前言：中文期刊網精心挑選了生態評估與生態修復方案范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
生態評估與生態修復方案范文1
關鍵詞：生態水利；工程設計；原則；操作
中圖分類號： TV 文獻標識碼： A
引言
水利工程建設是人類社會中影響較大的事件，因此人們要對其進行必要的關注。當今，水利工程的發展要求其自身必須要與生態相結合，于是有了生態水利工程學的出現。本文首先對水利工程進行了概述，然后分析了生態水利設計面臨的相關問題，進而得出其設計的相關原則。
一、生態水利工程的規劃設計基本原則
1、工程安全性和效益性原則
為了能更好地、更持久地為人們服務，按照工程力學等相關水利工程理論的要求，生態水利工程必須保證安全，達到抗損耗能力強等建設標準，要做到在實際中能夠抵御各種嚴酷氣候條件，還要按照相關原理確保工程符合自然生態特征和規律，避免因違背客觀規律而造成的過度消耗。如此，則要求相關工作人員在方案的篩選過程中務必進行多項指標比對，反復考量利弊，堅持選擇具備水利和生態兩者最佳銜接點的設計方案。
2、提高河流形態的空間異質性原則
一般來講，一個地區的生境空間異質性越高，物種豐富度就越高，生物群落的多樣性相對較好，加上生物與環境之間的相互作用，生態系統會處于一個相對穩定的狀態。但是科學技術的發展使人類對自然環境的影響逐漸擴大，特別是數量眾多的水利工程建設更是給河流生態系統造成了很大的干擾，引起河流生態系統的退化，因此需要進行生態水利工程建設來恢復甚至提高河流生態系統中的物種多樣性。生態水利工程建設前期河流進行大量生物調查以及現狀勘測，工程建設符合河流的地貌學原理，并通過提高河流形態的異質性來修復河流生態系統。在對河流地貌進行調查以及數據處理和管理的過程中，遙感技術以及地理信息系統是很好的工具，借助于遙感技術以及地理信息系統，工作人員可以獲得大量的河流地貌信息，并確定環境因子與生物因子之間的關系并建立數學模型，為生態水利工程的規劃與建設提供依據。
3、生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的可持續性是生態系統自組織功能的表現，通過物種選擇，適應環境的物種能夠存活下來，不適應的物種就會被淘汰。生態水利工程的設計與規劃也遵循這一原理，可以這樣講，生態工程設計其實是一種輔助式的設計，自然生態系統會通過自組織功能等來選擇與之相適應的物種，并形成相對合理的結構，在這種情況下，一個成功的生態工程中，人力與自然力的貢獻各占一半。生態水利工程要求人們合理利用生態系統的自組織與自我設計的能力，每個水利建設都要因地制宜，尊重河流生態系統的可持續需求，以實現兩者的和諧。生態系統的自設計能力取決于各種生態因子以及多種其他因素，因此生態水利工程建設也要注意充分利用鄉土種，提高對生物入侵的防范意識。
4、景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理要在大景觀尺度上上進行，收到的效果比較好，成功率也比較高。水域生態系統是一個大范圍的系統，涉及到多種因子以及功能作用，人類活動是生境的重要組成部分，對水域生態系統產生了很大的影響，因此應當綜合分析各種影響因素。水域的生態環境局域流動性、隨機性等特點，伴隨著降雨以及水溫變化等，水域生態系統在時間與空間中會呈現擴展或收縮的狀態，這個開放的生態系統無時無刻不在與周圍的生態系統物質和能量的傳遞還有信息的交流，因此河流生態修復規劃和管理決不能單單從一條河流入手，而要掌握河流生態系統的動態性，包括空間的動態性和時間的的動態性，從宏觀和整體的角度出發分析各元素之間的關系，還要做好長期進行修復工作的準備，同時進行河流生態系統的監測和管理。河流生態修復規劃和管理還要堅持整體性原則，從生態系統的結構和功能出發，從整體上提出整體的、綜合的修復方法。
5、反饋調整式設計原則
從生態學角度來看，在漫長的進化過程中，自然生態系統中的物種多樣性逐漸增加，生物群落逐漸穩定，抵抗外界干擾的能力逐漸增強，一種類型的生態系統被另一種生態系統代替需要較長的時間，進行修復也需要很長的時間，因此河流生態修復不能心急，更不可能在短時間內取得效果。生態水利工程規劃設計是在模仿河流生態系統機構的基礎上著力構建一個完整而健康的河流生態系統，水利工程從建設伊始，就開始了一個自然生態系統漫長的更新演替過程，但是生態系統是一個動態的系統，在時間和空間上都存在很大的不確定性，同時，人類活動的影響也使這種不確定性進一步增大，這就使得生態水利工程的規劃與設計有別于傳統工程建設確定性的設計方法，而是按照“設計―執行（包括管理）―監測―評估―調整”的方式，以監測為基礎，對河流生態系統進行評估，采用反饋調整式的設計方法。
二、生態水利工程設計操作
1、加強水文過程分析及計算
在對生態水利工程進行設計的過程中，設計人員要依托生態水文學及工程水文學，對上述兩方面內容進行全方位分析和把握，將二者有機結合，形成完善設計控制基礎。設計人員要依據河流形態的空間異質性狀況及環境空間資源狀況、規律等對生態目標進行建設，形成以資源控制及優化為目標的水文分析體系。
2、識別工程設計與敏感提升
識別工程可以有效改善生態水利工程中生態指標的分析準確性，確保生態水利工程與生態建設和諧一致。在識別工程設計的過程中，設計人員要依照工程直接與間接影響目標，對生態環境中的各項影響因素進行劃分，形成完善生態控制指標。設計人員要依照生態敏感點與生態工程建設之間的影響狀況及關系，對識別價值進行合理設置，依照工程安全性及經濟性原則要求，對識別進行的等級劃分，完成識別評價。
3、反饋系統監督、控制系統設計
生態系統的反饋調節系統設計主要是依照河流生態系統進行反饋建設。在設計過程中，設計人員要對成熟河流生態系統進行全方位分析，依照可持續發展要求及生態系統動態轉變，建設動態反饋調節主線。要依照河流生態系統的動態變化效果、結構動態變化量對生態水利工程內容對生態系統可能造成的影響進行分析，實現設計、執行、監測、評估、調整，循環往復，不斷提升反饋調節質量和效果，確保深入加強可持續發展生態水利工程建設。
三、生態水利工程設計的建議
1、生態水利工程與環境工程有機結合
設計人員在進行生態水利工程設計時，結合環境工程的相關科學理論，統籌兼顧，水量與水質合理調配，尤其是將水污染治理工程與生態水利工程相結合，克服設計過程的阻力。在設計的過程中，要注意周圍農田的水量供應情況，這是最應該重視的，也是生態水利工程建設的最終目的。與此同時，生態水利工程還要注意與原來的水利工程協調運行，將供水的區域重新規劃，達到合理使用的標準，生態水利工程與其他眾多的建設工程有機結合，相互輔助，提高我國生態水利工程設計的水平，促進我國生態水利工程的發展。
2、結合生態水文測驗資料進行設計
生態水利工程在設計之初，要詳細收集當地的生態水文測驗資料與參數，并加以詳細分析，評估工程的可行性以及施工難度系數，計算出工程由設計階段到后期養護的總成本預算。根據當地具體的地理情況，因地制宜，科學合理地進行設計，追求生態和諧發展。生態水利工程設計的基礎是工程水文學以及生態水文學，二者之間缺一不可，只有充分結合生態水文測驗資料來對整個生態水利工程進行設計，才到達到預期的設計效果，爭取將生態水利工程隊周邊環境的影響降到最低。
3、進行生態水利工程設計要明確生態目標
生態水利工程設計的首要準則就是明確生態目標，確定生態內容。設計完成之后，在實際的施工過程中，生態目標與生態內容要根據施工現場的具體情況，結合科學理論，并在多方意見的綜合指導下做出相應的變更，充分考慮施工過程對生態目標的影響，對生態內容與生態目標的落實一定要具體到位。確保生態水利工程對環境保護的初衷不被改變，保證生態水利工程的經濟效益、社會效益以及環境效益三者之間的有機結合，保障生態水利工程的使用性能達到預期的標準。
結束語
生態水利工程的目標是促進生態學與水利工程的結合，要求工程不僅要滿足人類社會生產發展需求，還要滿足河流生態系統穩定性與生物多樣性的需求。目前，生態水利工程設計由于經驗積累問題上的不足，其發展較為緩慢，但是隨著人們對人與自然的和諧發展認識的逐漸加深，生態水利工程的發展前景將不可限量。
參考文獻
[1] 張雅，鄧麗，王展. 如何在水利設計中融入生態理念[J]. 河南科技. 2014（02）
生態評估與生態修復方案范文2
1相關文獻回顧
圍繞離子型稀土資源開發政策的相關研究主要包括離子型稀土礦資源儲量的圈定、離子型稀土生產工藝的比較以及礦山環境治理與生態恢復的措施等方面。
1.1離子型稀土礦圈定方法和資源儲量估算離子型稀土礦中稀土元素呈離子態吸附于土壤之中，具有分布散、豐度低，品位分布不均勻的特點。賴兆添等（2010）認為目前還未掌握離子型稀土礦浸礦“盲區”損失的規律，因此損失量估算較難測定[1]。丁嘉榆等（2013）認為在離子型稀土礦床勘查工作中，沒有必要進行稀土單元素評價。工業資源儲量的計算以“全相”稀土為依據，但可利用的“離子相”稀土只占稀土儲量（資源量）的一部分，“離子相”稀土儲量不容易估算準確[2]。鄧茂春等（2013）認為風化殼離子吸附型稀土礦床的勘查評價方法與其采礦工藝和當前稀土價值不符，應在稀土單元素圈礦的基礎上進行綜合評價[3]。此外，趙汀等（2014）認為離子吸附型稀土礦勘查采用地質塊段法估算儲量這會影響儲量估算結果，而采用克里格法的計算結果與實際勘探數據比較基本相符[4]。從相關文獻可知，目前關于離子型稀土礦圈礦和資源儲量估算的還未形成一致觀點，資源存量也不容易估算準確。
1.2離子型稀土開采工藝的比較在全復式復雜類型離子礦地質條件的礦體，盡管可通過人造底板或其他防滲漏、收液等技術以提高資源回收率，但效果仍不理想[5]，稀土開采存在盲區以及母液滲漏較難控制等表明原地浸礦方法受地形與地質條件限制[5][6]。因此，稀土開采選用何種工藝需因地制宜，不“一刀切”地推廣原地浸礦，以免浪費資源[7]。李春（2011）認為對中釔富銪“雞窩狀”嚴重的稀土礦山，采用原地浸礦工藝存在一定難度[8]。池汝安等（2012）認為堆浸工藝和原地浸出工藝各有優劣，在礦體有假底板和無裂隙的礦床中，優先推廣原地浸出工藝.對于礦體沒有假底板或有裂隙的礦床，應結合土地平整和尾礦復墾，優先推廣堆浸工藝[9]。劉勇（2014）認為原地浸礦過程中浸礦液向地下水中的滲漏量受注液量、注液速率、含礦巖體性質、底板裂隙發育情況等多種因素影響，不易確定精確的滲漏量[10]。從稀土礦開采對資源環境的影響來看，堆浸工藝和原地浸礦工藝均有其優缺點，開采工藝政策應根據堆浸、原地浸礦工藝的適用條件分類制定。
1.3礦山環境治理與生態恢復管理及法律制度國外礦山環境治理主要從礦山環境保護法規、礦山環境管理體制、礦山環境影響評價制度、礦山環境恢復保證金制度、礦山環境許可證制度、礦山環境恢復治理計劃以及礦山環境監督檢查與強制執行制度等方面嚴加管理，并制定嚴格的法律制度[11][12]。國外對礦山環境恢復的標準與技術要求很高，例如，在土地復墾中，美國要求遵循“原樣復墾”的基本原則，按采礦前土地的地形、生物群體的組成和密度進行恢復，而且對復墾所需要的填充物進有具體規定，并有專門的技術管理部門負責檢查監督。加拿大要求礦區恢復在勘探、開采和閉坑等每一個階段都要進行，要求空氣、土地、水、生物恢復到一個可接受的狀態，或接近于采礦活動之前的狀態。澳大利亞礦山在開采前要有中介機構對礦區植物種類、數量和分布等進行調查分析，礦山在剝離表土時，須把適合于植物生長的腐植土單獨堆放，以便復墾[13]。針對礦山環境保護和治理，我國出臺了土地復墾制度、“三同時”制度、環境影響評價制度、排污收費制度、排污許可證制度以及實礦山生態環境保護與治理恢復保證金制度等，但是存在礦區環境保護制度條款分散，可操作性較差以及執法部門有法不依或執法不嚴，環境監管部門監管不力等問題[14]。盡管有較多國內外文獻對礦山環境治理、離子型稀土生產工藝等進行研究，但是如何基于離子型稀土資源環境保護的視角，針對離子型稀土資源開發和相關政策存在的不足研究資源開采政策導向的研究還沒有。
2離子型稀土資源開發的基本特征及面臨的主要問題
2.1離子型稀土資源開發的基本特征（1）離子型稀土礦床底板發育程度的不確定性。離子型稀土礦基巖發育完整程度的不確定性。離子型稀土礦為地面的風化花崗巖或火山巖風化殼，大多海拔小于550m、高差60～250m的丘陵地帶，以平緩低山和水系發育為特征，礦床厚度為5～30m，一般為8～10m。礦體自上而下較明顯地分為腐殖層（含殘坡積層）、全風化層、半風化層以及基巖，稀土主要賦存在全風化層[15]，若采用原地浸礦工藝，則利用基巖作“天然底板”進行收液。由于以現有技術很難精確探測出基巖天然底板存在的節理、裂隙或斷層具體情況，因此，離子型稀土礦基巖發育完整程度的較難探明在生產實踐中制約了原地浸礦工藝的推廣。（2）離子型稀土礦山資源儲量不易估算。離子型稀土礦床品位普遍較低，通常稀土含量只有0.03%～0.3%[15]，整個礦區各個山頭的稀土品位的變化無明顯規律，其品位差別很大，可達2～6倍[16]，因此，離子型稀土礦資源儲量很難估算準確。（3）礦山服務年限短。離子型稀土礦一般采用堆浸或原地浸礦工藝進行開采，由于礦床賦存淺，生產工藝較簡單，因此，大多礦山1～3年就開采完，礦山服務年限較短。
2.2離子型稀土資源開發面臨的主要問題（1）采用原地浸礦工藝礦山的監管問題。采用原地浸礦工藝的礦山其資源漏損和地下水污染不易監管。礦山稀土儲量難以準確測算，礦床底板發育程度也難探明，容易造成資源滲漏和底下水污染，因而，不利于礦山資源漏損和地下水污染的監管。（2）離子型稀土礦價值的合理利用問題。2011年5月，國務院出臺的《國務院關于促進稀土行業持續健康發展的若干意見》（國發〔2011〕12號）提出“有效保護和合理利用稀土資源，促進稀土行業持續健康發展”。對于絕大部分離子型稀土礦山來說，不具備原地浸礦工藝所要求的底板發育完整的條件，如果絕大部分礦山被封存，則其價值無法利用，這將影響到整個稀土產業的發展。因此，離子型稀土礦價值的合理利用顯得尤為重要。（3）不同開采工藝條件下的生態環境破壞形式取舍問題。一方面，盡管離子型稀土礦開采采用原地浸礦生產工藝較少破壞礦山地表植被，且采后3～5年內地表植被基本自然修復如初，但是因礦床底板發育程度不確定帶來的溶浸劑滲漏底板的風險較大，容易造成溶浸液污染地下水以及資源滲漏流失。另一方面，離子型稀土礦開采若采用堆浸開采工藝，則“搬山式”開采運動將造成地表植被的嚴重破壞，然而，開采造成的資源損失和生態環境破壞風險可控。由于目前尚未發明新的離子型稀土礦開采工藝，因此，如何在這兩種開采工藝中進行選擇是當前及今后離子型稀土資源開發亟待解決問題。
3國家現有離子型稀土資源開發政策及存在的問題
3.1國家現有離子型稀土資源開發政策現有離子型稀土資源開發相關政策主要包括《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國環境保護法》及《國務院關于促進稀土行業持續健康發展的若干意見》等，具體如表1所示。相關政策由國家政府相關部門，內容涉及稀土行業準入、開采（生產）工藝、資源回收利用指標、稀土儲備、礦山環境治理與生態恢復技術要求及保證金制度等方面。
3.2離子型稀土資源開發政策存在的問題從離子型稀土資源開發現有政策來看，涵蓋內容比較全面，但是仍存在尚需完善之處，主要體現在以下幾方面:（1）有關政策與礦產資源及環境保護法律抵觸。《中華人民共和國礦產資源法》明確要求礦產資源開采須采取合理的開采方法和選礦工藝，《中華人民共和國環境保護法》規定“嚴禁通過暗管、滲井、滲坑、灌注，或者不正常運行防治污染設施等逃避監管的方式違法排放污染物”。然而，《稀土行業準入條件》、《國土資源部關于貫徹落實〈國務院關于促進稀土行業持續健康發展的若干意見〉的通知》及《中國的稀土狀況與政策》規定“離子型稀土礦開發應采用原地浸礦生產工藝，禁止采用堆浸、池浸等工藝”。從生產實踐反饋和理論分析來看，堆浸和原地浸礦開采工藝有其適用條件，原地浸礦工藝存在較大的不確定性，全面推行原地浸礦工藝將可能造成資源永久性漏損和地下水污染，“禁止堆浸工藝，推行原地浸礦工藝”的“一刀切”政策存在不足。（2）稀土管理法律法規不完善，責任主體未受充分監督，懲罰措施不夠嚴厲。礦山開采與環境治理和生態恢復脫節，項目審批流程不夠透明，責任主體的得不到媒體、群眾的有效監督，環境污染和生態破壞問題暴露不及時。此外，環境污染等懲罰措施大多為經濟罰款，缺乏震懾力。（3）部分政策文件中要求的指標不科學?！断⊥临Y源合理開發利用“三率”最低指標要求（試行）》中對不同生產工藝的開采回采率有其規定，然而，以目前的資源儲量方法很難準確估算出資源儲量，因此在無法明確資源儲量的前提下開采回采率約束指標已無意義，尤其對采用原地浸礦工藝的礦山來說，該指標只能作為參考。
4離子型稀土資源開發政策導向建議
我國離子型稀土資源開發政策內容較完善，但是環境治理和生態恢復等方面的問題比較突出，針對離子型稀土資源開發政策存在的問題，提出以下政策完善建議：
4.1修訂《中華人民共和國礦產資源法》《中華人民共和國環境保護法》已于2014年修訂，而頒布于1986年、修訂于1996年8月的《中華人民共和國礦產資源法》至今近20年，其條款需要進一步完善。建議增加引入第三方評價機構的條文，明確責任主體的無限連帶責任。資源儲量評估、礦山治理和生態恢復方案編制、礦山治理和生態恢復的驗收等引入第三方機構，并明確責任主體的無限連帶責任。
4.2修改相關政策條款（1）修改相關政策文件中關于離子型稀土堆浸、原地浸礦工藝的條款。不應將堆浸工藝列為淘汰工藝，建議離子型稀土堆浸、原地浸礦工藝的使用因地制宜，根據生產工藝的適用條件和礦山地質、地形、地貌等確定。（2）根據不同工藝規定開采回采率、選礦回收率和采選綜合回收率。由于資源儲量很難估算準確，而且離子型稀土原地浸礦工藝具有“采選合一”的特征，因此，將離子型稀土堆浸、原地浸礦工藝的“開采回采率、選礦回收率和采選綜合回收率”區別規定。堆浸工藝以選礦回收率指標為主，開采回收率和采選綜合回收率指標為輔，且建議將選礦回收率指標提高到97%以上；原地浸礦工藝以生產用水循環率指標為主，采選綜合回收率指標為輔，并將生產用水循環率指標提高到98%以上，采選綜合回收率提高到85%以上。
生態評估與生態修復方案范文3
關鍵詞 生態功能;區劃;永定河
中圖分類號 X171 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023
生態系統服務功能是指生態系統及其生態過程所形成的及所維持的人類賴以生存和發展的生態環境條件與效用[1]。生態修復強調生態恢復過程中人類的主動性,一般是對原有的受損生態系統進行改進和修補 ,以提高和恢復生態系統的部分結構與功能,其關鍵是恢復生態系統的功能,并使系統能夠 自我維持[2,3]。生態功能區劃是依據生態系統特征、受脅迫過程與效應、生態服務功能重要性及生態環境敏感性等分異規律而進行的地理空間分區[4]。生態功能區劃能夠為維護區域生態系統服務功能,進行區域生態修復與環境管理提供地理空間上的框架[5],目前已成為領域內的研究熱點。我國于2002年了《生態功能區劃暫行規程》[6],為相關工作提供了原則上的技術指導,在學術界,亦有諸多學者開展了相關研究。大部分是以行政區劃地域為研究對象,主要包括省域生態功能區劃[4]、城市生態功能區劃[8-9]、縣域生態功能區劃[9],還有部分學者對地域內具體自然要素生態功能分區進行了探索,如湖泊生態功能區劃[10]、生態河岸帶功能分區[11]、水生態功能分區[12]等。20世紀80年代以來,永定河由于水資源緊缺,生態系統退化嚴重,生態服務功能急劇衰退。 隨著經濟社會的快速發展,首都北京對永定河生態服務功能提出了新的需求,永定河生態修 復已經提上了議事日程。河流生態修復是一項功在當代,利在千秋的事業,即將大規模展開 的永定河生態修復將成為我國生態修復建設的標桿性工程。本研究根據生態功能區劃的原理,結合永定河的自然環境特征,利用GIS和RS技術進行永定 河生態問題和生態服務功能重要性分析,在此基礎上進行以調控河道生態修復為目標的生態 功能區劃,以期為永定河生態修復提供科學依據,亦對生態功能區劃技術與方法的應用領域 進行探索。
1 研究區概況與數據來源
1.1 研究區概況
永定河北京段(幽州―梁各莊)位于北京西部,流經門頭溝、石景山、豐臺、大興和房 山五個區,主河道長約170 km,流域面積為3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440萬人,GDP為1 150億元,地方財政收入103億元, 占全市的5%。本文生態區劃范圍為永定河北京段河道兩邊500 m區域,但考慮到河道功能分區不能脫離河道對應流域范圍生態現狀、生態功能特征及社會經濟發展規劃,因此本文分析相關內容多以流域為對象。
1.2 數據來源
本研究使用的數據主要包括土地利用/覆被變化數據、自然資源數據、環境質量數據等。土地利用/覆被數據以2009年SPOT數字遙感影像作為數據源,解譯生成coverage類型數據,第一大類分為6種類型,其下又分為25個二級類。 自然和社會經濟數據主要來自研究區相關的統計年鑒、水資源公報、環境質量報告書等。
2 生態區劃目標、方法與原則
2.1 區劃目標
永定河河道修復生態功能區劃是以指導河流生態修復為總體目標,具體的目標包括 :明確流域生態系統類型的結構以及空間分布;明確河段主要生態環境問題及空間分異;確 定生態環境敏感性與生態功能重要性分布;提供河道生態功能區劃,明確各河段生態修復的 方向與調控指標。
2.2 區劃原則
在生態功能區劃中,將遵循以下原則:全面規劃、統籌兼顧原則;突出生態功能體系的整體協調原則;區域共扼性原則;防洪與生態景觀優美、農作物經濟利益的協調原則;可持續發展與前瞻性原則。
彭?濤等:永定河河道修復生態功能區劃研究
中國人口•資源與環境 2010年 第9期2.3 區劃方法與技術路線
研究方法主要是在區域生態環境調查與搜集流域相關資料的基礎上,利用RS與GIS技術,首先進行生態環境現狀評價,明確區域生態系統的空間分布;其次進行生態問題分析與生態功能重要性評價,分析主要生態環境問題的現狀和趨勢,確定生態敏感區域及生態功能重要性的空間差異;最后根據生態環境特征的相似性與差異性及相關發展規劃對河道進行分區,提出不同河段生態修復調控指標。具體技術路線見圖1。 圖1 河道生態功能區劃技術路線圖
Fig.1 Technical route for river ecological
function regionalization
3 永定河河道生態功能區劃
3.1 自然資源特征分析
3.1.1 地形地貌
永定河北京段地勢北高南低,最高海拔約2 263 m,最低為17 m,總體縱坡為1.64‰。三家店以上段干流稱山峽段(上游),河道長92 km,河道平均縱坡3.1‰,地貌類型多為山地侵蝕構造地貌,以中山、低山丘陵和河谷臺地為主。三家店至盧溝橋稱盧三段(中游),河道長約17 km,此段河道已脫離山區而進入低山區及平原,河床淤高,河道縱坡為2.65‰,形成具有河床、灘地、階地等。盧溝橋至市界梁各莊段稱盧梁段(下游),河道長度為61 km,河道逐漸變寬,河道縱坡為1‰-0.38‰,為河流沖積扇,沙荒河漫灘地與風蝕沙地較多。
3.1.2 土壤
永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地帶,土壤為山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地帶,土壤為地帶性土類褐色土;其中,在中山陽坡發育著粗骨性棕壤,低山陽坡發 育著粗骨性褐土,而陰坡發育著典型棕壤與淋溶褐土;中游流經城區,多為火山巖及碳酸巖 的褐黃色的亞粘土;下游主要成土母質有沖積洪積物、沖積物和沖積風積物,以潮土為主。
3.1.3 水資源
永定河近十年來年平均入京水量約為4.07億m3,而可供水資源量僅僅只有0.53億m3/年 。上游河道水量與降雨緊密相連,一般年份含砂量都在4%左右,流量為3-5 m3/s。中下游常年 斷流,區域地下水類型主要為孔隙潛水,補給來源主要是地下徑流及大氣降水。每年仍有污水入河,包括工業污水和生活污水,地表水體基本達到了富營養化水平,有水河段總體處于地表水二 級標準,為輕度污染。
3.1.4 氣候
研究區位于歐亞大陸東部中緯度地帶,處在東部濕潤區和西部干旱區之間,大陸性氣候明顯。整個流域平均年降雨量約為556-560 mm,年際變化大,少雨年僅200-300 mm,而 豐雨年則達1 300多mm,區域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小時,年平均無霜期200天左右。氣溫日變化及年內變化都很大,上游 門頭溝多年平均氣溫為11.7 ℃,1月份為零下4.3 ℃,七月份達到25.8 ℃。多年平均相對濕度57%,官廳山峽區間年蒸發量在1 800 m m左右,門頭溝站為1 890 mm。
3.1.5 生物多樣性
上游山區植被以森林及其次生灌叢群落為主,低山地帶氣候溫和,由于森林遭破壞,植被以落葉灌叢為主。下游幾乎已經干涸多年無水,河道幾乎是雜草叢生的荒地和幾乎寸草不生的荒石灘。河川谷地以農作物和蔬菜等作物為主。流域水生植被主要為沉水植物、浮水植物、挺水植物、濕生草本植物等。流域內野生動物有獾、野兔、布谷鳥等幾十種。相關保護區共有國家保護野生動物5目8科11種。
3.2 生態問題分析
3.2.1 山峽段水源涵養能力下降,水土流失敏感性較高
三家店以上流域面積1 291 km2,多為石質山區,地形破碎,陡、急、險坡面積比例高,是山洪易發區,以暴雨徑流造成的水力侵蝕的水土流失類型為主。中游在清水河流域和下馬嶺溝流域存在水土流失區。根據2000年全國第二次土壤侵蝕遙感調查結果為759.03 km2,其中,輕度土壤侵蝕610.16 km2,中度土壤侵蝕148.87 km2,土壤侵蝕模數2 000 t/km2•a,年平均侵蝕量291萬 t。近年來,山地綠化工程、人工河道綠化工程的逐步實施,使得區域 的林地、草地覆蓋率增加,大大降低了水土流失程度,但從地勢、地貌、土壤等自然條件本 底看,區域水土流失敏感性較高。
3.2.2 可供水量下降,水質污染
永定河近年來入京水量不斷減少,且水質污染仍在繼續。上游工業污染源占主要比例,生活污染源所占比例相對較低。據2008年北京市水資源公報,永定河三家店以上干流河道水質標準為Ⅱ類,污染屬有機污染型,污染最重的項目有COD、BOD和總氮。上中游沿河地區及企業缺少市政排水及污水處理設施,絕大部分工業廢水及生活污水通過地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量約為1 500萬t。三家店以下河段已多年斷水,沿岸首鋼、京能電廠、高井電廠等企業大量開采地下水,導致河道及沿岸地區地下水位下降,嚴重缺水。
3.2.3 下游河道環境差,風沙嚴重
永定河三家店以下常年斷流,使得下游河道干涸,砂石盜采使植被受到破壞,河床,大面積河灘地已嚴重沙化,成為北京沙塵源地。未被綠化的空白地段,生物多樣性較差,每遇 大風便塵土飛揚,直接殃及沿岸、城區及下風向更遠的地區生態環境。
3.2.4 防洪標準未達標準,危及防洪安全
歷經多年整治,永定河流域已初步形成防洪體系,但仍存在堤防防灌標準不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影響行洪安全的因素。目前,除盧三段左堤外,永定河現狀防洪標準只接 近100年一遇,未達到《北京城市總體規劃》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水標準設防”。上游山峽區間沒有控制性工程。盧三段石電灰管橋處行洪斷面狹窄,形成卡口;廣寧路漫水橋、京原路漫水橋行洪標準不足10年一遇。下游地區河道內種植農作物現象普遍,阻礙行洪。
3.2.5 植被結構簡單,生物多樣性下降
永定河水質污染導致上中游濕地富營養化顯著,水生生物大量死亡,使得對生存環境敏感的生物群落或物種遷出濕地。永定河三家店攔河閘以下斷流,農作物種植業的發展迅速,河道景觀不斷變化,生態格局極不穩定,影響生物棲息。過度的資源利用和環境開發建設造成生態與環境質量下降,物種多樣性降低,并影響了該區域生態系統自我調節和恢復能力,致使 流域內水、陸生的魚、鳥等野生動物變得稀少,生物多樣性下降嚴重。
3.3 生態功能重要性評價
生態服務功能重要性評價是針對典型生態系統,評價生態服務功能的綜合特征。根據永定河實際情況,本研究主要針對生物多樣性保護、水源涵養、土壤保持、凈化環境、娛樂休閑等5方面生態服務功能進行重要性評價。首先,根據生態功能價值評估相關的研究成果[13-14] ,評估永定河當前生態現狀下的生態功能及分項功能的空間差異;在此基礎上,結合《北 京市永定河綜合規劃報告》、《北京市永定河生態環境建設規劃報告》及相關區縣對永定河 相應區域的社會經濟發展規劃,綜合確定永定河流域不同河段對應區域的生態功能重要性差 異與河段對應的生態功能定位。
3.3.1 水源涵養
生態系統水源涵養服務功能重要性在于整個區域對評價地區水資源的依賴程度以及洪水調蓄 作用大小。生態系統水源涵養與水文調蓄能力主要受植被類型及其結構、地表層覆蓋狀況以及土壤理化性質等因素的影響。森林生態系統具有巨大的涵養水源和調節徑流的功能,具體包括蓄水作用、調節徑流、減緩洪水、影響徑流泥沙等。在國家林業局和財政部聯合下發的《國家級公益林區劃界定辦法》(2009)中對永定河的源頭和江河兩岸的森林被劃分為國家重點生態公益林。永定河北京段水源涵養最重要地區主要分布在三家店以上的區域,區內森林覆蓋率較高,生態系統保護較好,對于調控永定河水量、延緩洪峰具有極其重要作用;另外,永定河門頭溝段濕地自然保護區的濕地資源十分豐富,對調節徑流、涵養水源具有重要作用。
3.3.2 土壤保持
土壤形成與保護功能是在分析現有土地利用/覆被水土保持功能現狀的基礎上,考慮對于北京市風沙防治的作用,確定不同區域的功能差異。研究區土壤保持功能最為重要區域為三家店以上峽谷區河段,上游峽谷區坡度較高,降雨極易引起山體滑坡與表層土壤的流失。近期通過河段周圍的大面積綠化工程的實施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大為 降低。土壤保持功能另一重要區域是下游南五環以外河段,此段常年斷流,已經成為影響北 京市內風沙的重要源頭。當前農田生態系統以及部分規劃的人工綠地工程,將對于防風固沙 起到重要作用,從而促進該河段的土壤形成與保護。
3.3.3 凈化環境
生態系統的凈化環境功能主要是指生態系統的固碳釋氧、吸收有害氣體的功能。森林、草地、農田等生態系統通過綠色植物的光合作用,能夠固碳釋氧,中國北方森林的CO2吸收率為13.6 t/hm2[15],吸收有害氣體主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。區域凈化環境功能第一關鍵區域是上游峽谷區,這一區域存在大面積林地,其固碳釋氧、吸收有害氣體能力極強;第二關鍵區域是中游城市景觀段,包括河道兩側的防護林區域及規劃城市景觀濕地,其對于吸收SO2等有害氣體,減噪作用巨大;另外,下游部分地區的農田生態系統對北京市的具有生態屏障作用,農田作物具有很強的光合作用,固碳釋氧能力較強。
3.3.4 生物多樣性
生物多樣性重要性評價主要是評價區域內各地區對生物多樣性保護的重要性。本研究遵循優先保護生態系統及野生動物物種分布與生態系統相關性原則,對該區生物多樣性保護重要性進行定性評價。永定河北京段的生物多樣性十分豐富而且獨特,考慮到不同區域內動植物,特別是珍稀瀕危 動植物種的分 布、保護級別、特有性、干擾程度不同,以及人力物力有限,區域社會發展需求等,劃分出 優先保護地區。根據《永定河綠色生態走廊建設規劃》,從2009年起,北京段上游的山峽段,將建設景觀面積為180 hm2的6處濕地;城市段,將形成由溪流連通的湖泊和濕地,6處湖泊面積達到680 hm2濕地。區域生物多樣性保護最為重要的區域是上游峽谷區,主要包 括目前已經存在的森林生態系統、濕地生態系統以及規劃中的濕地生態系統。
3.3.5 娛樂休閑
生態系統為水生生物和陸地生物提供了不同的生境,同時也為人類提供了重要的休閑娛樂服務和美學文化功能。根據實地調查與相關景觀規劃,永定河北京段休閑娛樂功能最重要區域為上游峽谷區、其次是中游河道兩岸與下游個別點狀分布的景點、娛樂區域。三家店以上基本常年有水,使得該區域的休閑娛樂功能最為突出,如珍珠湖旅游風景區、妙 峰山以及落坡嶺河道兩岸等地區;中游城市段規劃的人工景觀公園是周邊市民工作之余娛樂 、散步的第一選擇,娛樂休閑功能突出;下游大興段個別景觀區,是人們休閑娛樂常去之處,如黃村公園、半壁店森林公園等。另外,各縣區規劃發展的多個景點區,也可以提供休閑 娛樂的重要功能,如首鋼濱水公園、宛平湖、曉月湖等。
4 永定河河道修復生態功能區劃
在充分認識永定河流域生態系統結構、功能及其形成演變規律的基礎上,以可持續發展理念與生態系統服務功能理論為指導,以實現區域生態修復分區控制為目標,通過對流域區域社會、經濟及自然復合生態系統的特點進行綜合調研分析,結合永定河防洪功能的基本定位,考慮永定河(北京段)區域經濟社會發展狀況及其發展規劃,確定河流修復生態功能分區,共5段,并提出修復方向與調控指標。
4.1官廳山峽-自然段(幽州-落坡嶺)
官廳山峽-自然段(幽州-落坡嶺),主河道長約65 km。山峽-自然段為天然河道,對應 流域范圍內土地覆被以林地為主,夾有零星未利用地,在整個永定河生態系統中具有最為重要的水源涵養、生物多樣性保護功能;官廳水庫是北京市水源地之一,擔負著向北京供水的重任,河道承擔保護引水水質的任務。
根據最新《北京城市總體規劃(2004年-2020年)》,在功能分區中,本河段主導功能為“生態涵養發展區”,需要進行重點治理、恢復和保護,開展山區水土保持、改善河道水質、綠化及配水工程等,通過草、灌木、樹木合理搭配種植與修剪,減緩土壤侵蝕,減少含氮磷等污染物的暴雨徑流入庫區,控制面源污染,起到穩定水體生態系統,緩沖陸地污染物對水體的沖擊作用。
在充分保護自然生態系統的同時重點發展旅游、探險、度假、休閑、會議、運動為主的產業,推動原生態景觀的保護與旅游業的生態化改造,可適度開發珍珠湖、落坡嶺等旅游風景區。修復工程可進一步劃定河岸水土保持緩沖區、中上游生態治理功能區、自然保護區、生態旅游區、水生植物觀賞區等。
總之,此段河道周邊自然生態系統保護較為完整,在未來應以限制開發、充分保護為主,努 力維護和增強其水源涵養、風沙防護、水土保持等方面的生態功能。河道生態修復指標應以水量、水質、生物多樣性、濕地面積等指標為主。
4.2 官廳山峽-近自然段(落坡嶺-三家店)
官廳山峽-近自然段(落坡嶺-三家店),主河道長約27 km。此段屬官廳山峽的延伸部分,地勢較第一段稍低。對應流域范圍內土地覆被中林地比例降低,有較大面積的未利用土地及一定比例的建設用地。未來對該流域的發展主要應加強綠化建設和生態恢復,以生態維護、水 源保護、適度旅游和生態農業開發為主。嚴格控制乃至關停破壞生態環境的產業,綜合采取流域生態環境建設、河道防滲與滲濾系統等多種措施,展開水體修復工程建設。尤其是周邊濕地的保護,包括三家店核心區濕地、落坡嶺核心區濕地等,亦要加強防洪設施建設,提高地區的防洪標準。
從歷史變化來看,人類活動進入該區域的程度正逐步加大,此段為自然保護與人類活動的過度區,對應區域生態服務功能以水土保持為主,在未來應以控制開發、合理保護為主。生態修復指標以水土保持、水質類指標、濕地面積為宜。
4.3 城市景觀段(三家店-盧溝橋)
城市景觀段(三家店至盧溝橋),主河道長約17.4 km。此段河道毗鄰市區,對應流域范圍內以建設用地為主,受人類活動影響顯著。由于此段開始,永定河開始常年斷流,幾乎沒有水生生態系統存在,生態系統以陸地生態系統為主。植被系統受到嚴重破壞,覆蓋率不高。
河道上半段位于城區中心,防洪設施水平直接影響著兩岸安危,目前河道為高出地面的地上懸河,兩側為高筑的水泥大壩,將來在永定河生態修復工程中,此處要重視生態工程建設和非工程體系建設,切實注意防洪建設;同時,要防止污水排泄,以免污染地下水質。
河道下半段已出城區中心,河道下降,兩岸或河道內出現綠化帶以及農業經濟作 物的種植。在未來,此段應主抓一些重點河道綜合整治工程,要注意疏挖石電灰管橋卡口段,改造京原路漫水橋和廣寧路漫水橋等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路橋以上及黃良鐵路橋以下河道。
另外,此河段周圍,歷史遺跡和文化遺留非常多,如乾隆帝親筆提寫的“盧溝曉月”碑刻等,應加強恢復與治理,發展旅游休閑產業,亦可適度發展沿岸種植經濟帶。
在未來在控制水質的同時,生態建設要結合景觀設計,在保證防洪要求的前提下,積極營造城市景觀河道,既改善周邊的生態環境,又為市民提供休閑娛樂場所,開發此河道沿岸的歷史文化資源。生態修復指標以生態用水量、地下水位、人工濕地、綠化面積、人文景觀、水質、防洪類指標為主。
4.4 郊野-人工綠化段(盧溝橋-黃良路)
郊野-人工綠化段(盧溝橋至京良路南約20 km),此段河道長約39.8 km。此段開始常年無水,河道干枯,河床,每遇大風便塵土飛揚,成為北京沙塵源之一。對應流域范圍內以耕地為主,并有建設用地分散分布,目前人工林地、草地逐漸增多。此段河道較為開闊,有大面積的灘地,河道內種植大量莊稼,生態服務功能以農產品產出為主。未來在保障行洪安全的前提下,應綜合利用、開發荒灘地,增加人工綠地面積,增強其休憩功能,使其成為北京郊野公園。受水資源的制約,河道生態建設以綠化及配水工程為主。修復指標應以人工綠地、防風固沙、植被保護、生態用水、人文景觀、防洪類指標為主。
4.5 郊野-自然綠化段(黃良路-梁各莊)
郊野-自然綠化段(京良路南約20 km-梁各莊),此段河道長約21 km。此段為永定河出京的最后一段,常年無水,河床,遇風沙塵多。河道善沖善淤,堤防寬窄變化很大,行洪河道與灘地之間沒有明確的固定界限, 河床較高。對應流域范圍內土地利用覆被主要為耕地和建設用地。河道內或周圍建立高爾夫球場或種植莊稼,一方面能起到防風固沙、凈化空氣作用,并在一定程度上改善河床生態環境;但是另一方面,河道內種植大量莊稼,會延緩水流速度,降低排洪能力。生態服務功能以農產品產出、防風固沙為主。未來應加強其土地利用方向的控制,引導當地農民合理利用土地,不可忽視對排洪能力的維護。目前大部分河道已經被當地農民種植農作物,因此可在保障泄洪順暢的同時,進行適度開發。該段河道河堤內淤有細土灘地,灘地多有沖淤,彎折較多,主流左右迂回,水流很淺。將重點通過植物配置創造植物景觀。修復指標應以防風固沙、防洪、人工景觀、人工綠地、人文景觀類指標為主。
5 結 論
本文探討了以河流修復為目標的河道生態功能分區方法與步驟,重點考慮河段生態系統結構和功能,充分利用GIS技術,把永定河主河道分為5個區段,并結合當地社會經濟發展狀況和相關規劃等因素,提出了各生態系統分區修復指標,為順利開展河流生態修復打下了堅實基礎;同時,本研究亦是對生態功能分區理論與成果應用的積極嘗試。由于數據等原因,使得本研究在單元精度、定量化分析方面還稍顯不足,今后在研究過程,將進一步加強與改進。
參考文獻(References)
[1]Daily GC. Nature's Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington: Island Press, 1997
[2]崔爽,周啟星.生態修復研究評述[J].草業科學,2008,25(1):87-9. [Cui Shuang, Zhou Qixing. The Researching Progress and Prospect of Ecological Remediation [J]. Pratacul Tural Science, 2008,25(1):87-91.]
[3]陳奇伯,陳寶昆,董映成等.長江上游洋派河流域生態修復研究[J].水土保持學報, 2004,18(1):154-157. [Chen Qibo, Chen Baokun, Dong Yingcheng, et al. Study on Ecological Restoration of Yangpaihe Watershed in Upper Reaches of Yangtze River[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2004,18(1):154-157.]
[4]賈良清, 歐陽志云, 趙同謙, 等. 安徽省生態功能區劃研究[J]. 生態學報, 2005, 25(2):254-260.[Jia Liangqing, Ouyang Zhiyun, Zhao Tong Qian, et al. The ecological function regionalization of Anhui Province[J]. Acta Ecologica Sinica. 2005, 25(2):254-260.]
[5]陶星名. 生態功能區劃方法學研究[M]. 杭州:浙江大學出版社, 2004,9-10. [TaoXingming. Ecological Function Regionalization for Hangzhou City[M].Hangzhou: Press of Zhejiang Universiyty, 2004,9-10.]
[6]國務院西部開發辦領導小組辦公室、國家環境保護總局.生態功能區劃暫行規程[R]. 2002.[ Office of Western Development Leading Group of China State Council, China State Environmental Protection Administration. Ecological Function Regionalization Provisional Rule[R]. 2002.]
[7]李衛國, 趙彥偉, 盛連喜. 長春市生態功能區劃及其調控對策研究[J]. 中國人口,資源與環境, 2008, 18(1): 160-165.[Li Weiguo, Zhao Yanwei, Sheng Lianxi. Typical Urban Ecological Function Zoning and Their Countermeasures in Changchun of China[J]. China Populaiton, Resources and Environment, 2008, 18(1): 160-165.]
[8]王煒, 步偉娜, 紀江海. 資源型城市生態功能區劃研究-以焦作市為例[J]. 自然資源學報, 2005, 25(1): 78-84. [Wang Wei, Bu Weina, Ji Jianghai. Study on Ecological Function Division of Resourceful City: A Case in Jiaozuo[J]. Journal of Natural Resources, 2005, 25(1): 78-84.]
[9]陳加兵, 鄭達賢. 福建省縣域生態功能區劃研究[J]. 福建師范大學學報(自然科學版), 2006,22(3): 95-99.[Chen Jiabing, Zheng Daxian. Study on the Ecofunctional Regionalization of County in Fujian Province[J]. Journal of Fujian Normal Un iversity (Natural Science Edition), 2006,22(3): 95-99.]
[10]王志憲, 唐永順. 山東東昌湖生態功能區劃及保護與建設[J]. 湖泊科學,2004,16(4):381-384. [ Wang Zhixian, Tang Yongshun. Ecofunctional Regionaliza tion, Protection and Construction in Dongchang Lake, Shandong Province[J]. Jou rnal of Lake Sciences, 2004,16(4): 381-384.]
[11]夏繼紅, 胡玲. 生態河岸帶功能區劃的定性與定量研究[J]. 水利學報, 2007,10( 增刊):542-546.[Xia Jihong, Hu ling. Qualitative and Quantitative Function Regionalization of Ecological Riparian Zone[J]. Shuili Xuebao, 2007,10:542-546.]
[12]李艷梅, 曾文爐, 周啟星. 水生態功能分區的研究進展[J]. 應用生態學報, 2009, 20(12):3101-3108.[ Li Yanmei, Zeng Wenlu, Zhou Qixing. Research progress in Water Ecofunctional Regionalization[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2009,20(12):3101-3108.]
[13]謝高地,魯春霞,冷允法.青藏高原生態資產的價值評估[J].自然資源學報,2003,18(2):189-196.[Xie Gaodi, Lu Chunxia, Leng Yunfa. Ecological Assets Valuation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Natural Resource, 2003, 18(2): 189-196.]
[14]李波,宋曉媛,謝花林.北京市平谷區生態系統服務價值動態[J].應用生態學報,2008,19(10):2251-2258.[Li Bo, Song Xiayuan, Xie Hualin. Dynamic Changes of Ecosystem Service Value in Pinggu District of Beijing[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008,19(10):2251-2258.] [15]余新曉,魯紹偉,靳芳等.中國森林生態系統服務功能價值評估[J].生態學報,2005,25(8):2096-2102.[Yu Xinxiao,Lu Shaowei,Jin Fang,et al. The Assessment of the ForestEcosystem Services Evaluation in China[J]. Acta Ecologica Sininca, 2005,25(8):2096-2102.]
Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing
PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3
(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;
2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
生態評估與生態修復方案范文4
關鍵詞：受損山體；人工植物群落；植被修復；正交試驗
中圖分類號：X171.1文獻標識碼：A文章編號：10095500(2014)03008505
近年來科技工作者相繼開發出了多種既能起到良好的邊坡防護作用，又能改善工程環境、體現自然環境美的邊坡植物防護技術，與傳統的坡面工程防護措施共同形成了邊坡工程植物防護體系\[1-6\]，并已發展成為公路、鐵路、水利、采礦（石）等相關基礎設施建設的重要組成部分，但其在實施中也存在一些難點問題\[7-10\]。
一是邊坡人工植被退化問題突出，由于邊坡綠化防護投入資金不足，在低投入、低養護或無養護情況下，邊坡人工植物群落死淘率比例較高，不僅造成重復建設、資金浪費，而且起不到邊坡綠化防護效果，最終可能會引起水土流失、坡面坍塌等不良后果\[11-14\]。
二是對植物品種選擇和種子配比問題研究不足，①如何通過植物種子配比快速形成綠化、防護功能\[15，16\] ；②如何按照當地鄉土優勢群落的結構特點進行種子配比，保障人工群落的結構和穩定性優勢\[17，18\]；③在建植人工植物群落時，可否通過對某些因子控制達到調控人工植物群落的發展方向，并使之盡快融入當地自然植物群落\[19，20\]。
針對存在問題，于2012年結合三亞市東環鐵路隧道口及抱坡嶺受損山體植被恢復工程，開展了試驗，旨在通過試驗，指導施工，為后續研究建立試驗基地\[21，22\]。
1材料和方法
1.1試驗區自然概況
三亞市地處海南島最南端，位于N 18°09′34″~18°37′27″、E 108°56′30″~109°48′28″。屬熱帶海洋季風氣候，年均氣溫25.4 ℃，7月平均最高氣溫28.3 ℃，1月平均最低氣溫20.7 ℃。年平均降水量1 263 mm，6~10月為雨季，降水量占全年的90.2%。太陽投射角大，光照時間長，年太陽總輻射量110～140 kc/cm2，年日照時數1 750～2 650 h，光照率為50%～60%。
試驗區原生植被為季雨林和雨林，有小葉白顏樹（Gironnieracuspidata）、九丁樹（Ficus nervosa）、海南菜豆樹（Radermacherahainanensis）、青皮（Green Tangerine）、雞占（Terminaliahainanensis）、香須樹（Aibiziaodoratissima）、厚皮樹（Lanneacoromandelica）、鷓鴣麻（Kleinhoviahospita）、小花五椏果（Dilleniaindica）、木棉（FlosBombacis）和檳榔青（Spondiaspinnata）及一些藤本和蕨類植物所組成。
地帶性土壤為熱帶磚紅壤性土，其中，海拔500 m以上多為磚紅壤性紅壤、山地黃壤、及山地草甸土等。受損山地以碎屑巖、碳酸鹽巖為主。
1.2試驗因子及其水平
1.2.1肥料種類及其水平肥料因子用F代替，Fi代表該因子的不同水平。
F1尿素―［CO(NH2)2］，含N46%，外觀為白色或淺黃色的結晶體。購自海南富島（中石油），用量為120 kg/hm2。
F2磷酸二氫鉀-（KH2PO4），含量KH2PO4 ≥ 99% ，P2O5 ≥ 51% ，K2O≥ 33%；pH 4.3~4.7，外觀為白色結晶或粉末，規格為農用級磷酸二氫鉀；購自安徽華潤農化有限公司，用量為150 kg/hm2。
1.1.2草種組合及其水平草種組合因子用C代替，Ci代表該因子的不同水平。
C1蛇藤（Celastrus hookeri）+馬棘（Indigofera pseudotinctoria）+車桑子（Dodonaea viscosa）駁靨翰藎Axonopus compressus）+類蘆（Neyraudia reynaudiana）+波斯菊（Cosmos bipinnatus）+ 馬尼拉結縷草（Zoysia matrella）。
C2胡枝子(Leapedeza bicolor) +馬桑（Coriaria nepalensis）+龍須藤（Bauhinia championi）―狗牙根（Cynodon dactylon）+假儉草（Eremochloaophiuroides）+結縷草（Zoysia sinica）+百喜草（Paspalum notatum）。
每一種組合均按照種子千粒質量以木本，草本以0.01∶1.00比例配制，其中，草本均按種子千粒質量以等比例混合。
1.1.3建植技術及其水平建植技術因子用J代替，Ji代表該因子的不同水平。
J1濕式噴播將配置好的種子、肥料、覆蓋料、土壤穩定劑等加入噴播機與水充分混合，再用噴槍噴灑到坡面，覆蓋無紡布，常規養護。
J2客土噴播將客土、穩定劑、肥料、種子按一定比例配置，加入專用設備充分混合，通過泵硬壓縮空氣噴射到坡面，覆蓋無紡布，常規養護。
1.3試驗設計
試驗目的：研究不同植物種類組合、基質配置不同肥料即采用不同噴播方法對人工植物群落的影響。
試驗設計：按L4(23) 進行試驗設計，即3個因子、2個水平、4個處理(表1)，每個處理設3個重復，各重復編號依此為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。每一處理按不同因子及其水平進行組合，如處理3的表示形式為F2C1J2，進行搭配的試驗處理。
表1護坡人工植物群落的多因素試驗方案―L4(23)
Table 1Multifactor experimental design
處理號 肥料種類 草種組合 建植技術
1 F1(1) C1 (1) J1(1)
2 F1(1) C2(2) J2(2)
3 F2(2) C1(1) J2(2)
4 F2(2) C2(2) J1(1)
注：括號內數字為對應的因子水平
1.3人工植物群落建植時間、數據采集與分析
于2012年3月播種，每處理播種面積0.8～4.5 hm2，同年9月各處理的人工植物群落形成時，在每個處理中隨機選取3個樣地（重復），每一樣地100 m2，并在每一樣地中隨機抽去5個測產樣方，樣方面積1 m2，進行一次性地上植物量鮮重測產。
1.4方差分析和差異顯著性測驗
采用SPSS軟件進行數據處理和計算。
2結果與分析
2.1不同試驗處理效果及關鍵因子的作用
對2種肥料、2種草種組合和2種噴播建植技術設置3個重復進行L4(23)的試驗(表2)。
比較4個處理的試驗結果可以看出：4個試驗處理的效果排序為：F2C1J2>F1C2J2>F1C1J1>F2C2J1，其中，3號處理(F2C1J2)的地上生物量最高，平均為0.642 kg/m2（鮮重），表明用肥料F2與C1蛇藤+馬棘+車桑子―地毯草+類蘆+ 波斯菊+馬尼拉結縷草和J2客土噴播進行搭配建植人工植物群落的效果最好；4號處理（F2C2 J1）的地上生物量最低，平均為0.351 kg/m2（鮮重），即用肥料F2、草種C2胡枝子+馬桑+龍須藤―狗牙根+假儉草+結縷草+百喜草和建植技術J1（濕式噴播）進行搭配效果最差。試驗中2個處理分別是最好和最差的極端，在這2個極端中，作為肥料因子的F2是其共有因子，而草種組合與建植技術完全不同，說明草種組合與建植技術是決定這2個處理效果差異性的關鍵因子；同時可以判斷出F2對不同因子組合可能存在加合或拮抗作用。
2.2同一因子的不同水平效果分析
為了進一步探索更好的建植技術，分析出各個影響因子的不同水平以及影響地上植物量的規律，根據表2的試驗數據分別計算出了各因子對應列的K1、K2、 K1和K2值。
表2護坡人工植物群落的正交試驗結果
Table 2Result of the orthogonal experiment
處理號 F(肥料
種類) C(草種
種類) J(建植
技術) 重復Ⅰ Ⅱ Ⅲ/kg?m-2 處理和 平均
/kg?m-2
1F1 (1) C1 (1) J1 (1) 0.462 0.555 0.472 1.489 0.496
2F1 (1) C2 (2) J2 (2) 0.541 0.588 0.473 1.602 0.534
3 F2 (2) C1 (1) J2 (2) 0.619 0.576 0.734 1.929 0.643
4 F2 (2) C2 (2) J1 (1) 0.377 0.286 0.392 1.055 0.352
K1 3.091 3.418 2.544 1.999 2.005 2.071 6.075 0.506
K2 2.984 2.657 3.531
K1 1.546 1.709 1.272
K2 1.492 1.329 1.766
R 0.054 0.380 0.494
注：K1―是各列的數字1所對應的試驗結果之和，K2―是各列的數字2所對應的試驗結果之和；K1―是各列數字1所對應的試驗結果的平均值，K2―是各列數字2所對應的試驗結果的平均值；R―各列K1的極差
K1的實際意義是同一因子的不同水平比較。如K1和K2的第1列表示使用2種肥料所對應的地上平均植物量，其中， K1（1.546 kg/m2）> K2（1.492 kg/m2），也就是說使用尿素比使用磷酸二氫鉀的產草量高3.62%。同樣，在K1和K2的第2列表示使用2種草種組合所對應的地上平均植物量，其中，K1（1.709 kg/m2）>K2（1.329 kg/m2），即使用C1比使用C2的產草量高28.59%。在K1和K2的第3列表示使用兩種建植技術所對應的地上平均植物量，其中，K1（1.272 kg/m2）
根據不同因子及同一因子的不同水平對地上植物量影響程度作圖（圖1），可以直觀地看出F（肥料）、C（草種組合）和J（建植技術）等不同因子與建成的人工植物群落地上生物量的對應關系，也可以看出F1與
圖1各因子的不同水平與地上生物量的關系
Fig.1Relationship between different levels of experimental
factors and aboveground biomass
F2、C1與C2、J1與J2等同一因子的不同水平與建成的人工植物群落地上生物量的對應關系。
試驗結果表明：在F因子（肥料）中，使用尿素比使用磷酸二氫鉀效果好，但效果不突出；在C因子中，使用C1比使用C2效果更好，差異特別明顯；在J因子（噴播技術）中，用客土噴播明顯地優于濕式噴播。
2.3各因子的重要性排序
表2中，R值為各因子列 K1值的極差，其實際意義是R越大，表示該因子的水平變化對指標（地上植物量）的影響越大，因而這個因子就越加重要；反之，R越小，這個因子就越不重要。據此，各因子的重要性排序為建植技術>草種組合>肥料種類。
2.4邊坡防護的人工植物群落多因素試驗變量分析
對表2計算結果進行方差分析（表3），并計算各變異來源與誤差項的均方比，由F值可知重復間差異不顯著，但A（F）、B（C）、C（J）3個因子間差異均達到顯著水平（P
由于每個因子只有2個水平，故無需再作各水平間的差異顯著性測驗，可直接分析其差異性。
變量分析結果進一步印證了以上對實驗結果表述的正確性。
3討論與結論
3.1討論
受損山體由于所處地理位置和自然環境條件不同，加之受損害形式、被損害規模和程度等的不同而表現出極其多樣性和復雜性，因而修復受損山體植被應
表3試驗重復和試驗因子的方差分析及F檢驗
Table 3Variance analysis results
變異來源 自由度 平方和 均方 F F0.05 F0.01
重復 2 1.0460 0.5230 2.2446 3.59 6.24
A 1 1.5169 1.5169 6.5100* 4.38 9.65
B 1 1.5406 1.5406 6.6120*
C 1 1.5570 1.5570 6.6824*
誤差 6 1.3981 0.2330
總變異 11 3.2164
根據各種受損山體的具體情況因地制宜、因害施治。當原生植被遭受嚴重破壞以后，建立人工植物群落則是比較常見的一種修復方法。經驗證明，在受損山體建立人工植物群落會因為所采用植物品種、品種數量搭配、基質物料配比，以及采用播種方法等的不同，所建人工植物群落在結構、穩定性、壽命，以及通過演替融入當地地帶性或區域性植被的能力和速度也會有很大差異性。試驗采用L4(23)在三亞市抱坡嶺對受損山地建立人工植物群落進行正交試驗，在設計范圍內針對當地植被恢復與重建找到了最佳因子及其因子水平組合，但由于參試因子和因子水平數量有限，即使最佳組合仍不能較好反映受損山體人工植物群落建植的最好方法，只能具有一定的相對意義。
另外，試驗中草種組合只有2個選擇，目的是探求每種組合與其他相關因子搭配的效應。因此，4個處理效果的排序只能表征各處理的組合效應，而不代表某個因子或水平的單一效應。例如F2C1J2是最佳組合，但其中C1所代表的7種植物（蛇藤+馬棘+車桑子―地毯草+類蘆+ 波斯菊+馬尼拉結縷草）不能說是本次試驗所選14種植物中的最好者，他們有可能隨試驗因子和水平組合的變化而變化。當然，如果參試因子和因子水平越多，試驗結果就會越精細，同時試驗工作量也會大大增加。
3.2結論
（1）在三亞市抱坡嶺受損山地的石質邊坡，用2種化肥、2種草種組合及2種建植方法進行人工植物群落的3因子、2水平和4個處理L4(23)的正交試驗，以建植當年秋季的地上植物量為測度值進行綜合評估，得4個試驗處理效果依次為：F2C1J2>F1C2J2>F1C1J1>F2C2J1，表明用磷酸二氫鉀、“蛇藤+馬棘+車桑子―地毯草+類蘆+ 波斯菊+馬尼拉結縷草”與客土噴播建植技術進行搭配（F2C1J2）效果最好。
(2)主要因子和次要因子分析表明，各因子的重要性排序為：噴播建植技術>草種組合>肥料種類。
(3)對同一試驗因子的不同水平進行效果比較發現，在肥料因子中，尿素比磷酸二氫鉀好，在草種組合因子中，“蛇藤+馬棘+車桑子―地毯草+類蘆+ 波斯菊+馬尼拉結縷草”比“胡枝子+馬桑+龍須藤―狗牙根+假儉草+結縷草+百喜草”好，在建植技術因子中，用客土噴播比濕式噴播好。
(4）變量分析表明，試驗重復間差異不顯著；試驗因子F（肥料）、C（草種組合）、J（建植技術）間差異均達到0.05顯著水平。
參考文獻:
\[1\]沈毅，晏曉林．公路路域生態工程技術\[M\]．北京：人民交通出版社，2009：78-81．
\[2\]XIA Yuanyou,LI Mei.Evaluation of slope stability research and developmental trends\[J\].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2002，21（7）：1087-1091．
\[3\]HU Xinmin.on the suitability of ecological protection and construction of slope\[J\].Road Machinery & Construction Mechanization，2005（5）：36-37．
\[4\]XU Yanzhang,PANYufang.Study on slopestability analysis and control\[J\].Science and Technology Innovation Herald ，2009（8）：28-31.
\[5\]LI Guangming.Analysisof protection with vegetation in slope engineering\[J\].Journal of GuizhouUniversity of Technology，2008，37（5）：249-252．
\[6\]QIU Hui.The discussion on vegetation restoration technology of highway slope\[M\].Shanxi Science &Technology of Communications，2009.
\[7\]李成，尚紅．城市破損山體修復與綠化景觀營建技術\[J\]．林業適用技術，2008(4):81-82.
\[8\]趙曉英，孫成權．恢復生態學及其發展\[J\]．地球科學進展，1998，13（5）：474-478．
\[9\]趙靜，劉利華，樊睿．護坡植物的選擇\[C\]．土木建筑學會學術論文集,2009:197-499.
\[10\]周德培，張俊云．植被護坡工程技術\[M\]．北京：人民交通出版社，2003:31-42．
\[11\]謝丹．鐵芒萁應用于公路邊坡生態防護的研究\[D\]．廣州，中山大學:2006．
\[12\]林紅強．優良的水土保持草種―類蘆\[J\]．龍巖學院學報，2003，23(3)：106-107．
\[13\]Ministry of Works and Transport.Use of bio engineering in the road sector (geoenvironmental unit) \[R\].Nepal:Ministry of works and Transport,1999.
\[14\]柯林，戈祖國，王瓊，等．廢棄采石場的景觀設計與生態治理研究\[J\]．草原與草坪，2010，30（3）：70-73．
\[15\]林武星，陳東華，倪志榮，等．熱帶亞熱帶山體綜合治理措施探析\[J\]．防護林科技，2007（1）：76-78．
\[16\]茍文龍，張新躍．南方地質易災區種草的關鍵技術研究進展\[J\].草原與草坪，2012（2）：70-73．
\[17\]張志忠，殷春霞，黃成燕，等．深圳市天然氣高壓輸配系統工程水土治理措施及成效\[J\]．草原與草坪，2013（1）：69-71.
\[18\]趙天榮，蔡建崗，施永泰，等．寧波地區多年生觀賞草觀賞價值和適應性評價\[J\].2011，31(6)：43-46.
\[19\]趙讓乾，朱連起.巖質邊坡生態護坡中植被草種選擇的試驗分析\[J\]．西部探礦工程，2011（11）：4-6.
\[20\]孫喬寶，甄曉云，李文龍，等．云南安楚高速公路巖石邊坡生態恢復植物適應性研究\[J\]．公路交通科技，2005，2(8)：155-158.
\[21\]周躍．土壤植被系統及其坡面生態工程意義\[J\]．山地學報，1999，17(3)：224-229.
\[22\]霍夢濤，付奇峰.淺談邊坡的綠化防護\[J\].路基工程，1999，82(1)：37-39.
\[23\]杜鵑．客土噴播施工法在日本的應用與發展\[J\]．公路，2000（7）：70-72．
Study on artificial plant community establishment
on damaged mountain
YANG Bingjian,DU Xiaojiao,YE Guangming,LI Bo,HUANG Huigui
（Shenzhen Risheng Horticulture and Gardening Company,Shenzhen 518000,China）
