生態修復的概念范文

導語：如何才能寫好一篇生態修復的概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[論文摘要]開展生態修復研究與實踐，應理清環境、生態、環境生態、生態恢復、生態建設、生態工程等與之相關的一些概念及科學內涵，避免概念上的混亂。我國的生態工程與國外的環境生態修復和生態恢復有較大差別，將生態學應用于農林水等生產領域，是我國生態工程研究與實踐的突出特點。流域生態修復是今后生態修復的發展方向，水土保持工程是建設項目生態修復的主體;當前亟待開展生態修復機理、生態修復潛力、生態修復指標體系等方面的研究。

在人與自然和諧相處，人口、資源和環境協調發展戰略思指導下，水利部提出了“加強封育保護，充分發揮生態自我修能力，加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態修復試點啟動后，各地因地制宜，采取措施，加配套，積極開展封山禁牧、輪封輪牧，努力探索和總結生態修的技術和經驗。生態修復已為水土保持工作者所熟知，但其學涵義及有關問題尚待明確和研究?，F對生態修復的若干關概念、理論及有關問題作一討論，以期達到拋磚引玉之目的。

1　生態修復相關的重要概念和理論

1.1　環境與生態

廣義上講，環境是人以外的一切事物的總和，如現代人居環境即為廣義的環境概念;狹義上講，環境是影響有機體生長、發展和生存的外界物理條件的總和。生態系統簡稱生態，是有生命的主體(包括人類)與無生命的客體的總和。研究有機生命體與無機環境關系的科學稱為生態學，研究生命體以外的無機環境的科學稱為環境學。生態修復的研究與實踐離不開環境學和生態學，而后者尤為重要。

1.2　生態環境與環境生態

生態包括環境，“生態環境”的說法是不科學和難以理解的，可以牽強地理解為與生命體最密切相關的環境。我國所謂的生態環境實際就是生態，準確地講“生態環境建設”應為“生態建設”[1]。生態修復是對生態系統的修復，故不能稱為生態環境修復。

環境雖然是無機的，但完全從無機角度理解環境是不完整的。特別是自然環境，本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況，只有應用生態學原理研究、認識和理解環境，才能更有效地解決環境問題，這就是環境生態學。環境生態作為概念不易理解，但環境生態學無疑是科學的，他對生態修復理論和技術的形成起到了直接的推動作用。

1.3　干擾與生態演替

自然界發生的大大小小的事件，如火災、水災、泥石流、蟲害、大風、人類活動等，改變著生態系統的結構與功能，這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對穩定的生態系統發生變化，舊的環境和物種破壞了，新的環境和物種又會產生，并在一定時間內維持其相對穩定。在沒有嚴重干擾的情況下，自然生態系統會定向地、有秩序地由一個階段發展到另一個階段，這稱為生態內因演替。演替的結果，最終會出現一個相當穩定的生態系統狀態，這稱為頂極穩定狀態。每一演替階段有其特定生物群落特征，頂極穩定狀態的群落稱為頂極群落。干擾常使生態系統受損并改變，稱為外因演替。生態系統正常演替總是從低級向高級發展，而干擾使演替進程發生變化，嚴重時，如人類大規模活動，則使生態系統向相反方向演替，這稱為逆序演替。生態修復就是使擾生態系統的逆序演替轉向正常演替[2]。

1.4　生態穩態與生態閾值

生態系統不是絕對平衡的，而是永恒地發生著演替，舊的平衡打破了，新的平衡就會產生，當演替到頂極狀態時，在很長時間內將處于相對穩定狀態，即穩態。生態系統動態平衡中的穩定狀態，稱為生態穩態。穩態生態有相當強的自我調控能力，在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化，但只是量變;當干擾嚴重并超過其調控能力時，系統將發生質變、崩潰，而走向逆序演替，甚至不可逆演替。穩態生態抵抗干擾的自我調節能力的限度稱為生態閾值[2]。只有研究生態穩態和生態閾值，才能確定修復生態系統的類型、區域、難易程度、時間周期，并確定合理的修復指標。

1.5　人與自然共生理論

人與自然共生和和諧相處，是人類對“自然改造論”深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分，不是其對立面，脫離生態規律的自然改造，損害了自然生態系統，必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎之上。F.Vester基于共生現象的研究，總結了人類系統與生物系統之間生物控制的8條規律。據此研究，生態學家提出了以最小能量輸入和最小物質消耗以保證生態系統自我調節和恢復能力的生態設計原則。這也是生態修復規劃設計的指導思想。

2　國外的環境生態修復與生態恢復

修復的本意是對錯誤和缺陷進行糾正的作用或過程，修復最早從污染環境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復到原初狀態的過程。環境生態修復起源于環境修復，生態恢復又受環境生態修復的影響。

2.1　環境修復與環境生物修復

環境修復是對被污染的環境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態。早期的環境修復主要采用工程技術手段，以后采用物理和化學手段。1972年美國嘗試采用微生物生命代謝活動降解管線泄漏造成的汽油污染，1989年對Exxon Val-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進行修復(阿拉斯加研究計劃)，從而出現了環境微生物修復技術，后來出現了環境植物修復技術，最終形成了環境生物修復技術。環境生物修復被定義為利用生物生命代謝活動降解被污染環境的污染物，并使之無毒化和無害化。

2.2　環境生態修復

20世紀60年代，美國生態學家H.T.Odum提出生態工程概念，受此啟發，歐洲一些國家嘗試應用研究，并形成所謂“生態工程工藝技術”，實際屬于清潔生產的范疇。隨著生態學與環境生態學的發展，90年代美、德等國家提出通過生態系統自組織和自調節能力來修復污染環境的概念，并通過選擇特殊植物和微生物，人工輔助建造生態系統來降解污染物，這一技術被稱為環境生態修復技術。由于生態系統的復雜性，該技術至今還不成熟，國外的環境生態修復也只是對輕度污染陸地的環境修復，最典型的事例就是通過濕地自調節能力防治污染。這與我國的生態自我修復有很大差別。

2.3　生態恢復

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關鍵詞生態環境可持續發展環境修復

文章編號1008-5807（2011）02-153-01

隨著地球上人口的劇增和工農業生產的迅速發展，特別是工業革命以來，人類對自然資源需求水平不斷提高，生產強度日益加大，有毒、有害廢氣物質不斷的輸入環境，遠遠超過了環境的自凈能力而導致環境污染日益嚴重。為了解決人類面臨的這個重大問題，對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛，許多技術已相當成熟并被廣泛應用。

對于污染土壤及地下水的之力來說，由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復周期長等區別與大氣和地表水體污染的特點，其修復問題已成為環境科學研究日益活躍的領域，同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復和化學修復領域進行了有益探索，形成了一些實用技術，但這些修復方法往往會破壞場地結構、造成二次污染，對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應用。為此，近年來，人們在污染環境的物理修復、化學修復甚至生物修復取得一定成功的基礎上，進一步提出了生態修復的理念，并對其概念、內涵、原理、產業化途徑等進行了理論上的探索和實踐上應用的探索，試圖以生態學的原理和方法，在污染環境的修復和治理過程中實現人與自然的和諧發展，從而達到可持續發展。

一、生物修復—生態修復的基礎

生物修復是對污染環境實施修復、之力的最為重要的技術之一，是正在發展中的技術，是生態修復的基礎。

目前被廣泛認同的生物修復定義，是指微生物催化降解有機污染物，從而修復被污染環境或消除環境中的污染物的一個受控或自發進行的過程，這是狹義的定義。

除了微生物修復外，植物修復、動物修復乃至酶學修復等方式的出現，賦予了生物修復更廣泛的內涵，即生物修復是指利用細菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物，甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機污染物的毒性，改變重金屬的活性或在環境中結合態，通過改變污染物的化學或物理特性二影響其在環境中的遷移、轉化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復技術仍是微生物修復。

二、物理與化學修復—生態修復的構成要素

從修復原理來看，物理修復與化學修復是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環境要素，根據污染物的理性性質，通過機械分離、蒸發、點解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學反應，使環境中污染物被清除或轉化為無害物質。通常，為了節省環境治理的成本，物理修復或化學修復往作為生物修復的前處理階段，近年來根式作為生態修復的構成要素。無論是環境要素或生態因子，還是工程措施，對于修復生物的生命活動來說，是非常重要的影響要素。若將它們有機的結合起來，使環境條件和生態因子在有利于生物生活的同時，也有利于污染物的去除或轉化，將極大地提高生物修復或植物修復的效率，這一點對于生態修復來說是至關重要的。

物理與化學修復措施與生物修復的結合，是生態修復必不可少的構成要素，其利用的是否直接關系到生態修復的有效性和成敗。在實際的修復過程中，把物理修復、化學修復措施更好地與生物修復結合起來，才能形成有效的生態修復技術。

三、植物修復—生態修復的基本形式

植物修復這一概念大約是1980年代前期提出來的，其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環境中多余的重金屬。

目前，植物修復這一技術已經涵蓋了污染環境治理的各個方面，如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內空氣的凈化；池塘中水生植物通過對氮、磷等營養物質的利用而對富營養化水體的凈化；污染土壤及水體中無機污染物的去除及有機污染物的講解等。

在污染環境治理中，從形式上來看，似乎主要是植物在起作用，但實際上植物修復過程中，往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學因素（這些因素可以部分人為調控）等在共同起作用。因而，總的來說，植物修復幾乎包括了生態修復的所有機制，是生態修復的基本形式。

利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se，放射性核素如Cs、Sr、Ur，多環芳徑，石油，化學農藥，有機氯溶劑如TCE，廢棄炸藥如TNT等的修復研究均有報道。

四、污染環境修復標準—生態修復評判基礎

污染環境修復標準是指唄技術和法規所確定、確立的環境清潔水平，通過生態修復或利用各種清潔技術手段，使環境中污染物的濃度降低到對人體健康和生態系統不構成威脅的、技術和法規可接受的水平。

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【關鍵詞】生態水利工程；概念；設計原則

0.前言

水利工程作為一項綜合性工程，其修建主要目的是為了開發使用水資源及消除水害。根據服務對象將水利工程進行劃分，水利工程主要存在目的有防洪、農田、水力、港口與航道、排水與供水、環境及海圖圍墾等工程，即集發電、灌溉、供水和防洪為一體綜合工程項目。修建水利工程需對魚道、水閘、渡槽、渠道、堤、壩、進水口和溢洪道等建筑物進行修建來實現既定目標，而水利工程的修建在給人們生活帶來利益的同時，也不可避免存在諸多不利影響，對生態環境造成不同程度的損害。因此，設計水利工程時務必要統籌兼顧環境、社會、經濟等因素，保持水利工程建設與生態環境的平衡，以可持續發展觀為導向，引進生態水利工程概念，探究生態水利工程設計原則，促進人與自然和諧共處。

1.生態水利工程的概念

隨著生態環境被人們日益重視，生態學概念已被逐步引用到各行各業。生態水利工程作為一門正在發展探索新學科，它是在水利工程學科基礎上發展，主要探究的是水利工程建設在合理利用水資源和滿足人們各類需求前提下，統籌兼顧生態健康及可持續發展，并以結合生態學理論、原理和技術方法來確保生態、經濟、社會效益的和諧共存。[1]生態水利工程大體包括四個內容：（1）生態水利工程在開發水利途中，要首先考慮生態系統，以不影響當地生態環境為導向，將水利工程結合到當地生態系統里，將水利工程看作生態系統中不可或缺重要部分；（2）由于傳統水利工程在建設途中，會嚴重影響著當地生態環境，基于此生態水利工程建設在進行時，要防止建設途中對生態環境的相關影響；（3）在生態水利工程施工完畢并投入運行后，要按照當地生態規律調節控制水資源，避免強制性打破原有生態規律現象發生，這要求生態水利工程運行不僅要滿足實際情況，還需綜合考慮當地的生態規律以及水利資源的調配方法；（4）在選擇生態水利工程建設地址時，要將對生態系統的影響大小放在首要地位，選址選在對生態系統有著較小影響作用的地方，如此一來就可減少建設途中和今后生態水利工程在運行時對生態系統影響程度。

2.生態水利工程的設計原則

2.1安全、經濟性原則

生態水利工程作為綜合性、復雜性工程，治理河流時，要在符合水文學、工程學規律基礎上，確保工程建設耐久、安全和穩定。建設生態水利工程要以設計規范為標準，嚴格遵守，保證工程能抵抗侵蝕、冰凍、干旱、洪水等災害。[2]對生態水利工程進行設計時，要以河流斷面為設計依據，并統籌兼顧河流泥沙沖刷能力和運輸能力，探索河流變化中規律特征，確保生態水利工程耐久和持續性。因無法事前把握生態演替過程，工程設計具備風險性，故而設計要遵守風險最小、利益最大設計原理，利用經濟工具分析生態水利工程，以檢測和評估生態系統為基礎，結合河流生態體系自復能力，設計投入最少，產出最大技術方法。

2.2河流環境多元化原則

河流中存在不同類型植物與動物，只有保障河流環境多元化才能確保生物維持多樣化。生態環境多樣化不僅包含河流形狀，還包括土壤情況。河流的生態系統主要由氣、水相結合，具備縱向滲透性和橫向生物多樣性，而水陸與水氣間密切關系組成了生態環境系統，因河流系統的異質性，使得水文脈沖、水質、水深、水溫、流速和流量處在不斷變化中。[3]又因河床材料的異質性，使得生態環境具備多樣性特點，進而河流周圍生物群落在朝著多樣化方向不斷發展。而科學技術發展的突飛猛進，擴大了水利工程建設規模，大規模河流治理工程，導致河流走向了渠道化、非連續化、單一化發展道路，生物群落種類在日益減少，河流生態系統在逐步退化?；谶@種情況，生態水利工程要將生物維持多樣化看作設計原則，并在設計途中，保護河流原有多樣化物種和生態環境，降低河流渠道化、非連續性特征，確保生物群落生存環境良好。

2.3生態系統修復原則

河流在與周圍鄉村、城市、森林、田地構成生態系統的同時，自身也為河流生態體系?；谶@種背景，河流是生物生存重要場所，河流生態系統不僅包括生物系統和水文系統，還包含人造工程設施系統等。河流始發地到終點站所有地帶地下水和地表水構成了水文系統，水文系統與生物系統一起構成河流自然生態系統。此外，人類活動和人類工程設施會對水域生態系統造成一定影響，一旦水域生態體系遭到危害，就需整合性探究各類影響因素，在充分利用河流自身修復能力、整個水域修復能力基礎上，清晰掌握生態系統中各要素特點，根據要素間共同作用來歸納河流系統綜合修復方案。

2.4生態系統自我恢復原則

生態系統自我恢復力主要表現在適應生態發展上，即為適應生態環境，在生態環境選擇中存活物種，尋找能促進其生存的能源條件和生存環境。根據生態系統自我恢復力，自然界在選擇適應生態發展物種基礎上，構建合適生態體系。對此，生態水利工程設計要有效控制河流，結合生態理念，以自然觀念為導向，促進河流其自我修復力的充分發揮，確保人與自然和諧共處，并根據建設地址實際狀況，參照河流自然、美學價值來制定設計方案。具體設計中，要以大尺度景觀作為基礎，避免短時期、小尺度景觀，大尺度對河流自我修復有著重要影響，而小尺度景觀對河流自我修復不利。[4]景觀整體性要求著眼于生態系統結構與功能，掌握不同生態體系各要素間作用，來提出整體性、綜合性修復河流生態系統設計方案。

2.5反饋調整原則

設計生態水利工程雖在結構上與河流生態系統相統一來確保生態系統可持續發展，但具體執行中，卻不可一味按照既定目標來執行，要根據自身特性來不斷發展。河流生態在修復中難免會遭受人類干擾，對此可采取監控技術，監控生態變量，促進生態走向良好發展方向。因生態、社會系統在時間和空間上都存在不確定，且生態系統不僅會受到自然系統影響，還會受到人類系統影響，生態水利工程設計發生轉變成為了必然，要求采取反饋調整方法，按照既定流程來設計。 生態水利工程建設中監測要貫穿始終，成為工作開展基礎，并按照完整歷史數據和監測資料來有效評價，追蹤河流生態結構與功能，預測發展方向。評價中可采取參數比較方法，可通過比較河流初期狀況，或其他條件類似生態水利工程，來得出評價結果。

綜上所述，隨著人們對環境保護的日益重視，生態理念被融入到了各行各業。由于傳統水利工程建設重點放在了人類生活便利上，忽視了對生態環境的負面影響。對此，生態水利工程概念的提出成為了必然，它轉變了傳統水利工程設計理念，在水利工程建設中融入了生態學原理，講究的是人與自然的和諧發展，并以可持續發展觀為導向，制定生態水利工程設計原則。

【參考文獻】

[1]賈振周，崔方方，王宇英，楊冰.淺論生態水利工程的基本設計原則[J].中國科技財富，2011，（24）：71-71.

[2]武慶玲，劉春秀.生態水利工程設計初探[J].輕工設計，2011，（06）：123-123.

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關鍵詞：生態修復水土保持生態建設概念作用

中圖分類號：S891+.5文獻標識碼：A 文章編號：

生態修復是指依靠生態系統的自組織和自調控能力的單獨作用，或是與人工調控能力的復合作用，使受損的生態系統恢復到相對健康的狀態。水土保持生態修復是生態修復的一種類型，是指在特定的土壤侵蝕地區,依靠生態系統本身的組織和調控或與人工調控能力的復合作用，使部分或完全受損的生態系統恢復到相對健康的狀態。以促進植被恢復，保持水土，改善生態環境，實現自然生態系統的良性循環。

一、水土保持生態修復的概念

水利部生態修復規劃給出的定義是: 水土保持生態修復是指在水土流失區, 通過一定的人工輔助措施, 促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發揮, 促進植被的持續生長和演替, 保護和改善受損生態系統的功能, 加快水土流失防治的步伐, 建立和維系與自然條件相適應、經濟社會可持續發展相協調并良性發展的生態系統。

二、生態修復在水土保持生態建設中的作用

1、增強了農民的生態意識, 提高了人們對生態修復的認識水平

各地在水土保持生態修復上不斷提高認識, 積極探索生態修復的技術與方法。在政府的大力宣傳和積極引導下, 大多數農牧民逐漸接受了這一新的理念, 認為生態自我修復是一項讓土地休養生息的好辦法, 是人類實現持續發展的正確選擇, 參與封禁治理的積極性很高。陜北農民給“信天游”填了新歌詞: “山坡上栽樹崖畔畔上青, 羊羔羔養在家門中; 草棵棵賽過糧苗苗, 禁牧帶來好光景。”這些都是對封山禁牧、生態自我修復發自肺腑的贊譽。2000 年和2003 年國務院先后下發的關于進行農村稅費改革試點工作的通知, 要求組織農村群眾投工, 必須嚴格執行村內“一事一議”投勞制度,凡是群眾不愿意投勞的不得強迫。這方面云南省在“長治”工程建設中取得了很好的效果, 提高了農民投資的積極性,90%以上的群眾愿意投勞開展國家水土保持重點工程建設,為做好新時期水土保持生態修復工作奠定了基礎。

2、實施生態修復產生了顯著的效果

（1）植被覆蓋率大幅度提高

據調查, 各地在實施水土保持生態修復措施之后植被覆蓋率迅速增加。陜西省吳旗縣封禁4 年, 林草覆蓋率提高了31 個百分點。福建省永泰縣封育治理后, 植物種類增加了近3 成, 森林覆蓋率由2. 3%增加到43. 3%。內蒙古鄂托克前旗、烏審旗毛烏素沙地的植被覆蓋率由10%提高到40%～50%。1995 年, 廣東省在全國第一個實現了綠化達標, 植被覆蓋率普遍提高30%～50%。江西省興國縣曾是一片“紅色沙漠”,如今堅持實行了封禁治理, 突出了預防保護措施, 收到了明顯效果, 目前全縣林草覆蓋率達74%。過去河床以年均4～6 cm 的速度在淤積抬高, 如今以5～7 cm 的速度在降低, 減輕了洪水災害, 改善了農業生產條件和生態環境, 促進了經濟和社會全面發展。生態修復之所以帶來如此巨大的變化, 是因為封育保護解除了生態系統所承受的超負荷壓力,系統自我組織和調控作用增強, 區域林草植被種類和數量必然增多, 水土流失程度自然減輕。

（2）保土減沙效益明顯

20 世紀80 年代中期至90 年代中期, 正是我國水土保持工作全面加強的時期, 水土流失綜合治理在局部地區特別是水蝕區成效是顯著的。截止2001 年底, 全國累計水土流失綜合治理面積81. 5 萬km2, 水土保持設施每年攔蓄泥沙能力15 億t, 增加蓄水能力250 億m 3, 減少入黃河泥沙3 億t。與第一次遙感調查成果進行初步比較表明, 不僅水土流失總面積減少, 而且保土減沙效益也有顯著的提高。如“三北”地區的防護林面積由1 113 萬km2( 1997 年) 增加到3 873. 5萬hm2 后, 防護受益面積可達17 936 萬hm2, 防護區提高農作物產量10%, 提高牧草產量20%以上, 土壤侵蝕模數可降至500 t/ ( km2·a) 。

（3）蓄水保水、分洪抗旱能力增強

生態系統的蓄水保水功能是由地上植被和土壤共同作

用而實現的。實驗證明, 在有林地區, 日降雨量30 mm 無出水; 日降雨量55～100 mm, 3 天后才見細水流出。年降雨量1 200 mm時, 有林地區水分損失量僅50 mm , 而同樣環境條件的無林地區可達600 mm, 0. 07 hm2 林地比無林地至少能多蓄水20 m3。生態系統的蓄水保水能力主要表現是在雨季能蓄水、分洪, 在旱季則能抗御干旱。水土保持生態修復措施能大面積增加植被, 恢復生態系統的功能, 同時也增加了下墊面的蓄水保水的能力。據黃河水利委員會研究, 黃土高原現有水土保持工程年減少入黃徑流10 億m 3, 規劃中的黃土高原淤地壩建設工程每年將減少入黃水資源量40～50億m 3, 單就確保黃河不斷流來說, 它是不利的影響, 但從滿足整個流域經濟社會發展的需求來分析, 它所減少的這部分水量是水土保持工程區經濟社會發展、人民生產生活和生態建設所必需的, 因此是功而不是過。

（4）改善地區或流域的小氣候

在有林地區, 日間約有35%～75%的太陽輻射被林冠攔截吸收, 20%～ 25%被樹冠葉面反射回大氣中, 僅有5%～40%射入林中。綠色植物中森林能防風, 植物蒸騰可保持空氣的濕度, 林木可以調節溫度, 從而可以改變局部地區小氣候。如江西省修水縣河橋溝小流域在實施生態修復工程進行封禁后, 山變綠了, 水變清了, 植物群落良性發展, 許多動物重歸故里。四川省巴中市堅持10 年封山禁牧、禁砍禁伐,林草茂盛, 山清水秀, 人居環境十分優美。在連續3 年遭受罕見大旱的情況下, 封育保護仍然發揮了很大的作用, 草原生態惡化的勢頭得到有效遏制, 部分地方再現了綠草如茵、風吹草低、藍天碧野的秀美景色。

（5）生態修復在治水保土的同時, 也促進了地方經濟的發展

實施生態修復過程中, 各地采取了一系列配套的對策和措施, 改善了農業生產條件, 調整了農村經濟結構, 發展了鄉村工業和旅游業, 顯著地促進了地方經濟的發展。生態修復使我國的農業由廣種薄收、粗放經營向精耕細作、集約經營轉變。陜西省吳旗縣在實施生態修復后, 大力發展集約高效農業, 培育草、羊、杏三項優勢主導產業, 積極興辦綠色企業,與實施前相比, 國內生產總值、糧食總產量、財政收入、農民人均純收入四項主要經濟指標均翻了一番多。生態修復使我國的畜牧業由滿山遍野到處放牧、超載放牧向以水定草、以草定畜、圍欄封育、休牧輪牧、舍飼半舍飼轉變。內蒙古鄂爾多斯市實施封禁治理、舍飼養殖后, 牲畜數量較禁牧前增加8. 1%, 良種及改良種畜平均達到87%, 羊的平均個體增重2. 5 kg , 出欄率由28%提高到44%, 平均出欄時間由21 個月縮短為9 個月。大規模推行生態修復工作,在舍飼半舍飼牲畜比重達71%的情況下, 畜牧業不但沒有滑坡, 而且實現了穩步發展。封禁保護后, 原來低產的林草資源變成了高產的林草資源, 促進了生態環境改善和畜牧業穩定發展的良性互動, 為土地資源的合理開發利用和畜牧業的進一步發展奠定了堅實基礎。牧民們以水為中心建設草庫侖, 由游牧變為草場承包、定居生活, 這樣, 給大面積草場以休養生息的機會, 草場得到了保護, 農民得到了實惠, 生產和生活條件都大為改善。

水土保持生態修復是新世紀水土保持生態建設的一個重大舉措, 是保護和建設好生態環境, 實現可持續發展的必由之路。從近年來的情況看, 實施生態修復, 具有多方面的積極效應, 其治理速度快、投入少而成效大。2000 年, 國家進一步加強了水土保持生態建設, 新增水土保持治理面積4. 7 萬km2 , 建成水保治理骨干工程118 座, 是建國50 年來平均治理速度的3 倍。貴州省畢節地區封禁后, 樹木成林時間一般比人工造林成林時間節省1～2 年, 每公頃投入節省約1 500～2 000 元, 費用只是原來的近1/ 3。事實說明, 生態修復由于順應了自然規律, 充分發揮了生態的自我修復能力, 不僅加快了治理速度, 而且還可以節省大量的人力、財力和物力。

參考文獻：

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

關鍵詞： 景觀斑塊；彈性修復；海綿城市；濕地

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

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）20-0181-04

1 背景

城市景觀是自然與人力在不同條件相互作用的產物。一個城市長期生產力、繁榮度和宜居性，從根本上由城市的可持續性（承載能力）和彈性（應對能力）決定。[1]我國以農業立國，在歷史長河中，城市被良田所圍繞，對于自然災害與環境問題具有一定的防御能力。隨著經濟發展，昔日城市中的綠地斑塊如農田、濕地、林地等被各類建筑、道路、廣場等人工斑塊所代替。城市化地表斑塊變化的一個重要特征是不透水斑塊取代了透水良好的自然斑塊，自然水過程受到影響，城市環境惡化失去原有彈性，導致城市生態系統嚴重退化[2]。

過度開發使得城市景觀破碎化，許多涵養水源的綠色彈性空間相繼消失，城市綠網破壞，河流、湖泊等水體受到污染甚至斷流。如此矛盾的局面正需要城市規劃師在城市規劃中找到人與自然和諧共處的關鍵點，建設具有良好生態基礎設施系統的城市[3]，保護好城市的彈性景觀斑塊，通過綠色、藍色以及灰色廊道的連接形成生態屏障，組建城市韌性（抵抗災害的能力），從而創造彈性宜居的城市環境。

2 相關概念辨析

城市過度發展，生態環境變化，水土流失、洪澇災害等“城市病”被廣泛關注，傳統觀念中被認為是廢棄物的雨水，也被重新審視，[4]人們逐漸意識到雨水作為一種可循環資源，影響城市居民的日常生活，關系城市的生態健康狀況，塑造城市的景觀斑塊，組織城市的緩沖空間。城市綠色緩沖空間往往是城市彈性斑塊的有機構成體，反作用于城市景觀及生態系統，確保了城市的物、能平衡與資源的良性循環。（如圖1）

2.1 海綿城市與彈性景觀

海綿城市（Sponge City）是指城市能像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“韌性”與“回彈”能力，有效保護和修復城市水生態，緩解城市內澇，削減城市徑流污染負荷，涵養城市水資源，復興城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生態系統功能減少城市洪澇災害發生。西方國家對雨水的利用由來已久，形成了最佳管理實踐（Best Management Practices，簡稱BMPs）、低影響開發（Low Impact Development，簡稱LID）、水敏型城市設計（Water Sensitive Urban Design，簡稱WSUD）、綠色（雨洪）基礎設施（Green Infrastructure，簡稱GI）等措施。這些都是海綿城市（Sponge City）雨水管理的重要理論基礎。（如表1）。

彈性景觀（Resilient Landscapes）是城市中用于抵抗自然災害，維持城市生態系統穩定的重要韌性空間，強調基于人工參與的同時注重自然生態系統自我修復的能力。合理設計城市的彈性景觀斑塊，將不同功能的生態空間與雨水管理、生物棲息、公共休閑和審美需求相結合，連接城市“綠色”和“藍色”斑塊，為城市生態環境搭建起重要的生態保障屏障。城市濕地斑塊構成城市景觀，組織城市能源循環，如“海綿”一般，在應對城市生態失衡與自然災難時，為城市生物提供安全庇護港，保護生物的多樣性，保證城市景觀的穩定與持續發展。

2.2 濕地斑塊與彈性修復

濕地斑塊是城市生態系統的重要組成部分，具有城市其他生態系統不可替代的多種生態服務功能，被認為是陸地生態系統的最佳利用方式。[10]國內許多學者認為，濕地（Wetland）是陸生生態系統和水生生態系統之間的過渡帶，是一種復雜的生態系統。城市濕地（Urban Wetland）是指位于城市中，由水文、地貌、植物、動物等要素構成的，要素之間相互聯系相互作用形成的具有防洪、污水凈化和氣候調節等特定功能的一種水陸生態系統。[11-12]濕地斑塊對城市的建設貢獻主要在于連接了城市（人工斑塊）與水域（自然斑塊），形成了半自然半人工的中間過渡地帶，是重要的城市水陸樞紐與彈性緩沖空間，是城市與自然間的天然屏障，具有以下的生態學意義：

2.2.1 疏導水流，涵養水源

對于城市，濕地斑塊無疑是良好的水流“儲藏器”，隨著城市無序擴張，河渠硬化，防浪堤高筑屢見不鮮。城市給、排水不暢，下雨時地表徑流增大，形成快速排水模式，水資源難以保存。[13]城市污水處理不當，水體受到污染，濕地斑塊支離破碎，蓄水能力嚴重不足，導致城市土地河流的水源安全問題。

2.2.2 凈化水體，形成良性水網

濕地的植物，在長期自然演替過程中，對水體中的污染物有著一定的過濾、吸附和降解作用?！耙跃G養水”的生態支持模式[14]，在其自身生態承載力允許條件下，會促進水循環，形成良性水網絡。在城市生態環境中，許多濕地斑塊以及綠地斑塊被河流廊道等聯系成綠網，對城市水流起到層層凈化的作用，形成天然依水而生的緩沖空間。

2.2.3 可持續發展，形成城市綜合“海綿體”

可持續發展，需要可持續經濟，首要就是對環境的低影響開發，低成本維護，低干擾管理，讓城市可以自由的呼吸，要做到這一點最重要是城市中水的資源化，從而進行景觀的彈性組織與資源循環利用。[15]水流的循環利用帶來的是能流的循環持續，既促進了城市的物質、能量循環，又可以調節城市的自然環境。[16]

將濕地的彈性修復融入城市建設中，恢復景觀斑塊在應對城市問題中的穩定作用，從廣義的角度理解海綿城市理論，發揮城市綠河流濕地等水陸交界面對雨水的吸納、緩解作用，充分發揮城市綠地斑塊對自然災害的預防和緩解的能力，采用融、滯、消、散等措施，建設具有自然緩解、自然容納、自然重構的城市綜合“海綿體”（如圖2）。[17]

總體來說，濕地的彈性修復設計，需要城市在防御自然災難時做到以下4方面內容：

①了解水資源的重要性及在城市生態系統中扮演的角色，形成城市應對自然災害的屏障和緩沖空間；②調節城市旱澇的基礎上，加強綠地應對災害的能力；③以城市綠色空間涵養水源，從而調節城市生態，減少自然災害；④形成綠色彈性景觀斑塊，化對抗為共生，使城市生態自我修復能力提升。

3 城市的彈性景觀――濕地斑塊修復設計

3.1 研究區概況

云南滇池是城市發展中與湖爭地，導致城市生態破壞的例子。1950年-1970年隨著“圍湖造田”運動，滇池先后萎縮近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的啟動，阻斷水陸能量交流，沿湖濕地斑塊嚴重破壞，城市生態系統失穩，蓄水、凈水能力下降，自然災害頻發，昆明城市人居環境受到嚴重威脅。

研究區位于滇池湖岸東側水陸交接處，北緯24°53′11″-24°53′34″，東經102°46′4″-102°46′30″，面積約24hm2，是斗南片區城市空間與滇池水域空間最后的生態屏障。研究區全年平均降雨789.6mm，有旱、雨季之分，降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。隨著斗南片區發展，城市生活生產廢水肆意排放，導致滇池水體富營養化，維持該地區生態平衡的彈性景觀――濕地斑塊，在“造田”運動中消失殆盡，植被減少，生物生存環境受到威脅，研究區主要面臨以下城市問題（如圖3）：

①濕地退化，蓄水困難，內澇嚴重，交通受限。研究區較為平坦，在雨季后存在內澇問題，主要道路被雨水淹沒，嚴重影響區域交通。濕地斑塊退化，場地無法儲存雨水，造成二次污染。

②水體富營養，水陸交接面硬化，生態失穩。作為水陸媒介的駁岸系統有著重要的生態學作用。研究區均為水泥駁岸，阻隔水陸物質能量傳遞，造成濕地景觀斑塊彈性缺失，水體富營養化嚴重。

③水體分離，排水困難，濕地斑塊缺乏彈性。研究區水體分離，水網不聯通，不能引導排水，造成雨季水體倒灌，植被受損，動物生境破壞，濕地斑塊彈性不足，應對措施不夠，無法達到濕地生態系統的自我修復與穩定。

3.2 彈性修復設計與措施

彈性修復，即在分析場地存在的主要城市問題基礎上，運用生態設計、柔性恢復等方式進行場地各個景觀斑塊的修復和重建設計，以較低影響，增強其景觀與生態系統應對生態擾動、人類活動及自然災害時自我修復與重回穩定的能力。

通過對景觀斑塊的研究比較，依據研究區獨特的水文、地理氣候等條件，進行濕地生態系統的韌性修復，形成城市中良好的彈性景觀斑塊。尊重場地原有景觀記憶，延續場地景觀斑塊的演變脈絡，減少對場地的破壞。通過水體網絡的重構組織場地綠地斑塊的修復與更新引導場地產業的轉型達到濕地景觀斑塊的韌性修復，做到低成本修復、少管理維護和弱生態破壞，營造良性、有序的城市景觀過渡帶。柔化城市邊界，促進水陸生態系統物、能循環，形成依托于滇池周邊城市的彈性濕地景觀斑塊。（如圖4）基于對水陸交接帶濕地斑塊修復設計的研究，主要有以下幾種方式：

3.2.1 整合地形，構建濕地骨架，通過水網聯通形成彈性蓄水空間

在原有肌理基礎上，根據場地降水、污染物種類等影響因素，利用研究區原有魚塘，緩和邊形成曲線水陸界面，增加水岸邊長，創造供濕地鳥類等生物生存的小環境。增加觀賞度的同時活化了水岸，使水、陸之間的物質、能量傳遞界面增長。

梳理地形，將研究區低洼內澇地塊整理開發形成“濕地泡”，設置長淹沒區、半淹沒區域、偶爾淹沒區域，與邊界原有魚塘鏈接形成凈化網絡，恢復濕地斑塊的生態功能，創造動植物的生活生境，形成應對雨水的彈性空間。

3.2.2 軟化駁岸，路網修復，形成多級式水體凈化模式

進行水循環交流，將防浪堤岸進行適度開口，形成沿堤內流濕地泡，在防浪堤外增加立體綠化，形成水陸生態廊道，解決水泥堤岸高筑的生態隔離問題，同時也阻止雨水倒灌造成的堤頂路塌方，路網斷裂。運用廠區拆卸廢料加工形成空中景觀高架系統，為濕地恢復提供空間，借鑒海綿城市理論形成水網凈化系統，通過過濾池、氧化池、潛流濕地凈化泡、表流濕地凈化泡、末端強化池等多級式水體凈化池，形成彈性可淹沒區，收納雨水，在必要時業區轉型后的花卉大棚澆灌使用。

3.2.3 更新地塊產業，借鑒海綿城市等理論，形成水循環系統及景觀修復機制

海綿城市是關于水循環的智慧，城市濕地作為彈性景觀的重要組成部分，作為城市綠地斑塊的緩沖空間，為城市的生態健康及經濟發展做出貢獻。在研究區中依據不同條件，設置雨水的儲存裝置利用自然集水槽與大棚集水設施，從源頭留住雨水。

通過產業更新，在溫室大棚區通過立體綠化、無土栽培等技術栽植花卉、中草藥等植物。防止澆灌廢料中氮、磷等物質流入場地水系統，抬高廠區地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水與澆灌用水，應用生態、物理等水處理方法，由濕地泡凈化后排入研究區水網系統，既能夠保證水體的自然循環，又能夠最大限度的保護濕地、湖泊的水體安全。在濕地內部形成完整水循環系統，從而完成濕地斑塊的景觀修復，達到城市水陸交界帶的柔性回歸。

3.3 小結

對滇池斗南片區濕地斑塊的修復研究，通過梳理研究區存在的主要生態問題，找到濕地斑塊恢復的切入點，重構濕地斑塊水網，以海綿城市理論研究入手，形成水循環系統網絡，組織濕地斑塊的柔性恢復，為動植物生存創造條件。另一方面，將研究區融入城市環境，尊重場地記憶，促使產業轉型，把斗南片區的經濟支柱產業――花卉貿易與地塊產業銜接，形成特色鮮明集聚科研與生態旅游為一體的城市彈性斑塊，達到水陸交接面濕地與城市發展的和諧，使城市中的景觀斑塊得到彈性修復，韌性重構及景觀更新。

4 結語

城市發展對自然的掠奪造成綠地斑塊支離破碎，水生態惡化、生物生境缺失，城市失去彈性和應對災害的韌性。海綿城市理念對城市建設帶來了健康發展的契機，為僵硬的城市加入地下和地上水系統的互動[18]。城市中的彈性景觀空間、綠地斑塊等在應對自然災害時扮演著城市保衛者的角色。濕地作為城市景觀斑塊的一員，人們更應該意識到保護城市彈性空間與水環境安全的重要性與必要性。在城市彈性空間的景觀修復研究中應該站在建設廣義的“城市海綿體”水循環的角度上，對綠地斑塊進行組織與重構，尊重場地精神，保證場地內部與外部生態循環的自我穩定。

濕地斑塊是城市水岸空間的有機組成部分，提供城市中動物生存的必要環境。對城市濕地景觀斑塊的修復研究，既能對城市景觀斑塊的彈性進行重構，也能對城市的水安全、水循環和水環境進行恢復，達到城市生態系統的自我穩定與長久發展。濕地景觀是海綿城市組成的一個重要環節，斑塊間的連接性十分重要。單一的濕地僅僅是城市眾多彈性景觀斑塊中的一員，對水循環、水網絡的影響有限，需要在城市規劃與設計中考慮綠色生態斑塊、藍色水體斑塊與灰色基礎設施斑塊的連通性，通過韌性修復與設計形成統一的綜合網絡，才能使彈性斑塊在城市的資源循環及應對自然災害中達到生態效益的最大化。

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[16]潮洛蒙，李小凌，俞孔堅.城市濕地的生態功能[J].城市問題，2003（03）：9-12.

篇6

關鍵詞：水生態景觀；景觀規劃；生態修復；生態建設

水為基礎性的自然資源之一，是大地之母，生命之源，是人類賴以生存和發展不可或缺的重要物資之一，水對于我們的重要性毋庸置疑。但是，隨著現代工業的發展、城市化進程的加快與城市人口的激增，水資源大量被污染，水環境日益惡化，人們的生存環境令人堪憂。水質量的高低直接決定一個城市生活水平的優劣與生態環境的好壞。曾經以千湖之省為傲，擁有豐富水資源的湖北也未能幸免，在現代化高速發展車輪的輾壓下，水生態屢遭破壞，留下無窮后患。如何在城市發展的同時保護、修復水環境，讓城市更加清新、亮麗和舒適，城市的水更為清澈、甘甜與潤澤，人與自然更為和諧，是我們刻不容緩需要解決的課題。

隨著國家對城市水域景觀、過水區、濕地生態環境日益重視，政府、專業人士和社區公眾積極有效的參與和實施，城市過水區景觀與濕地退化進程有所減緩，使將一定程度上已毀生態予以修復成為可能。近年來，湖北省相關部門對于水生態的保護，水生態景觀的建設開始引起高度的重視。

在2012年頒布的省“十二五”規劃中關于扎實推進“兩型”社會建設的內容里，強調提出建設綠色湖北，以“三庫、三江、三湖”為重點，加強水環境綜合治理；加大退耕還林和植樹造林工作力度，構建功能完備的森林生態系統；抓好濕地生態建設，保護生物多樣性；加大石漠化治理和水土保持力度，抓好三峽庫區和南水北調中線工程水源區保護；加快建設大東湖生態水網構建工程等構想。加快建設生態文明，實現綠色增長，開展生態文明創建活動，提升全社會生態文明意識，成為“兩型”社會建設的主線之一。

如何合理有效的建立水生態景觀？如何改造以往固化而發臭的河道與過水區、修復退化的生態湖泊與濕地并設計出行之有效的生態水域景觀改良方式方法？如何根據自身環境的不同，將人與水環境、人的親水性相結合，構建更綠色的城市水景，打造和諧的人居環境，是擺在我們環藝工作者面前最現實、最緊迫的課題。

1 水生態景觀的概念

1.1 水生態景觀

水生態景觀是指水域的生態景觀設計，這里既包含了水域的生態化處理與生態復原，同時也是對于水域的一種生態保護性景觀設計，還水域一種更為自然和諧的形態，提供更多人與自然的互動空間，形成美觀、自然、生態、合理的水域生態群。具體的來說就是從資源環境保護、生態建設與修復、公共游憩利用、地區景觀形象塑造等方面深入探討過水區、湖泊、濱水景觀等建設的多元目標和內容，并在此基礎上提出以生態環境修復為導向的水景規劃目標。強調以景觀生態學原理為依據的生態修復機理和方法，確定合理的河道、湖泊等水域的濱水區、駁岸等土地利用規模、強度和方式，達到重塑自然形態水體及濱水環境的效果。運用生態景觀理念和技術，（包括水體及水環境的生態治理、濱水動植被保護和生態修復、濱水工程構筑的生態技術等方面）完成水域的多元化生態景觀設計。

多年來，隨著國民經濟的快速發展，公眾對戶外環境中水環境、濱水區等游憩空間的需求日益增長，但是經濟活動不斷擴張卻將大面積的水體污染，對人們的生活產生諸多不利影響，許多水域變成了排污渠道，而荒廢成為臭水塘。20世紀80年代，對于過水區不斷地被硬化的處理方式，由于這種生硬的設計使得原本充滿生機的水域，失去了生態喘息與自潔能力，水生態被完全破壞，流域變得污濁不堪。

當前，水生態景觀的開發利用面臨著如何適應社會經濟發展、滿足公眾需求，面對如何修復日益嚴重的環境問題，協調各部門機構的職能和利益等一系列挑戰。應該遵循客觀的自然規律建設城市水域，還水域于自然。從可持續發展的觀點看，只有做好水生態景觀建設，清澈潔凈的河流、湖泊才能成為景觀利用的對象和載體。以生態修復為導向的水生態景觀建設，必定促進水生態系統的自凈能力，營造多樣化的生物種群生存環境，實現地區生態環境修復具有重要的意義。

這種將水環境還原于自然的設計思路與方法早已在西方得到推廣，獲得了良好的效益。其中，具有代表性的是《設計結合自然》作者伊恩·麥克哈格（Ian Mcharg），他在人與自然極端對立的環境中度過童年，他的經歷促使了后期生態主義理念在其頭腦中的形成，他提出的“設計結合自然”，推動了美國的生態景觀設計，將生態學思想運用到風景園林設計中，產生了“設計尊重自然”，把風景園林設計與生態學完美地融合起來，開辟了生態化風景園林設計的科學時代，也產生了更為廣泛意義上的生態景觀設計。

其后，羅伯特·薩爾（Robert Thayer）又就“顯露自然”的視覺生態美提出了4點內容：①能幫助我們看見和關注人類在大地上留下的痕跡；②能讓復雜的自然過程可見并可理解；③能把被隱藏看不見的過程顯露出來；④能強調人與自然尚未被認識的聯系。這些針對景觀和規劃設計的新理論引起社會重視并得到了推廣。

1.2 水域景觀（過水區、濕地、濱水區）的現狀與發展需求

城市水域過水區、濕地、湖泊、濱水區等水域存在以下幾種現狀：

（1）高度緊張的城區用地問題突顯，侵占或填埋水域作為建設用地，城市藍線與其它城市用地控制線組織混亂，城區水面面積急劇減少。

（2）水域以及水域周邊如駁岸、濱水區是陸地和水體交接地帶，有著陸域、水域生態系統以及水陸之間的生態系統，具有高度生態復雜性和敏感性，城市建設活動中污染物的排放，垃圾的傾倒等人為破壞，導致水體污染、生態失衡，水生態危機日益嚴重，成為了臭河、臭塘。

（3）人類與生俱來的親水性使城市中水生態景觀地帶，成為最有吸引力的公共開放空間，但現有的城市水域景觀，由于缺乏生態性設計失去了往昔活力和吸引力。曾今的郁郁蔥蔥和聽取蛙聲一片的濕地與湖泊，變為了各種生硬的硬質化設計，將我們與水域隔離，水面發黑、發臭，漂浮著各種垃圾。

（4）城市水域地帶是最早出現人類活動的區域，不僅記錄著城市的歷史、文化，是城市獨特人文景觀的展示廊道，還是我們對童年、對年代的記憶。但遺棄和破壞文化遺產的現象時有發生。

針對水域景觀出現的上述種種問題，國內外專家學者都進行了大量的理論研究與實踐探索。20 世紀90 年代科學家錢學森提出了“山水城市”概念，倡導構建與自然山水相結合的城市環境。許多的水域綠地景觀設計一直是專家學者研究的熱點。北京林業大學校長尹偉倫院士編制的北京市永定河《綠化景觀專項規劃》，明確提出“以安全行洪為根本、以生態修復為載體、以生態經濟為導向、以生態屏障為目標，林水相間、以綠養水、因勢利導”的水域生態綠化理念，對城市過水區、生態綠地的構建具有指導意義。北京大學俞孔堅教授致力于以水為核心組成部分的城市生態基礎設施建設，包括保護利用水系統、雨洪管理與利用和保護水生物多樣性等，特別強調水格局的連續性、水域地帶的自然形態、游憩綠地生態建設的重要性。對工業時期遺留的硬化河道的去直改彎，生態化整治，讓河道“自由呼吸”等多個設計項目得到了肯定。讓市民找回兒時對自然水域的記憶，讓我們生活在天然的氣息中。

2 水生態景觀規劃的現有方法

水生態景觀規劃第一步應該是從依托水土形成的景觀資源調查開始，了解和評價土地利用和周邊環境的歷史和現狀，調查和預測社會需求，確定不同的開發利用方式。在保護水利工程安全、維護生態環境的基礎上進行土地和空間利用的優化配置，提出總體規劃布局與實施方案，并在規劃建設實施后作出績效評價。

綜上所述，關于國際上對于水生態景觀設計的思路與方法的研究有著一定的基礎，并在此基礎上指導并形成生態設計的方法和理念。但此學科的研究也尚處于新學科的發展階段，還有許多方面有待于更深入的探索。我國較早提出生態、自然的景觀設計思路并付諸于實踐的，是以俞孔堅為首的設計團隊。然而這些方面的研究并沒有針對對于水生態景觀設計提出的具體思路，以及我國不同水域特點及中部、南部地域特點、人文知覺環境的不同而產生的因地制宜的設計方法與思路。

3 湖北省水生態景觀設計發展方向

結合中國水生態設計主要方法與形態和湖北省水域實際情況，提出針對不同水域資源和水域結構的特點，提出湖北省水生態景觀設計的發展方向與設計方法。并依據生態景觀理論，研究如何運用這些方式方法來解決現水域存在的問題，以及如何結合自身的現有條件和資源形態來發展更為合理的水生態景觀。

3.1 景觀資源環境保護

對構成水域景觀資源的水體、近水土地、植被、功能性工程構筑物和有價值的建筑物等實行整體環境保護，體現了生態保護、行洪安全保護、風景保護和歷史文化保護的綜合性。實施保護優先是避免建設性破壞的策略，有利于建設高質量的水域景觀，體現地區景觀風貌特色。

3.2 生態環境建設與修復

結合濱水土地使用的調整，通過截污納管、生物過濾等方法恢復水體水質。進行淺灘、沙洲、濕地等形態的營造，修復水域的自然狀態和各種生物生境；保護鄉土樹種，恢復受損的植被；進行護岸等工程設施的生態化修建與改造等。逐步恢復水域地帶多樣化的生物種群棲息環境 。

3.3 公共活動及游憩利用

水域地帶還應該作為公共共享空間對大眾開放，體現了社會發展帶來的福利和政府公共政策的取向，也是經濟發展和水資源綜合利用的社會目標。為人們提供一個安全、舒適、優美、自然的親水活動場所，滿足人們多樣化活動的愿望。

3.4 景觀形象塑造

篇7

關鍵詞：環境材料；教學研究；生態設計；循環利用；可持續發展

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）06-0037-03

一、前言

隨著新材料的不斷開發，人們的物質生活條件和生活環境有了極大的改善和便利。但是材料的不斷開發，地球上的資源、能源的消耗也越來越多，給環境帶來的壓力就越來越大，同時，由此造成的環境污染也就越來越嚴重，已經引起人們的極大關注，為了保護我們賴以生存的地球，同時又要不斷的改善人類的生存環境，材料的合理開發以及其合理利用就成了擺在人們面前的重要課題。為此，既能滿足人類進步的需求，又能清潔環境、節約資源、節省能源的新材料——“環境材料”受到人們的廣泛關注。盡管如此，對于環境和材料的認識，已經經歷了幾十年甚至上百年的認識過程，人類充分享受了其帶來的極大便利，同時也付出或即將為此付出沉重的代價，對環境材料的普及認識將是維持社會可持續發展的重要途徑之一。其實，環境材料并不是一種完全獨立的新材料體系，它只是人類發展過程中產生的一個新的概念；它實際上是環境科學和材料科學相結合形成的一門交叉學科，其目標就是在材料的加工、制造、使用以及再生循環過程中消耗最少的資源、能源，而達到最大的使用功能，以滿足人類可持續發展的要求。對當代大學生，尤其是材料專業的大學生，了解材料與環境的關系，增強他們的環保意識，對于未來新材料的開發、環境保護以及社會的可持續發展具有重要的意義。環境材料不是一種獨立的新材料體系，是一個新的概念，對其概念、范疇及未來的發展趨勢等還有一個認識和完善的過程，盡管開始出現一些相關書籍，但關于環境材料尚沒有成熟系統的知識體系和統一的判定標準，這給現代教學帶來一定的難度，不僅學生會產生許多疑問，往往老師也難以準確地定義。為此，怎樣在有限的時間里讓學生充分了解認識環境材料對未來社會可持續發展的重要意義，本教學組認為從環境材料的概念及研究范疇、環境材料的評價方法及標準、環境材料的類型、環境材料與產品的生態設計及其發展趨勢等進行概述，讓學生了解環境材料的基本概念，增加他們的環保意識，在以后的材料研發過程中，增進保護環境、清潔環境的概念，以達到人類社會可持續發展的目的。

二、環境材料的概念

環境材料，是90年代初日本東京大學山本良一先生首次提出的新概念，是指那些環境負荷減至最低、再生產增至最大的材料，它與傳統材料明顯的區別在于它賦予了傳統結構材料、功能材料以特別優異的環境協調性，或者說是那些直接具有凈化環境、修復環境等功能的材料；同時，山本良一先生又補充說，所謂的環境材料只是一個原則，其目的是防止對環境的損害，在人類活動中保護自然資源和生態環境。環境材料本身是一個不確定的概念，是一個動態和發展的概念。環境材料不是一種獨立的高新技術材料種類，與其他材料的關系可粗略地用圖1表示，許多傳統材料本身就具有環境材料的特征或者可以發展成環境材料，有些垃圾廢棄物經加工處理也可以制成環境材料，有些新材料是在充分考慮環境因素的基礎上開發出來的，它具有較好的環境協調性，因此，應當正確處理傳統材料與新材料、普通材料以及特定領域應用材料的關系，使環境材料在研發過程中得到普及，以達到保護環境材料的最終目的。

三、環境材料的評價方法與標準

判斷某一種材料是否屬于環境材料的范疇，需要一個標準或原則，這個原則實際上就是“環境材料”的定義。在這一原則的基礎上，不同的學者從不同的角度出發提出了不同的評價方法，如生命周期評價法（LCA）、經濟性指標法（LCCA）及環境材料的研究方法評估（LCD法）等。其中，生命周期評價法（Life Cycle Assessment，LCA）被稱作20世紀90年代的環境管理工具，是近年來西方國家醞釀發展起來的一種嶄新的環境影響評價方法。所謂的生命周期評價是指對一種產品從開始加工制造直至廢棄的全過程進行全面的環境影響分析和評估，即從它的開采、加工、使用、廢棄等全過程進行評價（圖2），也有人把它說成是從搖籃到墳墓的評價。

但對LCA法，不同的組織機構有不同的定義與理解，國際標準化組織（ISO）認為LCA法是匯總和評估一個產品（或服務）體系在其整個壽命期間的所有投入及產品對環境造成的和潛在的影響的方法。ISO不僅規范了所有產品和服務的技術標準，隨著環境保護的需要，也在嘗試對環境問題的分析方法進行標準化。而國際環境毒物學和化學學會（SETAC）認為LCA方法是一個評估產品過程或其活動給環境帶來的負擔的客觀方法。該方法通過識別和量化所用的能量、原材料以及廢棄物排放來評價與產品及其行動有關的環境責任，從而得到這些能量和材料應用及排放物對環境的影響大小，并對該善環境的各種方案做出評價。生命周期評價法是評價材料的環境負荷的一種主要方法，其優點在于環境概念清楚，且將材料的生命過程作為一個整體進行分類研究。

四、環境材料的類型

環境材料是繼人類歷史上從天然材料、金屬材料、合成材料、復合材料、智能材料之后又一個新概念材料，不同的學者從不同的角度將環境材料劃成不同的類型。為了使學生清楚理解環境材料與上述材料概念的關聯和區別，易于接受、認識環境材料及其重要性，以現實環境問題為依據，通過下列內容的介紹，學生能簡單直觀地認識環境材料及其對環境保護的意義。

1.綠色包裝材料。眾所都知，凡是產品都離不開包裝。發達國家的包裝工業產值已占國內總產值的2%以上。我國的包裝業發展也很迅速，據中國包裝聯合會統計2010年完成包裝工業總產值1.2萬億元，已成為國民經濟重要的組成部分，極大地帶動了新材料的開發及其相關產業的發展，如果忽視環境因素，也會給環境帶來巨大的負擔，因此，在開發包裝材料時應牢記對環境的保護思想，體現包裝有利于環境保護的實質，還要避免過度包裝或浪費包裝材料，才能達到節省資源，逐漸改善環境的目的。

2.綠色建筑材料。長期以來，建筑材料主要是根據建筑物及其應用部分對材料提出的力學性能和功能方面的要求進行開發的，結構材料主要追求高強度、高耐腐蝕性等方面的先進性；而裝飾材料則追求材料的功能性和設計圖案美觀等方面的“舒適性”；但這樣往往容易忽略建材的環境協調性，結果給環境帶來了極大的污染。建筑材料是應用最廣，用量最多的材料，因此其耗能以及其所造成的環境污染也最嚴重。建筑材料在其生產和使用過程中對環境的污染主要包括六個方面：空氣、水、固體廢棄物、放射性、噪音和熱等的污染。隨著經濟建設的不斷發展，未來的建筑材料需求量也在不斷增加，建筑材料生產中的污染物如不加以解決，則由此造成的環境負荷將是災難性的，因此，開發與地球環境協調性的綠色建筑材料是今后發展建筑材料所必需研究的重要問題。所謂綠色建筑材料就是具有優異的環境協調性的建筑材料，具體地講，有利于保護生態環境，對人體、周邊環境無害的健康型、安全型建筑材料；從廣義上講，生態材料是對原料生產、施工、使用及廢棄物處理等環節貫徹環保意識，實施環保技術，保證社會經濟的持續發展，所以，綠色建筑材料代表著未來建筑的主體方向，也是未來發展的必然趨勢。

3.環境凈化材料。凈化材料是指在與廢棄物的接觸中，通過物理、化學的變化而使廢棄物中的有毒有害物質除去從而達到排放標準，而有毒、有害物質本身通過這種物理化學變化變成對環境無害的物質，甚至加以利用。凈化材料類型多種多樣，不同材料對污染物質的去除機理不同，因此可把其劃分為吸附凈化材料、離子交換材料、混凝絮凝材料和過濾凈化材料等。如，活性炭、離子交換樹脂、分離膜等，就是凈化材料的常見類型。僅有環境凈化材料還是不夠的，大部分凈化材料還需要借助某些設備、工藝的優化組合來處理生產及生活廢水、廢氣的系統工程，其中廢氣固體的處理取決于技術設備，廢水與廢氣則更多的依賴高技術含量的材料。設備施工已確定后的產物，材料則與工藝相輔相成，即根據工藝特點設計材料結構或根據材料性能開發工藝流程，這是環境材料研制的特殊性，即材料與工藝的統一。

4.環境替代材料。用環境負荷小的材料替代環境負荷大的材料可以減小材料對環境生態的影響作用，有些材料雖然環境負荷小，但對人體健康不利，所以也需要用對人體健康有利的材料進行替換，以改善人們的生活環境，提高人們的生活質量。自20世紀30年代以來，用作制冷劑﹑發泡劑﹑清洗劑﹑滅火劑和噴霧劑的氟里昂被廣泛用于制冷﹑空調﹑消防﹑電子﹑醫藥等行業，但是氟里昂類物質不僅對大氣臭氧層有破壞，而且對地球產生溫室效應，嚴重影響地球的生態環境和人類的身心健康，因此尋找替代氟里昂類物質已成為目前研究的熱門話題。目前作為替代制冷劑被廣泛應用的有：四氟乙烷、異丁烷、二氟乙烷與二氟一率甲烷的混合劑等。另外，石棉以及含磷洗滌劑替代品的開發也是目前化工行業的重要課題。

5.廢棄材料的循環利用。垃圾重新利用，不僅有利于環境保護，也有利于解決我國的某些資源短缺的問題。常說的廢棄物的資源再循環，包括再資源化和再利用，再資源化就是將廢棄物（一般廢棄物、產業廢棄物等）進行回收、粉碎、篩分等過程，再作為原料使用；再利用包括整體機能使用壽命完結后的物件進行重組，將其部件不改變原來結構或做很少的修復，經過清潔后重復使用。如酒瓶之類物件回收后經過洗滌重復使用，干燥劑之類產品回收干燥后再充填等。尤其值得重視的是，廢干電池的資源利用，大部分電池都混于生活垃圾堆中，被填埋或是焚燒，造成土壤和地下水的嚴重污染。廢舊電池的回收利用看起來似乎是一件小事，但卻有著很重要意義：一是資源的回收利用，變廢為寶；二是防止環境污染，減輕環境負擔。廢舊電池中的有色金屬是寶貴的自然資源，廢舊家用電器的資源化，廢塑料，低硅尾礦的資源化，煤矸石、粉煤灰、高爐渣的利用，以及建筑垃圾的資源化等正是十二五規劃中的重大課題。

五、環境修復材料

礦山的開采常引起重金屬元素污染土壤或水體；戰爭常常使某一區域中某有害元素（例如鈾或TNT）濃度過高；而某些工廠周邊地區，由于工廠排放的污染氣體物的降落或某些集水盆地常年匯集大量污染物，使得這些地域某種污染成分濃度特別高。環境修復是指，對已污染或破壞的環境進行包括生態方面的多種技術處理與治理，以恢復被污染和破壞的生態環境。如植物修復及非金屬礦物對環境的修復等。目前，常見的有植物修復和非金屬礦物修復兩大類。植物修復是指把某些對污染物具有耐承力和高積累特性的植物種植于污染區，利用植物自身的生長代謝或其根系微生物共同作用，將環境中的污染物質吸收固定或消除，并在適合的時間對植物進行收割處理，使污染的環境恢復達到原初狀態的一種原位污染治理技術。如，水葫蘆對富營養化水體的吸附作用、紅樹林濕地在水體凈化中的作用。

六、生態設計

隨著世界人口的增加和社會經濟的高速發展，人類對資源、能源的消費將會進一步劇增，由此造成的資源、能源的短缺將會日益嚴重。從經濟和環境保護的角度來看，都是十分不利的。因此，為了人類社會的可持續發展，人類不得不改變以往的生產方式，在減少廢棄物排放的同時，還要減少對礦石等原生資源的依賴性，將產品、材料的生產逐漸轉移到以利用再生循環材料為主的基礎上。生態設計是指在材料和產品的設計中將保護生態、人類健康和安全的意識有機地融入其中的設計方法，又稱為生命周期工程設計、綠色設計，或為環境而設計以及環境協調性設計等，以保護生態環境為中心的設計方法還有利于產品循環回收的可再循環設計、便于回收重新使用的易拆卸設計、以及材料選擇設計等。目前生態設計已經成為推行預防生態環境受到危害的重要手段，是最高級的清潔生產措施和可持續發展的最佳途徑。生態設計是采用先進技術、工藝并采用可循環材料以減少對生態環境的破壞，要明顯地減少材料制造前的隱性材料物質流和能源流，即在材料循環的前端減少，而不僅僅是促進生產造成廢棄物的循環。生態設計應使傳統材料設計思想有新的轉變。傳統設計是依據技術、經濟性能、市場需求和相應的設計規范，著重追求生產效率、保證質量、自動化等以制造為中心設計思想，將使用的安全、環境影響和廢棄后的回收處理留給用戶和社會。模塊化設計指對一定范圍內的不同功能、不同性能、不同規格的產品進行分析，劃分并設計出一系列功能模塊。通過模塊的選擇和組合可以組裝成不同產品，以滿足市場需求。同時，模塊化設計也有利于產品使用后的拆卸，繼續利用一些可用的模塊，其特點典型地體現在拆卸技術和回收技術等方面。目前，模塊化設計已廣泛應用于汽車、家電、計算機、復印機以及許多工業機器行業。

七、環境材料的發展趨勢

進入21世紀，面對人口、資源、環境各方面的壓力，人類急需要尋找一種有效的途徑來協調資源與環境的關系，使其既不浪費資源又能保護環境；另外未來人類的生存空間也要擴展，這使得人們在尋找上天、入海、入地的材料。這些將是未來環境材料的發展的出發點與方向?；谶@個觀點，少用資源與材料，少消耗能源，發展空間材料，可能是未來材料科學發展的主要方向。此外，材料的重復利用也是未來社會必須給以解決的問題。為了達到上述目的，開展綠色產品的生產及進行綠色設計，是未來社會不能不涉及的研究領域，尤其是后者在未來可能越來越多受到關注，將成為環境材料未來發展的重頭戲。所謂綠色設計，就是要求工業設計的產品包含這樣的兩方面的性能，一是清潔生產，在各個工藝環節都要減少排污，減少垃圾；二是要節約資源，既要節約原料，又要使產品在使用之后不至于全部成為廢品垃圾，而是便于拆卸、回收和利用。環境問題已讓世人猛醒，已經逝去的不能回來，目前的關鍵是怎樣利用好僅存的有限資源來開創人類的未來，必須充分認識到材料、環境與未來的依存相連性，從保護環境的觀點出發去開拓新的材料和能源，是從我們這一代人開始必須時刻恪守的信條，愿意以此為徑，為材料、環境與未來創造出一片和諧的天地。

八、教學效果與思考

環境材料作為一門新興的交叉學科，受到人們廣泛的關注，同學們也表現出極大的興趣，保持良好的學習狀態。在教學過程中，采用了講授引導與課堂討論相結合的方式，結合相關參考書以及最新的資料文獻，配合實物圖片資料，從環境材料的概念、范疇、行為準則到具體的環境現狀等不同方面逐步引導學生進行思考分析，了解環境保護的重要性，引起了同學們極大的興趣，根據同學們自己的興趣和觀點，在較大的范圍內進行自我查閱相關資料，組織內容進行交流探討，同學們積極主動提出了各類環境保護的觀點與措施，以及未來對環境友好材料的開發和使用的基本原則。但是對于環境材料這一新興的學科領域尚沒有成熟的理論支撐和統一的評價體系，以及與之相應的法律法規，還需要得到社會的廣泛認知，為創造更美好的自然及人文環境，為社會的可持續發展貢獻每個人的智慧。

參考文獻：

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篇8

關鍵詞：河道； 生態修復； 探索

中圖分類號： TV85 文獻標識碼： A 文章編號：

什么是生態修復？

生態修復主要是依靠大自然的自我修復能力，并輔助于適當的人工措施，加快破壞了的生態系統的恢復功能，它是一個長期而復雜的系統工程。

河道生態系統是流域生態系統的重要組成部分。我們在水、河流的利用研究和開發都已經達到了非常高的水平。但是近幾年來，隨著水污染情況的加劇，水的生態修復學研究才被提上日程。

河道生態修復的目的是消除河流域生態系統的不良影響，保持河流生態系統可持續發展。西方一些比較發達的國家和日本在河道修復研究起步較早。他們在實踐的基礎上，總結了河流生態修復的八項措施：

恢復緩沖帶；

重建植被；

修復馬蹄形濕地；

降低邊坡；

重塑彎曲河谷；

修復淺灘和深塘；

修復水邊濕地；

修復河塘。

目前，我們國家經過一些地區對河道生態修復研究和探索，概括了兩大類河道生態修復的措施：一類是植物保護法，一類是植物保護同工程技術措施相結合。我國的河道生態修復工作仍然是在初始階段，缺乏多層次的全方位的生態恢復研究，更沒有系統的科學的學習的理論作指導。

以江蘇省贛榆縣為例。江蘇省贛榆縣大概有15條河流，在這15條河流中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河這四條河流污染嚴重。龍王河、沙王河水的質量更是沒有達到灌溉農田的程度，幾乎寸草不生的河道，各種生物幾乎滅絕。因此近些年來，江蘇省開始全面進行河道疏浚整治工作。利用這樣的時機，開展河道生態修復技術的研究，探索在河道整治過程中，采取那些技術措施，才能既保護河堤坡體結構的穩定性設置，又改善水質，同時提高河流的生物種群，也提高河道其自我凈化功能。建立一個與周圍環境協同發展的關系，保持社會經濟良性循環的可持續發展的系統。

本文以青口河為載體，對河道生態修復技術進行思維構思。

工程調查青口河是贛榆縣代表河流之一，全長64公里，在贛榆縣長47.5公里，通過贛榆縣縣城，整個流域面積493平方公里，經過丘陵面積267平方公里，最大洪峰流量約2140立方米/秒。這條河流經區域85％的為山區，地面落差為150米以上，上游河道寬度200〜500米，比降1/400〜1/600的比例；下游河道寬60〜80米，比降7/10，000；灘面完整，為50年一遇的防洪標準。市區內均為水泥路；河坡灘面以下為砌筑的用于保護的坡面，缺乏植被生長的土壤養分狀況。下游部分是含鹽量很高的土壤，土壤含鹽量為0.4％〜0.7％，及其不利于生長植物和動物的繁衍。

河流生態恢復的原則

1自然性原則我們不可能把這條河完全恢復到原始狀態。但是在河道生態修復時我們盡量模擬自然的狀態，創造良好的環境和景觀，促進自然生態系統的良性循環。具體措施如:

使用拋石、木樁等護坡固堤；

在河堤上使用喬木、灌木、草相結合的立體防護；

創建合適生物棲息之地；

增設魚道；

調整河道結構；

淺灘和沙洲的恢復等。

2生態性原則

以生態為原則，不僅可以降低成本，還能實現對污水處理廠難以處理或處理成本較高的污染物有效果的控制，同時要具有景觀效果，并且還可以改善當地的氣候，加強生物多樣性，保護生態平衡。具體措施如下：

因地制宜地發展池塘、人工濕地、生物柵、生物浮島等處理技術；

注重河岸植被建設；

河流生態走廊建設；

治理與控制河堤的水土流失；

在水域內,種植各種喜水、耐水植物；

發展水生動物,提高水域生物凈化功能。

河道生態恢復技術設計構想1基本思路根據青口河，地理位置和特點，對河流生態修復必須從以下幾個方面進行修復：

進行河道生態修復后,既不能影響整個河道的行洪能力,還要在不破壞原坡面的情況下進行生態修復；

對河堤及灘面進行修復時,應選擇快速覆蓋，根系發達、抗沖刷能力強,適應本地區的喬、灌、草種；

岸坡消落帶的生態修復應考慮到防水浪沖刷及適合魚巢的功能,同時對消落帶植物的選擇要重點考慮；

對河道整體結構的調整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復淺灘和深塘,修復河邊濕地；

在不同河段內放養水生動物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養液,達到凈化水體的功能；

對沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河；

在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區氣候環境,同時不造成外來物種入侵，抗逆性好，管理粗放,植物根系發達,固土能力強;環保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學物質的植物種類。

2生態修復技術

總結制定青口河清淤整治工程修復方案后得出：河道生態修復技術應該“尊重自然”、“人水相親”、“和諧自然”的思路。在保證水利工程正常作用的前提下，修復河道結構、恢復河道生態平衡功能。使退化的河道生態系統得到修復，達到河流域的生態平衡。

上，中游的河流的特點及整改措施：

上、中游段, 按照“誰承包,誰管理、收益”的原則，簽定承包合同。

上游和中游的河流情況：

河面較寬,

有不少淺灘,深塘等,

具體措施為：

采取疏通河道中泓；

修復淺灘、深塘水邊濕地；

重塑彎曲河谷等工程措施,

調整河道結構。

植被措施布設為,

河堤、灘面以用材林、經濟林為主。主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。

堤肩以銀杏、水杉間種,間距4 米,灘面及內外堤坡栽植楊樹、板栗,

河道水面放養水生動物和微生物,種植水生植物,

在淺水區、濕地區種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、、毛莨等。

河道生態修復項目不是一個孤立的系統，它是一個完整的生態系統。河道生態修復技術也包括植物修復、動物修復、微生物修復相互作用，相互統一。河道內部生物系統和相鄰生物系統之間的所有產生的物質與能量的動態互動。

河道生態恢復的真正意義應是在保證邊坡穩定的基礎，以生物多樣性為目標；保證護堤、疏通河道，使河道平衡和諧發展；使水、土壤、生物，形成良性循環；不僅恢復河道景觀效果，而且恢復河道的自我修復功能；還應恢復被污染的河水，提高河流的自凈能力；從而使整個河流生態系統健康穩定發展。

此文只是以一條河流為范例進行分析，其他河流的河道生態修復技術也應從植被措施、工程措施、水產養殖、生物多樣化這些技術入手。

水污染環境的治理是河流生態修復過程中最棘手，最有難度的一項工程。工業廢水，生活廢水的大量排泄，遠遠超過了河流的自凈能力，是河道生態修復的重要工作之一，也是目前生態修復技術研究的熱點和難點?，F在僅僅靠人工干預的措施治理河道水污染，這樣對水環境的恢復是難以維持的，因此，河流生態修復后的水生系統的穩定性管理技術也還有待進一步研究。

河道生態修復技術需要探索的路還很長，因此目前情況下，我們一定要愛護環境、保護環境，使人和自然和諧相處，走可持續發展道路。

參考文獻。

篇9

關鍵詞 礦區生態系統;人為干擾;修復與重建技術

中圖分類號X3文獻標識碼A文章編號 1674-6708(2010)18-0096-02

1 人為干擾對礦區生態系統的影響

1.1 人為干擾的概念

人為干擾是區別于自然干擾的另一種主要干擾方式,是指由于人類生產、生活和其它社會活動形成的干擾體對自然環境和生態系統施加的各種影響。人為干擾無論從傷害強度、作用范圍、持續時間還是發生頻率、潛在危害、誘發性等方面,都常常高于自然干擾。

1.2 人為干擾的方式

對于中國礦區環境生態系統,人為干擾的主要方式是污染。主要包括:水資源的破壞和污染、廢氣污染、固體廢物污染、噪聲污染等污染。

煤礦開采礦區廢水的排放使許多水域被污染,水質下降甚至喪失飲用水的價值,洗煤污水的污染程度較礦井水為重;煤矸石在露天堆放過程中,經雨水淋溶后部分物質形成地表徑流進入土壤、地表水體或地下水體時,造成土壤、地表水或地下水的污染;煤礦開采過程中噪聲污染主要是由于各種機械設備工作時所產生的,不僅直接影響的身體健康,還會影響周圍居民的工作、生活和學習。

2 礦區受損生態系統的特征

根據目前的研究成果,礦區受損生態系統的主要特征可以概括為:

1)生態系統受損傷的各種變化都始于結構的改變

礦區水土資源受到污染破壞、物種資源急劇衰減、礦區植被面積下降、植物光和作用的轉換效率低,能量流動效率降低、物質循環受阻等,修復礦區生態需要借助于生態系統的外部力量才能促進礦區生態功能的轉變,礦區生態治理和維持成本加大。

2)生態系統過程受阻和功能衰退是受損生態系統的主要特征

礦區產業結構的演變通過對生態系統的破壞力和生態修復能力而影響礦區生態系統功能的發揮。開發初期,礦區生態惡化程度較低,生態系統維持成本較低,礦區生態自我修復的能力較強,對礦區生態長期影響較小;礦區形成期,礦區污染和生態環境破壞力加大,礦區生態的自我修復能力急劇下降,治理成本上升,但是礦區生態治理在可以接受的范圍之內,需要加大礦區治理的力度或實行清潔化生產,以消除開采過程生態系統的破壞力。如果失去礦山生態治理的時期,礦區進入衰退期,整個礦區的惡化程度急劇上升,礦區生態修復的周期長、成本高、修復能力脆弱,對礦區持續發展的長期影響大,嚴重阻礙礦區社會的持續發展能力。

3)關鍵組分和過程的狀態決定著生態系統的回復進程

一個具有自我維持能力的生態系統才是真正健康的生命系統,生態系統的關鍵物種(如建群種、優勢種、關鍵的傳粉動物、頂級食肉動物等)和關鍵生態過程,在受損傷的的生態系統中還是否存在,對于受損傷的生態系統的恢復進程至關重要。在礦區生態修復的過程中,要注重生物種類、數量、生物量的增加,更要注重物種間的競爭和協同關系,才能更充分地利用系統自身的潛能,促進礦區生態系統的恢復進程。

3 探索人為干擾下的生態演替規律

礦區生態系統是人類生態系統經過漫長的發展時期才產生的,在人為干擾下礦區生態系統先后存在3種不同的類型:

1)原始型礦區生態系統

人類社會早期礦區生態系統,社會生產力水平低,礦業開發利用程度很低,對自然生態系統的壓力不大,生態與礦業開發的矛盾沒有顯現。

2)掠奪型礦區生態系統

19 世紀開始社會生產力有了飛速提高,對礦產的需求量不斷擴大。人們僅僅為了追求經濟發展而進行掠奪式的開發,環境污染嚴重,礦區環境生態系統嚴重破壞。

3)協調型礦區生態系統

這種礦區生態系統類型以生態與經濟協調和可持續發展的理論作指導,必將成為普通存在的先進礦區生態系統類型。礦產資源的綜合利用率高, 礦區災害很少發生, 礦區生態系統處于健康狀態。

4礦區生態系統修復和重建技術

礦區生態修復的綜合技術主要包括監測、預測及風險評估技術,管理技術,規劃設計 技術,工程修復技術,化學與生物修復技術。

4.1 監測、預測及風險評估技術

主要是對礦區生態環境損害進行動態監測與預測,揭示損害的程度、范圍、機理和規律及風險,為礦區生態環境治理技術的選擇和有關法規與技術標準的制定提供依據。

4.2 管理技術

主要是對受損礦山生態環境進行科學的管理、宏觀過程管理以及礦山整個生命周期的環境修復管理。

4.3 規劃設計技術

礦區生態環境規劃設計技術包括傳統規劃法和計算機輔助規劃法。在詳盡調查、監測的基礎上,運用先進的規劃技術和手段對礦區生態進行詳細的規劃。

4.4 工程修復技術

包括回復生態系統的各種工程措施。應根據不同的破壞特征、不同的自然條件采取不同的技術措施,主要包括生態破壞的工程修復技術和環境污染的工程(物理)修復技術。

4.5 化學與生物修復技術

指提高和改善重建系統生產力和環境安全的各種化學和生物措施,其中生物工程(含植物修復)、生態工程、化學修復和土壤改良技術等是十分重要的。

4.6 采煤沉陷區生態修復技術

采煤沉陷是我國兩大面廣的礦區生態問題,其主要的修復技術主要包括疏排法、挖深墊淺法、充填復墾法、直接利用法、修整法、生態工程復墾法等方法。將土地復墾技術和生態工程技術結合起來,綜合運用生物學、生態學、經濟學、環境科學、農業科學、系統工程學的理論,運用生態系統的物種共生和物質循環再生等原理,結合系統工程方法對破壞土地所涉及的多層次利用的工藝技術。

5 結論

本文主要闡述了在人為干擾下生態系統的變化,特別是對中國礦區生態系統的研究,提出礦區生態修復和重建技術,在開發礦產能源的同時,走經濟與生態環境的可持續發展之路。

參考文獻

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[3] 蕭篤寧主編.景觀生態學.理論、方法及應用[M]. 北京:中國林業出版社,1991.

篇10

關鍵詞：河道；污染；生態修復

中圖分類號：X143文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10002402

1引言

河道是包括河堤、護坡、河床、水體、微生物和動植物的復雜生態系統，既是防洪排澇、引水抗旱的重要通道，又是休閑娛樂和觀賞旅游的場所。自從進入工業革命之后，人們一味追求經濟的發展，大量工業廢水、農業污水和生活污水直接排入河流，加上河流管理和維護的缺失，河道普遍出現形狀單一、河道結構硬化、水環境惡化、河流生態系統嚴重破壞、河道景觀嚴重散失等問題[1]。然而，河道環境基礎設施的建設遠遠滯后于經濟的發展，如何進行河道生態修復建設是當前河道生態修復亟待解決的問題。因此，河道生態修復技術的進步對于河道生態修復具有十分重要的意義。

2河道生態修復的原則

河道生態修復是在堅持自然原則、生態原則、整體景觀原則的基礎上達到改善河流水質、優化河流景觀、設計合理的空間的目標[2，3]。

2.1自然原則

自然原則是河道生態修復的關鍵。河道生態修復材料的選擇方面應盡量運用自然材料，例如，運用木樁、拋石、沉石進行護坡護岸，在河堤上采用喬、灌、草立體防護，河道內可以通過營造適宜的生物棲息環境來凈化河道水資源，在一定程度上可以改善河道污染的現狀，緩解河道污染的問題。

2.2生態原則

生態原則，就是要充分考慮河流的生物多樣性。在采取因地制宜發展穩定塘、人工濕地及生物柵等處理技術的同時，應重視河岸植被建設，為水生動物的生存繁衍提供合理空間，確保水體適合分解微生物的生存。水生動植物和微生物可以提高水域生物凈化能力，從而有效控制水體污染物，使河道生態系統的物質循環和能量流動處于良性狀態。

2.3整體景觀原則

整體景觀原則，就是從整體景觀的宏觀概念出發，整體上把握河道景觀的現狀以及河道污染情況，將治理、修復、凈化與環境景觀美化有機結合，進行立體修復，進而實現生態環境、社會以及經濟效益的最大化。

3河道生態修復技術

河道生態修復主要目標是凈化水質、優化河流景觀和設計合理的空間。目前改善河流的水質主要技術手段有物理修復、化學修復和生物修復3種方法，優化河流景觀和設計合理的空間包括生態工程修復、生態護堤和河道景觀設計等措施。

3.1凈化河流水質技術

3.1.1物理修復技術

物理修復主要是采取各種工程措施改善受污染河道的水文條件和底泥環境條件，從而達到河道生態修復的目的[4]。目前物理修復技術主要包括底泥疏浚、底泥稀釋和沖刷、引水換水、機械除藻、水力調度、氣體抽提、空氣吹脫等技術，這些技術有目的明確、見效快等優點，但同時存在工程量大、成本高、治理不徹底等不足。

3.1.2化學修復技術

化學修復就是向受污染的河道中投入化學改良劑，通過藥劑學改良劑能夠與污染物發生化學反應，生成對環境無害的中性物質，以達到凈化水質的目的[4]。該方法常用于處理突發性水污染，有速度快、效果好等優點，但治理效果不佳，也不能從根本上解決問題，因此化學修復只能作為一種輔助治理手段。

3.1.3生物修復技術

生物修復技術是充分利用水體中的植物、水生動物和微生物的吸收、降解和轉化作用，將水體中的有害污染物濃度降至最低，實現河道水質生態恢復的目標。

（1） 植物修復。植物修復法是利用高等水生植物及其根際微生物的共同作用去除水體中的污染物，其凈化機理是植物的直接吸收、植物根莖部釋氧、生物化感、植物根系微生物降解。研究表明，水麻、一年蓬等植物能高效吸收重金屬鎘；水芹菜、馬尾草等植物能富集水體中N、P；金魚藻、眼子菜等水生植物向水體中釋放的化感物質能抑制藻類的大量繁殖[5]。

（2） 微生物修復。微生物作為生態系統中的分解者，不僅能夠清除水體污染物，對水中營養成分的循環也起著重要作用，一些有特殊分解轉化能力的微生物在河流生態修復中倍受歡迎。微生物修復技術包括兩個方面：一方面是投加營養物質或曝氣增氧等方式，目的是促進土著微生物的生長；另一方面是直接向水體中投加高效降解菌。目前應用廣泛的有：①微生物強化法（通過調控污染水體中的溶解氧濃度、pH值、營養鹽濃度等，促進土著微生物吸附、吸收和降解河道中的污染物）；②生物膜技術（由細菌、真菌、原生動物和藻類等組成生物膜，通過與污水充分接觸，降解其中的污染物）；③投菌法（向污染水體投加針對不同污染物性質的高效菌種，如有機污染物高效降解菌、硝化細菌、光合細菌等，從而達到凈化水質的目的）。這些技術在國內外河流污染治理工作中得到了廣泛應用[6]。

（3） 復合生物修復。植物修復和微生物修復都是單獨研究植物和微生物在凈化水質的過程中發展的河道水質凈化技術，單獨運用某一種植物或微生物是很難達到理想效果，因此，在實際應用中，人們會將各種生物修復技術進行整合，多種生物合理配置，從而使修復效果達到1+1>2的效果。目前國內外廣泛應用的復合生物修復技術主要有人工浮島技術（由人工設計建造漂浮在水面上供動植物、動物和微生物生長棲息繁衍的生物生態設施）和人工濕地技術（由人工基質和生長在上面的多種水生植物組成）[7]。這兩種方法都是利用基質填料、微生物和水生動植物之間的協同作用，實現對水體中絕大部分有害物質，如重金屬、有機物等，進行分解吸收，達到凈化水體的目的[8]。

3.2優化河流景觀和設計合理的空間

3.2.1生態工程修復技術

生態工程修復主要把握好三個方面的內容：一是降低邊坡坡度；二是配置凹岸和凸岸、淺灘和深塘；三是修建池塘。凹岸和凸岸、淺灘和深塘的交替出現，一方面增加流水的紊動，促進了河水充氧，另外，淺灘、深塘和池塘的底層有大量底沙和淤泥，為水生動物提供了主要棲息地和保護區，以及覓食空間，保護了生態多樣性[3]。另外，河壩、混凝土河道等對河流生態系統有一定的負面影響，在河道生態修復中應盡量避免。有很多新興生態環保材料，如生態磚、生態水泥和生態混泥土等都能夠提高河流的生態效益。

3.2.2生態護堤技術

生態護堤技術分為植物護坡技術和植物工程復合護坡技術。植物護坡主要通過植被根系的力學效應（深根錨固和淺根加筋）和水文效應（降低孔壓消弱濺蝕和控制徑流）來固土防止水土流失，在滿足河道生態環境需要的同時，還能進行景觀造景[5]。生態護堤技術可以防止單一工程型護坡技術帶來的呆板和負面生態效應，極其有利于保護和恢復生態環境，同時也具備傳統護坡的防范、保護功能。生態護堤技術將河流的安全防護和對河道生態環境的保護有機結合，是確保河流安全和生態環保的良好措施[7]。

2014年10月綠色科技第10期

廖思紅，等：河道生態修復技術自然與生態

3.2.3河道景觀設計

河道道景觀設計包括河道形態設計和河岸的綠化美化。河道形態設計首先保障河流安全防護，降低河水流速、削減洪峰流量，在此基礎上應提高河流的空間異質性，為各種生物提供良好的棲息場所[9]。例如橫斷面上避免混凝土和漿砌石的硬質護岸；縱斷面上設置蛇形曲線，合理布置深潭淺溝，盡量恢復河流的生態原貌[10]。在流經城市的河流修復中，河流綠化應考慮將河水和植物合理搭配，從而使得河流生態與城市整體景觀和諧統一。

4展望

河流的污染和結構的破壞是一個全球性的生態問題，加強河流的治理是一個全球性的生態熱點問題。鑒于每一條河道治理的復雜性和不可預測性，應充分考慮“一河一策”的修復理念，關注多種修復技術的聯合作用。尤其倡導以生物修復技術法為主導，物理修復技術和化學修復技術相結合，最大程度實現河道的污染治理、河道景觀美化和沿河居民生活環境的統一。

參考文獻：

[1]黃明生，陳振樓.城市內河污染治理與生態修復[M].北京：科學出版社，2010：141～142.

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

[3]王春亞，徐劍.淺析河道生態修復技術措施[J].中國水運，2013，13（2）：68～69.

[4]江惠霞，肖繼波.污染河流生態修復研究現狀與進展[J].環境科學與技術，2011，34（3）：138～143.

[5]王雪芬，李志炎.水生植物對景觀水體的生態修復研究進展[J].山東林業科技，211（2）：97～101.

[6]馬媛媛.城市河流污染生物生態修復技術的探討[J].環境與生活，2014，65：120.

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

[8]伍亮，成水平.城市景觀河道生態修復研究進展[J].安徽農業科學，2012，40（34）：16790～16792.