湿地生态系统修复理论及技术_孙毅.pdf
第33卷第3期内蒙古林业科技Vol.33No.32007 年 9月JournalofInnerMongoliaForestryScience＆Technology Sept.2007
湿地生态系统修复理论及技术
孙毅1,郭建斌1,党普兴2,刘艳辉1
(1.北京林业大学水土保持学院, 北京100083;2.国家林业局西北林业调查规划设计院, 陕西西安710048)
摘要:以生态学理论为指导,以生态恢复为主题,对湿地生态系统进行研究,分析湿地主要生态环境问题,重点
分析了主导生态因子水文特征的变化、形成原因及其生态影响。从湿地生境、湿地生物、湿地生态系统结构与
功能方面,系统地分析了湿地生态恢复的具体途径,同时为保障湿地生态系统稳定发展,提出了经济、生态协调
发展的管理模式。
关键词:湿地;生态系统;修复
中图分类号:P931.78文献标识码:A文章编号:1007-4066(2007)03-33-03
ResearchonEvergladeWetlandRemediation
SUNYi1, GUOJian-bin1, DANGPu-xing2, LIUYan-hui1
(1.CollegeofSoilandWaterConservation, BeijingForestryUniversity, Beijing100083, China;2.InventoryandPlanningInstitute, StateForestryAdministration, Xian710048, China)
Abstract:Evergladeisoneofthemostproductivitybiogeocenose, whichhasitsownenvironmentalfunctionand wetlandbenefit.Forthereasonitisoneoftheobjectsemphasizedlyprotectedbyhuman.Thispaperresearchesthe evergladebiogeocenosemodifiedwithwetlandremediationandguidedbybionomics, analysesthemainquestionsa-boutwetlandandenvironment.Theapproachofevergladewetlandremediationisanalyzed, andthemanagemode ofthebalanceabouteconomyandwetlandisbroughtforward.
Keywords:everglade;wetland;ecosystem;remediation
基金项目:国家科技攻关计划(20005BA517A05) 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之
间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系
统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约,湿地的定义为:“天
然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地
带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮
时水深不超过6m的水域。”
湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资
源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源,是
地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物
理、化学和生物组成部分交互作用,在调节气
候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物
多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能
和生态效益,被称为“地球之肾”。
我国湿地面积约 2.5×107hm2,仅次于加拿大
和俄罗斯,居世界第三位。但是,由于人口膨胀以及工
业化、城市化、农业现代化的发展,湿地生态系统遭
受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市
①收稿日期:2007-07-13
污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等,其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一,对湿地进行生态修复迫在眉睫。
湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。
作者简介:孙毅(1981-),男,河北辛集人,北京林业大学在读硕士研究生,研究方向:生态环境工程。
内蒙古林业科技第33卷
1湿地生态系统特点
湿地生态系统与其他生态系统相比,具有以下特点:
1.1脆弱性
水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子,水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道,是湿地初级生产力的决定因素,因此,湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰,所以湿地生态系统也极易受到破坏,且受破坏后难以恢复,表现出很强的脆弱性。
1.2过渡性
湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点,表现出水陆相兼的过渡性分布规律。1.3结构和功能的独特性
湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征,为多样的动、植物群落提供了适宜的生境,具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。
1.4较强的自净和自我恢复能力
湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程,吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量,降解有毒和污染的物质,净化水体。因此,湿地具有较强的自净和自我恢复能力。
2湿地生态恢复理论
2.1湿地生态恢复的理论基础
湿地恢复,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学过程,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽,改善水由栖息地;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容,增强调蓄功能;迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质;恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水,提供野生生物栖息地以及户外娱乐区,同时也有助于水质恢复。
湿地的生态恢复取决于湿地生态特征的变化。湿地生态特征变化是指湿地生态过程及功能的削弱或失衡,包括湿地面积变化、湿地水文条件改变、湿地水质改变、外来物种入侵、湿地生物多样性减少、生态调节功能减弱等。
湿地生态恢复的基本思路是根据地带性规律、
生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物种,构造种群和生态系统,实行土壤、植被与生物同步分级恢复,逐步使生态系统恢复到一定的功能水平。湿地水文条件是湿地最重要的决定因素,它不仅直接影响湿地生态环境的理化性质及营养物质的输入输出,而且也是最终选择湿地生物群落的主要因素之一,可以说没有水也就不存在湿地。因此在对湿地进行生态恢复时,应重点考虑水文条件的恢复。
2.2湿地生态恢复的原则
2.2.1地域性原则
我国湿地分布广,涵盖了从寒温带到热带,从沿海到内陆,从平原到高原山区各种类型的湿地。因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素,制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径。
2.2.2生态学原则
生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复,并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落,使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态,达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。2.2.3最小风险和最大效益原则
国内外的实践证明,退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性,加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性,人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握,因此,在某种意义上,退化生态系统的恢复具有一定的风险性。这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证,将风险降到最低程度,同时,还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时,还应考虑经济和社会效益,以实现生态、经济、社会效益相统一。
2.3湿地生态恢复的目标
湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术,逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能,最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统,其侧重点和要求也会有所不同。总体而言,湿地生态恢复的基本目标和要求如下:
(1)实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体,基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足
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第3期孙毅,等:湿地生态系统修复理论及技术
够重视,因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的,在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。
(2)恢复湿地良好的水状况, 一是恢复湿地的水文条件;二是通过污染控制,改善湿地的水环境质量。
(3)恢复植被和土壤, 保证一定的植被覆盖率和土壤肥力。
(4)增加物种组成和生物多样性。 (5)实现生
物群落的恢复 , 提高生态系统的生
产力和自我维持能力。
(6)恢复湿地景观 ,增加视觉和美学享受。 (7)
实现区域社会、经济的可持续发展。湿地
生态系统的恢复要求生态、经济和社会因素相平衡。因此,对生态恢复工程除考虑其生态学的合理性外,还应考虑公众的要求和政策的合理性。
3湿地生态修复技术
3.1湿地生态恢复的技术
根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复可概括为:湿地生境恢复、湿地生物恢复和湿地生态系统结构与功能恢复。相应地,湿地的生态恢复技术也可以划分为3大类:湿地生境恢复技术、湿地生物恢复技术、湿地生态系统结构和功能恢复技术。
3.1.1湿地生境恢复技术
湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。
(1)湿地的基底恢复:通过采取工程措施, 维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基底改造技术等。
(2)湿地水状况恢复:包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝(抬高水位)、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是,由于水文过程的连续性,必须加强河流上游的生态建设,严格控制湿地水源的水质。
(3)湿地土壤恢复:包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。
3.1.2湿地生物恢复技术
主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技
术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。
3.1.3生态系统结构与功能恢复技术
主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。
湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。目前急需针对不同类型的退化湿地生态系统,对湿地生态恢复的实用技术(如退化湿地生态系统恢复关键技术, 湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术,物种与生物多样性的恢复与维持技术等)进行研究。
3.2湿地生态恢复方案确定
湿地生态恢复工程一般都是耗资巨大的复杂工程,如美国佛罗里达州大沼泽地重建项目,总投资为6.85亿美元。因此在确定湿地生态恢复方案之前, 应对功能设计、操作程序、风险评价、指标体系、恢复技术等进行系统全面的研究和具体规划。Henry等对湿地生态恢复工程提出如下3点要求:
(1)加强对生态恢复合理性的论证 ; (2)确定精
确适当的恢复目标和恢复成功与否
的判定指标;(3)监测恢复前后生态系统的变化情况 , 并与参考生态系统进行比较。湿地生态恢复方案的确定一般包括以下步骤:(1)确定被恢复对象及
其系统边界 ; (2)湿地生态系统退化成因分析 ,
识别退化主
导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度等;(3)确定生态恢复目标; (4)生态恢复技术
的分析与选择; (5)建立优化模型, 进行生态规
划与风险评价,
提出具体实施方案;(6)方案自然—社会—经济—技术可行性分
析;
(7)实地实验、示范与推广等。在对多方案进
行优化比较时,通常采用生态经
济系统能值分析法,通过建立生态模型,模拟分析系统中的能流、物质流、信息流、货币流等,对生态工程在能量、环境、经济上进行综合评判和决策。该法已被Ton等成功地用于美国佛罗里达州钢城湾湿地恢复工程方案的优选。
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(下转第 38页)
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内蒙古林业科技第33卷
土并举,把科技推广与生态农业建设有机结合起来,并不断加强政策上的扶持,科技和资金上的投入,尤使生产效率、生态效益、经济效益有机统一。在造林其要加强防沙治沙规划与国民经济和社会发展计
上,坚持网、带、片、乔、灌、草相结合,营造以农防林划,土地利用总体规划,草原保护、建设、利用规划,
为主的多林种、多树种、网带片、乔灌草相结合人工水资源规划及矿山建设规划之间的衔接与协调。并调控体系。在风蚀沙化地区营建由防风固沙林、阻不断提高群众科技意识,调动广大群众防沙治沙的沙林带、农田防护林、牧场防护林、护路林、村屯防护积极性。
林、果园防护林等组成的大型综合防护林体系,形成
切断沙源、阻止沙侵、防风固沙等多条防线,实现固定沙丘、稳定平原、保卫农田牧场的基本设想。
4.4政府政策的扶持
防沙治沙工作是一项系统工程,为了更好地完成防沙治沙任务,建议加强地方、部门之间规划的制定、衔接与协作。要对防沙治沙工作统筹协调安排, 参考文献:
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生态修复理论与技术
污染土壤生态修复研究 摘要：系统介绍了国内外污染土壤生态修复研究的一些成果，并就污染土壤生态修复技术特点和重金属污染土壤、有机物污染土壤的生态修复研究现状进 行了讨论，最后指出了污染土壤生态修复研究的前景。 关键词：污染土壤；重金属污染；有机污染；生态修复 土壤作为环境系统的核心介质，是沟通大气和水体的枢纽，也是生物体和人类社会的基本载体。大气和水体的污染，最终反映并集中于土壤的污染。只要土壤污染得不到有效解决，大气和水体的污染永远也解决不了。 在我国，土壤污染已成为继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染后倍受社会广泛关注的污染问题之一。近年来，土壤污染的生态修复技术研究在国内外已成为十分活跃的研究热点。在污染土壤的修复技术研究中，与传统的物理修复和化学修复相比，生态修复所具有的高效、无二次污染与操作简便等特点，使其成为最具生命力的污染土壤修复技术之一。[1] 1污染土壤生态修复基本原理 生态修复(ecological remediation)是指在生态学原理指导下，以广义的生物修复（包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复）为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合和技术再造，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。也就是说，生态修复是根据生态学原理，利用特异生物（如修复植物或专性降解微生物等）对环境污染物的代谢过程，并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化，使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术。[2] 目前，尽管污染土壤的物理修复、化学修复以及工程修复技术已取得一定进展并出现了一些实用技术，但这些修复方法往往会破坏污染土壤的理化性质，甚至会造成对环境的二次污染，对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤基本上难以应用。重金属等无机污染的植物修复和有机污染的生物修复虽克服了这些缺点，但由于这些技术本身所固有的一些应用条件的限制，在修复实践中也难以推广，大多只是处于试验阶段甚或是基础研究阶段。在这种情况下，利用生态系统的自我修复能力，从生态学原理的高度解决污染环境特别是污染土壤的修复问题，对于实现人与自然的和谐发展具有重要意义。 与传统的物理和化学修复技术相比，污染土壤生态修复技术具有以下优点:土壤的物理、化学和生物学特性基本保持不变，一般不破坏植物生长所需要的土壤环境；在一定的条件下可以实现有机污染物的矿化；处理形式多样，可根据条件分别采用原位和异位修复方式；处理成本通常低于物理和化学方法；应用范围广泛，可处理不同类型、不同程度的污染土壤[3]。由此可见，土壤生态修复技术在污染土壤修复技术研究中具有广阔的发展前景。 污染土壤生态修复的最基本的修复方式是以植物修复为主体的植物修复-化学强化或生物化学强化、植物修复-物理化学强化、植物修复-酶学强化或它们之间的联合修复和以微生物修复为主体的微生物修复-化学强化或生物化学强化、
湿地保护与湿地生态恢复技术(一)
湿地保护与湿地生态恢复技术(一) 摘要介绍了湿地保护与湿地生态恢复技术,并提出湿地重点攻关技术,以期为维护生态平衡,改善生态状态,实现人与自然和谐发展提供参考。 关键词湿地保护;湿地生态恢复;技术 湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。健康的湿地生态系统,是国家生态安全体系的重要组成部分和经济社会可持续发展的重要基础。保护湿地以及湿地生态的恢复,对于维护生态平衡,改善生态状况,实现人与自然和谐,促进经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。 1湿地保护技术 由于湿地处于水陆交互作用的区域,生物种类十分丰富,仅占地球表面面积6%的湿地,却为世界20%的生物提供了生境,特别是为濒危珍稀鸟类提供了生息繁殖的基地,成为众多珍稀濒危水禽完成生命周期的必经之地。 一个系统的面积越大,该系统内物种的多样性和系统的稳定性越有保证。因此,增加湿地的面积是有效恢复湿地生态系统平稳的基础。严禁围地造田,对湿地周围影响和破坏湿地生境的农田要退耕还湿,恢复湿地生境,增加湿地面积1]。湿地入水量减少是造成湿地萎缩不可忽视的原因,水文条件成为湿地健康发展的制约因素,需要通过相关水利工程加以改善,增加湖泊的深度和广度以扩大湖容;增加鱼的产量,增强调蓄功能;积极进行各湿地引水通道建设,以获得高质量的补充水源;加强水利工程设施的建设和维护,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,减少泥沙淤积;恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水,提供野生生物栖息地。 2湿地生态恢复技术 湿地恢复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建,再现干扰前的结构和功能,以及相关的物理、化学和生物学特性,使其发挥应有的作用2]。根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态恢复技术可概括为以下3个部分:一是湿地生境恢复技术。湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境恢复包括湿地基底恢复、湿地水状况恢复和湿地土壤恢复等。湿地的基底恢复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。湿地水状况恢复包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。二是湿地生物恢复(修复)技术。主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等。三是生态系统结构与功能恢复技术。主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点,又是难点。 退化湿地生态系统恢复,在很大程度上,需要依靠各级政府和相关部门重视,切实加强对湿地保护管理工作的组织领导,强化湿地污染源的综合整治与管理,通过部门间的联合,加大执法力度。要严格控制湿地氮、磷肥及农药的施用量,控制畜禽养殖场废水对湿地的污染影响,大型畜禽养殖场废水要严格按有关污染物排放标准达标排放,有条件的地区应推广养殖废水土地处理。 植物是人工湿地生态工程中最主要的生物净化材料,它能直接吸收利用污水中的营养物质,对水质的净化有一定作用。目前,在人工湿地植物种类应用方面,国内外均以水生植物类型为主,尤其是挺水植物。由于不同植物种类在营养吸收能力、根系深度、氧气释放量、生物量和抗逆性等方面存在差异,所以它们在人工湿地中的净化作用并不相同。在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类,还要选择经济价值高、用途广以及与湿地园林化建设相结合的种
鄱阳湖湿地生态系统服务功能
鄱阳湖湿地生态系统服务功能的评价 摘要: 鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,是吞吐性河成湖,被称为长江的天然水位调节器。作为一种特殊的湿地生态系统类型,鄱阳湖湿地效益类型丰富多样。主要的生态功能有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、降解污染、固定C释放O2、控制侵蚀、保护土壤、参与营养循环,作为生物栖息地。主要直接的产品用途有储水、供水,生产湿地植物产品,生产湿地动物产品,能源生产,水运,休闲/旅游,作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地属性主要有生物多样性,社会文化重要性。 关键词: 鄱阳湖; 湿地生态系统; 服务功能 1 鄱阳湖湿地的特点 1. 1 鄱阳湖湿地生态系统特征 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊,它季节性涨水,具有“高水是湖,低水似河”的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积129 000 hm2，平水期面积279 700 hm2,丰水期面积390 000 hm2。 鄱阳湖是在赣江、抚河、信江、饶河、修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、水落滩出。5大河汇入鄱阳湖,经调蓄后,由湖口入长江。因此,鄱阳湖被称为是“吞吐型河成湖”,它上承五水,下通长江,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。每当洪水季节,五河洪水入湖,水位高涨、湖面宽阔、一望无际。枯水季节水位下降,洲滩出露,湖水归槽,水面缩小,蜿蜒一线。最大洪枯水位面积相差10 多倍。由于鄱阳湖水位季节性变化极大的特点,鄱阳湖湿地包括水域、洲滩、岛屿、内湖、汊港。 鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候。气候温暖,光照充足,无霜期长。多年平均水温18. 3 ℃,年平均降雨量为1 474. 2 mm ,多年平均蒸发量为1 003. 7 mm。鄱阳湖的植物群落可分为4个带:湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带。鄱阳湖有鱼类138种,贝类87 种,虾蟹类2 4 种;鸟类310 种,隶属17 目5 5 科;兽类47种;两栖类30种。 1. 2 鄱阳湖湿地生态断面结构 鄱阳湖湿地周期性地被水淹没或显露,淹没或显露的日期、范围和持续时间,主要取决于水位变幅、地面高程。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替,直接影响到植被的演替以及土壤的发育,进而影响其栖息的动物,那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化,因此根据湿地的高程可以划分鄱阳湖湿地的生态断面。 根据鄱阳湖的水位高程和相应的生态系统结构做了鄱阳湖湿地的生态断面划分,具体如下[1 ]:18～16 m ,每年的显露天数为305. 5～271. 5天。地貌类型为天然堤或高河漫滩的中部和上部。土壤类型为草甸土。这一断面淹没时间短,退水早,连续显露时间长,光照充足,植物生长茂密,主要的植物群落是荻芦苇—菊叶委陵菜,是草食性和草、昆虫杂食性候鸟的觅食场所,优势候鸟有白额雁、大鸨、麦鸡、云雀等。16～14. 2 m ,每年的显露天数为271. 5～169. 5天。地貌类型为天然堤高漫滩的中下部。土壤类型为草甸沼泽土。这一断面淹没时间稍长。主要的植物群落为苔草。由于苔草生长茂密,生物量很高,可以达到1 716g/ m2。这里也是植食性和杂食性候鸟的栖息、觅食场所,主要的水禽有白鹤、白枕鹤、白鹳、白头鹳、灰鹤、黑鹤、苍鹭、鹬类、白琵鹭和野鸭等。这而一地带涨水后也是一些经济鱼类,如鲤鱼的产卵场。14. 2～13. 8 m ,每年的显露天数为169. 5～50天。地貌类型为天然堤侧缘坡的低漫滩部位。土壤类型为沼泽土,地表面时常被薄层积水所覆盖。这一断面在枯水期是水位波动带。优势植物种是苦草和马来眼子菜沉水植物带。主要的水禽有鹤类、鹳类、
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定
湿地生态恢复的原则、目标、特点、修复理论基础及技术和方案确定 1 湿地生态恢复的原则 1.1 地域性原则 我国湿地分布广，涵盖了从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原山区各种类型的湿地。因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素，制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径。 1.2 生态学原则 生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。 1.3 最小风险和最大效益原则 国内外的实践证明，退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复具有一定的风险性。这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证，将风险降到最低程度，同时，还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时，还应考虑经济和社会效益，以实现生态、经济、社会效益相统一。 2 湿地生态恢复的目标 湿地生态恢复的总体目标是采用适当的生物、生态及工程技术，逐步恢复退化湿地生态系统的结构和功能，最终达到湿地生态系统的自我持续状态。但对于不同的退化湿地生态系统，其侧重点和要求也会有所不同。总体而言，湿地生态恢复的基本目标和要求如下： (1)实现生态系统地表基底的稳定性。地表基底是生态系统发育和存在的载体，基底不稳定就不可能保证生态系统的演替与发展。这一点应引起足够重视，因为中国湿地所面临的主要威胁大都属于改变系统基底类型的，在很大程度上加剧了我国湿地的不可逆演替。
河流生态修复理论技术及其应用
河流生态修复理论技术及其应用 提要：本文提出了河流生态修复整体模型，系统阐述了水利工程对河流生态系统胁迫及其机理，对传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思，总结了河流生态修复规划原则与评估方法及河流廊道生态修复技术，对典型示范工程进行了简单介绍。 关键词：胁迫，生态修复，模型，示范工程 T HEORIES AND PRACTICES OF RIVER RESTORATION Dong Zheren, Sun Dongya, Peng Jing ABSTRACT:The holistic model of river ecosystem structure and function is proposed. Stresses of hydraulic engineering on river ecosystems are analyzed comprehensively. Countermeasures and technologies are brought forward for ecological compensations and rehabilitations, which overcome some shortcomings of traditional methodologies in hydraulic project planning, design and management. One demonstration project on river restoration is briefly introduced. Keywords: Stress, river restoration, holistic model, demonstration project 1、前言 水利工程在防洪、灌溉、供水、发电、航运和旅游等诸多方面对于保障社会安全、促进经济可持续发展发挥着巨大的作用，这是举世公认的事实。但是另一方面，水坝和堤防建设、河道整治工程和跨流域调水工程等各类水利工程对于河流、湖泊生态系统也造成了胁迫效应。水利工程的负面影响主要表现为改变了自然水文规律和引起地貌特征变化，从而不同程度地改变了生境条件，导致淡水生态系统结构和功能的变化。 水利工程的生态影响问题引起了社会各界的广泛关注，也逐渐变成了水利水电建设发展的瓶颈问题。如何正确对待和处理水利工程的生态影响问题，需要坚持可持续发展的原则，用辩证的观点进行分析。在工程技术层面上，纵观传统意义上水利工程的建设和管理目标，都是以建设和运行工程设施为手段，通过改造和控制河流，实现预期的经济效益和社会目标。 传统意义上的水利工程尽管满足了社会经济需求，但是在不同程度上忽视了淡水生态系统的健康需求，因此对生态系统构成了胁迫效应。面对这个复杂问题，应坚持全面权衡利弊，力争趋利避害的辩证思维方法，探索通过工程措施、生物措施和管理措施，尽量避免、缓解或补偿水利工程对于河流生态系统的负面影响，达到社会经济效益与生态保护二者兼顾的目标。 本文系统阐述了水利工程的生态影响现象，分析了胁迫效应的机理，对于传统意义上的水利工程规划设计理念和方法进行了系统的反思，总结了河流生态修复规划原则与评估方法和河流廊道生态修复技术，对典型示范工程进行了介绍。 2、水利工程对河流生态系统胁迫和机理分析 自然力和人类活动对于淡水生态系统构成双重胁迫。各类水利工程对淡水生态系统的胁迫是大规模人
湿地生态系统的修复
湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境，这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位，经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相，这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例，本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例，虽然规模较小，但是做了很好的尝试，很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了，它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容，找不到足够的字典，原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名，没有英文学名的标注，在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方，仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇，通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》，称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地（wetlands）作了如下定义：“湿地，不管是天然的，还是人工的；也不论是永久的，还是短时的；是停滞的，还是流动的；是淡水、半咸水、还是咸水，凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域，都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽，包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领，日本的湿地，根据地形等条件，可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样，包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表
⒈ 自然湿地 如表1所示，自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”，高层湿原中有多样的水苔生长繁茂，好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富，芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”，沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处，低层湿原都分布在低地，有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润，是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域，而涌水湿地是分布在气候温暖的地域，形成毛毡苔类的特有植被。此外，还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处，有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没，在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中，生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中，生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂，成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林，分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关，在日本的水稻生产区，从开始水稻生产的2000多年来，已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大
厦门市滨海湿地生态系统服务功能评述
厦门市滨海湿地生态系统服务功能评述 陈志鸿陈鹏 湿地的定义，国际公认的是《关于专门是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》（简称拉姆萨湿地公约）中的广义定义：“不咨询其为天然或人工、长久或临时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流淌，淡水、半咸水或咸水体，包括低潮时水深不超过6米的海域。” 滨海湿地是湿地的重要类型，也是海岸带重要的地理单元，在海洋资源与环境中占有突出的地位，具有专门高的综合价值，开发前景宽敞。第一，滨海湿地是海岸带高生产力生态系统之一；其次，滨海湿地作为一种空间区域，可供海水养殖、围垦造地、盐业生产等多种用途的利用；再者，滨海湿地以专门的景观和美学价值，而成为旅行观光和娱乐活动的场所，滨海湿地对经济、社会进展有其庞大而长远的意义。 厦门滨海湿地类型 厦门地处我国东南沿海地区，海岸线长达234km。作为典型的海湾型都市，其自然环境特性发育有良好的湿地类型与丰富的湿地生物多样性。厦门湿地的要紧类型及其分类的依据如下表。 表厦门湿地类型分类 湿地分类Wetland types 界定标准 自然湿地浅海水域Shallow sea 低潮线至水深6m 滩涂Silt beach 潮间带 河口水域Estuary 淡、咸水交汇，潮流界至河口口门河流River 潮流界以上淡水水域 沙滩Sand beach 滨海沙滩 基岩海岸Rock coast 岩石海岸 人工湿地 红树林*Mangrove 残存和人工种植的红树林群落养殖区Breed 多分布于滨海滩涂 水库坑塘Pond & Reservoir 人工水工设施或坑塘盐田Brine pan 多分布于滨海滩涂
*注：将红树林列入人工湿地的范畴，是因为厦门原生的红树林差不多无存 厦门滨海湿地生态服务功能分析 生态系统服务功能是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和坚持人类生活需要的条件和过程。生态系统所提供的服务，不仅包括物质的，而且还包括功能性的。1997年美国生态学家Costanza等将生态系统服务划分为17项：大气调剂、气候调剂、干扰调剂、水调剂、水供给、腐蚀操纵和沉积物保持、土壤发育、营养循环、废物处理、授粉、生物操纵、庇护所、食物生产、原材料、基因资源、娱乐、文化，并就这17项服务，对地球上要紧生态系统类型进行了价值评估，初步得出全球生态系统的服务价值为33.2万亿$/a，其中海洋为20.9万亿$/a，占总价值的63％，而这部分价值要紧来自海岸带生态系统；陆地为12.3万亿$/a；湿地为4.879万亿$/a，占总价值的14.7％。 厦门滨海湿地的生态服务功能要紧包括重要物种栖息地、污染净化、湿地产品、消浪促淤护岸以及旅行、教育科研等方面。 1、重要物种栖息地与生物多样性 栖息地功能是指生态系统为野生动物提供栖息、繁育、迁徙、越冬场所的功能。厦门市大面积的滩涂、河口水域和浅海水域为野生动物的生存提供了良好的生态环境。 厦门滨海湿地是多种野生动物栖息、繁育、迁徙和越冬的场所，生物多样性极为丰富，其中有许多珍稀、濒危物种等。据厦门环保科研所和厦门大学1999-2000年对厦门滨海湿地12个样区的鸟类种类和数量调查的结果，厦门滨海湿地鸟类共有19科52种，其中白鹭、环颈鸻、苍鹭、一般鸬鹚和红嘴鸥为数量优势种，反映出厦门滨海湿地要紧作为水鸟的越冬栖息场所，鸟类群落多样性指数以杏林湾水库和筼筜湖两个样区较高。2000年4月经国务院批准建立的厦门市珍稀海洋物种国家级自然爱护区，由中华白海豚爱护区、大屿－鸡屿白鹭自然爱护区和文昌鱼自然爱护区组成。
生态修复技术
受污染水体的生物 董哲仁,刘蒨，曾向辉 1 概述 对受污染的江河湖库水体进行修复，已是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。特别是南水北调东线沿线的治污工程，量大面广，寻找先进实用、造价低廉的技术迫在眉睫。 我国的江河湖库水体污染主要包括氮磷等营养物和有机物污染两方面。另外，湖泊水库蓝藻及赤潮给水域生态、人体健康也造成了严重危害。对于富营养化的控制，发达国家以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污－自然生态恢复”的技术路线，即控制外源磷污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成效。 去除藻类与控制其生长是湖泊水库水体恢复与保护的难题。目前国际上采用的技术主要有三类：1〕化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；2〕物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但往往治标不治本；3〕生物－生态方法：如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被。开发生物－生态水体修复技术，是当前水环境技术的研究开发热点。实际上，大自然在发展变化的长期过程中，本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力，使得自然界得以持续而有序地运行。其中水体的自然生物净化能力，在人类出现之前的远古时期，就保证了自然界江河湖泊的水体洁净。目前开发的水体生物－生态修复技术，实质上是按照仿生学的理论对于自然界恢复能力与自净能力的强化。可以说，按照自然界自身规律去恢复自然界的本来面貌；强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。 生物－生态污水处理技术，是利用培育的植物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到净化的技术。近年来这种技术发展很快，在国外已经达到工程实用化的程度，并且积累了系列观测数据。水体的生物－生态修复技术具有以下优点：首先是处理效果好。其次，生物－生态水体修复的工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉。所需的微生物具有来源广、繁殖快的特点，如能在一定条件下，对其进行筛选、定向驯化、富集培养，可以对大多数有机物质实现生物降解处理。另外，这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染。所以，这种廉价实用技术十分适用我国江河湖库大范围的污水治理工作。用生物－生态方法治污，还可以与绿化环境及景观改善相结合，在治理区建设休闲和体育设施，创造人与自然相融合的优美环境。 帖子28 精华0 威望25 土木币33 在线时间1 小时注册时间2006-11-10 查看详细资料TOP 2 主要处理工艺方法 生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理、厌氧－好氧组合处理；利用细菌、藻类、微型动物的生物处理；利用湿地、土壤、河湖等自然净化能力处理等。以下重点介绍几种针对江河湖库污染大水体的修复技术。 2.1 生物膜法处理技术 生物膜法是指用天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维）为载体，在其表面形成一种特殊的生物膜，生物膜表面积大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解作用。其反应过程是：1〕基质向生物膜表面扩散；2〕在生物膜内部扩散；3〕微生物分泌的酵素与催化剂发生化学反应；4〕代谢生成物排出生物膜。生物膜法具有较高的处理效率。它的有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时
湿地生态系统恢复技术
湿地生态系统恢复技术 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约，湿地的定义为：“天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6m的水域。”湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源，是地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物理、化学和生物组成部分交互作用，在调节气候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能和生态效益，被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约2．5×107平方米，仅次于加拿大和俄罗斯，居世界第三位。但是，由于人口膨胀以及工业化、城市化、农业现代化的发展，湿地生态系统遭受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市污染物的排放(废水、垃圾)、农业面源污染、湿地盲目开垦、滥捕滥捞、水资源不合理利用等，其结果造成河流断流、泥沙淤积、湖泊萎缩、污染严重、生物多样性减少。湿地己经成为全球最受威胁的生态系统之一，对湿地进行生态修复迫在眉睫。 湿地生态系统属于水域生态系统。其生物群落由水生和陆生种类组成，物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃，具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。湿地生态系统的生态过程研究是揭示湿地功能机理的关键。当前,国内外湿地生态过程研究主要集中在以下方面:①化学过程侧重研究各类湿地C、N、S、P等大量元素、微量元素和Hg等重金属循环,沉积物、枯落物的积累和降解及微生物在养分循环中的作用。②生物过程研究更加注意长期定位和模拟实验研究。同时开展了物种迁移与基因流动过程对区域生态环境影响的研究。 ③物理过程仍是侧重湿地生态系统能量流动过程,将系统热力学、信息论及控制论等新兴理论应用于湿地能量流动研究。通过对湿地区域生态环境的影响与相应研究,揭示湿地生态系统的功能过程。 湿地生态系统特点：一是脆弱性。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。二是过渡性。湿地同时具有陆生和水生生态系统的地带性分布特点，表现出水陆相兼的过渡性分布规律。三是结构和功能的独特性。湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。四是较强的自净和自我恢复能力。湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。 湿地恢复 ,一方面指受损湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程 ,另一方面指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建 ,再现干扰前的结构和功能 ,以及相关的物理、化学和生物学过程 ,使其发挥应有的作用。具体包括提高地下水位来养护沼泽 ,改善水由栖息地 ;增加湖泊的深度和广度以扩大湖容 ,增强调蓄功能; 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质 ; 恢复泛溢平原的结构和功能以利于蓄纳洪水 ,提供野生生物栖息
湿地生态系统修复理论及技术_孙毅.pdf
第33卷第3期内蒙古林业科技Vol.33No.32007 年 9月JournalofInnerMongoliaForestryScience＆Technology Sept.2007 湿地生态系统修复理论及技术 孙毅1,郭建斌1,党普兴2,刘艳辉1 (1.北京林业大学水土保持学院, 北京100083;2.国家林业局西北林业调查规划设计院, 陕西西安710048) 摘要:以生态学理论为指导,以生态恢复为主题,对湿地生态系统进行研究,分析湿地主要生态环境问题,重点 分析了主导生态因子水文特征的变化、形成原因及其生态影响。从湿地生境、湿地生物、湿地生态系统结构与 功能方面,系统地分析了湿地生态恢复的具体途径,同时为保障湿地生态系统稳定发展,提出了经济、生态协调 发展的管理模式。 关键词:湿地;生态系统;修复 中图分类号:P931.78文献标识码:A文章编号:1007-4066(2007)03-33-03 ResearchonEvergladeWetlandRemediation SUNYi1, GUOJian-bin1, DANGPu-xing2, LIUYan-hui1 (1.CollegeofSoilandWaterConservation, BeijingForestryUniversity, Beijing100083, China;2.InventoryandPlanningInstitute, StateForestryAdministration, Xian710048, China) Abstract:Evergladeisoneofthemostproductivitybiogeocenose, whichhasitsownenvironmentalfunctionand wetlandbenefit.Forthereasonitisoneoftheobjectsemphasizedlyprotectedbyhuman.Thispaperresearchesthe evergladebiogeocenosemodifiedwithwetlandremediationandguidedbybionomics, analysesthemainquestionsa-boutwetlandandenvironment.Theapproachofevergladewetlandremediationisanalyzed, andthemanagemode ofthebalanceabouteconomyandwetlandisbroughtforward. Keywords:everglade;wetland;ecosystem;remediation 基金项目:国家科技攻关计划(20005BA517A05) 湿地是分布于陆地生态系统和水域生态系统之 间具有独特水文、土壤、植被与生物特征的生态系 统。按拉姆萨尔(Ramsar)公约,湿地的定义为:“天 然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地 带,静止或流动的淡水、半咸水、咸水体,包括低潮 时水深不超过6m的水域。” 湿地为人类生产生活提供了水资源、生物资 源、能源(泥炭、海盐等)、交通和旅游等资源,是 地球上最具生产力的生态系统之一。湿地的物 理、化学和生物组成部分交互作用,在调节气 候、涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、保护生物 多样性等方面具有其他系统不可替代的环境功能 和生态效益,被称为“地球之肾”。 我国湿地面积约 2.5×107hm2,仅次于加拿大 和俄罗斯,居世界第三位。但是,由于人口膨胀以及工 业化、城市化、农业现代化的发展,湿地生态系统遭 受了来自人类社会的巨大压力。主要表现为城市 ①收稿日期:2007-07-13
环境修复原理与技术
环境修复原理与技术 1.环境修复原理与技术简介 环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态. 修复(remediation)本来是工程上的一个概念，顾名思义，它是指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。严格说来，修复包括恢复、重建、改建等三个方面的活动。恢复(restoration)是指使部分受损的对象向原初状态发生改变；重建(reconstruction)是指使完全丧失功能的对象恢复至原初水平；改建(renewal)则是指使部分受损的对象进行改善，增加人类所期望的“人造”特点，减小人类不希望的自然特点。 污染环境的修复技术包括物理方法、化学方法和生物方法等三大类。其中生物修复方法已成为环境保护技术的重要组成部分。生物修复是利用生物的生命代谢活动减少存于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。包括：1.污染土壤的生物修复。2.污染河流的生物修复。 3.污染湖泊的生物修复。 4.污染地下水的生物修复。5.污染海洋的生物修复。6.污染大气的生物修复。7.固体废物污染的生物修复。生物修复（Bioremedia tion）是环境工程领域刚刚兴起的一门新技术，用一种或多种微生物来降解土壤中的有机毒物，如农药、石油烃类和有机磷、有机氯等，使这类物质变成无毒的或变成二氧化碳，这个过程国际上叫“生物修复工程”。目前已成功应用于土壤、地下水、河道和近海洋面的污染治理。广义的生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤和水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。一般分为植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。根据生物修复的污染物种类，它可分为有机污染生物修复和重金属污染的生物修复和放射性物质的生物修复等。狭义的生物修复，是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然的和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。植物修复：就是利用植物去
湿地公园生态修复模式创新应用探究 贾存
湿地公园生态修复模式创新应用探究贾存 发表时间：2018-12-22T17:56:31.140Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：贾存李浩 [导读] 结合我国湿地公园的保护与修复现状，对湿地公园的修复模式做出了一些阐述，并对其修复模式有几点建议 威海经济技术开发区财政局山东威海 264205 威海经济技术开发区农业经济发展局山东威海 264205 摘要:结合我国湿地公园的保护与修复现状，对湿地公园的修复模式做出了一些阐述，并对其修复模式有几点建议，促进湿地公园的生态系统的良性循环，为推动整个湿地公园的保护及其发展提供了借鉴和参考。 关键词:湿地公园；生态修复；创新应用 生态修复是指对生态系统停止恶性的人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌。 1湿地公园的现状 湿地公园是城市文明的象征和生态安全的保障，是城市生态的基础，湿地公园的生态系统最主要的功能是环境功能和社会功能。其中环境功能主要包括：调节环境，如涵养水源、降解污染物、中水的利用、调节气候等；供应资源，如提供城市用水、提供有机质、能源生产、水运交通等。社会功能主要包括：防控灾害，如蓄洪防旱、防止岸坡侵蚀、防止盐水入侵、防止风暴潮；保护生命，如野生动物的栖息地、保护生物的多样性等；社会文化，如历史文化、景观美学、休闲娱乐、教育科研、提供就业等。 但就目前的情况来看，随着城市的人口增多，人们肆意对湿地公园的破坏也越来越严重，不合理利用湿地公园的资源，破坏公园湿地生态系统，导致湿地公园的生态系统退化、生物多样性的减少及社会功能下降环境问题，不利于湿地公园的的健康发展。因此，对湿地公园生态的修复是一项长远的战略目标，以保证湿地公园能够健康的可持续的发展。 2湿地公园的修复进展情况 自20世纪70年代开始，以欧美的一些发达国家为首，逐步开展了有关湿地公园的研究，旨在保护湿地公园的生态系统，对湿地公园的生态修复和重建进行了大量的研究，并取得了良好的效果。湿地公园的修复，指的是通过一些工程和非工程措施对退化或者消失的城市湿地进行修复或重建，逐步恢复湿地受干扰前的结构、功能及相关的物理、化学和生物特性，最终达到城市湿地生态系统的自我维持状态，包括湿地水环境的修复和水质改善，湿地景观的修复与美化，生物、生境恢复与重建和生态系统结构与功能恢复与重建等方面。目前国内外的针对于湿地公园的修复的一些措施主要是分为：物理方法、化学方法以及生物方法。 物理方法包括：建设堤坝和水土工程，创建良好的土壤和水的环境，为持续发展湿地植物和吸引野生物种创造有利的条件；水体的稀释，定期更换湿地公园里面的水，水不足时应及时补给。降低污染物的浓度和减少污染物对生物的危害。隔离水底的污泥向水体的释放。化学方法主要是加入一些化学药品，改善水质的作用。 生物的方法主要是：投入有益的微生物，向污染物介入外来的降解菌，同时应抑制有害的细菌，防止水域中的有机物污染及水体的富营养化；人工湿地，人为地将石沙等按比例构成基质，并有选择地植入植物污水的处理生态系统，以净化水质和美化环境。 3湿地公园生态修复模式的创新应用 3.1湿地公园的退化与评价 确立一个定量的建立定量和动态的评价体系，定量评价体系就是给湿地公园划分等级，并确定相应的阈值和生态特征的参数，来研究湿地公园的修复技术。 3.2湿地公园生态修复方法 3.2.1植物修复法 “适地适树”能够有效改善生态系统的效益，如在污染源周围种植对污染物抗性较强的植物。 “丰富植物多样性和群落结构”能加强生态系统的稳定性，乡土植物的种植及乔灌草复层结构的打造能有助于生态系统整体效益的发挥。 “植物根系能减少水土流失”，尤其一些具有匍匐茎或抓地性特别强的植物，有助于锁土和生态结构的稳定。 “建立植物监测点”，可以利用当地植物对有毒气体不同的敏感度的观察来检测环境有害气体的浓度，如高山榕、小叶榕、见血封喉、鹊肾树、凤凰木、龙眼、木棉、山楝、青果榕、乌榄、苏铁、秋枫、榄仁树等种类。 3.2.2水生态处理技术 微生物强化修复技术：通过特定微生物对水体中的污染物进行转移或降解的作用，环保且经济。 人工湿地：种植水生植物，净化水质，提供氧气。 生物浮岛：利用泡沫等作为载体，将水生植物连根移植到载体内，根系能释放出抑制藻类生长的化合物，净化水质。 曝气充氧：指对水体进行人工曝气充氧以提高水中的溶解氧含量，防止水体黑臭现象。 雨水花园：自然形成的或人工挖掘的浅凹地，用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水，是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。 3.3湿地公园的保护 以保护湿地公园的自然性，应相应减少人为干扰，保护湿地公园现有的生物种群和景观，最大限度地排除有人为因素造成的污染，保持湿地公园的原样性。鼓励人民群众积极参与到湿地公园的建设中，倡导湿地公园的无污染化，为保护现有的湿地公园尽一份责任。 3.4湿地公园的生态系统管理 基于湿地公园的生态系统的物理、化学、生物的工程，来保障湿地公园的生态系统的完整性、种群的多样性和功能的可持续性。一方
湿地修复技术理论.doc
1.3湿地修复的概述 1..31湿地恢复相关概念 湿地恢复，是指受损的湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程，也包括通过生态技术或生态工程对退化湿地或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用。包括提高地下水位来养护沼泽，改善水禽栖息地，增加湖泊的深度和广度以扩大湖的容积，增加鱼的产量，增强调蓄洪水的功能，迁移湖泊河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质，恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水，提供野生生物栖息地，同时也有助于水质恢复。目前的湿地恢复实践主要集中在沼泽、湖泊、河流及河缘湿地的恢复上。 1.3.2湿地恢复的理论基础 1.3. 2.1退化湿地恢复的基本模式 受损害的湿地生态系统恢复一般可采用两种模式途径，详见图4一1，当生态系统受损害没有超负荷并且是可逆的情况下，干扰和压力被解除后，恢复可在自然过程中发生。如过度放牧引起的草场退化，在进行围栏保护，几年后草场即可恢复;另一种超负荷的，并发生不可逆变化，仅依靠自然过程是不能使系统恢复到初始状态，必须辅助人工措施才能得以恢复。
1.3. 2.2指导湿地恢复的主要理论 (1)干扰理论 当湿地生态系统结构变化引起功能减弱或丧失时就发生湿地生态系统的退化。引起湿地生态系统结构与功能退化的原因很多，干扰的作用是主要原因，干扰的结果上打破了原有的生态系统的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，形成破坏性波动和恶性循环，从而导致系统的退化。 干扰分为自然干扰体系和人类干扰体系，任何一种自然环境因子只要对生命系统的作用强度超过正常强度，就可能造成生命系统的结
海岛生态修复理论与实践
Management and Practice of China Islands for Ecological Restoration 中国海岛生态修复管理与实践 摘要：至2013年中国政府已开展了70多个海岛的整治修复项目。结合中国海岛整治修复项目实践，文章阐述了中国海岛生态修复的内涵和对象，介绍了项目规划、项目申报、项目监管、项目验收等管理制度。文章总结了海岛生态修复技术方法，主要涉及岛陆植被修复、海岛岸线修复、淡水资源保护与利用、特殊生态系统修复，介绍了3个典型海岛修复案例。同时，指出了目前中国海岛生态修复实践中面临的问题，并针对性提出了建立海岛修复理论体系、建议以自然修复为主的跟踪和监测体系、建立健全监督管理机制等三项建议。 关键词：中国海岛生态整治修复技术方法管理案例 引言 海岛是海洋生态系统中的重要组成部分。中国共有面积超过500平方千米的海岛6500多个，分布于300平方公里的海域上，然而，由于海岛远离大陆、自然灾害频发、土壤贫瘠、植被发育迟缓、海岛生态系统群落组成单一、结构简单、多样性低、稳定性差、抗干扰能力弱，环境承载力有限，生态系统极为脆弱，一旦受自然灾害影响和人类无序无度开发破坏，生态系统很难恢复。此外，由于自然条件所限，部分有居民海岛基础设施薄弱，交通状况、垃圾处理、污水处理等问题突出，严重制约了海岛可持续发展。 海岛作为中国沿海第二经济带，是壮大海洋经济、拓展发展空间的重要依托，也是保护海洋环境、维护生态平衡的重要平台。面对当前中国海岛保护与利用面临的海岛生态环境破坏严重、特殊用途海岛保护力度不足等突出问题，急需海岛生态整治修复及保护，更好地发挥海岛在海洋生态保护和经济建设中的作用。近年来，中国政府日益重视海洋生态文明建设，海岛生态文明是海洋生态文明的重要组成部分。实施海岛生态整治修复将最大程度改善海岛的生态环境和居民生活环境，为海岛资源的永续利用和海岛地区可持续发展提供良好的基础保障，具有显著的生态效益、经济效益、社会效益和深远的政治效益。为了探索海岛地区开