发布时间:2024-01-16 10:23:08
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的生态修复的特点样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
矿产作为我国重要的资源其开采程度越来越高,在矿产资源被高度开采的情况下是矿山生态环境的严重破坏,这种对生态环境的损害是在矿产开采中不可避免的。目前由于矿山生态遭到破坏所产生的环境问题主要有土壤结构损坏、森林植被遭到破坏、地质灾害频发、水资源受到污染、气候环境变化、土地生态退化、生物减少等情况,而这些因素造成了严重的生态失衡问题,长时间作用下会致使矿上生态功能结构的衰退,严重时还会致使矿山变为荒山。因此必须要通过修复、重建、复垦等方式来改善矿山生态环境,避免因矿山环境受到破坏而造成严重生态问题。
1 矿山生态修复工程的发展
1.1 矿山生态修复的概念
在矿山因过度开发或是过度损坏后其生态结构及功能出现衰退及消失等情况就需要进行生态修复来对矿山生态进行改善,以此来避免矿山因生态功能完全消失而变为荒山。目前在我国的矿山生态修复中将因生产建设或是自然灾害损毁的矿山归类为需要进行整治修复的区域,采用适当的治理措施来帮助矿山重新恢复为可进行活动及具备基本生态功能的状态。对于矿山生态的修复其并不是要求使矿山生态环境完全恢复成受到破坏之前的生态原貌,其主要是根据矿上生态系统的结构功能来恢复其所必须的部分,以此来保证矿山可以回归为可利用的状态。
1.2 矿山生态修复的理论
目前在矿山生态修复工程中主要应用的是生态演替理论,此理论主要是指在生态恢复中通过矿山中各类植物的演替及发展来形成一个完整且稳定的生态部落,此种理论的应用决定了在矿山生态修复中的整体性原则、稳定性原则、协调性原则,以此来保证矿山可以形成一个完整的生态循环系统。由于在生态演替的过程中其需要经过一个较为漫长的阶段,为此在矿山生态修复的过程中需要有人工的参与,这样才能有效减少生态演替的时间。同时在矿山生态修复工程中其包含了生态原理、植物原理、生物原理及控制原理等,可以说其属于一种综合性多层次工程。为此必须要以科学的角度矿山生态进行理解,并选用适当的恢复方案来对生态结构进行改善,从而使矿山可以具备生物多样性等生态特点。
2 矿山生态修复的处理方法
2.1 对矿山生态结构进行稳定
根据矿山的生态结构及地质环境,其在实际中可以采用物理及化学两种方式来对矿山生态进行稳定,具体实用措施有以下内容。
物理处理主要是对矿山生态进行前期的生态修复,由于在排矸场就采矿区都经过了长期的开采及生产活动,因此其地质存在不稳定的情况。在排矸场主要应用熟土进行掩埋工作,而在采矿区则是进行填充工作,这样可以有效提高矿山地表景观区的稳定性。
化学处理则是利用稳定剂来处理尾矿,在应用稳定剂后尾矿会经由化学反应出现一层保护膜,利用这层保护膜可以有效的提高尾矿的稳定性,避免出现侵蚀的情况。但是此种方法在使用中具有一定的缺陷,其因化学药剂而极易造成生态污染,并且整体成本略高,不适宜大规模使用。
2.2 进行矿山植被修复的方法
进行植被修复是最有效的矿山生态修复方法,根据矿山生态修复的需要其在实际中可以采用直接种植及覆土种植两种措施,在实际中对植被修复方法的选用需要根据矿山土壤情况及土壤肥力等进行合理选择。
直接种植在应用中具有成本低、操作简单等优点,但是在实际中其要求矿山地质需要具备一定的营养条件,且土壤结构可以满足植物生长的基本条件,但是在许多废弃矿山中其土地多为裸地,地表无植物存活或是存活量较少,其土壤内部微生物及其它有益生物存活率量较少,不适宜直接种植。因此直接种植的方式仅适用于矿山土壤生态损坏程度较低的区域。
覆土种植在实际中需要对地表生态修复区域进行覆土工作,并且要保证覆土的厚度满足植物生长需要,为此其成本较高,覆土厚度需要达到5cm-10cm。在进行植被修复时可以采用种植豆科植物来降低成本,或是选用适地性良好的植被种子。
2.3 进行矿山土壤生物修复的方法
在土壤生态结构中其内部生物起到了非常重要的作用,其可以有效的提高土壤肥力,改善土壤结构,为此对于土壤生物的修复需要从微生物及土壤动物两个部分来开展。
土壤中微生物不仅可以有效调动土壤活性,还可以促使土壤养分快速分解,提高土壤有机物含量,同时一些微生物还可以分解污染物及垃圾,有效的减少污染问题,并且对微生物进行修复还可以提高矿山生态修复水平,使整个生态系统更加完整。同时对于微生物的修复需要根据矿山原有生态中微生物的种类进行恢复,避免引进不同的微生物造成生态结构受到破坏,影响植物生长。
土壤动物可以有效的疏松土壤结构,并且多数土壤动物会对落叶及枯枝进行分解,通过分解这些残枝,使土壤肥力得到提高,进而使植被土壤可以形成完整的营养循环。因此在矿山生态修复中对土壤动物的修复也是其在实际中需要重点控制的部分。
3 进行矿山生态修复的技术措施
对于矿山生态修复工程需要依据科学的修复理念及发展观开展相应的工作,本着可持续发展的观念并结合与自然和C共处的观念来制定相应的规划,在考虑生态环境本身所具有的自愈能力来选用适当的技术措施对生态环境修复进行科学、合理的布局,并且对于技术的使用需要对其经济性及适用性进行考虑,从而保证在矿山生态修复中可以满足其多方面的实际需求。
3.1 采矿区生态修复
坑下开采矿山应采用减轻地表沉陷的开采技术,并推广使用充填采矿工艺。尽量减少地表沉陷面积,对已造成地面裂缝的地方,应采取废石充填和表土覆盖,最后恢复植被。露天矿开采后,多形成坡度陡的岩石边坡,以及宽度不大的台阶,因此,在对露天采矿区进行生态修复时,要对其形成的坡面进行不同程度处理,对边坡坡度大于75°的,在保证边坡稳定的前提下,进行生态环境修复措施。
3.2 排土场复垦
排土场生态环境修复,首先要保证边坡稳定,其次采取工程措施与植物措施相结合,主要是植树种草。对存在安全隐患的边坡要进行工程措施处理,其主要包括修建拦河坝、削坡开级、修建抗滑桩、深空预应力锚、长锚杆加固等工程措施。排土场植物措施所选择的植物树种要抗性强、品质好,栽植树木的方法主要包括堆土袋、挂网绿化、植生袋、植生盘等。排土场修复为林地时,应在其表层覆土,厚度应大于30cm;若采用坑栽,可在坑内填入少量的客土;在边坡小于35°的人工挖土缓边坡地带可种植一般的林木。
3.3 尾矿库复垦
在进行尾矿库复垦工作时需要在保证其完全闭库后且整个工程设施都稳定后进行相应的处理工作,根据其实际的性质对复垦工作进行调整。无论尾矿为酸性还是碱性,要根据场地的利用方向对其进行深度处理;尾矿中含有放射性、有毒物质时,应根据其含量水平确定是否有必要设置隔离层,并尽可能深度覆盖;尾矿所含盐分较大时,应对其进行除盐处理,或者深度覆盖处理。同时,要在尾矿库周围设置排水设施,排水设施必须满足一定防洪标准。根据国内外的生态修复成果,对尾矿库进行生态修复时需要在其表层覆盖厚度大于5cm的土壤,并设置各项防止水土流失的措施。
3.4 排矸场生态修复
排矸场生态修复首要工作是对以坡地和丘陵为主的排矸场进行边坡稳定,主要措施包括水平阶整地,稳定坡面,降低矸石山的相对高度。在矸石堆放前,必须对沟底进行推平、夯实处理,堆放矸石以3m为一层进行分层堆放,且台阶的宽度要大于3m。堆放顺序为从沟里向沟口进行,层层压实,同时在沟口设置拦渣坝和浆砌石排水沟。在边坡地带以15m为间隔设置导流渠,且层与层之间错落布设排列呈“品”字状;其次在排矸场上进行表土覆盖;最后根据土壤的性质和当地气候条件选择适宜的植被栽植。
4 结束语
对废弃矿山进行生态修复需要经历一个长期的过程,为此必须要根据矿山生B修复工程的实际需求制定出完善的处理规划。在进行矿山生态修复之前需要对矿山生态受到破坏的程度、矿山类型、生态特点等进行全面的调查,根据调查的结果进行全面的综合性规划。对于矿山生态修复必须要遵循其生态修复原理从土壤、植被、生物等多方面进行改善,采用适当的技术措施对矿山生态进行修复,以此来保证矿山生态修复工程进展的顺利性。以上根据矿上废弃后的特点从多角度提出了在实际中对不同区域采用的不同生态修复方法,以此来保证生态修复的有效性,使矿山生态结构可以满足持续、平衡发展的需求,并具备应有的生态功能。
参考文献
[1]金一鸣.矿山废弃地工程绿化技术模式生态修复效益研究[D].北京林业大学,2015.
[2]冯少华,陈炜,祁冉,等.矿山生态修复方法及工程措施研究[J].科技创新导报,2016,13(23):26.
关键词:边坡;生态修复;植物群落;类型;设计方法
近年来,一门新的边坡防护技术得到了迅速的发展,那就是边坡生态修复。目前,不同类型的边坡可以采取不同的方法进行边坡生态修复,常见的方法有液压喷播、厚层基材喷射植被护坡、植被混凝土护坡绿化、边坡TBS植被护坡绿化、三维植被网喷播植草等。在生态修复的开始一段时间内,这些方法可以促进植物旺盛生长,能够很好的保持水土不流失,但是一段时间过后,植物生长就会逐渐衰退,很难保持植物群落的稳定性。主要是因为在边坡生态修复的过程中缺乏植物群落的多样性,使用的草本植物比较多,使用的灌木、藤本植物比较少;另一方面还因为基质材料没有较好的适应性,不具备持久性。
恢复边坡原来就有的生态功能、构建稳定性良好、持续长久的植物群路是边坡生态修复核心目的。所以,在边坡生态修复过程中,既要考虑边坡在短时期内的水土流失控制要求和一些自然灾害的影响,还要考虑植物群落未来的演替类型,依据边坡的实际情况、采用的生态修复方法及植物群落未来的演替类型,科学设计目标植物群落。当前,草本植物是边坡生态修复过程中采用的主要建群种,植物群落类型非常单一,没有足够的群落稳定性。本文依据边坡生态修复施工实践和植物群落演替规律,在目标植物群落分类的基础上,提出了边坡生态修复的设计原则,总结了近几年工作实践中几类边坡生态修复植物群落类型设计方法。
一、边坡生态修复中植物群落类型设计原则
边坡生态修复中植物群落类型设计必须符合一个总的原则,就是构建与地理位置、自然环境相吻合的植物群落,而且要与周边环境相互协调。具体来讲要符合以下5个设计原则:
(一)与自然环境相协调的原则。在边坡生态修复过程中,设计的植物群落类型要与所处区域的自然环境相符合,做到所修复的植被协调于原有的植被。所以,确定植物群落类型之前,要详细调查当地的气候生态条件及植被情况,依据调查的实际情况选择生物特性适合的植物群落物种,合理的进行组合搭配。
(二)注重植物物种的安全性。选择的植物群落类型要与边坡的类型互相吻合,同时要保证植物物种不破坏边坡的稳定性,不危害边坡周边的环境。要尽量多的选用当地的植物物种,少用或杜绝使用外来植物物种,避免物种侵入造成的危害。
(三)坚持植物群落的多样性。由草本植物、乔木、灌木多物种组合的植物群落具有较强的稳定性,如果物种相对单一,就难以保持植物群落的稳定性。所以,设计植物群落类型时要在水平结构、垂直结构和时间结构上合理搭配草本、乔木、灌木等多种物种,保证植物群落中物种的多样性,保持植物群落的稳定性。
(四)提高植物群落的实际功能。采用工程手段,对边坡原有的植物群落类型进行恢复是边坡生态修复的主要目的,主要是防治边坡的水土流失,保护边坡进一步稳定。依据不同边坡的特点,设计时要考虑植物群落类型的特性和功能,多选择保持水土效果较好、固坡能力强、耐旱的植物物种。
(五)保证植物群落的景观特色。设计植物群落类型还要考虑植物群落所带来的景观效果。在满足边坡保护的功能基础之上,要设计景观价值较高的植物物种,以保证植物群落所带来的观赏价值。
二、边坡生态修复中植物群落类型的设计方法
依据边坡生态修复中目标植物群落类型设计原则,本文结合工作实践的实际,浅谈几种边坡生态修复中植物群落类型的设计方法。
(一)公路(铁路)边坡生态修复中植物群落类型设计方法。对于市区周边的公路(铁路)边坡而言,要求必须有良好的景观效果,所以,选择的植物群落类型就必须与周边的环境协调一致,选择具有观赏价值的花草和灌木,设计外观,合理搭配物种的外观形状和颜彩,体现群落的自身特点。
对于离市区较远的公路(铁路)边坡而言,最好是设计成灌草型植物群落,尽量避免使用乔木。由于乔木具有较大的重量,使用乔木会造成边坡不稳的问题,由于高度较高,对司乘人员的视野造成影响,容易引发交通事故。要选择水土保持能力强、根系发达、耐干旱的植物物种,合理搭配垂直结构,满足多物种、景观效果良好的植物群落。
(二)滨水岸坡生态修复中植物群落类型设计方法。陆地与水体连接的纽带是滨水岸坡,能够防止地面污染物流进水体。良好的岸坡植物群落能够对污染物的含量进行有效过滤,减少污染物,吸收径流中的大量有机物,改善河流的水质,减少藻类和浮游植物的繁殖数量。在设计选择滨水岸坡的植物群落类型时,不但要考虑美化环境、保护河岸的功能,还要考虑减少对河水的污染作用。
对于水上的坡面而言,减少污染物流进河水、保护边坡稳定是植物群落的主要作用。所以,要选择设计灌草型的植物群落类型,选择使用根系发达的物种,多使用能够吸附污染物的草本植物和小灌木,保证与周围环境协调一致,合理搭配花卉,构建成一个休闲娱乐景观区域。
对于水下坡面而言,由于浸泡在水中的时间很长,没有较好的光通量,所以要选择设计根系发达、耐水淹的植物群落类型,最好选择还具有降解水中污染物的沉水植物,不但能够护岸固坡,还能够对库岸进行净化,过滤流进江中的地表径流,对有机物进行吸收和转化,净化水体,防止过多的有机物流进水体而导致富营养化,从而抑制浮游藻类在水体中的大量繁殖生长,提高水体透明度。
(三)废弃地边坡生态修复中植物群落类型设计方法。因为石壁非常的陡峭,而且表面十分光滑,昼夜温差比较大,没有松散的基质和土壤,不能对边坡实施有效的保水保肥措施。所以,选择设计植物群落类型时,是否合理的选择了植物物种对能否成功进行生态修复起着非常重要的作用。
石壁的坡度大小、岩石性质和岩石表面粗糙程度是此类边坡生态修复设计植物群落类型的依据。一般情况下,主要是选择草本型植物群落,在石壁的空穴处和平台处选择小灌木和藤本植物物种,对周围环境进行简单点缀。
开挖坡顶的边坡生态修复,主要是在山顶上修建种植槽,将种植土回填,在修建好的种植槽内设计灌木和垂吊藤本植物物种,下垂的藤本植物可以覆盖一些的岩石,防止水土流逝,具有鲜活生动的景观效果。在坡脚位置的种植槽内,可以选择带花的、具有攀缘能力的植物物种,构建美观的植物群落景观。
三、结束语
当前的边坡生态修复与传统的边坡绿化已截然不同,主要涵盖了修复边坡生态的功能,植物群落的类型也发生了重大的改变,主要以物种的多样性为主,丰富了群落类型。在边坡生态修复过程中,设计适合实际的植物群落类型,将发挥群落的生态功能,改善边坡区域环境的生态结构,提高社会效益。
参考文献:
[1]杜芳,卢广霞.大同市生态修复存在问题与对策[J].山西水利.2006(05)
[2]何建华.对生态修复有关问题的思考和探讨[J].山西水利.2005(06)
[3]张健全.生态修复技术在水库水土保持中的应用[J].资源开发与市场.2011(06)
[4]马志林.论水土保持生态修复与河南生态省建设[J].中国水土保持.2011(04)
关键词:城市河道;生态系统;构建;植物配置
中图分类号:Q948
文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)23-0017-02
1 引言
所谓生态河道,就是在河道的设计与建设中融入生态保护理念,使整个城市河道系统中的各项生态指标都维持在一定范围内。具体来讲,可以从两个方面定义生态河道:一是环境属性上,指河道的设计与建设符合生态发展的要求,河道系统具有较强的稳定性,不会在外界因素的影响下轻易发生改变,保证河道环境功能的发挥;二是从社会属性上,指河道设计符合城市发展需求,并且具备一定的改造条件,可以和城市共同发展[1]。随着工业化水平的发展,城市河道饱受工业废水、生活污水、城市地表径流水的困扰,其水质也很难达到相关标准,构建城市河道生态系统势在必行。
2 城市生态河道的特点
(1)稳定性强。生态河道具有很强的稳定性,能够抵抗外部环境的变迁,河道系统基本处于稳定状况。即使因外界因素影响过大而发生改变,也具备相当的恢复能力,在一定时间内能恢复到稳定状况。
(2)适应动植物生存。城市生态河道的水质需达到国家相关标准,满足常见水生植物、鱼、虾的生存需求。
(3)适应社会需求。城市生态河道应当与周围环境配合,具备一定的观赏功能、游玩功能,能够满足居民休闲、娱乐需求。
3 城市河道生态系统的构建
河道生态系统包括能量物质(例如有机物、毒素等)、生物栖息环境、水质、水量、河床形态、河床材料、动植物等因素,是城市生态系统的重要组成部分[2]。构建城市河道生态系统,是河道生态整治工作规范化、科学化的需求,是河道整治理论、技术与实践结合的需求,对于提升城市整体环境具有重要作用。在实践工程中,要明确生态系统与河道整体的关系,遵循以人为本、因地制宜的原则,才能将其生态效果达到最大化。生态河道构建体系如图1所示。
3.1 分析现状
对河道的水文状况、周边环境、水质污染等问题进行详细调查,明确河道在城市发展中的作用,确定整治方式,最后选择需要重点修复的区域。
3.2 修复方案
根据河道的特点,指定科学的修复方案,内容包括水质修复、生态护坡、景观设计。
(1)水质修复。以水质的污染情况,选择针对性修复技术,常用的技术包括生物修复技术、人工生物膜技术、曝气富氧、生态调水等。
(2)生态护坡修复。应用生态护坡理论对原有护坡进行整改,使其满足河道的功能需求。
(3)生态景观设计。在生态理念指导下,根据城市文化与河道自身特点,对河岸景观、绿化景观、水环境景观等进行设计。
3.3 污染源控制
(1)控制污染源。分析工业污水、生活废水、地表径流水等污染的产生原因与污染程度,与相关部门开展合作,从源头上杜绝污染。
(2)提升市民环境意识。通过多样化宣传工作,促使市民重视河道污染问题,提升市民的环保意识,从而减少污染的发生。
3.4 工程施工
根据工程特点,制定科学的施工方案,交付行业内口碑良好的施工队伍施工。
3.5 科学评价
施工完成以后,每隔一段时间对其环境效益、社会效益、经济效益等多个方面进行评价,及时发现问题,加强后期的改造与维护工作,确保城市河道生态功能的发挥。
3.6 后期管理
管理工作是长期进行的。相关部门要指定完善的管理制度,并配置专门的管理人员,对生态河道进行有效管理。
4 城市河道植物优化配置
4.1 河道植物配置的原则
植物具有保持水土、净化水质、塑造景观的作用,是城市河道生态中的重要组成部分[3]。所谓植物配置,就是利用科学的方法,对植物的品种、数目进行搭配与组合,不仅使其具备一定的生态功能,还能呈现出丰富多彩的景观,实现科学与艺术的结合。在植物配置中,还需遵循物种共生相融、乔灌草相结合、常绿树种与落叶树种混交、深根植物与浅根植物结合、阳性植物与阴性植物搭配、固土护坡功能优先等原则,兼顾经济适用型,才能实现河道植物的优化配置。
4.2 科学计算种植密度
河道的种植环境与公园、道路绿化等还有一定差距,在实际种植中,都会增大植物的种植密度,确保植物固土、o坡能力的发挥。一般情况下,乔木的种植行距不能超过4 m,灌木的株行距在2 m之内,若灌木体形较小,种植应在1800株/hm2左右,若河道环境较差,可以增大种植密度。
4.3 河道植物的配置方式
(1)自然式布置方式。城市生态河道的植物配置与一般的河道绿化不同,与城市绿化也不同,应当避免机械化种植,以亲近自然的布置方式为主。植物状态以自然生长为佳,避免人工造型,根据河道的自然条件,配置适合的植物,确保植物群落的健康共生。
(2)规则式布置方式。为到达一定的景观效果,也便于施工的进行,最常采用的就是此种布置方式。将不同种类的乔木混交布置成特殊图形,灌木布置在乔木的间距中,草本植物播撒在地面,呈现出整齐有序的景观效果。
(3)个性化布置方式。在大多数河道植物配置中,都存在雷同率高、艺术性差、缺少个性等问题。这是因为在植物配种中,过多考虑功能发挥,并没有真正发掘植物本身的个性美,忽略了植物的造型、色彩等元素。例如应用枫树叶秋天也变红的特点,为景观添加更丰富的色彩,体现植物与美学、艺术学的联系,达到更好的景观效果。
4.4 城市生态河道植物优化配置策略
(1)植物多样性为原则。多种多样的植物群落能够提升群落的抗性,对保持植物群落稳定性、抵抗外来物种入侵具有重要作用[4]。多样的植物群落能够丰富河道空间,不仅能为不同生物提供栖息地,还能丰富观赏环境,为人们提供更多的游玩乐趣。
(2)生态适应性优先。要根据当地的气候特征与生态条件选择合适植物,确保植物能够良好生长,例如沿海地区土壤中盐含量很高,就要选择耐盐植物,例如柽柳、木麻黄等;河道边水分含量高,还要选择耐水湿植物,例如水杉、蒲苇。一般来讲,为满足生态适应性,多会考虑使用乡土植物,确保当地生态平衡。
(3)生态功能为主。在河道生态建设中,应用植物的最要原因就是因为其具有一定的水土保持、水质净化、过滤水质、美化环境等功能。因此,要针对不同的环境条件,选择生态功能突出的植物品种。例如水土流失严重地区,可以选择具有良好水土保持效果的南川柳。
(4)兼顾经济成本。在选种上,既要选择来源充足、育苗简单、繁殖能力强的品种,还要选择抗病虫害能力强的品种,降低养护费用,若无特殊需求,尽量选择当地常见植物。
5 结语
生态河道具有很好的生态效益,具有提升城市环境质量、改善居民生活环境的作用。在实践中,要根据当地实际情况制定合理的修复方案,优化植物配置,并加强后期管理维护,才能确保生态河道功能的长效发挥,从而促进城市可持续发展。
参考文献:
[1]张 琳,李飞鹏,张海平.基于数值模拟的城市景观水体生态设计研究――以广西苍海湖为例[J].中国园林,2015(10):76~80.
[2]陈志力.平原河道饮用水源水体植物生态系统净化关键技术研究[J].水能经济,2016(1):297.
关键词:生态环境可持续发展环境修复
随着地球上人口的剧增和工农业生产的迅速发展,特别是工业革命以来,人类对自然资源需求水平不断提高,生产强度日益加大,有毒、有害废气物质不断的输入环境,远远超过了环境的自净能力而导致环境污染日益严重。为了解决人类面临的这个重大问题,对于大气污染和地表水污染之力的研究已十分广泛,许多技术已相当成熟并被广泛应用。
对于污染土壤及地下水的之力来说,由于其具有隐蔽性、滞后性、累积性以及难治理和修复周期长等区别与大气和地表水体污染的特点,其修复问题已成为环境科学研究日益活跃的领域,同时也是世界性难题。虽然人们已在污染土壤及地下水物理修复和化学修复领域进行了有益探索,形成了一些实用技术,但这些修复方法往往会破坏场地结构、造成二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤甚至难以应用。为此,近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展。
一、生物修复—生态修复的基础
生物修复是对污染环境实施修复、之力的最为重要的技术之一,是正在发展中的技术,是生态修复的基础。
目前被广泛认同的生物修复定义,是指微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中的污染物的一个受控或自发进行的过程,这是狭义的定义。
除了微生物修复外,植物修复、动物修复乃至酶学修复等方式的出现,赋予了生物修复更广泛的内涵,即生物修复是指利用细菌和真菌等微生物、蚯蚓等动物以及水生藻类、陆生植物,甚至酶及分泌物等的代谢活性降解、减轻有机污染物的毒性,改变重金属的活性或在环境中结合态,通过改变污染物的化学或物理特性二影响其在环境中的迁移、转化和降解速率。
目前使用最广、最有效的生物修复技术仍是微生物修复。
二、物理与化学修复—生态修复的构成要素
从修复原理来看,物理修复与化学修复是指充分利用光、温、水、土、气、热等环境要素,根据污染物的理性性质,通过机械分离、蒸发、点解、磁化、冰冻、加热、凝固、氧化—还原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化学反应,使环境中污染物被清除或转化为无害物质。通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往作为生物修复的前处理阶段,近年来根式作为生态修复的构成要素。无论是环境要素或生态因子,还是工程措施,对于修复生物的生命活动来说,是非常重要的影响要素。若将它们有机的结合起来,使环境条件和生态因子在有利于生物生活的同时,也有利于污染物的去除或转化,将极大地提高生物修复或植物修复的效率,这一点对于生态修复来说是至关重要的。
物理与化学修复措施与生物修复的结合,是生态修复必不可少的构成要素,其利用的是否直接关系到生态修复的有效性和成败。在实际的修复过程中,把物理修复、化学修复措施更好地与生物修复结合起来,才能形成有效的生态修复技术。
三、植物修复—生态修复的基本形式
植物修复这一概念大约是1980年代前期提出来的,其最初的思想是利用超累积植物的的超量富集作用来去除污染环境中多余的重金属。
目前,植物修复这一技术已经涵盖了污染环境治理的各个方面,如城市树木、草坪乃至花卉植物对大气或室内空气的净化;池塘中水生植物通过对氮、磷等营养物质的利用而对富营养化水体的净化;污染土壤及水体中无机污染物的去除及有机污染物的讲解等。
在污染环境治理中,从形式上来看,似乎主要是植物在起作用,但实际上植物修复过程中,往往是植物、根系分泌物、根际圈微生物、根际圈土壤物理和化学因素(这些因素可以部分人为调控)等在共同起作用。因而,总的来说,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。
摘要近年来,人们在污染环境的物理修复、化学修复甚至生物修复取得一定成功的基础上,进一步提出了生态修复的理念,并对其概念、内涵、原理、产业化途径等进行了理论上的探索和实践上应用的探索,试图以生态学的原理和方法,在污染环境的修复和治理过程中实现人与自然的和谐发展,从而达到可持续发展……
关键词:生态修复 生态恢复 生态演替 生态工程
在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。
1 生态修复相关的重要概念和理论
1.1 环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2 生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3 干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4 生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5 人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2 国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1 环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对Exxon Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2 环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
2.3 生态恢复
关键词:生态 水利工程 设计原则
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(gis)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
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关键词:水土保持;生态;环境;探讨
中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:
我国是水土流失比较严重的国家之一,轻度以上水土流失面积356。92万km2,目前,尚需治理的面积近200多万km2。为了适应新时期国家发展对水土流失治理的高要求,满足人们对生态环境大幅改善的需要,进入新世纪以来,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修复能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。几年,生态修复的实施,与传统的综合治理相比,其效果更为明显。但从长远来看,生态修复要保持持续、健康的发展,需要我们既要认清破坏生态环境的症结所在,又要注意解决好相关问题。
1生态环境恶化的主要原因
人所共知,生态环境恶化的主要原因有两个方面:一是自然因素,二是人为因素。我国人民千百年来靠广种薄收、乱垦滥伐、过度放牧、过分掠夺自然资源生存。随着人口急剧增长和工业化进程的加快,人们对水、土和植被资源的需求量越来越大。人口增长过快,造成了土地不合理耕种,加上长期形成的广种薄收的陋习,陷入了“越垦越荒、越荒越穷、越穷越垦”的恶性循环之中。
2水土保持生态修复的基本概念
生态修复的理念是依靠生态系统自身的适应能力、调整能力、消化能力和组织能力对系统所承受的破坏进行长时间的调节修复,缓解系统外部负荷,实现生态系统的规律性演变,最终是整个生态系统重新恢复正常状况,实现系统的良性循环的过程。
生态修复应用在水土流失治理中是指在水土流失的主要区域,通过生态系统的自身修复机能,另外辅助一定程度上的人工调控措施,最大限度地发挥生态系统的自我修复机能,从而改善生态系统受损的状况并能对系统起到一定的保护作用。
3水土保持生态修复对策及措施
3.1普及国策宣传强化环保观念
在此方面应加强水土保持方面国策的宣传力度,普及该方面的基本常识,让人民意识到不合理的开发利用自然资源造成的水土流失造成的严重后果,使人民自发地退耕还林还草,圈养畜牧,实现人与自然真正的和谐相处;也可以通过生态修复示范点的建立让人民更轻易地了解到生态系统对环境保护的重要性;还应该在学校范围内普及水土保持和生态系统常识,是人民从小形成环保意识;最后还应该大力发动各种媒体进行水土保持知识的宣传,如发放环保手册、公益广告等。
3.2坚持防先于治加强执法力度
应合理运用经济措施和行政措施在保护现有生态系统的基础上予与加强巩固,丰富其物种组成,加强其食物链之间的联系,封山禁牧,使地表植被自然恢复,这种方案相对来说投资少、见效快,适用于未发生水土流失和水土流失比较轻微的流域地区。另一方面,还应该加强执法力度,加强对乱砍乱伐、过度放牧、采土取沙、毁林开荒等不法行径的监管和惩罚,强化人民的法制观念和意识。
3.3制定修复计划因地制宜治理
众所周知我国幅员辽阔,各地地貌也不尽相同,因而不同地域的水土流失的状况也差异较大,所以在水土流失治理过程总理应因地制宜,结合各地域特点定制切实可行的生态系统修复计划,划定治理区域、统计治理面积、确定修复方案,预算修复成本和年限,按照轻重缓急的原则分区、分时治理。水土流失发生的种类不同,采取的举措和实施方案也应当与之对应不同,可根据水土保持和生态学原理,充分发挥生态环境建设治理措施的优势,先规划铺设草本植物,结合低等灌木和根系较发达的乔木的种植。总而言之,让不同植物协调搭配,使其充分发挥各自的优势,建立多样化、多层次的生态系统机构,才能最大限度地获得生态效益、经济效益和社会效益。
3.4建立生态试点发展修复技术
近些年来,虽然我国针对生态修复的理论技术进行了一系列的研究和探索,但终究没有形成完整成熟的水土保持生态修复理论体系,在以往的科学研究中,我国专家往往过于看重植被对生态系统的影响而忽略了自然界物质能量循环的规律,忽略了对土层中微生物作用的研究,因此水土保持生态修复技术上存在很大的发展空间和科研潜力,因此我国可以多处建立生态系统试点,一方面可以有效地改善试点水土流失的现况,另一方面也可以通过对试点的研究评价总结经验,进一步完善我国的水土保持生态修复理论体系,进一步促进我国的自然经济和社会的可持续发展。
3.5营造良好的外部条件
生态修复区大多分布在山区,同时也多是贫困区,区内农民群众的生活收入基本依靠土地,生态修复的实施一般会加剧修复区内的人地紧张状况。只有考虑到当地的具体情况,长远利益和近期利益相结合,生态效益和经济效益并重,解决好广大农民群众的生产生活问题,才能为生态修复创造良好的外部环境,保证生态修复的顺利进行。
4结语
水土保持生态修复理念和技术的发展是治理水土流失的一个重大的创新,同时水土保持生态修复也是一项极其复杂的工程,广受生态学专家和环境研究者们的关注,经络许多年的科研和实践,水土保持生态修复理论已日渐成熟,但为了适应科学技术高度发展的今天,仍需锲而不舍地追求和探索。在水土保持生态修复的过程中,应有机地结合不同地区的实际情况合理选用不同的生态修复治理方案,地方有关政府部门也应该加强监督和执法力度,同时应尽可能低发动广大人民都参与其,共建美好家园、和谐社会。
参考文献
[1] 刘荣强. 矿产资源开发的水土保持生态补偿机制研究 [J]. 河北水利. 2011 (09)
关键词 滨水带;景观;湿地;环境;设计;修复
中图分类号 TU985 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)17-0221-02
城市建设在设计规划滨水风光带景观时,应该综合考虑文化历史、人情风土和城市地理在内的多方面因素,以便在城市特色风貌展现程度上实现最大化。在对城市滨水带绿地发展情况进行概述的基础上,探讨城市滨水带绿地景观设计规划原则与方法,再结合具体实例,使整体设计规划的内容和方法更为丰富实用。
1 城市滨水带绿地的发展概况
滨水带绿地是城市的生态绿廊,具有生态效益和美化功能。城市滨水带包括陆域、水际线、水域等部分,与海洋、湖泊、河流等水域邻接,在空间特点上较为开放、自然,功能上较为复杂,属于公共活动较多的区域。滨水绿地通常位于河道两侧或中间的陆地上,是城市滨水带的重要组成部分,同时也是城市的公共绿地组分。滨水绿地的建设与营造可以实现城市水域附近区域土地资源的有效利用,使零碎地块发挥绿化、生态及文化等方面的价值。国外城市对滨水地带的开发利用已取得一定成效,而国内城市则起步较晚,正在逐步发展之中,尤其是武汉、深圳、长沙、上海、珠海等地,已经重视并开展了滨水地带的改造。
2 城市滨水带绿地景观设计与规划原则
2.1 历史文化原则
城市景观建设应当注重现代与传统的结合,突出历史文化特点[1]。因为滨水景观是以原有基础进行更新与改造,应当延续当地人文历史沉淀下来的审美情趣。其作为城市景观的一部分,可以起到传承本土的城市文化、治水文化的作用,一方面进行现代式的绿地设计,另一方面则使历史文化得以体现。考虑到水带绿地的多个要素组成特性,可以在满足时展的需求的同时,凸显出时代特点与地方特色,打造出创意滨水休闲区。
2.2 生态性原则
当今城市居民对城市社会人居环境的迫切要求就是要改善城市的生态性,因此建设滨水绿地时,应当注重滨水带的生态性原则。城市绿地景观的重要组成部分是滨水绿地,格外受到多方关注,而其中植物景观的营造更是滨水绿地的重要手法,是设计规划的关键[2-3]。因此,应从生态性、综合性的角度出发,多角度地科学配置城市滨水带绿地植物,实现异质性的湖滨带湿地生境类型以及多样性的湖滨带。综合考虑以下4个方面:一是立体配置,如水生植物、地被植物、乔灌木的搭配,实现多元化的生态群落;二是常绿植物与落叶植物的组合搭配;三是必须配置露地亲水植物或景观植物;四是选择适宜的浮水植物(图1)。
2.3 艺术性原则
城市滨水带的景观设计应体现艺术性原则。城市滨水带绿地作为城市绿地系统的一部分,有其自身的景观艺术性。它界于城市与水道之间,具有丰富的自然和人工景观资源,富有水的“灵”气和区域的优越性,又有良好的滨水环境生物链,是人们集聚休憩的地方。因此,在滨水带绿地景观设计时,应体现城市滨水的景观性,考虑建筑与植物的合理组合,水与植物的有机渗透,植物与植物间的协调搭配,四季植物景观的变化等[4]。
3 滨水带绿地修复的基本思路
湖滨带受损湿地生态系统的修复将增加湖滨带对周边面源污染的截污、净污功能,增强生态安全,并有利于湖滨带湿地生境多样性的营造,进而为湿地鸟类及其他湿地动植物增加适宜生境,提升湿地生物多样性。在湿地公园建设过程中,湖滨带湿地修复也是湿地公园内湿地生态环境改善、景观提升的重要前提[5]。
城市滨水带湿地恢复首要问题是通过针对性的湿地生态工程措施构建植被生长平台、稳定的基底以及地形重塑工程。在此基础上增加湖滨带植物群落物种组成,构建多层次的、立体结构的湖滨植被带;并进一步基于基底改造,改善湖滨带动植物栖息地,提升生物多样性,积极发挥湖滨带湿地对滨岸的保护功能以及湖滨湿地生态系统的生物净化功能。
3.1 防洪大堤硬质驳岸的生态软化
根据不同地段防洪大堤的地形及现有植被分布特点,开展防洪大堤硬质驳岸的生态软化。一是拟在风浪较大、堤角基底冲刷严重的局部湖滨堤顶构筑悬挂式匍匐生藤本植物的生长基底,利用悬挂式匍匐生长的藤本植物进行硬质驳岸的生态软化,既可因地制宜地增加湖滨景观异质性与植被构成的多样性,又可发挥匍匐生藤本植物对大型污染物的拦截功能,还可防止堤顶的径流冲刷与水土流失。二是应用防浪桩构建堤角植被生长床。单排防浪桩距离防洪大堤1~2 m,抬升桩内基底高度(可高于平水位30~50 cm),主要修复湿生灌木类植被,增加植物多样性及湖滨带群落类型多样性(目前的湖滨带非常缺乏灌木类群落类型),也可为后续的涉禽类动物回迁、定居营造适宜的生境。三是部分区域由于湖浪冲刷,水泥石质驳岸损坏严重,威胁防洪大坝的生态安全,拟在大坝内侧(堤内)用生态袋构筑生态护坡,既可增加防洪大坝的水利安全(无须再修筑水泥石质驳岸),又可作为植被恢复的基底(该项技术目前已成功应用于大量的湖滨带修复工程)。生态护坡可由驳岸内侧向湖内延伸3~5 m,护坡高度可参照堤顶高度,并逐级降低延伸至湖底。
3.2 营造生态小岛与生态滞留塘交错的湿地单元
拟在湖滨带区构建起伏型的基底,局部区域形成以生态小岛与生态滞留塘交错的湿地单元。生态小岛、生态滞留塘不仅可以增强湖滨带的湿地斑块格局分布的多样性,也是后期植被、群落组成多样性的基础,同时可为生境异质性、栖息地多样性创造基底条件,重点修复湖滨带生态廊道效应的发挥。生态小岛与生态滞留塘的面积为湖滨带面积的5%~8%,即可发挥较好的生态功能。
4 参考文献
[1] 权凤.地域文化在滨水景观中的运用[J].现代农业科技,2015(14):150-151.
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