洞庭湖区湿地生态系统存在的问题及其对策研究
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
湿地生态系统设计
湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大，城市人口的不断增加，在城市人居环境中，不断地产生大量的生活污水，而现在城市污水对城市环境有着很大的危害，为保持城市的良好水质，合理利用水资源，结合小区环境景观，我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一：湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一，利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用，人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成，在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物，通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化，去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割，能够彻底将污染物从系统中排出。 二：人工湿地种植的水生植物具有观赏价值，构成了独特的怡人景观。 三：人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用，但有占地面积较大的缺点。
建设步骤 1：污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统，引起堵塞，在一级湿地进水口设方孔格网，并利用穿孔管均匀布水，水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质，又设于路面以下不便于清理，一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞， 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接，二级湿地水流方式为上行流，由表面出水，表面积水深200mm，出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤，除去较大颗粒物，二级湿地填料采用较小颗粒碎石，能截流较细的颗粒物，提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大，是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流，填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管，一条支管直接进入下级湖，另一条支管进入出水槽，出水形成瀑布流入下级湖。 2：植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能； 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上
【CN109574240A】一种人工湿地生态污水处理系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910107681.4 (22)申请日 2019.02.02 (71)申请人 福建省利航建设有限公司 地址 364000 福建省龙岩市新罗区工业西 路68号 (72)发明人 范利民 (51)Int.Cl. C02F 3/32(2006.01) C02F 3/34(2006.01) C02F 9/14(2006.01) (54)发明名称一种人工湿地生态污水处理系统(57)摘要本发明公开了一种人工湿地生态污水处理系统，涉及人工湿地技术领域，所述系统包括污水过滤装置、人工湿地装置；所述污水过滤装置内安装有过滤板，所述污水过滤装置连接排水管，所述排水管连接高压水泵后连接至所述人工湿地装置；所述人工湿地装置包括生态净化层、生态种植层、曝气增氧机。本发明通过设有污水过滤装置，对污水进行初步过，通过设有倾斜底板，更容易将杂物排出；通过设有生态净化层和生态种植层，对污水进行逐层过滤净化；通过设有高压水泵使排水管中水压较强，通过生态净化层不易堵塞；通过设有曝气增氧机，给污水增氧，提高水生植物和泥鳅对污质的分解，同时也防止 净化后的污水二次污染。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109574240 A 2019.04.05 C N 109574240 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109574240 A 1.一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述系统包括污水过滤装置、人工湿地装置；所述污水过滤装置内侧底部和侧面安装有防渗漏结构，所述污水过滤装置底部安装有倾斜底板，所述污水过滤装置在所述倾斜底板较低的一端开设有杂物排出口，所述污水过滤装置内安装有过滤板，所述污水过滤装置内在所述过滤板下方安装有污水进水口，所述污水过滤装置连接排水管，所述排水管连接高压水泵后连接至所述人工湿地装置；所述人工湿地装置包括生态净化层、生态种植层、曝气增氧机，所述人工湿地装置底部和侧面安装有所述防渗漏结构，所述人工湿地装置底部在所述防渗漏结构上安装有所述排水管，所述排水管上设有生态净化层；所述生态净化层从下从上依次设有第一净化层、第二净化层、第三净化层；所述第三净化层上设有生态种植层，所述生态种植层侧面开设有排水口；所述曝气增氧机安装在所述人工湿地装置侧壁上，所述曝气增氧机连接排气管，所述排气管分布在所述第二净化层和所述第三净化层之间。 2.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述第一净化层填充有铁矿石和大小砾石填料层，所述第二净化层填充有小砾石填料层，所述第三净化层填充有海蛎壳和卵石填料层。 3.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述生态种植层底部为泥鳅土壤层，所述泥鳅土壤层上种植有水生植物，所述水生植物包括力花、香蒲、旱伞草、芦苇、灯心草中的任意一种或两种以上的组合。 4.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述杂物排出口处设有排出阀。 5.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述排水口处设有出水阀。 6.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述排水管横向安装在所述人工湿地装置底部的一段上均匀的设有排水孔。 7.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述排气管均匀水平的分布在所述人工湿地装置，所述排气管上设有排气孔。 8.如权利要求1所述的一种人工湿地生态污水处理系统，其特征在于，所述过滤板安装在所述污水过滤装置正中间位置，所述排水管管口位于所述过滤板上方。 2
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。
湿地生态系统的地球化学研究
ISSN100922722 Marine Geology Letters 海洋地质动态 2006,22(11)∶7—12文章编号:100922722(2006)1120007206 湿地生态系统的地球化学研究 王红晋1,2,叶思源2,杜远生1 (1中国地质大学(武汉)地球科学学院,武汉430074;2青岛海洋地质研究所,青岛266071) 摘 要:湿地作为一个特殊的生态系统,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用。总结概括了当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状,包括湿地生态系统中的持久性有机污染物(POPs)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面。 关键词:湿地;POPs;重金属;碳;氮;磷;稳定同位素;环境意义 中图分类号:P941.78 文献标识码:A 根据Ramsar公约对湿地的定义,湿地系天然或人工,长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动,或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 湿地作为水陆过渡带,在维持生物多样性、调蓄洪水、降解污染物、调节气候等方面发挥着重要作用,因此湿地成为当前研究的一大热点。本文将从湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)和重金属研究及人为影响,生命元素碳、氮、磷和硫的研究及环境意义,湿地系统的稳定同位素研究3个方面,总结概括当前湿地生态系统中有关地球化学研究的现状。 1 湿地系统中的持久性有机污染物(PO Ps)与重金属研究 1.1 持久性有机污染物(POPs) 持久性有机污染物(PO Ps)是指对于生物代谢、光解、化学分解等具有很强的抵抗能力的天然或人工合成的有机污染物。PO Ps具有半 收稿日期:2006208204 作者简介:王红晋(1979—),女,在读研究生,从事生态地球化学研究.Email:whongj228@https://www.360docs.net/doc/b42330469.html, 挥发性,能够在大气环境中长距离迁移和沉积,从而在那些从来没有使用过PO Ps的地区也能找到其存在,并很难分辨来源。因此,国际组织已经呼吁开展全球性的行动以减少和消除这些物质。目前,国内对湿地系统的POPs研究还比较少。 目前,对POPs的测量分析主要是采用气相色谱-质谱法。利用此方法可以研究湿地各介质PO Ps的污染状况、污染来源[123]及生物富集效应[4]。POPs的污染来源主要是由人类活动造成的,如垃圾、木材、煤和石油等的燃烧,还有城市污水的排放;大气沉降也是污染物的一个重要来源。 面对POPs的污染日益加重,很多学者将目光投注在利用建立人工湿地来吸收降解污染物,但对天然湿地中POPs污染物处理的研究几乎没有。湿地作为一个特殊的生态系统,其环境意义不容忽视,一旦被破坏,后果同样很严重。因此,我们应加强对天然湿地的环境治理与保护。 1.2 重金属 重金属是一类典型的累积性污染物,可通过食物链逐渐传递富集,在某些条件下可以转化为毒性更大的金属有机化合物,过高的重金属浓度对植物及鱼类等影响显著。湿地重金属
人工湿地处理技术简介
人工湿地处理技术简介 人工湿地处理技术是利用生态工程的方法，在一定的填料上种植特定的湿地植物，建立起一个人工湿地生态系统，当水通过系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化。该技术具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的湿地植物还具有美化环境的作用。适用范围经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准，因此它实际上是一种深度处理的方法。 一、人工湿地系统的构造 人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统 ①湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。填料在人工湿地中为植物提供物理支持，为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。根据处理目的，污染物的特征不同而有不同的填料选择。一般来说，以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。对脱N 除P要求高的，可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性，达到同时脱N除P的目的。现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径，原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小，能够形成渠流，并且堵塞现象发生少，不易分散。 ②水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。水生植物在人工湿地的作用有：将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收；能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质；根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上，向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境；增加或稳定土壤的透水性。可用于组合式湿地的植物有：芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等，其中应用最广的是芦苇。植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物，以保证对当地气候环境的适应性，并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。植物的栽种方式有播种法和移栽插种法。移栽插种比较经济快捷。 二、人工湿地系统的类型 人工湿地系统根据湿地中主要植物类型可分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水
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。
湿地生态系统管理：人与湿地和谐共处
湿地生态系统管理：人与湿地和谐共处 湿地管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护生态系统健康的湿地生态系统管理阶段。从世界范围来看，20世纪中叶之前，除部分湿地被加以保护，用于狩猎、捕鱼和水禽保护外，湿地管理主要是以农业生产为目的，排水、疏干湿地，还有对泥炭资源、生物资源的利用等。以资源利用为目的的湿地管理，以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用，使维持湿地生态系统至关重要的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰，湿地生态系统退化，生物多样性丧失，环境服务功能下降，对可持续发展造成危害。湿地生态系统管理是一种新的管理理念，强调以生态系统健康为目标，推动社会发展与生态相互协调，实现资源可持续利用。 湿地生态系统管理:保障湿地生态系统的生态完整性和功能的可持续性 生态系统管理主要是通过调整生态系统物理、化学和生物过程， 保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。生态系统管理一方面针对生态系统本身功能和过程，另一方面，也包括引起生态系统过程变化的自然、人为因素。由于调整 人类活动要比调节影响生态系统构和功能的自然因素更加实际，因此，对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。人类的活动可能在程度或格局上改变那些过程。生态系统管理的理论框架应包括生态系统功能、人类利用及二者之间的互相作用，系统地、科学地研究人类对生态系统的利用以及对其造成的影响，使二者达到均衡。 湿地中的水文、生物、化学和物理等自然发生过程构成了生态系统的功能，如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持，如动植物种群、营养库、土壤及沉积物特性等。湿地生态系统直接或间接地为人类提供利益。现有的科学基础仍不足以解释不同湿地生态系统如何运转，不同的环境因子及它们之间的相互作用又是如何调节其功能的。同时，经济学家也仅仅是刚开始考虑赋予湿地功能、产品和属性以价值的可能性及其含义。 湿地功能评价在生态学和湿地管理实践之间发挥着桥梁作用。由于湿地生态系统极其复杂多样，其功能和作用程度不完全相同，因此有必要建立一套方法，
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
人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用
人工湿地生态系统在废水处理中的功能与应用 随着社会经济的发展，人口数量的剧增，各种污染也相应增加。其中水污染（工业废水、生活污水、农业面源污水）最为严重，据有关资料显示，我国已有85%的江河湖泊受到不同程度的污染，仅1994年全国城市废水排放量高达360亿吨，其中80%废水未经处理直接排入江河湖泊。进入21世纪以来，人们更注重生活质量的提高，无论是政府还是个人都认识到水污染问题的严重性，这就需要找到一条解决该问题的有效途径。 一、人工湿地在废水处理中的应用 人工湿地是近三十年来发展起来的一种废水处理新技术。1974年，自前西德首先建造人工湿地以来，该技术在美国、加拿大及欧洲一些发达国家得到迅速发展。我国人工湿地的研究起步较晚，于1990年7月在深圳建起我国第一个人工湿地污水处理工程白泥坑人工湿地污水处理系统。 目前，可以利用人工湿地处理各种类型的废水(Moshiri, 1993; Kadlec and Knight, 1996; V ymazal et al., 1998)，例如日常生活污水(Cooper et al.,1997; Schreijer et al.,1997)、采矿废水(Kleinmann and Girts,1987; Brodie et al.,1989; Howard et al.,1989; Wenerick et al.,1989) 、农业污水(Dubowry and Reaves,1994; Rivera et al.,1997)、垃圾渗出液(Dombush,1989; Trantman et al.,1989) 、富营养水体(DAngelo and Reddy,1994)。而人工湿地之所以被广泛地应用于废水处理，主要有三个原因： (1)它能够利用基质-微生物一植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等，来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化与无害化。 (2)它具有投资低(150～800元/吨)、耗能少、操作简单、运行成本低廉(0.1～0.2元/吨)的特点，因此有较高的经济效益(其基建和运行费用仅为传统二级处理的1/l0～1／2，胡康萍等，1991)。 (3)它作为一个生态系统，能维持生物多样性及构成景观的一部分，在去除污染物的同时，具有美化环境的功能，因此有较高的生态效益。 二、湿地的定义与人工湿地的构建 由于湿地种类繁多、分布广泛，而且不同湿地之间差异也较大，因此很难给湿地下一个明确的定义。1994年的《中国湿地生态环境保护规划》会议上对湿地的解释是：处于陆地与水域的交汇处，水位接近或处于地表面，或有浅层积水，一般以低水位时水深2米处为界，并具有以下特征：(1)至少周期性的以水生、湿生植物为植物优势种；(2)低层土主要是湿生土壤；(3)在每年的生长季节底层土被水淹没4个月以上。 人工湿地是把选定的填料(如沙砾) 按一定的坡度填在一定长宽比及底面坡降的浅池内或低洼地中，在填料表层土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物(如水葫芦、菹草、芦苇等)，构成一个湿地生态系统。 三、人工湿地的类型 在废水处理中，主要应用两种类型，即表层流人工湿地（废水水平流动，通过湿地而沉淀）和渗漏人工湿地（废水垂直流入，经渗透沉积后排水去除），它们具有不同的作用，可以根据需要选择。 目前，美国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、德国等国家已广泛应用表层流人工湿地来处理废水。废水从它表面流过，一般有一个或几个填料床组成，床底填有基质，并有防漏层来阻止废水渗入地下而污染地下水，在系统中种植一些水生植物如水葫芦、芦苇、菹草等，废水经常同表层水流相混合，在湿地内流动，持续时间一般为10天左右。这种类型的湿地，
湿地生态系统管理
湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处 湿地管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护生态系统健康的湿地生态系统管理阶段。从世界范围来看，20世纪中叶之前，除部分湿地被加以保护，用于狩猎、捕鱼和水禽保护外，湿地管理主要是以农业生产为目的，排水、疏干湿地，还有对泥炭资源、生物资源的利用等。以资源利用为目的的湿地管理，以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用，使维持湿地生态系统至关重要的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰，湿地生态系统退化，生物多样性丧失，环境服务功能下降，对可持续发展造成危害。湿地生态系统管理是一种新的管理理念，强调以生态系统健康为目标，推动社会发展与生态相互协调，实现资源可持续利用。 湿地生态系统管理：保障湿地生态系统的生态完整性和功能的可持续性 生态系统管理主要是通过调整生态系统物理、化学和生物过程，保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。生态系统管理一方面针对生态系统本身功能和过程，另一方面，也包括引起生态系统过程变化的自然、人为因素。由于调整人类活动要比调节影响生态系统结构和功能的自然因素更加实际，因此，对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。人类的活动可能在程度或格局上改变那些过程。生态系统管理的理论框架应包括生态系统功能、人类利用及二者之间的互相作用，系统地、科学地研究人类对生态系统的利用以及对其造成的影响，使二者达到均衡。 湿地中的水文、生物、化学和物理等自然发生过程构成了生态系统的功能，如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持，如动植物种群、营养库、土壤及沉积物特性等。湿地生态系统直接或间接地为人类提供利益。现有的科学基础仍不足以解释不同湿地生态系统如何运转，不同的环境因子及它们之间的相互作用又是如何调节其功能的。同时，经济学家也仅仅是刚开始考虑赋予湿地功能、产品和属性以价值的可能性及其含义。 湿地功能评价在生态学和湿地管理实践之间发挥着桥梁作用。由于湿地生态系统极其复杂多样，其功能和作用程度不完全相同，因此有必要建立一套方法，预测某个湿地发挥某项功能的可能性；评价其发挥某项功能的范围；评估该项功能受一系列人类与环境影响的程度。由于湿地对人类和野生生物的广泛意义，以及在维持和提高环境质量方面的重要作用，人类越来越认识到必须对高度敏感和迅速消失的湿地资源进行有效管理。
湿地生态系统
湿地生态系统 科技名词定义 中文名称： 湿地生态系统 英文名称： wetland ecosystem 定义1： 湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统。 所属学科： 地理学（一级学科）；湿地学（二级学科） 定义2： 介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。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。 所属学科： 生态学（一级学科）；生态系统生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 湿地生态系统 湿地生态系统是指介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。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。 目录 湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地
湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地 展开 编辑本段湿地的界定 湿地生态系统(图1) 湿地一词最早出现于1956年美国鱼和野生动物管理局《39号通告》,通告将湿地定义为“被间歇的或永久的浅水层覆盖的土地。” 1979年,美国为了对湿地和深水生态环境进行分类,该局对湿地内涵进行了重新界定,认为“湿地是陆地生态系统和水生生态系统之间过渡的土地,该土地水位经常存在或接近地表,或者为浅水所覆盖……”。1971年在拉姆萨尔通过了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公约》),该公约将湿地定义为:“不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 我国对沼泽、滩涂等湿地研究具有丰富的积累,在实践中形成了具有中国特色的湿地分类系统,通常认为“湿地系指海洋和内陆常年有浅层积水或土壤过湿的地段。” 尽管湿地的概念目前尚无统一,但它们有一共同特点:从不同的角度认为湿地是一种特殊的生态系统,该系统不同于陆地生态系统,也有别于水生生态系统,它是介于两者之间的过渡生态系统。 编辑本段湿地生态系统的特征 湿地生态系统(图2)
我国湿地生态系统存在的问题及对策研究.
我国湿地生态系统存在的问题及对策研究 摘要介绍湿地生态系统的基本特征和功能,指出我国的湿地生态系统存在的主要问题,并提出相关对策,以为湿地生态系统的保护提供参考。 关键词湿地生态系统;特征;存在问题;对策 21世纪是注重生态文明的新世纪,未来人类生存的竞争不仅是经济竞争,也是生态和环境的竞争。湿地被称为地球之肾,而城市湿地则是城市的守护神。湿地生态系统(wetland ecosystem)成为城市不可或缺的重要组成部分()。它是湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统,是介于水、陆生态系统之间的一类生态单元[1-2]。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。湿地生态系统是一种通过湿地植物对水体进行净化的生态系统。人工湿地系统则是人类为了处理人为的水污染问题,通过人工构建而成的仿湿地生态系统。根据《湿地公约》的湿地分类方法和湿地的定义,将湿地分为3类42种,其中天然湿地32种,人工湿地10种。按照湿地植被状况和利用现状,被划分为人工湿地、近裸露湿地、在建或拟建公园的湿地和近自然湿地4个类型。研究表明,湿地系统储存着陆地上35%的碳,是固碳能手,是全球最大的碳库(工学/水利工程论文 )。因此,保护湿地是维持现有碳储存库,防止二氧化碳和其他温室气体排放最可行的办法。全面认识和了解我国湿地系统存在的主要问题,寻求行之有效的对策,成为湿地保护的迫切问题。 1湿地生态系统的基本特征 1.1生物资源丰富多样 湿地是处于陆地与水体的过渡地带,兼具丰富的陆生和水生动植物资源,形成了其他任何单一生态系统都无法比拟的天然基因库和独特的生境,特殊的水文、土壤和气候提供了复杂且完备的动植物群落,独特的生物多样性对于保护物种和维持生物种群具有重大的生态价值。 1.2生态系统脆弱易变 湿地水文、土壤、气候相互作用,形成了湿地生态系统的主要环境因素。每个因素的改变,都或多或少地导致生态系统的变化,特别是水文变化。当水文生态系统受到自然或人为活动干扰时,生态系统稳定性受到一定程度的破坏或改变,进而影响生物群落结构,改变了湿地系统的原生态特性。易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一,当水量减少以至干涸时,湿地生态系统演替为陆地生态系统[3];反之,该系统又演化为湿地生态系统。因此,水文条件决定了“湿地生态系统—陆地生态系统”的互变状态,但这种状态在一定程度上不存在可逆性。掌握生态系统的这一特性,对保护生态系统具有重要意义。 1.3具备多种综合效益 湿地既具有调蓄水源、调节气候、净化水质、保存物种、提供野生动物栖息地等基本生态效益,也具有为工业、农业、基因工程、能源、医疗业等提供大量生产原料的经济效益,同时还能为物种研究、科普教育、生态旅游等带来社会效益。此外,同其他任何生态系统相比,湿地生态系统的初级生产力较高。研究显示,湿地生态系统平均每年生产蛋白质9 g/m2,是陆地生态系统生产功能的
人工湿地废水生态处理系统的作用机制
人工湿地废水生态处理系统的作用机制 籍国东 倪晋仁 (北京大学环境工程系,水沙科学教育部重点实验室,北京100871) 摘 要 人工湿地废水生态处理新技术的高效去污能力基于独特而复杂的作用机制,其中最重要的是湿地基质、大型 植物和微生物的高度协同作用。基质在为植物和微生物提供生长介质的同时,也能够通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。大型湿地植物既是微生物的“固定化载体”,氧气的生产和运输“机器”,同时还能够稳固湿地床表面,起到冬季保温和支撑冰面的作用。微生物是消除污染物的作用者,它能够在去除氮、磷等营养物的同时把有机质作为丰富的能源转化为营养物质和能量。 关键词 人工湿地 废水处理 生态工程 作用机制 Mechanisms of constructed w etland w aste w ater ecological treatment systems Ji Guodong Ni Jinren (The K ey Laboratory of Water and Sediment Sciences ,Ministry of Education Department of Environmental Engineering ,Peking University ,Beijing 100871) Abstract The mechanisms of the constructed wetland wastewater treatment technology that are available to im 2prove water quality are interrelated and often complex.Among them ,the most important is the combination of the substrate ,vegetation and microorganisms in wetlands.As a medium for the growth of plants and microorganisms ,the substrates can remove directly pollutants by the processes including precipitation ,filtration and s orption.Macrophytic plants provide mediums for microorganisms and trans fer oxygen by leaves and stems into roots.They als o fix wetland surface ,which can support ice layer and insulate heat.It ’s no doubt that microbial populations have removal potential for pollutants.Important trans formations of nutrient ,such as nitrogen and phosphor result from microbial https://www.360docs.net/doc/b42330469.html,anisms are in turn converted to nutrients and energy through microbial processes. K ey w ords constructed wetland ;wastewater treatment ;ecological engineering ;mechanisms 收稿日期:2003-05-11;修订日期:2003-07-01 作者简介:籍国东(1973～),男,博士,研究方向:废水生态处理技术 及理论。E 2mail :jiguodong @https://www.360docs.net/doc/b42330469.html, 人工湿地(constructed wetland )一词最早是由澳大利亚的Mackney 于1904年提出的,是指人工建造和监督控制的、工程化的沼泽地[1]。真正意义上采用人工湿地净化污水始于1953年德国的Max Planck 研究所,该研究所的Seidel 博士在研究中发现芦苇能去除大量有机和无机污染物。20世纪60年代末,Seidel 与K ickuth 合作并由K ickuth 于1972年提出了根区法[2,3],此根区法由一种种植芦苇的巨型床组成,选择含钙、铁、铝添加剂的土壤,以改善土壤结构对P 的沉淀性能。当污水流过芦苇床时,有机物被降解,氮被硝化反硝化,P 与Ca 、Fe 、Al 共沉积累于土壤中。该理论的提出掀起了人工湿地研究与应用的热潮,标志着人工湿地作为一种污水处理技术开始受到关注。自20世纪80年代以来,每年都有关于人工湿地污水处理技术的国际会议召 开,其中1996年在奥地利维也纳召开的“第五次人工湿地与水污染控制国际研讨会”,为这一技术的推广和发展创造了崭新的契机,标志着这种独具特色的新型污水处理技术正式进入水污染控制领域。20世纪90年代中期以来,在拓宽人工湿地应用范围的同时,世界各国对制约人工湿地新技术设计和推广应用的关键———独特而复杂作用机制的研究也随之深入[4,5]。 1 人工湿地的作用机制 1.1 基质的作用 人工湿地中的基质又称填料、滤料,由土壤、细 第5卷第6期环境污染治理技术与设备 Vol .5,No .62004年6月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control J un .2004