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生態修復的措施范文1
治理水環境污染比較常見的方法是通過有效控制污染源的方法達到的,但是這種方法有很多的弊端,受經濟社會發展的影響比較大并且制約作用很明顯。通常情況下是沒有辦法達到預期目的的,而且治理的效果也不是很好,很多時候還可能出現嚴重的反彈現象。很多研究和實踐的事實表明,水環境的污染問題就是明顯的生態環境問題,所以一定要利用生態學的手段和方法去處理這個問題,這樣才能從根本上解決水環境污染的現狀。
一、生態修復技術原理
生態修復是水環境污染治理比較高的階段和層次,充分利用一些特有生物的特殊功能去吸收相關的污染物質,從而達到凈化水污染,恢復生態平衡的目的。生態修復技術能夠改善生態系統的結構,恢復受損的物種群體,使水生生態系統更加的完善,把原來失去的生態系統功能更加完善的進行修補,從而達到水生生態系統自我完善和修復的最終目的。
生態修復技術主要是使用生態學技術和手段,盡可能的去控制和調節水的流量和狀態,改善水污染的現實。重視相關結構的重建或者改造工作,比如說河岸邊坡的結構類型等,還要重視相關水域的生物多樣性,使水體擁有完善的生態系統結構和功能,并且達到生態平衡。在上世紀80年代,作為一種投資小并且效益高的治理環境污染技術,生物修復技術開始流行起來,其主要是使用那些特殊的微生物在某些特別的情況下去消除那些污染環境的物質,這樣一來環境的污染問題一定能夠處理的妥當。
生態修復技術能夠很自然的實施下去,而且投資比較少,一般花費僅為化學法或者物理法修復一半左右。生態修復技術有很多優點,包括安全性、經濟性、實用性、系統性等,因此成為治理水污染最重要的技術手段和方法。生態修復技術充分把握和利用水生系統的自然規律,利用生態治水的理念,實現自然生態的修復和發展。
二、生態修復主要技術手段
(一)水生植物修復技術
有的水生植物能夠和水中的污染物在微環境下達到共生,還可以利用生態系統的競爭關系控制一方的繁衍,比如說在營養物質和水能的利用上,一些水生植物和浮游藻類就是競爭關系,這樣引進水生植物能夠有效的控制藻類的瘋狂生長。與此同時利用可以將水中營養物質吸附的能力,除去污染物質并且能夠加速有機物的分解。
水生植物修復技術最為常見的就是人工濕地技術。人工濕地技術是生態治理技術,最近幾年來發展迅速。在處理各類工業廢水的污染問題上效果顯著,尤其是在石油化工、重金屬冶煉等方面,在雨水的處理等方面也得到了較大推廣。利用這種方法能夠有效的改善水體的水質,充分利用理化生的共同作用來進行污水的凈化,是人工濕地的基本原理。利用濕地表面積大的功能除去水體中的懸浮物,從而達到過濾的目的,這種方法的顯著優點是利用水生植物和微生物能夠有效的降解有機物。
但是這種技術還是有一些弊端,因為水生植物本身的成長速度比較慢,處理的效果只有長期的時候才能顯現出來,受客觀條件影響比較大;面對那些水質相當差的生存環境來說,有時候連水生植物都沒辦法生長,這樣也就成了另一種污染物,得不償失。
(二)土地處理技術
土地處理技術是一種存在時間比較長效果很好的水處理技術。利用的最基本材料就是土地,充分發揮植物和土壤的凈化作用,進而達到自我調控的目的,在某種程度上實現了水體的凈化。土地處理的類型包括很多種,比如快速和慢速滲濾、地表漫流等。根據具體的經驗表明,在去除有機物方面土地處理的效果比較好。
(三)生物膜法處理技術
生物膜法處理技術說的是利用天然材料巨大的表面積為載體,為微生物提供附著的空間,這樣就能夠更好的降解污染物。這種方法降解污染物的效率高,可以在短時間內高強度負荷的工作,所占用的有效空間比較小,作用周期短,可以有效的節約資金。除此之外,運行管理的成本可以更好降低,像那些治理污泥問題就可以有效的避免,而且受外界的影響也比較小。
(四)水生動物修復技術,
水生動物的食物種類比較多,像水里的藻類、有機物都可以當做水生動物的食物。在提升水體的透明度,減少水中懸浮物等方面作用顯著,水生動物可以把水中的食物鏈進行延長,這樣凈化效果就比較好,再配合比例合理、防止過度的繁殖,除去水體中過度的有機物,調控水生生態系統,增加系統的安定性,改善物質循環,這樣下來就一定能夠達到凈化水體的目標。
三、結束語
把環境生物學原理應用在生物修復上,利用微生物的生命周期活動,把水中的污染物進行有效的降解、消除,進而使水體凈化;利用生態工學進行生態修復,創造生物多樣化的生存環境,為生態修復打造良好的基礎,促進生態系統良性循環,達到水環境保護的最終目的,形成和諧統一的治理體系。
參考文獻:
生態修復的措施范文2
【關鍵詞】水土流失;生態修復的合理性;具體應用
【分類號】:X832
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?!边@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。
三、 生態問題現狀
近年來,我國龐大的人口數量使環境不堪重負,過度的開發利用帶來了水土資源的流失及生態系統的退化,繼而惡化了生態環境,導致自然災害的不斷發生,對人民群眾的生產生活造成巨大損失。
在我國,每年的土壤流失量與土流失面積非常巨大,遠遠大于世界上平均水平,而且土壤流失量遠高于土壤容許流失量。近年來,在全球水土流失繼續向惡化方向發展的背景下,我國政府高度重視水土流失治理,現已取得了一定的成效,水土流失總體上在減輕,強度在下降,水土流失在一定程度上得到遏制。但是部分地區水土流失仍很嚴重,總的水土流失格局也沒有改變,甚至部分地區由于經濟發展等原因導致水土流失面積和強度進一步惡化,因此水土流失已經成為不得不積極采取措施來遏制的生態問題。
四、實施生態修復的合理性
從某種意義上來說生態修復是一個相對宏觀的概念,它是在以人工措施輔助的條件下應用生態系統自我組織和自我調節能力來對被破壞的生態系統進行修復或者加速已被破壞生態系統的恢復的一種理念,輔以人工是為了加快生態系統恢復的步伐??茖W研究表明,自然植被有著自身演替規律可以自己完成自身的更新并具有強烈再生能力,可以自己恢復。這就要求我們實施生態修復遵循自然生態本身所具備的自然規律,靠其循環再生能力恢復植被,從而來治理水土流失,使其朝著人與自然和諧相處的方向發展。
我國幅員遼闊,水土流失面積巨大,情況復雜,在當前社會經濟狀態下,水土流失問題已刻不容緩。研究表明完全依靠傳統的水土保持措施很難有效控制水土流失,而且傳統的水土保持措施存在很多弊端,已不能適應新時期生態環境建設的要求。近年來我國各地實行的封山育林、建立自然保護區、水土保持示范區等措施,已經驗證了生態修復在增加地表覆蓋、控制水土流失方面起到了的良好效果。有專家研究表明生態修復能夠提高土壤肥力和水保工程效益,如通過自我修復形成的林分單位面積活立木蓄積量比同齡人工林林分平均增加5立方米,質量也遠遠勝于人工林,而且森林土壤肥力及土壤涵養水分養分的能力會大大提高。因此在水土保持措施采取生態修復,可用較少的投入得到較大的成績,在較短的時間內恢復植被,較好的減少或控制水土流失。
五、實施生態修復的具體應用措施
5.1 加強生態修復宣傳,提高群眾的生態意識
長期以來,我國廣大人民群眾對人與自然和諧相處的理念缺乏足夠理解與認識,所以我們要加強宣傳教育,讓群眾逐漸了解生態修復這種措施,接受生態修復的觀念,使群眾在水土保持生態修復上不斷提高認識,認識到生態修復是一項讓土地休養生息的好辦法,是實現持續發展的正確選擇,逐步提高農民投資的積極性,為做好新時期水土保持生態修復工作而努力。
5.2 加大生態修復技術的研究與創新的力度
生態修復應在技術上科學、經濟上可行,這就需加強生態修復技術的研究,不斷的創新生態修復的技術方法,豐富生態修復的理論,提高生態修復的科技含量。要開展多方面關于生態修復專題的研究,通過研究不同地區水土流失類型及導致生態環境退化的原因來總結水土流失的具體情況,然后創建屬于我國生態修復工程的具體可行的科學體系,從各方面研究的結果豐富我國生態系統恢復的理論基礎。
5.3 生態修復需因地制宜,同時制定人工輔助
生態自我修復主要是依靠大自然自身的力量來實現的。實施生態修復必須具備一定的自然基礎條件,但并非所有的地區都適宜一樣的方法,不同水土流失地區生態修復的潛力、時間不同,大多數植物生長的狀況也不一樣,因此必須因地制宜。當然,實施生態修復僅僅靠自然基礎并不夠,因為單單依靠自然的力量是難以恢復植被原有原生態面貌的,還必須依靠制定各種人工措施,以提高生態修復的效果。因此在生態修復過程中,我們除了要因地制宜的進行生態修復,還要正確對待生態自我修復與人工治理的關系,既要讓生態環境在良好的環境自己主動的恢復,又要添加必要的人工輔助,兩者合二為一,以達到最好的效果。
5.4 調整農業產業結構
生態自我修復是林業生產和農業生產的兩場革命,修復中我們首先要從思想出發改變人民群眾長期以來廣種薄收、粗放經營的傳統習慣,向精耕細作、集約經營方向轉變,實施各方面的綜合治理。在發展生態修復時,我們要調整農業生產結構,調整農業結構還是要以解決群眾當前的經濟收益問題為重點,保證群眾基本收入和穩定的生活條件,無論如何調整都不能減少農民的收入,不能為此降低農民的生活水平。因此我們要實施具體的措施發展農業和林業時,比如在發展林業時,如果我們需要封山,就需要在山腳下,比較低的地方來發展農業,種一些有經濟效益的果樹,合理調節農業生產結構。
六、結束語
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。實施生態修復主要是依靠大自然的自我修復能力,在生態修復工作中我們要特別重視水土保綜合治理,不但要做好生態環境的治理,而且要解決好群眾的生產生活問題,只有這樣生態修復才能順利的進行。同時生態修復作為一項復雜的系統工程,要做的好、有成效并非是一件簡單的事情,它需要政府、群眾等全社會各方面力量的積極配合才能完成。
參考文獻:
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生態修復的措施范文3
海島生態修復的模式研究
根據國內外海島修復研究情況可將海島生態修復分為三種模式。
(1)重新設計模式。海島生態系統已經遭到嚴重破壞、退化或完全改變而無法挽回,無法進行生態完整性恢復,因為最初的物種可能已經完全消失或大量消失,無法再恢復到最初的狀態。目前這類海島最典型的是位于南太平洋的復活節島,該島曾經覆蓋茂密的森林,但現在土壤貧瘠,大部分覆蓋的是稀疏的草原。曾經覆蓋原始地方性灌木和樹林的地方,植物已經消失。同樣,所有本土的脊椎動物也已經消失。除此之外有學者研究認為外來生物入侵和其他威脅的組合造成的影響,甚至可能導致島嶼生態系統崩潰?,F在不能確定本土原有的棕櫚樹和無脊椎動物以及其他滅絕物種的數據,但是無論滅絕和入侵的數量如何,這個海島已經不可能恢復,這里存在一個新的生態演替過程。這種類型的海島原生生態已經丟失,原生物種大多已經滅絕,很難也幾乎不能找到合適的原生物種對海島實施恢復,但是可以根據現在海島的具體情況采取措施對海島進行重新的綠化、修復和美化生態工程。這里的重新綠化是用植被更多地考慮到美學和工程應用價值,而不是特別注重恢復生態完整性。
(2)恢復模式。海島生態系統的原始性維持在較高水平,原生物種保持較好,只有很少部分的滅絕,海島生態系統的完整性可以修復到較高的水平。此類海島較典型的包括位于塞舍爾群島的科西涅島,該島的大部分仍然保持原始的曠野,雖然它不是位于遠離城市的荒地或是完全未受污染的海域,但還是比較偏遠,大多數的物種、生態過程和動物行為維持在人類干擾前的狀態。島上可能只有1~3個巨型海龜物種滅絕,但這是無法確定的。現在為了恢復原來的生態活動,已經引進亞達伯拉的15種巨型海龜等。除此之外還有一些海島也特別適合恢復,并且已經取得了一些顯著的成果,尤其是在新西蘭。該類型海島由于保持較好的生態完整性,幾乎沒有過多的破壞,可以實現以生物為中心的較高水平的修復,但是也無法恢復到最原始的水平,因為可能有些入侵物種長期存在后,融入原來生態系統中使之成為不能缺少的物種,如果進行移除反而會影響生態系統的正常運行。。
(3)自我修復模式。海島雖然受到各種因素的影響,現在表現出輕微破壞狀態,但是沒有超過海島生態系統本身的承受范圍,具有較好的生態完整性,能過通過生態系統的自我更新修復作用可以得到恢復,無須采取措施協助其恢復。目前存在較多此類海島,它較少受到人類活動及自然災害的影響或處于較偏遠的海域,生態狀況處于較良好的狀態,即使有輕微破壞也不會對其生態系統造成影響。
海島生態修復的技術研究
雖然國內外海島生態修復采取各種不同的技術,但目前為止沒有形成一套完整的技術體系,根據國內外專家的研究情況,目前海島生態修復技術主要以生物技術與工程技術為主,也有學者開始注意到工程與生物相結合的景觀修復技術。其中主要包括物種引入與恢復技術、種群動態調控技術、群落演替控制與恢復技術、物種選育與繁殖技術、土壤肥力恢復技術、水土流失控制與恢復技術、水體污染控制技術、節水與保水技術、生態評價與規劃技術、生態系統組裝與集成技術等。在生物技術方面國內外的研究已經達到一定水平,其中物種引入與恢復技術運用較多,除此之外還綜合運用到種群動態調控、群落演替控制與恢復、物種選育與繁殖、土壤肥力恢復等技術。
海島陸域生態系統的修復中最重要的問題是恢復和維持退化海島的水分循環與平衡過程,其中最常用的手段是恢復海島植被。雖然海島單位面積的植物群落種類明顯少于大陸,但海島植被的恢復仍可參考其群落演替過程。我國學者主要研究了廣東的南澳島和廈門的猴嶼等。通過研究南澳島植物群落演替過程,指出該海島的修復主要運用植被恢復、群落演替控制與恢復等技術。對廈門猴嶼進行修復時采用植被恢復技術。此外澳門離島的生態環境破壞非常嚴重,也采用了植被恢復、物種選育與繁殖等技術,使得海島得到很好的修復。
國外對生物技術研究較早,廣泛采取多種技術方法以物種引入與恢復技術為主,如在對夏威夷群島進行修復時,通過引入原生的鄉土物種使得海島生物得到一定的恢復;科西涅島通過引入原始物種生態得到了很好的修復;新西蘭的SantaCatalina島通過引入山羊以控制雜草;用猶大山羊技術控制野生山羊以恢復科西涅島的生態系統;研究引入的野牛對圣卡塔利娜島原生植物恢復的影響,指出要控制恢復過程中的非本土動植物需采取的措施。工程技術方面主要采用水土流失控制與恢復、水體污染控制、節水與保水、生態評價與規劃、生態系統組裝與集成等技術。國內研究相對較少,以廈門猴嶼和澳門離島等為主。廈門猴嶼碼頭北面受破壞嚴重,采取漿砌石擋墻的水土流失控制與恢復技術,防治水土流失。
澳門離島植被生態恢復過程中采取挖掘溝槽蓄水的節水與保水技術措施,以解決季節性缺水對修復進程的影響。國外學者在工程技術研究方面相對較深入,如科拉馬拉島的修復工程,采用黃麻土工布固定岸坡的水土流失控制與恢復技術,以防治表土侵蝕和種子沖刷。
魯濱遜克魯索島通過試驗建立圍欄防止放牧牛對森林的破壞,采取了生態評價與規劃等技術。科西涅島生態修復不同階段采用了相應的工程技術,主要有生態評價與規劃、生態系統組裝與集成等,如第二階段建立園藝區隔離非原生的家養植物,第三階段對外來建設的工廠實施搬遷等。此外,部分海島還采取了工程與生態相結合的技術以及景觀修復技術,如廈門猴嶼由于處在景觀節點,在研究恢復植被生態系統的同時,采取將綠化恢復與景觀建設相結合的景觀設計技術方式。國外學者還對GIS、遙感等技術在海島生態修復方面的應用進行了研究,如在嚴重侵蝕的科拉馬拉島(孟加拉灣),利用GIS技術結合衛星遙感圖像分析沖淤過程,并運用生物工程技術相結合采取措施修復海島,提出了具體的修復措施。
海島生態修復研究趨勢
海島生態修復研究雖然已取得一定進展,但目前仍處于基礎性研究階段,尚未總結出適合海島修復的一般性理論,對海島生態修復模式研究不夠深入,修復的技術方法以及實踐應用尚不成熟。海島生態修復研究的趨勢主要體現在以下幾個方面:
(1)海島生態修復研究仍以理論研究為基礎,通過借鑒先進成功的生態修復經驗及理論,總結適合海島生態修復的一般性理論,為海島生態修復研究及實踐提供理論指導。
(2)海島生態修復研究的重點之一在于對海島生態修復模式的深入研究,系統分析海島生態修復模式,以便更精確指導不同地域、不同類型海島的生態修復過程。
(3)研究高效的海島生態修復技術,總結指導生態修復的技術方法用以指導修復物種的選擇及合理搭配等,以生物修復技術為核心結合工程修復、景觀修復等技術,為海島生態修復提供強有力的技術支撐,將是海島生態修復研究的另一個重點。
生態修復的措施范文4
關鍵詞:生物 生態 修復技術 內涵 外延 應用
1 概念、定義及主要特點
何謂“生物-生態修復”,它的內涵和外延應該如何確定,以及不同技術措施的作用、效果和聯系如何,等等。回答這些問題對推進和實施河流生物-生態修復工作具有重要意義。
1.1 河流生物修復
生物——系指有生命的物體。一般指動物、植物和微生物。有時專指微生物,如生物制劑、生物制品等等。污水生物處理和河流生物修復中的“生物”,一般專指“微生物”,不包括“植物”和“動物”。廣義的生物修復也包括“動物”和“植物”修復。
生物修復——是指利用微生物的生命代謝活動減少存于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化,使污染了的環境能部分或完全恢復到原始狀態的過程。它包括:①污染土壤的生物修復;②污染河流的生物修復;③污染湖泊的生物修復;④污染地下水的生物修復;⑤污染海洋的生物修復;⑥污染大氣的生物修復;⑦固體廢物污染的生物修復等。
河流生物修復——是指用微生物或微生物菌群來降解河流水體中的有機物或有毒有害物質,如COD、BOD5、有機氮或氨氮、石油類、揮發酚等,或使這類物質變成無毒的、無害的,如二氧化碳、氮氣或水等,從而使河流水質得到改善,河流生態得到恢復或修復。生物修復已成功應用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。
河流生物修復工程——是指利用生物修復技術在河道內或河道傍側修建或實施的旨在改善河流水質、治理河流污染的工程或非工程的技術手段。它包括:河道或水庫內,以及壩、陂前的增氧曝氣工程,用于改善或處理河流水質的河流傍側工程、河流底部工程,以及直接向河道內投放特種、高效菌種或利用特種、高效菌種直接凈化河流水質的工程技術等。
1.2 河流生態修復
生態——指生物在一定自然環境下生存和發展的狀態,也指生物的生理特性和生活習性。此概念下的“生物”,一般不包含“微生物”。
生態修復——是指利用生態工程學或生態平衡、物質循環的原理和技術方法或手段,對受污染或受破壞、受脅迫環境下的生物(包括生物群體,下同)生存和發展狀態的改善、改良或恢復、重現。其中包含對生物生存物理、化學環境的改善和對生物生存“鄰里”、食物鏈環境的改善等。
河流生態修復措施主要包含:①工程措施。如:生態河道、生態堤岸、人工濕地和人工產卵場、越冬場、育幼場、回游通道,以及河道內增氧曝氣等等;②生物措施。如:植物生態修復措施,動物生態修復措施,生物增殖、放流技術等;③綜合措施。如:微生物修復與植物、動物修復的結合,微生物修復與生態河道、生態堤岸的結合,生態、生物修復與保育、管理措施的結合,河道內生態修復與河道外濕地修復的結合,陸地水土保持、生態修復與河流生態修復的結合,等等。
1.3 河流生物修復與河流生態修復的異同
目標和對象不同:河流生物修復的對象是水質;目標是改善河流水生生物生存、生活和繁衍、發展的水質條件。河流生態修復的對象是水生生物生存和發展的整個環境,包括水量、水質、水位、流速、水深、水溫、水面寬度,漲水、落水時間,以及產卵場、越冬場、育肥場、回游通道的修復或恢復等等;目標是為水生生物或特有的生物種群提供良好的生和發展環境。
所采用的技術和手段不同:生物修復的技術核心是微生物及微生物使用和利用等。生態修復的核心技術是生態工程學和生物、生命科學等。
兩者的共同點和不同點:生態修復可以包含生物修復,生物修復可以是生態修復的一個部分或一項主要內容;兩者的共同點或共同目標都是改善或改良生物的生存和發展環境。不同點是:生物修復是針對水體污染的修復,生態修復是針對水生生物及其生存環境的整體修復。
對于污染嚴重,并有產卵場、育幼場、越冬場或回游通道損傷及破壞的河流,一般應首先采取生物修復技術恢復河流水質,然后采取生態修復措施恢復河流生物棲息地和回游通道等。
1.4 河流生物修復工程與城鎮污水處理廠的異同
相同點和不同點:河流生物修復是利用微生物凈化污水的特點和規律,對受污染水體(河流)進行凈化處理的技術;城鎮污水處理廠是利用微生物凈化污水的特點和規律,對用管道收集到的社區污水進行凈化處理的技術。城鎮污水處理廠的出水可排入河流,也可用作市政回用、沖廁、農灌等等;河流生物修復工程處理過的河水一般必須重新流入河道。兩者的相同點是技術內涵完全一致,不同點是工作對象的來源和工作成果的服務對象。
由于污水處理廠工程和生物修復工程所處理或針對的水源不同和處理后的水量所服務對象不同,從而導致了污水處理廠工程與河流生態修復工程在建設地點、規模、工藝流程、產品形態、表現形式等諸多方面的差別。一般情況下,城市污水處理廠的進水污染物濃度高、變化小,河流生物修復工程所針對的河水濃度相對較低、變幅很大;在水量方面,河流生物修復工程面臨的變化更大。因而,在工藝設計中,一般要求河流生物修復工程具有更強的耐沖擊能力和防堵塞能力等。
1.5 河流生物修復與河湖污染直接凈化和“就地生物處理”的異同
除了河流生物-生態修復之外,河湖污染直接凈化、“就地生物處理”等詞語也經常被有關專家推崇和一些學者“炒作”。筆者認為:河湖污染生物修復工程技術與河湖污染生物直接凈化工程技術、河湖污染“就地生物處理”工程技術,在內涵和外延方面沒有明顯的區別,其實質都是利用生物處理技術就地治理河湖水質污染,其表現形式也是相互包含或完全一致的。
1.6 河流生態修復與傳統河流整治工程的異同
河流生態修復工程的目標是:修復或恢復受到污染、破壞或工程脅迫的水生生物的生存和繁衍的物理、化學和水文環境,及其“鄰里”依存和食物鏈的關系。傳統河流整治工程的目標是:防治洪水決堤、漫溢和確保人類社會、經濟和生命財產安全;或者是保證河流的航運能力等經濟功能。兩者的直接目的和目標雖然相差甚遠,但其工作的對象卻完全一致,即都是將工程的措施作用于河流或河道。因而兩者的設計和實施過程,必然會存在著諸多的不同、對立和矛盾。這種對立和矛盾必須通過目標分析和不同學科人員之間的溝通、協調和共同努力進行解決。因為兩者的最終目標都是為了人類自己。
為此,從20世紀70年代開始,發達國家科技界和工程界針對水利工程對河流生態系統的負面影響,開發研究了河流生態恢復的理論和技術。從而,確立了解決這種矛盾和對立的基本方法和規則。河流生態工程在德國稱為“河流生態自然工程”,日本稱為“多自然型建設工法”,美國稱為“自然河道設計技術”。與之相應,一些發達國家在河道整治工程和堤防工程設計、施工規范中增加了河流生態建設的內容,或者頒布了專門的河流生態工程設計導則。依據這些導則和方法,河道水利工程在滿足防洪、防災和經濟目標的同時,可以兼顧河流生態修復和恢復需求。 2 不同技術措施的適應性評價及其合理使用
2.1 對受污染河流的適應性
河流污染治理一般應從源頭做起。但源頭治理能力也是有限的。以深圳河(含深圳灣,下同)的污染治理為例,截止2003年底,該流域已建污水處理廠四座,設計污水處理能力為142萬m3/d,比當年實際污水排放量125萬m3/d高 16.6%。然而,深圳河水質依然黑臭,常年處于劣Ⅴ類的狀態。通過分析認為:污水截流不徹底和深圳河納污能力過小是主要原因,除此之外,還有城市面源和部分城區尚未截流等原因。一般認為,對于類似深圳市自然環境和社區經濟布局的城市,污水截流管網健全,城市污水截流率可以達到90%,最高很難超過95%。深圳市河流枯水期的污水量遠遠大于徑流水量,有10%的未截流污水,加上面源污染等因素,河流依然黑臭,應該是在情理之中的。除此之外,還有城市污水管網收集不到的邊緣村鎮污水,以及城市污水處理廠對氨氮、總氮、總磷的去處能力十分有限等,也是需要實施河流污染生物-生態修復的主要原因。
河流污染生物-生態修復與城市污水處理廠相比,主要優點在于:①不需要占用城區土地或優質耕地;②不需要高于城市污水廠投資數倍的管道網絡及其維護;③距城市居民區一般相對較遠,不擾民或者較少擾民等。然而,河流污染生物-生態修復在治理污染方面,僅僅是對城市污水處理廠的補充,而不能代替城市污水處理廠。因為大量、高濃度城市污水采用污水處理廠治理比采用河流生物-生態修復治理經濟的多。
在河流生物-生態修復措施中,對于污染相對嚴重的河流,使用生物(微生物)修復比生態修復工程措施要優越得多。在生物修復工程中,河底工程和河道傍側工程一般有微生物固定化的措施,比采用沒有微生物固定化措施的河中曝氣或直接投加微生物的效果好得多。在使用的微生物菌種方面,使用有針對性的高科技微生物菌種,比使用自然微生物菌種的效果好得多。
2.2 對富營養化水體的適應性
湖泊、水庫和河口、海灣、近海的富營養化,是人類社會的一個難題。城市污水處理廠和河流生物修復的辦法,對有機污染物的治理效果十分顯著,但當有機物被氧化、分解和揮發、無害化之后,總是仍有相當部分已經無機化的氮、磷營養物質不能得到去除。對于無機磷污染物,采用化學的辦法基本可以得到有效;對于無機氮污染物,目前還沒有比較好的處理方法。這些營養物質進入湖泊、水庫、河口、海灣、近海等緩流水體后,在適宜的環境條件下,會使水體中某些藻類或植物瘋長,產生水華、赤潮和富營養化,從而導致嚴重的生態災難和水生生物死亡,以及造成湖泊水面萎縮、甚至消失等。
氮、磷元素是植物生長必需的營養物質。因而,治理氮、磷最好辦法是植物生態處理或植物生態修復。對于城市而言,土地是制約植物生態處理和修復的重要因素。充分利用河灘、湖灘、海灘、海灣及其它濕地,以及荒地、林地、草地等治理氮、磷污染是重要的。對專門用于治理氮、磷污染的濕地而言,在海灘、海灣、河口和淺海,以紅樹林和海帶植物比較好;對陸域濕地,以蘆葦、茭草、蒲草、茭白等植物比較好。對河、湖、水庫、海灣、海岸進行生態修復,必須滿足防洪、防潮和景觀等要求。
2.3 對水利工程脅迫的適應性
水利工程對河流生態的脅迫主要表現在兩方面:一是河道、航道整治使自然河流渠道化,從而破壞水生生物的產卵場、棲息地和河流形態的多樣化,以及減弱河流的自然凈化能力和破壞岸邊生態系統;二是水壩建設使自然河流非連續化,從而淹沒生物產卵場、棲息地和阻斷魚類的回游通道,以及降低河流的自然凈化能力和破壞河流形態的多樣性等等。對此,可采用河道、河型多樣化的生態修復措施,設置人工產卵床,建設人工產卵場、棲息地和回游通道,以及人工放流等措施緩解。水利工程對河流生態的脅迫主要是生物生境和生態條件的改變,因而,修復的措施以河流生態水工學和水生生物增殖、放流措施為主。
3 河流生物修復的技術類型及其應用
3.1 河道底部生物處理修復工程
以深圳市大沙河河底式生物處理工程為例。該工程坐落在深圳市南山區大沙河大學城河段,設計污水處理能為4000m3/d,設計水流停留時間4.8h。采用的處理技術為日本 “自然循環方式水處理系統技術”。該技術的創新特點是利用自然土壤和水田對污水凈化的原理,不使用任何化學藥品,通過使用石頭、木炭、塑料球以及經過特殊加工的木炭(生物炭),作為凈化過濾材料達到綜合凈化污水的目的。
該工程的主要設施由6個單元組成,分別為污泥儲存單元、水量分流單元、接觸沉淀單元、接觸曝氣單元1、接觸曝氣單元2和出水整理脫色脫臭單元等。通過這幾個單元的組合,可以高度去除污水中的BOD、COD、SS和LAS(陰離子界面活性物質),同時,也能有效去除氨態氮。處理效果見表1。 3.2 河道傍側生物處理修復工程
北京二道河傍側生物處理與修復工程。該工程坐落在北京市順義區首都機場附近,設計日處理污水量1.7萬m3/d,采用的處理技術為固定化高效微生物—曝氣生物濾池(簡稱I-BAF)。該工程屬實驗工程,僅有一個長100m、寬6m、有效水深5.5m的長條形曝氣生物濾池,有效池容3300m3,停留時間4.7h。濾池內填裝網狀懸浮大孔載體,載體高度3.2m。工程的前處理部分僅有一個格柵和一個用堆石壩攔截污水形成的回水區,依次起到穩定取水和沉淀泥沙的目的。處理效果見表2。
另外,日本江戶川支流坂川古崎凈化場,韓國漢江支流良才川水質凈化廠等河道傍側工程的處理效果也很好。
3.3 河道內曝氣和高效微生物處理修復工程
河道水體人工曝氣復氧是一種有效的河流生物-生態修復技術。20世紀60年代起,國外已有不少國家應用人工曝氣復氧改善河流水質和生態環境。如,德國的魯爾河、萊茵河,英國的泰晤士河、特倫物河,美國的??怂购?、佛博河及威斯康星河等,均有成功的工程范例。在國內,上海環境科學研究院對蘇州河水體進行了實驗室研究,結果表明,即使黑臭程度高的河水,在有氧條件下20小時后臭味也可基本去除,水體顏色明顯改觀,COD、BOD濃度大幅下降。
微生物作為河流生物修復技術的核心,國外的開發研究很多。美國、英國、加拿大、日本、巴西等國家,已有上百種商品化的微生物制劑可供選用。根據實驗結果,在處理特種廢水方面,高效微生物比普通微生物高幾倍到十幾倍,而且還能夠處理普通生物法不能處理的廢水。在城市污水方面,使用高效微生物除具有良好的COD、BOD5去除效果外,還具有良好的脫氮除鱗效果。將高效微生物直接用于河流水質修復,成本較高,容易造成流失和浪費,目前國內使用的不多。但通過微生物固定化技術或生物濾池技術,使用高效為生物的實例國內已有許多。
4 河流生態修復的技術類型及其應用
4.1 山區河流的生態修復
山區河流比降大、水流急,寬深比小,來沙量遠遠小于挾沙量,河床往往有大石塊和不均勻的麻砂組成。經過自然發育后,往往形成階梯—深潭結構的河道形態。階梯-深潭結構穩定了河床,從而穩定了岸坡,在一定的溫度和降雨條件下兩岸有發育良好的植被,河流底棲動物密度比鄰近的具有同樣氣候水文條件但不發育階梯-深潭結構的河流高出1000多倍,生物多樣性指數也大得多。這是由于階梯-深潭創造了多樣性的生物棲息地的緣故。
目前,德國、日本和我國的臺灣等,都在模擬使用階梯-深潭結構治理山區河流和修復河流生態。 4.2 生態護岸工程
生態護岸的目的在于為野生動物提供棲息地和隱蔽場所,保障自然環境和人居環境的和諧統一,對河岸進行加固,防治河道淤積、侵蝕和下切等。生態護岸材料主要有:石頭、木材、多孔混凝土構件和自然材質制成的柔性結構等等。在設計新材料護岸時,應確保水流作用下的結構安全,選擇能夠適應河流長期演變的結構形式,與河灘地和丁壩組合在一起保護護岸穩定。
我國深圳市已建人工濕地生態修復與處理工程數座,對COD的去除率一般可達70%~80%,對氨氮的去除率一般可達50%~60%。每1m3/d處理能力的占地面積大約為3m2。
4.4 人工產卵場、棲息地和回游通道工程
過魚設施的基本原理是利用魚類的向流(逆流)行為,人工創造更大的流速,將魚誘入進口,讓魚類自行溯游過壩,或運用各種手段運送過壩,主要有魚道、魚閘、升魚機、集運魚船等。
人工模擬產卵場、棲息地是指在壩下附近的支流或人工渠道內,模擬產卵場、棲息地要求的環境,讓魚類自行進入產卵場或棲息地(下圖為某河流上的魚類洄游通道)。
4.5 人工增殖站和生物放流工程
人工繁殖放流是指建立人工產卵場,收集和培育親魚,人工催青,人工孵化育苗,培育魚種,將一定規格的幼魚放入壩下河流,讓其下海生長。目前國內外都十分重視設置人工增殖站,開展人工增殖、放流工作,用于解決水壩對水生生物的阻隔。
水庫修建后,營養物質在庫內富集,浮游生物迅速生長,如果不能很好利用,將會自然死亡,惡性循環,從而造成富營養化和水質污染等。按照生態平衡原理,合理投放食用不同浮游生物的魚種進庫,進行生態修復,用產品的形式讓富營養物質出庫,既能清潔水庫,又能收獲魚產,可以做到一舉兩得。所有這些,都需要有生命科學和生物、生態技術作為支撐。
主要參考文獻:
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6 National Research Council,
生態修復的措施范文5
【關鍵詞】水土保持;生態修復;特點;原則
引言
近年來,由于人們迫于追求經濟效益,忽略了生態環境的平衡和穩定,使生態環境受到不同程度的破壞,水土流失生態問題頻發,在一些水土流失區域進行的水土保持生態修復工作雖然取得了一定的進展,但生態環境惡化的趨勢依然未得到有效遏制,全國仍有200多萬km2的水土流失面積需要治理。在此情況下,只能在施加人工輔助的條件下,充分發揮生態系統的自我修復能力,逐漸恢復生態系統的平衡和健康,促進人類的可持續發展。
一、研究水土保持生態修復的相關背景
對于生態修復的具體概念,在不同的國家有不同的定義,到目前為止,仍舊存在很大的爭議。有些學者認為,生態修復只是靠大自然所具有的自愈能力,而并不涉及任何的人工干預,而現在人們需要做的是將正在進行的各種破壞干擾停下來。還有些學者則認為僅僅靠大自然所具有的自愈能力是不夠的,還需要人工進行輔助修復生態系統。爭議雖然不斷,但是有一點是可以肯定的,人類的一些活動對大自然確實構成了一定的生態破壞,所以,在對大自然進行生態修復時,人們應該以不對自然環境繼續造成傷害為前提,為保護大自然貢獻自己的微薄之力。我國在世界上是水土流失最為嚴重的國家,水土流失問題也已成為我國最嚴重的環境問題。水土流失主要包括土壤的侵蝕以及水分的流失。水土流失能夠將土壤表層的很多養分帶走,對于人們當前的生存空間構成嚴重的威脅,并且會造成巨大的經濟損失。各種生物的生存環境因此受到破壞,大自然不能進行和諧發展,各種野生動植物瀕臨滅絕,這些對于大自然來說都是不能進行彌補的。可見水土流失造成的后果是相當嚴重的,水土保持生態修復是亟需實施的。
二、水土保持生態修復的特點
1、必須重視封育保護
我國研究人員在研究過程中發現,水土保持生態修復主要是通過釋放甚至消除生態系統的超載量,只有當生態系統的壓力減小甚至消失以后,它才能有能力通過自身的調節與控制提高植被的覆蓋率,從而達到治理水土流失的目標。
《全國水土保持生態修復類型區治理措施研究》中提出,如果要減少生態系統的承載力最有效最直接的方法就是采取封育保護,杜絕人為的對生態的干擾與破壞,使生態系統能夠有喘息的機會,通過不斷的實踐證明,沒有了人為的干擾后,生態系統就能以較快的速度增加植被覆蓋率,改善生態環境,實現可持續發展。
2、難度差異情況不同
國內研究人員發現,水土保持生態修復隨著不同條件的變化會出現不同程度的難度與差異?!端帘3稚鷳B補償機制建立的理論基礎分析》中得出結論,由于我國地廣人多,隨著人口數量、區域降水量、植被類型等不同條件的變化,水土保持生態修復的難度與差異也隨之變化。統計發現,西北荒漠區域的水土流失最為嚴重且難以修復。
3、人為的輔助與相關政策必不可少
《全國水土保持生態修復研討會論文匯編》中有記錄:在水土保持生態修復的過程中,除了生態系統自身的調節與恢復能力外,人為的輔助與相關政策的支持也是必不可少的。在水土保持生態修復的過程中,政府出臺相關政策積極引導封育保護,以及根據當地地理實際情況,因地制宜出臺一些政策與方法加快植被的覆蓋速度、保證生態用水等也是至關重要的。
三、水土保持生態修復的原則
經過長時間的研究與探索,國內相關研究人員從我國國情出發,得出了在水土保持生態修復過程中必須要堅守的幾點原則,這些相關研究成果使我國的水土保持生態修復得以順利、科學地進行,同時,這些研究成果也進一步加快了我國水土保持生態修復的進程。
1、我國研究人員的研究成果現實,要實行因地制宜原則,我國的自然條件與地理條件差別很大,不同的地方有著不同的降水量、植被類型、地質類型等,只有結合當地的實際情況制定出具體措施才能真正實現水土保持生態修復這一目標。
2、還有整體修復的原則,也就是說,在水土保持生態修復的過程中要有發展的眼光。《水土保持生態修復的概念、分類與技術方法》指出,要做好整體修復工作需要從整體上對生態修復進行布局,并密切聯系各流域,以流域為主進行規劃設計。
3、還要實行經濟可行性原則,也就是要實現既能保護生態環境、恢復生態健康,又能促進經濟的發展這樣雙贏的局面,在制定治理生態保護手段的時候,要兼顧退耕還林、封山育林等措施對當地經濟發展的影響,這樣才能兼顧各方,實現可持續發展。
四、水土保持生態修復的措施建議
1、充分發揮自然的自我修復能力
恢復生態學的理論和原理是水土保持生態修復的基礎依據,水土保持生態修復必須以自然為主導,遵循自然規律。必須充分理解和掌握生物與生態因子之間的聯系、自然界的演替規律和物種的共生、互惠、競爭、對抗關系等自然界的基本屬性,并將其全面運用,依靠自然之力恢復自然,使其處于一個盡量自然的狀態。另外,要想充分發揮生態系統的自我修復能力,恢復健康狀態,必須根據各地區自身的自然條件進行劃分,并依據其各自的自然地理環境和氣候植被條件選定生態修復措施。
2、要因地制宜
我國地域廣闊,不同地區自然條件不盡相同,降雨量、水土流失程度和森林的覆蓋率、人口等方面都存在著很多不同,這些因素間接地導致了生態修復的方法存在差異,因此,不能夠把某一地方的成功先例推而廣之,效仿性的學習,而應該根據當地的自然條件和具體情況,具體問題具體分析,選擇適合當地生態修復的技術。
3、科學配置人工輔助措施
水土保持生態修復采用的人工輔助措施主要有:劃定生態修復區域范圍、建立管理保護制度和方法、設置護欄和標志、在生態修復區域內提倡使用沼氣池等類似的清潔能源、實現封山育林、退耕還林(還草)、退牧還林(還草)等,減少人為破壞,為自然生態的自我恢復提供必要的封閉環境,加快其恢復速度。
4、重視新農村建設中的生態修復工作,引入生態經濟理念
不能因農村地廣人稀、經濟發達程度欠缺就忽略農村的水土流失問題。面對農村的水土流失問題,需要以水土流失區域的社會經濟發展規劃和新農村建設規劃為基礎,制定生態移民和生態修復方案,在科學合理劃分生產生活用地和生態用地的前提之下,將大面積的荒山荒地用于植被恢復。面對該問題還需要進一步研究如何在實現該目標的同時,在水土流失區域建立在生態系統承載范圍內的可持續發展經濟模式,防止修復工作完成出現再破壞和當期居民經濟生活無保障的情況。
結束語
由于水土保持生態修復工作在我國發展的時間并不長,期間出現了若干問題,對于我國來說,水土保持生態修復任重而道遠,仍需繼續努力。相關人員應積極尋找有效的方法對當前的問題進行研究解決,以期能夠更好的發展水土保持生態修復。
參考文獻
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生態修復的措施范文6
關鍵詞:水土保持,生態建設,生態修復
前言
隨著人口的急劇增長、社會經濟的迅速發展,工業化和城市化進程的不斷推進,對自然資源掠奪性開發,導致環境污染、森林破壞、土地荒漠化、水土流失、能源危機、生物多樣性降低、淡水資源匱乏、自然災害頻發。各種環境問題嚴重影響人們的生產、生活和生態系統安全。因此,如何合理整治、恢復、保護生態環境,無疑成了目前亟待解決的問題。
1 生態修復的涵義
水土保持生態修復是指在水土流失地區,通過政策、管理和一定的人工促進措施,消除不合理的人為干擾,促使自然界本身固有的再生能力得以最大限度地發揮,促進植被的生長發育和發展演替,保護和改善受損生態系統的結構、景觀和功能,加快水土流失防治步伐,建立和維系與自然條件相適應、與經濟社會可持續發展相協調、相對穩定并良性發展的生態系統。通過生態修復,可加快水土流失防治速度,防止沙塵暴、土地沙化、草原退化、河床淤積等水土流失危害,降低水土流失程度,遏制生態惡化的趨勢,實現生態系統良性循環,為國家生態安全提供保障。
它是應用生態系統自身組織和自身調節能力對環境或生態本身進行修復。為了加速已被破壞生態系統的恢復, 還可以輔以人工措施以加快生態系統恢復的步伐。生態修復是按照可持續發展的戰略思想, 切實遵循自然生態經濟規律, 充分利用當地的水、土、光、熱、生物等自然資源, 依靠大自然的循環再生能力和人為干涉快速恢復植被, 控制水土流失, 實現人與自然和諧相處[1]。
2 生態修復在水土保持工作中的措施及方法
生態修復主要包括“封”、“退”、“造”、“建”、“綜合治理”、“結構調整、生態移民”、“突出小流域治理, 以小促大”等技術方法?!胺狻笔恰胺馍浇痢⑸犸曫B畜”,“退”是“退耕還林還草、以糧代賑”,大量事實表明, 坡耕地是水土流失的主要產沙區, 坡度在25°以上的坡地必須退耕?!霸臁笔恰霸炝帧薄F露却笥?5°的荒山荒坡、退耕地, 以營造水土保持林、薪炭林和用材林為主, 加強管護撫育, 形成喬、灌、草多層次防護體系, 有選擇的發展經果林。并通過推廣節柴灶, 沼氣池等措施, 徹底解決群眾的燃料問題,有效地保護植被?!敖ā笔恰敖ㄔO0.07hm2高標準農田”,在退耕0.13hm2坡地后,在山坡下或溝谷地建設0.07hm2高標準基本農田。
在水土保持工作中,應遵循因地制宜的原則,針對不同的區域進行專門的分區研究,根據不同地區的不同情況,研究適合區域的具體措施。不同的類型區建立不同的評價指標體系,如根據各種氣候類型區、地貌類型區、土地利用類型區,建立生態修復評價指標體系,結合實際對不同類型區的水土保持的相關指標進行分析,確保建立符合實際的評價指標體系,并在實際監測過程中盡量運用現代化技術,確保評價管理科學化[2]。
在黃河上中游地區,應以小流域為治理單位,陡坡地退耕還林還草,恢復森林植被和草地,在砂巖地區沙棘水土保持林。在長江上中游地區,應以改造坡耕地為主,開展小流域和山系綜合治理,恢復和擴大林草植被,停止天然林砍伐,營造水土保持林,水源涵養林和人工草地。在三北防護林地區,應大力增加沙區林草植被,控制沙漠化擴大,修建各種水利設施,禁止毀林毀草開荒,建立農田保護網等,減輕風沙危害。在北方土石山區,應加快石質山地造林綠化步伐,開展緩坡修整梯田,建設基本農田,發展旱作節水農業,多林種配置開發荒山荒坡,陡坡地退耕還林還草。在青藏高原凍融區,應以保護現有自然生態系統為主,加強天然草場、長江源頭水源涵養林和原始森林的保護,防止不合理開發[3]。
以浙江省種植業為例,通過種植業和養殖業的直接結合,形成耕地的復合生態生產系統,使有限的耕地生產出更多的優質農產品,或采用糧食與經濟作物結合,實施糧食與蔬菜、瓜果等輪作,提高糧田經濟效益。在經果林地內,割除影響果樹生長的高大雜草,保留矮草,在局部的地塊人工種植本土的地被植物。這種方式不僅不會影響果林的生長和產量,還可以保持地面溫度,減少蒸發,可以保持地表土不受降雨直接沖刷,避免水土流失。同時,雜草與經濟果樹共生更容易形成一個穩定的系統,從而可以在一定程度上增強抵抗自然風險的能力。
3 生態修復在水土保持建設實踐中的效果
以云南省姚安縣為例,根據姚安縣典型小流域水土保持生態修復監測結果表明,干擾荒草地、人工林、自然恢復和坡改梯措施的土壤流失量3年內分別減少46.9%~50.1%,49.6%~59.3%,29.5%~66.4%和65.1%~76.1%。小流域系統土壤流失明顯減輕[4]。
實行封育治理生態修復措施后,江西省興國縣曾是一片“紅色沙漠”,目前全縣林草覆蓋率達74%。過去河床以年均4~6cm的速度在淤積抬高, 如今以5~7cm的速度在降低, 減輕了洪水災害;陜西省吳旗縣林草覆蓋率提高了31%;福建省永泰縣植物種類增加了近30%,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%;廣東省的植被覆蓋率提高了30%~50%[5]。
生態修復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[6]。
4 結論
生態修復作為一項水土保持新舉措, 需在實踐中不斷摸索、不斷創新, 總結新經驗、新方法, 豐富和發展其理論與實踐。
參考文獻:
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