態學報,1984,01(4):1-9.

[12] 藍伯雄,程佳惠,陳秉正.管理數學-運籌學[M].北京:清華大學出版社,2000:376-379.

[13] 胡孟春,張永春,唐曉燕,等.城市河道近自然修復評價體系與方法及其在鎮江古運河的應用[J].應用基礎與工程科學學報,2010,18(2),187-196.

[14] 張晶,董哲仁,孫東亞,等.河流健康全指標體系的模糊數學評價方法[J].水利水電技術,2010,42(12),16-21.

[15] 朱偉,夏霆,姜謀余,等.城市河流水環境綜合評價方法探討[J].水科學進展,2007,18(5),736-744.

[16] 蔡楠,楊揚,方建德,等.基于層次分析法的城市河流生態修復評估[J].長江流域資源與環境,2010,19(9),1092-1098.

[17] 許爾琪,張紅旗.中國生態脆弱區土地可持續利用評價研究水[J].中國農業資源與區劃,2012,33(3),1-6.