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生態系統的修復范文1
關鍵詞：水土保持; 生態修復;退化生態系統; 概念; 技術方法
Abstract: This paper summarizes the basis of analyzing the existing ecological restoration research results and proposes a generalized concept of ecological restoration of soil and water conservation ecological rehabilitation and special soil and water conservation, and the types and technical method were discussed.
Keywords: soil and water conservation; ecological restoration; degraded ecosystem; concept; technical method
中圖分類號：S157文獻標識碼：A文章編號：
生態修復( Ecolog ical Remediation) 的叫法主要應用在我國和日本。日本學者多認為, 生態修復是指通過外界力量使受損生態系統得到恢復、重建或改進( 不一定完全與原來的相同) ,這與歐美學者“生態恢復”概念的內涵類似; 焦居仁( 2003) 認為, 為了加速被破壞生態系統的恢復, 可以輔助人工措施為生態系統健康運轉服務, 加快恢復生態系統被稱為生態修復。該概念強調生態修復應該以生態系統本身的自組織、自調控能力為主, 以人工調控能力為輔。
生態重建( Ecological Reconstruction) 一般是指通過外界力量使完全受損的生態系統恢復到原初狀態。
生態改建( Ecolog ical Renewal) 一般是指通過外界力量對部分受損的生態系統進行改善, 增加人類所期望的人工特點, 減少人類不希望的自然特點。
1.針對生態修復概念的界定
生態修復已廣泛應用到環境、水利、林業、農業等諸多領域, 因而統一生態修復概念的界定是十分必要的, 這須遵循以下原則:
(1) 應統一“生態”的內涵。生態系統簡稱生態, 是指人類種群周圍空間中直接或間接影響人類生存、生活和發展的各種自然因素的總體, 亦稱自然環境系統, 包括陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、地殼的穩定性等無機組分和動物、植物、微生物等有機組分。
(2) 應與國際上相應概念的內涵保持相似性。為了加強與發達國家的科技合作與交流, 我國所界定的生態修復的內涵應與國際接軌。
(3) 應具有通用性。生態修復所界定的概念應適用于環境、水利、林業、農業等不同領域, 不應因研究領域不同而產生歧義。
基于以上原則, 筆者把生態修復概念界定為: 在特定的區域、流域內, 依靠生態系統本身的自組織和自調控能力的單獨作用, 或依靠生態系統本身的自組織和自調控能力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。
2．水土保持生態修復的類型
2. 1 廣義水土保持生態修復類型
依據生態修復對象的不同, 廣義水土保持生態修復可劃分為如下類型:
(1) 退化坡面生態系統生態修復。指對退化耕地、林地、草地、荒地等生態系統的生態修復, 這是水土保持生態修復的重點。
(2) 退化河流生態系統生態修復。指對主要因人為驅動力所導致的退化河流生態系統的生態修復。2003 年以前, 水土保持主要是以小流域為單元進行綜合治理的, 因小流域的面積均較小, 其匯水的部位基本上都是季節性河道, 或發生暴雨時才有徑流流過, 這樣的河流或溝道并不構成水生態系統, 無需進行生態修復; 2003 年以后, 水土保持綜合治理大示范區建設在全國廣泛開展起來, 大示范區的面積可逾1000km2, 位于大示范區的河流有些是常年性河流, 尤其是在濕潤地區均是常年性河流。這些常年性河流的水生態系統常因各種人為驅動力的作用而退化, 對這樣的河流生態系統進行生態修復也是水土保持生態修復的范疇。
(3) 內陸河流域退化綠洲生態系統生態修復。內陸河流域從上至下, 可分為山區生態系統和平原區生態系統。以河流為中心, 從內往外, 平原區生態系統又可分為綠洲生態系統和荒漠生態系統, 而綠洲生態系統由內往外又可再分為人工綠洲生態系統和天然綠洲生態系統。內陸河流域退化綠洲生態系統的生態修復主要是指對退化天然綠洲生態系統的生態修復。
(4) 退化水庫生態系統生態修復。對位于大示范區內的退化水庫生態系統進行生態修復也屬于水土保持生態修復的范疇。
(5) 退化礦區生態系統生態修復。是指對廢棄礦地生態系統進行生態修復。
2. 2狹義水土保持生態修復類型
依據生態修復所依靠的作用力不同, 狹義水土保持生態修復可分為:
(1) 生態自然修復, 即完全依靠生態系統本身的自組織和自調控能力進行生態修復。
(2) 自然和人工共同修復生態, 即以依靠生態系統本身的自組織和自調控能力為主, 以人工調控能力為輔進行生態修復。
3． 水土保持生態修復的技術方法
3. 1廣義水土保持生態修復的技術方法
3. 1. 1退化坡面生態系統生態修復
(1) 退化耕地生態系統的生態修復。少施化肥, 增施農家肥料; 種植綠肥植物, 增加固氮作物品種; 輪作、套作, 間種、混種; 減少化學防治, 增加生物防治; 植等高植物籬等。
(2) 退化林地、草地、荒地生態系統的生態修復。在封禁的基礎上, 補種鄉土樹種、草種。封禁在我國早就得到廣泛的應用, 這里需要強調的是封禁只是解除了導致坡面生態系統退化的不合理放牧、刈割、開墾、樵采、挖藥材等人為壓力( 或稱人為驅動力) , 還需預防、解除導致坡面生態系統退化的自然驅動力, 如火災、鼠害等。一般來說, 自然驅動力并不是導致坡面生態系統退化的主要驅動力, 但也不容忽視。封禁時間的長短因生態系統類型、受損程度、氣候等因素的不同而不同, 一般來說, 喬木林、灌木林、草地生態系統可分別為8 年以上、5～8 年、3～5 年。
3. 1. 2 退化河流生態系統生態修復
在土壤侵蝕地區, 導致河流退化的驅動力主要有修路、開礦、樵采、河岸放牧、化肥與農藥的面源污染、工業廢水與生活污水的點源污染、過度捕魚等, 對由于這些驅動力所導致的退化河流生態系統進行生態修復, 最重要的是要減輕或解除導致河流生態系統退化的驅動力, 讓河流休養生息。此外, 還可采取如下兩種方法: 一是減少河流人工直線化的程度, 增加河流彎曲度, 以增加河流生境的多樣性, 進而增加水生生物多樣性;二是在河流兩岸種植生物隔離帶( 種類和寬度應因地制宜) , 一方面防治面源污染, 另一方面為河流水生生物增加營養源。
3. 1. 3 內陸河流域退化綠洲生態系統生態修復
一是合理開發利用水資源, 實施生態應急補水工程, 至少要滿足天然綠洲生態系統最小生態需水量; 二是合理調整土地利用結構, 適當減少人工綠洲面積, 使人工綠洲和天然綠洲面積比例調整到1：1 左右。
3. 1. 4 退化水庫生態系統生態修復
對退化水庫生態系統的生態修復可采取與退化河流生態系統相同的方法。
3. 1. 5 退化礦山生態系統生態修復
該生態系統的土壤、植物等組分完全受損, 缺乏植物生長所需要的營養元素, 對這種嚴重退化的生態進行生態修復, 可采取的方法有: 覆蓋土壤, 對土壤進行物理處理, 添加營養物質, 去除有害物質, 種植適應性強的先鋒樹種或草種、間種鄉土樹種或草種。
3. 2 狹義水土保持生態修復的技術方法
(1) 生態自然修復的基本技術方法是封禁法。該方法適用于受損程度較輕的生態系統。
(2) 自然和人工共同修復生態的基本技術方法是“封禁+補種”法。該方法適用于受損程度較重的生態系統
4．結 語
水土保持是土壤侵蝕地區經濟社會可持續發展的生命線,是生態環境建設的主體。水土保持生態修復的提出與實施是水土保持工作理念的重大創新, 但水土保持生態修復不應局限于當前的狹義水土保持生態修復, 應從狹義水土保持生態修復向廣義水土保持生態修復轉變。即使實現了這樣的轉變, 水土保持生態修復也只是水土保持流域綜合治理的一個重要方面,它不能完全替代人工造林種草等水土保持生物措施, 更不能替代坡改梯、淤地壩、谷坊、小型水庫、蓄水池等水土保持工程措施。
參考文獻
生態系統的修復范文2
關鍵詞：生態水利工程設計原則
一、水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
二、生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
三、生態水利工程的規劃設計原則
1、工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
2、提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3、生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
4、景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
5、反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
參考文獻：
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生態系統的修復范文3
要堅持長期修復和保護。水生態系統處于不斷的變化和發展之中，在對其進行修復和保護的過程中，一定要長期堅持，不動搖、不懈怠，在施工過程中貫徹落實新的保護理念，完善修復環節，加大保護力度。
2加強對水生態系統保護與修復的重視度
水生態系統的保護與修復是近年來才提出的國家戰略重點項目，有些資源保護單位對其的重視度不夠，意識較為淡薄。水土保持的第一要素就是水資源，生態系統的有效建設也一定要以水資源的基礎建設為依據。因此，我國各相關單位一定要重視水生態系統的保護修復工作，完善基礎設施建設，實現資源的優化配置，合理開發資源，做好協調生產工作，并立足未來，從長遠角度考慮，將該工作列為國家發展的重要內容，實現新措施的有效運用。
3因地制宜、綜合治理、堅持創新
眾所周知，我國國土面積廣闊，水生態系統由于地區差異，會出現不同的問題，解決水土流失問題，也不能僅僅依靠一種策略。堅持因地制宜、綜合治理和創新發展的方法就顯得尤為重要。
3.1針對水生態修復保護系統地的差異，應該采取因地制宜的方式予以完善。
例如，在農田邊緣開挖截根溝，在與林地接壤處挖掘排水溝，對潛在威脅大的水蝕溝采用回填對策等等。
3.2采取不同的生物措施實施保護修復。
根據季節差異進行植樹，結合土壤特點，因地制宜的選取種植樹木，在保護植被覆蓋率的基礎上，利用溝谷營建水源涵養林，并做好防風固沙、排水種植等工作，有效緩解沖刷侵襲。
3.3創新保護與修復方法。
具體而言，要創新體制，發揮制度的規范作用，完善監管，加強驗收，保證權責分明。此外，還要深化改革，改進以往的治理方法，調動廣大人民群眾的參與熱情，并堅持技術創新，采取高科技方式對水生態系統進行研究，尊重科學，做好系統建設工作。
4扎實推進水生態系統的保護修復工作
明確思路，打好工作基礎是有效保護與修復水生態系統的關鍵。國家在系統維護動工前可以搭建試點項目，結合地區差異和自然狀況特點，對水生態系統進行綜合治理。在試點工程建設過程中國，對水土流失問題進行綜合分析，積累工作經驗，并進一步貫徹落實新的治水方式，總結技術問題，扎實科學基礎，從而完善保護修復能力，推廣現代化新技術。
5結語
生態系統的修復范文4
[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。現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?；顒?，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
生態系統的修復范文5
關鍵詞：生態水利工程；設計原則；安全經濟；反饋調整
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
水利工程建設是國民經濟發展的一項基本內容，對于推動農業、水利水電以及社會經濟等方面都具有很大的作用。同時，水利工程屬于一種改造自然的工程，其影響了自然河流的多樣性、流動性以及連續性，會在一定程度上影響河流生態系統的自然發展狀況，在當前自然生態環境惡化加劇的形勢下，如何協調水利工程發展需求和自然河流生態環境之間的關系就顯得尤為重要。
1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安個、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、十旱等自然力荷載
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險，這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的定期定點監測和評估。
2 河流形態的空間異質性原則
一個地區具備空間異質性，是指在這個地區的空間中，可以存在著多種不同種類的生物物種，這就意味著該地區的生態環境狀況良好，有利于自然生態循環的發展。若該地的空間異質性較差，就會降低生物群落的多樣性，使得生物物種減少，生物群落密度變小，這自然就會使生態系統環境惡化。為此，在進行水利工程的設計中，必須要考慮到河流形態的空間異質性。
目前，很多大型水利工程建設都對自然河流的生態系統造成了不同程度的破壞，這不僅會使河流中的生物物種減少，也會引起水質變化，繼而造成嚴重的環境破壞。為了改變這種情況，除了要加強人工種植或養殖來增大生物群落的多樣性，還要做好生態水利工程建設的設計工作，盡可能地保持河流的原始面貌，保存其自然空間的異質性，降低人工水利工程對生物群落多樣性的不利影響。
3 生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統可持續發展，指的是生態系統自身組織功能的表現形式，即生態系統的自組織。自組織的意思是指某個系統按照相互默契和相互協調的原則，各自盡其自己的責任做好分內之事的同時又能和對方形成協調的有序結構。生態系統自組織的主要機理是指系統中物種的自然選擇，即生態系統之內的物種或者某些與該生態系統有一定友好關系的物種，在自然環境下尋找到能夠為自己提供相應的能源和資源，并適合自己生存的自然環境。因此，在進行生態水利工程設計時，一定要遵循生態系統的自組織原則，不要試圖人為地去對自然環境進行改變甚至是控制，而是要利用生態系統的自組織和自設計的功能，讓海洋生態系統或者江河生態系統中的物種對其生存環境進行自然選擇，以求實現人與自然和諧共生的最終目的。在設計一項生態水利工程時，都要將這一原則考慮進去，尊重河流和物種的自然屬性和自然選擇，從而制定和尋找到最佳的生態水利工程設計方案。
4 景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長時期和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和局部范圍內進行。小范圍的生態修復小但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或河岸植被。
一般來講，景觀尺度由空間尺度與時間尺度兩部分構成。在河流生態修復過程中，由于水域生態系統是一個極其復雜的生態循環系統，其并不單單指河流中的生態系統，還包括其周邊或其他相關的生態系統，這些水文系統與生物系統相互交織，共同決定了水域生態系統的穩定。因此，在對河流水域生態系統進行修復時，必須要從整體空間考慮，協調進行修復。
5 反饋調整式設計原則
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整，這種不確定性使生態水利工程設計不同與傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法，是按照“設計―執行(包括管理) ―監測―評估―調整”這樣一種流程，以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測，評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及其發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
6結語
本文主要論述分析了在生態水利工程建設的設計中應當遵循的幾種設計原則，這些設計原則是從保護河流生態系統環境出發的。不可否認，水利工程建設對于改造自然，提高社會生產水平有著重要意義，但在兼顧社會發展的同時，也必須要注意到水利工程建設對生態環境的影響，以促進人與自然的和諧相處，共同發展。
參考文獻
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生態系統的修復范文6
關鍵詞：生態 水利 工程 設計 原則
水利工程對經濟與社會發展的巨大作用勿庸置疑。但是也必須看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的干擾【1】。水利工程對于河流生態系統的脅 迫主要表現在兩方面：一是自然河流的渠道化。包括平面布置上的河流形態直線化，即將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流。包括河道橫斷面幾何 規則化，即把自然河流的復雜形狀變成梯形、矩形及弧形等規則幾何斷面。還包括河床和邊坡材料的硬質化，即渠道的邊坡及河床采用混凝土、砌石等硬質材料。二 是指自然河流的非連續化。筑壩是順水流方向的河流非連續化，流動的河流生態系統變成了相對靜止的人工湖，流速、水深、水溫及水流邊界條件都發生了重大變 化。庫區內原來的森林、草地或農田統統淹沒水底。陸生動物被迫遷徙。水庫形成后也改變了原來河流營養鹽輸移轉化的規律。由于水庫截留河流的營養物質，氣溫 較高時，促使藻類在水體表層大量繁殖，產生水華現象。藻類蔓延遮蓋住大植物的生長使之萎縮，而死亡的藻類沉入水底，在那里腐爛的同時還消耗氧氣。溶解氧含 量低的水體會使水生生物“窒息而死”。由于水庫的水深高于河流，在深水處陽光微弱，光合作用也弱，導致水庫的生態系統比河流的生物生產量低，相對要脆弱， 自我恢復能力弱。河流泥沙在水庫淤積，而壩下清水下泄又加劇了對河道的沖蝕，這些變化都大幅度改變了生境。由于靠水庫進行人工徑流調節，改變了自然河流年 內豐枯的水文周期規律，即改變了原來隨水文周期變化形成脈沖式河流走廊生態系統的基本狀況。最后，眾所周知，不設魚道的大壩對于洄游魚類是致命的屏障。另 一類非連續化是由于河流兩岸建設的防洪堤造成的側向水流的非連續性。堤防妨礙了汛期主流與岔流之間的溝通，阻止了水流的橫向擴展。堤防把干流與灘地和洪泛 區隔離，使岸邊地帶和洪泛區的棲息地發生改變。原來可能擴散到灘地和洪泛區的水、泥沙和營養物質，被限制在堤防以內的河道內，植被面積明顯減少。魚類無法 進入灘地產卵和覓食，也失去了避難所。魚類、無脊椎動物等會減少，導致灘區和洪泛區的生態功能退化。
概況地講，被改造過的河流生 態系統是由三個子系統組成。即：由動物、植物和微生物組成的生命系統，這是生態系統的主體。廣義的水文系統，包括地表和地下水體、土地、氣候系統等。再有 就是工程設施系統，這是人類改造河流的結果。后面兩個子系統組成生境，是生命支持系統。由于水利工程系統改變了河流形態，水庫調度運行又改變了原有的水文 規律，造成河流生態系統的生境變化，其結果可能造成河流生態系統生物群落多樣性的下降，使生態系統退化。
對于水利工程對河流生態系統的脅迫，應該采取正視而不是回避的態度。傳統意義上的水利工程學作為一門重要的工程學科，以建設水工建筑物為手段，目的是改造和控制河流，以滿足人們 防洪和水資源利用等多種需求?，F代科學發展使我們認識到，傳統意義上的水利工程學在力圖滿足人的需求時，卻在不同程度上忽視了河流生態系統本身的需求。而 河流生態系統的功能退化，也會給人們的長遠利益帶來損害。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人 類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象 是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學的理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水 利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學的新的學科分支－生態水利工程學（Eco-Hydraulic Engineering）。生態 水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學【2】 【3】。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴 重干擾河流重點進行生態修復。
生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）以及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建 設的主要手段之一。圖1表示了生態水利工程在河流生態建設中的地位。圖中右側表示人類活動對自然河流生態系統的干擾過程，左側表示人類活動對擾的河流 生態系統的修復過程。
這里討論的生態水利工程學的基本原則也是生態水利工程規劃設計的基本原則，筆者試歸納為以下五項內容。
1．工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一種綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運以及旅游等需求，也要兼顧生態系統可持續性的需求。 生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久 性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考 慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟 合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中需要進 行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
2.提高河流形態的空間異質性原則
有關生物群落研究的大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環境的空間異質性（spacial heterogeneity）存在正相關 關系。這里所說的“生物群落”是指在特定的空間和特定的生境下，由一定生物種類組成，與環境之間相互影響、相互作用，具有一定結構和特定功能的生物集合 體。一般所說的“生物群落多樣性”指生物群落的結構與功能的多樣性。實際上，生物群落多樣性問題是在物種水平上的生物多樣性。
非生物環境的空間異質性與生物群落多樣性的關系反映了非生命系統與生命系統之間的依存和耦合關系。一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生 境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統的某種 程度的退化。
河流生態系統生境的主要特點是：水－陸兩相和水－氣兩相的聯系緊密性；上中下游的生境異質性；河流縱向的蜿蜒性；河 流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水－陸兩相和水－氣兩相的緊密關系，形成了較為開放的生境條件；上中下游的生境異質性，造就了豐富的流域生境 多樣化條件；河流縱向的蜿蜒性形成了急流與緩流相間；河流的橫斷面形狀多樣性，表現為深潭與淺灘交錯；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。由于河流形 態異質性形成了在流速、流量、水深、水溫、水質、水文脈沖變化、河床材料構成等多種生態因子的異質性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落 多樣性。所以說，提高河流形態異質性是提高生物群落多樣性的重要前提之一【4】。
由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造 成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度的退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣 性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其它生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河 流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流地貌歷史和現狀進行勘查和評估。 包括河流與相關濕地、湖泊的形狀與構成、水下地形勘測、水位變化幅度、河流平面彎曲度、河流橫斷面形狀及河床材料、急流與深潭比例、河床的穩定性及淤積及 侵蝕狀況等，建立河流地貌數據庫。河流生物調查，包括植物、魚類、鳥類、兩棲動物和無脊椎動物等的物種分布地圖以及規模和存量，建立生物資源數據庫。遙感 技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。
關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因 子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉 化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分 類和評估。需要強調的是，在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地設計。
3．生態系統自設計、自我恢復原則
有關生態系統的自組織功能的討論始于上世紀60年代，以后有不同學科的眾多學者涉足這個領域。以各種不同形式構成的自組織功能，是自然生態系統的重要特征。
生態學用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現象，也用來說明食物網隨時間的發展過程。生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種 的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個能具有足 夠數量并能進行繁殖的種群。自組織功能原理與達爾文的進化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達爾文的進化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進行 的，而自組織功能是在生態系統中種群之間發生的。
生態系統的自組織功能對于生態工程學的意義是什么呢？& nbspH.T.Odum認為：“生態工程的本質是對自組織功能實施管理?！保?989）【5】。Mitsch認為：“所謂自組織也就是自設計” （2004)【6】。將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建 筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或 者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人 工與自然力的貢獻各占一半【7】。
我國古代傳統哲學注重人與自然的和諧相處，老子主張：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。 反映了一種崇尚自然，遵循自然規律的哲學觀。在建筑理念方面，提倡“工不曰人而曰天，務全其自然之勢”（《管氏地理指蒙》），“雖由人作，宛自天開” （《園冶》），都提倡一種效法自然，依靠自然的思想。國際生態學界一些學者認為，系統生態學的哲學理念應該追溯到公元前11世紀中國的周代。其中“陰陽五 行”、萬物競爭共存和相生相克等哲學思想，體現了促進與抑制，成長與腐朽，合成與異化之間的平衡與轉化，這些正是現代生態學的哲學基礎。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控 制自然界是不可能的，這種一廂情愿的企圖最終往往歸于失敗。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球 上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生 態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
要區分兩類擾的河流生態系統。一類是未超過本身生態承載力的生態系統，是可逆的。當去除外界干擾即卸荷以后，有可能靠自然演替實現自我恢復的目標。另 一類是被嚴重干擾的生態系統，它是不可逆的。在去除干擾即卸荷后，還需要輔助以人工措施創造生境條件，再靠發揮自然修復功能，有可能使生態系統實現某種程 度的修復。這就意味著，運用生態系統自設計、自我恢復原則，并不排除工程師和科學家采用工程措施、生物措施和管理措施的主觀能動性。轉貼于 4．景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。
所謂“整體性”是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
這里說的“景觀”（landscape）是指生態學中的景觀尺度。關于生態學的尺度問題，O’Neill，認為：“生態學不可能建立在單一的時空尺度 上，它應該適應所有尺度的調查研究。”（1986）【8】。按照這種觀點，尺度和層次成為生態學發展的關鍵。目前生態學理論把生物圈劃分為11個層次， 依次是生物圈、生物群系、景觀、生態系統、群落、種群、個體、組織、細胞、基因和分子。景觀的尺度如何掌握？景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。
為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。一條河流的廣義水文 系統包括從發源地直到河口的上中下游地帶的地下水與地表水系統，流域中由河流串聯起來的湖泊、濕地、水塘、沼澤和洪泛區。廣義水文系統又與生物系統交織在 一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素 之間的相互關系進行綜合、整體研究。如果僅僅考慮河道本身的生態修復問題，顯然是把復雜系統簡單割裂開了。
其次，必須重視水域生 境的易變性、流動性和隨機性的特點，表現為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機變化，也表現為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢的擺動。這些變化決定了 生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。生態系統的變化范圍從生境受到限制時期的高 度臨界狀態到生境擴張時期的冗余狀態。
再者，要考慮生境邊界的動態擴展問題。由于動物遷徙和植物的隨機擴散，生境邊界也隨之發生 動態變動。Gosselink(1990)在研究水域生態系統物種管理的尺度問題時認為，對于給定需要修復的物種，考慮的范圍應是這個物種的分布區 【9】。舉例來說，為便于理解，可以借用“流域”這個概念，比如一個地區野鴨的種群也有一個“鴨域”。所謂“鴨域”的范圍應該包括物種個體在惡劣的條件下 遷徙到的任何地方以及支持此物種的生態系統。這個范圍的邊界，應劃定在某特定物種經常利用的一個很大的空間內。如果進一步擴展，還應該包括所謂“臨時生 境”，指在自然界對于物種產生脅迫的時期，成為該物種的避難所的地區。如果這個地區有若干種標志性動物，那么物種管理的范圍邊界將是這些物種“域”的包絡 圖。另外，還要考慮流域之間的協調問題?？紤]到河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能 是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調，
最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過 程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。需要對歷史資料進行收集、整理，以掌握長時間尺度的河流變化過程與生態現狀的關系。河流生態修復是靠時間作工作 的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15到20年的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
需要說明的是，對于規劃、評估、監測這些不同的任務，工作對象的空間尺度可能是不同的。監測工作應該在盡可能大的尺度內進行。比如修復一塊濕地以吸引鳥 類，經過一年或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線，監測工作可能在大陸的范圍內開展。而評估工作 可能在跨流域的尺度上進行。規劃工作的尺度可能是流域或河流廊道。所謂“河流廊道”（River corridor）泛指河流及其兩岸與 生物棲息地相關的土地，也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區。至于河流修復工程項目的實施，一般在關鍵的重點河段內進行。
5．反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統 有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代 替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求 最終形成一個健康、可持續的河流生態系統【10】【11】。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期 的目標發展，可能出現多種可能性。最頂層的理想狀態應是沒有外界脅迫的自然生態演進狀態。在河流生態修復工程中，恢復到未受人類干擾的河流原始狀態往往是 不可能的，可以理解這種原始狀態是自然生態演進的極限狀態上限。如果沒有生態修復工程，在人類活動的脅迫下生態系統的進一步惡化，這種狀態則是極限狀態的 下限。在這兩種極限狀態之間，生態修復存在著多種可能性。針對具體一項生態修復工程實施以后，一種理想的可能是：監測到的各生態變量是現有科學水平可能達 到的最優值，表示生態演進的趨勢是理想的。另一種差的情況是，監測到的各生態變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態之間，形成了一個包絡圖。一項生 態修復工程實施后的實際狀態都落在這個包絡圖中間。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了 自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式 的設計方法。是按照“設計－執行（包括管理）－監測－評估－調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物 監測和水文觀測。這就需要在項目初期建立完善的監測系統，進行長期觀測。依靠完整的歷史資料和監測數據，進行階段性的評估。評估的內容是河流生態系統的結 構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比 較。評估的結果不外乎有幾種可能：1）生態系統大體按照預定目標演進，不需要設計變更；2）需要局部調整設計，適應新的狀況；3）原來制定的目標需要重大調整，相應進行設計。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
Design Principles of Eco-hydraulics Engineering
Abstract :The concept of eco-hydraulic engineering is proposed.
It integrates the technology of hydraulic engineering with ecology.
Based on the analysis of stress of hydraulic engineering on river
ecosystem the requirements for ensuring healthy ecosystem and
sustainable development for river are suggested.These requirements
include the principles in five scopes: engineering safety and
economy， spatial heterogeneity of river morphology， self-design
and self-restoration of ecosystem， landscape scale and integrated
river ecosystems restoration and design methodology process based
on feedback and adjustment.
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