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水生态学论文范文

水生态学论文

水生态学论文范文第1篇

要坚持长期修复和保护。水生态系统处于不断的变化和发展之中,在对其进行修复和保护的过程中,一定要长期坚持,不动摇、不懈怠,在施工过程中贯彻落实新的保护理念,完善修复环节,加大保护力度。

2加强对水生态系统保护与修复的重视度

水生态系统的保护与修复是近年来才提出的国家战略重点项目,有些资源保护单位对其的重视度不够,意识较为淡薄。水土保持的第一要素就是水资源,生态系统的有效建设也一定要以水资源的基础建设为依据。因此,我国各相关单位一定要重视水生态系统的保护修复工作,完善基础设施建设,实现资源的优化配置,合理开发资源,做好协调生产工作,并立足未来,从长远角度考虑,将该工作列为国家发展的重要内容,实现新措施的有效运用。

3因地制宜、综合治理、坚持创新

众所周知,我国国土面积广阔,水生态系统由于地区差异,会出现不同的问题,解决水土流失问题,也不能仅仅依靠一种策略。坚持因地制宜、综合治理和创新发展的方法就显得尤为重要。

3.1针对水生态修复保护系统地的差异,应该采取因地制宜的方式予以完善。

例如,在农田边缘开挖截根沟,在与林地接壤处挖掘排水沟,对潜在威胁大的水蚀沟采用回填对策等等。

3.2采取不同的生物措施实施保护修复。

根据季节差异进行植树,结合土壤特点,因地制宜的选取种植树木,在保护植被覆盖率的基础上,利用沟谷营建水源涵养林,并做好防风固沙、排水种植等工作,有效缓解冲刷侵袭。

3.3创新保护与修复方法。

具体而言,要创新体制,发挥制度的规范作用,完善监管,加强验收,保证权责分明。此外,还要深化改革,改进以往的治理方法,调动广大人民群众的参与热情,并坚持技术创新,采取高科技方式对水生态系统进行研究,尊重科学,做好系统建设工作。

4扎实推进水生态系统的保护修复工作

明确思路,打好工作基础是有效保护与修复水生态系统的关键。国家在系统维护动工前可以搭建试点项目,结合地区差异和自然状况特点,对水生态系统进行综合治理。在试点工程建设过程中国,对水土流失问题进行综合分析,积累工作经验,并进一步贯彻落实新的治水方式,总结技术问题,扎实科学基础,从而完善保护修复能力,推广现代化新技术。

5结语

水生态学论文范文第2篇

1.1研究区概况

黑河流域是我国西北干旱地第二大内陆河流域,地跨青海、甘肃和内蒙古3个省区,流域面积14.2万km2,干流全长821km。黑河流域地势上呈现南高北低的特点,流域平均海拔高度为3600m,相对高差3000m左右,较大的海拔高差使得流域生态格局、气候状况具有明显的垂直地带性,整个黑河流域自南向北依次可划分为:上游祁连山山区水源涵养区、中游张掖人工农业绿洲区和下游额济纳旗沙漠绿洲区三个典型区域[7]。上游祁连山区年降水量相对较高,处于300~500mm之间,中游河西走廊地区年降水量100~250mm,而下游额尔济纳旗绿洲区域降水量不足45mm,属于极端干旱荒漠区域。黑河流域发源于上游祁连山山区约有35条主要河流,流域多年平均水资源总量41.73亿m3,其中出山径流量占88.26%。

1.2数据来源

本文水生态系统及河流水环境等数据主要来源于野外实地调查和采样分析。按照典型性、代表性和可操作性的原则,根据流域水生态系统不同类型设置了采样断面,共设置了94个水生态系统采样点(图1)。样品采集与分析方法主要依据水生生物调查有关技术规范[8]。在野外水生态调查过程中,对河流底质、流速、水深进行了同步测定,并采集了河流水质、底质样品。按照有关测试分析标准,在实验室内完成N、P等生源要素的测试分析。

1.3研究方法

1.3.1指标因子归一化为消除环境因子指标量纲差异的影响,客观分析指标空间上影响特征,需进行指标归一化和标准化处理。在指标归一化处理中,考虑各个指标对于水生态系统作用特征,对于流域水生态系统生长发育具有正相关的指标采用公式(1),呈负相关的指标则采用公式(2),从而使得转换后的环境指标数据X''''越大时,该指标对水生态系统的生长发育等作用就越有利。利用上述归一化公式,对环境因子的指标数据进行归一化处理。在完成指标标准化后,采用Arc-GIS样条空间插值法进行栅格化处理,为环境因子与水生态系统异质性特征分析提供分析数据。

1.3.2空间主成分分析考虑到部分环境因子之间存在一定的相关性,为消除信息冗余,突出关键环境因子信息,通过对环境因子主成分分析(PCA)指标降维,可获得相对彼此独立的因子。本文利用ArcGIS地理信息系统软件中PrincipalComponents工具,对各个指标进行了空间主成分因子转换。

1.3.3典范对应分析典范对应分析(CCA)是一种数量排序分析方法,是从对应分析发展而来的。在该排序方法中,通过实现对应分析与多元回归的结合,从而详细地研究生物群落与环境因子之间的相互作用关系。由于典范对应分析可以将多个环境因子结合在一起进行分析,这与直接梯度分析不同,CCA分析结果直观明显,可以更好地反映生物群落与环境的作用关系[9],为研究水生态系统和环境因子间的复杂关系提供了有利工具。本文采用Cannoca典范对应分析软件(Cannocaforwindows4.5),对流域水生生物物种数据和环境因子数据进行对应分析。水生生物物种数据采用物种数及生物密度数据,利用lg(x+1)进行数据的转换和处理,使之更趋于正态分布[12]。

2结果与分析

2.1流域水生态系统空间异质性特征

根据野外调查及实验室水生生物样品鉴定,对黑河流域水生生物种类、数量及优势物种特征进行了整理分析。经统计整理,黑河流域调查到浮游植物8门98属231种,其中,硅藻为流域广布种,占总浮游植物物种数42.42%。尺骨针杆藻(Synedraul-na(Nitzsch.))、膜孔平板藻(Tabellariafenestrata)和无常蓝纤维藻(Dactylococcopsisirregularis)为流域内浮游藻类的优势种。黑河流域调查到浮游动物4门44种,其中,原生动物为流域优势类群,共计20种,占流域总物种数45.45%。黑河流域调查到底栖动物5门17种,其中,水生昆虫为流域的优势类群,共11种,占总物种数64.71%。黑河流域共调查到19种鱼类,其中,野生种类13种,主要以鲤科和高原鳅为主;人工养殖鱼类6种,人工养殖鱼类主要分布于水库、人工池塘或湖泊等水体。利用ArcGIS空间分析与处理技术,对黑河流域各个采样点调查到浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等水生生物的种类数或物种密度数据,进行空间化处理,得到黑河流域水生态系统空间异质性特征(图2)。可以看出,黑河流域水生态系统空间分布上具有流域中上游地区物种数量相对较多,而下游区域相对较少的特点。

2.2环境因子及其影响特征分析

2.2.1环境因子及其生态表征影响流域水生态系统空间异质性的流域环境因子是多方面的,具有多样性和复杂性的特点[13-15]。为分析不同环境因子对于流域水生态系统的作用关系,需要构建影响流域水生态系统异质性的环境因子指标体系。结合黑河流域以往开展的生态功能区划、自然地理区划以及河流水功能区划等区划指标,以及黑河流域干旱区流域的特点,从气象气候、地形地貌、水文、植被等方面,建立了影响流域水生态特征的指标体系,主要包括多年平均降水量(P)、多年平均气温(T)、多年平均蒸发量(E)、多年平均干旱指数(D)、平均径流深度(R)、绝对高度(DEM)、相对高度、坡向(PECT)、坡度(SLOP)、净初级生产力(NPP)、植被指数(NDVI)等,共11个指标。通过对各指标的作用特点分析[20-21],概括出不同环境因子对于水生态系统的生态表征特征(表1)。

2.2.2环境因子相互作用关系分析为识别各个环境因子之间的相互作用关系,在对各个指标进行标准化处理后,采用探索性空间相关分析中的相关性分析(CA)方法,判别影响黑河流域水生态系统异质性的各个环境因子之间的作用特征。由相关分析结果可以看出,各个环境因子指标中,绝对高度与相对高度、径流深度、平均降水量、NPP、NDVI以及坡向、坡度之间呈现正相关性,尤其绝对高度与相对高度之间高度相关,相关系数高达0.99以上;而绝对高度与平均气温、平均蒸发量和干旱指数之间,则表现为较为明显的负向相关性,相关系数分别为-0.84、-0.89、-0.79。采用空间主成分分析方法进一步探索各个环境因子之间的作用关系。利用ArcGIS空间分析技术,通过环境因子指标的主成分因子变换,得到影响黑河流域水生态系统的主成分因子特征值及贡献率。由表2可知,前2个主成分(第一主成分PC1和第二主成分PC2)的累积贡献率为99.3%,已综合了各环境因子的绝大部分信息。其中,第一主成分PC1与绝对高度(X6)、相对高度(X7)存在较大的正相关性(0.661),而指标绝对高度(X6)与相对高度(X7)是黑河流域地形特征信息的表征性指标,因此第一主成分PC1可以看作是流域地形特征的代表。第二主成分PC2与平均降水量之间具有一定负相关关系(-0.107),而与平均蒸发量(X4)具有较强正相关性(0.928),与干旱指数(X5)具有一定的正相关(0.342),而指标平均降水量(X1)、平均蒸发量(X4)和干旱指数(X5)均作为黑河流域气候特征信息的表征性指标,因此第二主成分PC2可以看作流域气候特征的代表。由此可知,地形要素指标和气候要素指标对于黑河流域水生态系统空间异质性分布具有较大的影响。地形因子中,流域绝对高度与相对高度之间具有极强的正相关关系,可任选其一作为地形因子的表征指标,在此选取绝对高度(DEM)作为黑河流域地形特征的表征指标。气候因子中,流域的降水量(P)与蒸发量(E)、干旱指数(D)之间呈较明显的负相关关系,而蒸发量(E)与干旱指数(D)之间具有一定正相关性,为减少信息冗余,在蒸发量(E)和干旱指数(D)中可选择其中之一,考虑到干旱指数(D)反映出西北黑河流域干旱缺水的内陆河流域特点,因此将降水量(P)、干旱指数(D)作为黑河流域的气候表征指标。

2.3水生态系统异质性主要环境影响要素

利用数量排序反映物种在分类学性状上的差异,明确物种在多个环境梯度上的空间位置,是生态学上的每一物种在超体积生态位的n维空间中都由其特定的位置特性所决定。因此,通过排序手段识别物种分布与生态环境之间的关系,能够很好地揭示它们在不同环境因子(非生物的和生物的)上的生态分化现象[16]。典范对应分析(CCA)排序除了能够反映不同物种的生态分化现象以外,还可以很好地解释物种与环境之间的内在联系。利用CCA分析,将黑河流域水生态系统各样点数据与环境因子指标进行排序,得到环境因子二维排序图(图3),通过排序轴可知,影响黑河流域水生态系统空间异质性特征的各个环境因子中,海拔高度、降水量和干旱指数是3个影响流域水生物物种数量及分布的主要环境变量,该情形也与环境因子主成分分析(PCA)的结果相一致。由此判断,地形因子(DEM)、气候因子(降水、干旱指数)是干旱区黑河流域水生态系统宏观空间格局分异的主要环境影响要素。

3讨论

研究表明,流域水生生物群落空间异质性的直接驱动因子为水量和水质条件,这些因子的差异也主要体现在流域水体的局部特征上。对于黑河流域而言,浮游植物和浮游动物等水生生物种类分布主要以中游地区居多,与黑河中游地区河道变宽、水流变缓、泥沙易于沉积以及人类活动导致水体中具有较多营养物质有关[17];而且,黑河中游区域广泛分布湿地水生维管束植物(中游分布有张掖湿地部级自然保护区),具有适合水生生物生长的栖息生境[18]。其他研究如太子河流域,着生藻类群落结构也具有明显的空间异质性,驱动着生藻类结构空间格局的水环境因子为总氮(TN)、电导率(EH)和总溶解固体(TDS),但研究同时指出,由于流域不同的土地利用模式、外源性营养盐类型以及人类活动强度等差异,致使河流着生藻类群落结构格局有所不同[19]。在太湖流域大型底栖动物群落结构的环境影响因子中,电导率(EH)和总氮(TN)是影响底栖动物空间分布的主要环境因子[20]。巢湖流域浮游植物群落的空间分布结构,主要受到水温、浊度及入湖水量因子等变化的影响。而流域水生态系统的结构和功能特征受到不同尺度上多个环境因子的综合作用,在河流或河段尺度上,河道动力学、栖息地特征和生境条件、水质和水量差异等往往是造成水生态系统异质性的主要环境影响要素。但是,在宏观尺度上,区域气候和地质条件素通常具有决定性作用,致使流域水生态系统出现宏观的空间分布格局差异[1],且宏观尺度上的环境要素具有长期而稳定(数百年或者数年前)、作用范围广(大于几十平方公里)的特点。实质上,流域的水生态系统的空间异质性分布格局,除了直接与河流等水体环境的物理化学条件息息相关以外,宏观尺度上的流域环境要素(地形、地质、气候、土壤等)通过对河流水生物栖息环境的直接或间接作用(如降水变化、营养物质输移、底质条件改变、河流形态变化等),也会影响河流水生态系统的空间分布,使之出现鱼类等水生生物区系、种类及数量等水生态系统的空间异质性分布特征。

4结语

水生态学论文范文第3篇

1.1水资源方面随着武清城市化进程的快速发展,水资源供需矛盾日益凸显。武清新城及各产业园区用水均依靠地下水源,仅少量引滦水供开发区使用,供水结构单一。而长期开采地下水,已经造成地面沉降等问题。同时,武清区水资源时空分布存在不均,每年农业灌溉均需要从上游北京地区通过北运河和龙凤河调水。在空间分布上,龙凤河及北运河2条一级河道贯穿北部地区,这2条河道为武清区的主要引水河道,取用水便捷。北部属于地下水全淡区,水源丰富,水质情况较好。相反,南部地表水源缺乏,地下水水质也较差。同时,武清区非常规水源的开发利用尚未起步。目前投入运行的污水处理厂共16座,处理后的再生水均通过沟渠排入河道下泄,主要用于景观河道补水和农业灌溉用水,并没有经深度处理后再次直接利用。雨洪水资源利用方式比较传统,汛末时由河道、深渠及2座水库存蓄,主要用于农业灌溉,新型的雨水收集利用等工程尚未起步建设。

1.2水生态方面近年来,为了增加蓄水能力,河道上兴建了各类枢纽闸坝,不仅改变了河流天然的径流分配,而且使河流水力连续性受到干扰。部分河道被硬化、渠化,阻隔了水陆之间的水力联系。加之两侧土地利用方式的改变,包括工业发展、农业围垦、居住开发等压缩了河流空间,使两岸自然生态系统受到破坏,植被覆盖减少,生物栖息地环境不断恶化,生物多样性锐减。武清区北运河及龙凤河主要承纳上游城市下泄污水,自20世纪80年代末期开始受到严重污染“,十五”以来,经过大规模的水污染治理,河道水质逐渐得到改善,但目前两条河流全段仍为劣V类水,主要是氮磷浓度超标。两侧的地下水也受到不同程度的污染。总体上看,水质还无法满足工农业用水甚至生态环境用水的需要。

1.3城镇供排水方面随着撤村建居后的集中居住区和重点产业园区的不断建成,区域集中用水量不断增加,造成配套供水设施供水能力不足,公共管网覆盖率偏低,难以适应区域经济发展用水需求;乡镇集中供水厂供水水质不稳定,需进一步改进处理工艺;农村生活供水90%以上依靠地下水,存在着水质不安全和地面沉降的双重压力。城区河道水网框架还不完善,雨污管道合流,汛期雨污水直接排入河道,导致河道季节性的水体污染。农村的部分二级河道和农田骨干河道污染较为严重,农村生活污水随意排放现象普遍,汛期污染物随雨水进入地下和河道,造成河道水体和地下水污染。

1.4体制机制方面最严格的水资源管理体制有待进一步完善;水利工程建设的投融资渠道单一,投融资平台尚需建立;缺乏合理的水价政策;再生水利用缺少整体的规划;基层水利服务体系还没有建立起来;现代水务信息化管理水平有待提高;缺乏专业的水质检测监测机构;水利、环保、建设、工业园区等多个部门涉水管理,水资源管理部门联动机制有待进一步理顺,如水资源论证还不是立项审批的刚性约束、入河排污口的设置审批流程尚未理顺等。

1.5水文化方面对水文化的发掘利用不够。武清是因河而起、因河而兴的城市。北运河是在整个武清发展的历史过程中具有举足轻重的作用,是城市历史的见证,具有重要的历史价值。但长期以来对运河文化的研究不足,对运河文化遗产保护不力,对运河文化的发掘利用不够。

2水生态文明建设的主要任务

以科学发展观为指导,以“加快水生态建设,构建和谐武清”为主线,以落实最严格水资源管理制度为核心,通过优化水资源配置、加强水资源节约保护、实施水生态综合治理、加强制度建设等措施,大力推进严格的水管理体系建设、水生态文明建设、供用水体系建设、水安全体系建设和水文化体系建设,实现水资源可持续利用,提高生态文明水平,将武清区建成全国水生态文明建设的先导区和示范区。

3做好水生态文明建设的措施

3.1政府主导是关键区内成立专门领导小组,充分发挥政府在水生态文明建设中的领导作用,建立部门间联动工作机制,形成工作合力,将任务和责任分解到单位、实化到部门、细化到岗位,做到各项工作有布置、有检查、有跟踪,及时研究和解决管理工作中存在的问题。

3.2制度建设是基础从法律和制度层面规范水资源的开发利用行为,研究出台符合本区实际情况的入河排污口、水功能区、河湖管理等监督管理办法;着手开展全区水资源中长期供求计划、水生态保护与修复等规划的编制工作,为全区发展战略规划的制定提供指导性依据。

3.3强化管理是重点从强化管理入手,以严格地下水资源管理为重点,采取一系列软性措施,如开展规划水资源论证、废井回填、饮用水水源地保护等工作;加强水资源管理能力建设,新建武清区水资源监测管理系统,实现地下水水位及取用水量的在线监测,建立水质监测中心,填补地表水和地下水水质检测功能的空白;开展各专项规划的编制工作,开展境内河流健康评估工作和水资源优化配置方案制订工作,针对城区面积扩大、大型产业园区新建、撤村建居等项目,合理配置地表水、外调水、地下水及再生水水源,有效满足用水需求,并将此优化配置方案作为编制全区发展战略规划及调整优化产业结构和布局的重要依据;有效防御水灾害威胁,基本建成蓄泄兼筹、调控自如的雨洪水资源利用体系,实现由控制洪水向洪水管理的转变。

3.4工程治理是保障(1)水环境综合治理。启动北运河综合开发二期工程,主要包括河道清淤、堤顶绿化、景观节点及河岸绿化工程。构筑城区河湖水系,沟通循环网络,实现碧水蓝天,河湖堤岸实现绿化美化,有条件的河段要以重塑自然风光为主旨,营建生态河滨景观,形成适宜休闲游憩的延展空间。在整个河道的改造过程中引入生态湿地的概念,最大限度地减少水利工程的人工痕迹,尽量还原生态原貌。将城区段河流建设成为除满足设计过流能力要求外还满足景观、旅游、商务活动、文化休闲、生态居住的多功能河道,使之成为武清的经济带、文化带、景观带,成为展示武清城市经济社会发展的窗口,使武清城区成为京津之间的“明珠”。(2)机场排河、中泓故道等骨干河渠治理。到2013年年底,武清城区的河道渠道已经基本消除污水直排入河的现象,实现“建成区消除黑臭、实现水清”的目标。在此基础上,加大对农村骨干排水河渠的综合治理,通过河道清淤、堤岸改造、口门封堵及管道铺设等工作,加快城乡一体化战略的实施,使河道水质满足农业用水和景观用水的要求。(3)提高城区及周边地区污水处理能力,新建、改扩建污水处理厂,改造合流制排水管网。新建配套污水处理厂,提升现有污水处理厂的日处理能力,根据城区实际情况,对排水管网逐步进行改造。老城区现有的合流管道保留利用,严重损坏或容量严重不足的管道则按分流制要求加以更新改造;新城区则严格按分流制系统实施,将污水进行处理,实现达标排放和回用。同时,结合农村生活污水处理系统建设,采用土地渗滤处理技术,新建单村污水处理工程,提高农村生活污水处理水平。实施农村坑塘整治工程,进行坑塘的水质和生态治理,恢复坑塘的水环境调节作用,做到坑塘内的水质达标,适合观赏鱼类和荷花等多种水生动植物的生存及生长。坑塘周围做好绿化、美化工作。适当发展水产养殖,开发坑塘的多功能建设。(4)开发非常规水源。大力提倡中水回用等非传统水资源的开发利用,并纳入水资源的统一管理和调配。一方面,结合城区排水管网改造建设,逐步实行雨、污管分设,充分利用雨水、洪水作为市政用水。新建的宾馆、酒店、饭店等餐饮行业,在设计上都必须实行中水回用;已建成的公共设施经过改造,中水回用达到应有的标准。另一方面,开发雨水的收集系统建设。随着城区不透水面积大量增加,城区的降雨入渗量大大减少,极大地削弱了对地下水的补给作用;同时,目前城区的浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等行业用水也在不断加重新鲜好水的供应负担,可以通过建设雨水收集点来解决这两个难题。

水生态学论文范文第4篇

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,只有保证生物多样性,才能保持生态系统的平衡。但水利工程建设会对生物多样性造成影响,影响也分有利影响和不利影响。水利工程建设的完成会提高水库周围地面的湿度,那些水生植物和草本植物就会大量繁衍,数量大大增加,这是有利影响;但在水利工程的建设当中,在工程施工的过程中要修建桥梁、修建道路,有时候还要进行移民迁建,这些都会占用大量的居民地面,造成周围土壤和植被的严重破坏,影响生物多样性的发展;另外水利工程建设会阻断动物的道路,特别是一些水生、需要回游的动物,它们需要长期生活在江河之中;在水利工程的建设当中,会淹没鱼类原本的产卵地,改变原本的鱼类产卵水文条件。这些都是水利工程建设对生物多样性的不利影响,很多无法抗拒水利工程建设的物种就会绝种,物种灭绝会最终导致生态平衡被破坏。

2解决措施

1)做好生态环境影响的评价工作。做好生态环境的评价工作是解决生态环境影响的基础,我国是重视水利工程环境的大国,并且有早已颁布的具有法律效力的中华人民共和国环境影响评价法,法律对建设项目的规划实施和环境评价做了具体规定,必须开展环境评价,必须扩大环境评价范围。做好生态环境影响的评价工作,可以保护好水生态环境的开发和平衡。

2)建立生态提防工程。在水利工程建设当中,不能引入太多其他地区的工程所需材料,在堤线布置当中,要根据当地河流等情况,设计出原生态样式的堤型。要善于借助河流本身的斜坡做出大提的形状,因为这样不仅能保证水系统的完整畅通,还不会破坏江河中的水生物,另外,要以整改和修复为基础原则,综合生态环境的保护利用,对提防进行生态修复,还要注意在工程施工结束之后,对相关场地进行植被绿化。

3)在考虑生态因素的基础上,进行施工。在水利工程的规划、建设、施工三个阶段当中,都需要充分考虑生态环境因素,在水利工程的规划建设阶段,相关人员要对施工地区进行严格的监督和考察。对堤坝周围的水生态环境状况进行了解,对施工有可能造成的一系列问题进行提前的科学分析,获取真实的相关资料,设计出一套最符合水生态发展需求的水利工程方案。

3结束语

水生态学论文范文第5篇

1.1发展历程在欧洲,由于传统的水利工程兴建后,生物的种类和数量都明显下降,人居环境质量有所恶化。至20世纪50年代,德国正式创立了“近自然河道治理工程”,形成了河流治理的自然工程理论,随后开展的一系列包括“鲑鱼———2000计划”在内的国际研究计划[1],为生态治理提出了很多经验技术。而在1990年,日本的建设省河川总局也向全国发出了《有关推进〈多自然型河流治理〉》的通知。这些研究计划以及工程实践积累了宝贵的工程经验,使该学科有了质的飞跃。不仅恢复规模由山区的小型河流发展到了大型河流。而且恢复理念也从最初的单一的水质恢复发展到了以流域为尺度的整体生态恢复。

1.2存在的不足虽然生态水利工程学在近五十年来发展迅速,已经积累了丰富的理论知识和工程实践经验,但是该学科仍然存在不成熟的地方。主要表现为以下几点:①人类社会是发展的,而人类对环境的要求也在随之变化。并且,生态环境是人的主观感受,虽然能将其数字化,但也是模糊的。此外,由于生态工程涉及涵盖了多个学科,涉及范围广。所以,很难对河流及其工程进行客观、综合、准确地评估。②由于不同的地区有着不同的气候、生物种群以及人文环境,所以生态水利工程具有“多样性”。它的建设不像传统水利工程一样,有全国统一的规范。再加上工程经验的缺乏,所以生态水利工程的建设理论框架还需进一步完善。③工程目标不明确。河流生态被破坏,应该改善,但是究竟要改善到什么程度,目前尚没有统一的定论。而这一定论的缺失,正是生态水利工程发展及推广的最大障碍。

2从哲学角度分析生态水利工程

2.1生态水利工程与“天地人”三才哲学虽然不是工学,但却是自然科学的前身,其本身也包含了自然科学。因此从哲学的角度出发来看待生态水利工程,虽不能解决实质性的问题,却能在宏观上得到重要的指导。生态水利工程与传统工程有一个最大的区别:它自身是参与生态系统的循环的,是变化的,并且将会在环境中达到一种动态的稳定,这也就是“易”。《系辞》道:“易之为书,广大悉备,有天道焉,有地道焉,有人道焉。兼三才而两之。”而要想使生态水利工程,也应该兼得“三才”。

首先,“天道”可认为是自然运行的道理,也就是说应解决技术问题。而生态水利工程学是一个综合性学科,一个工程的建设涵盖了水利工程学、力学、水文、生物、环境、气象、人文、自然演变等多方面的知识。因此生态水利工程的发展是建立在这些学科的发展上的。所以说,生态水利工程的评估方法、设计施工以及恢复目标也应该随这些学科的发展而动态变化。而“地道”则可认为是其所属的环境,也就是说生态水利工程应与其所在地的气候、生物、环境相适宜。至于“人道”,则可认为生态水利工程应该符合当下社会对待自然的观念,而这也是水利工程与生态之间的一个主要矛盾。生态水利工程的发展,取决于一个社会的经济、文明。经济是实行生态水利工程的前提和基础,经济基础决定上层建筑。所以说,只有经济发展到一定程度的社会才能有足够的经济力量来推进生态水利工程的发展,而当生态水利工程发展到一定程度同样会促进社会经济的发展。至于文明,则是生态水利工程必不可少的生长环境。社会文明程度高了,生态水利工程才会被重视,得以发展。反之,即便有先进、成熟的生态工程也会被逐渐遗弃。

2.2生态水利工程与社会经济、文明之间的矛盾生态水利工程与社会经济、文明之间矛盾的焦点则是工程目标,因为工程的目标决定着工程的经济投入以及建成后对社会的影响,而这些影响多表现在经济和文明方面。所以一个合理的,符合当前技术、经济、文明的目标能直接影响到生态水利工程未来的顺利发展,甚至影响到它的存亡。而这也符合着黑格尔在《法哲学原理》序言中的哲学命题:“凡是合乎理性的东西都是现实的,凡是现实的东西都是合乎理性的。”当前学术界对于目标主要有着以下表述:①完全恢复(fullrestoration,Cairns,1991):“使生态系统的结构和功能完全恢复到干扰前的状态”。②修复(rehabilitation):“环境质量有一定程度的改善。”③创造(creation,NationalResearchCouncil,1992):“开发一个原来不存在的新的河流生态系统,形成新的河流地貌和河流生物群落”。④自然化(naturalization,RhoadsandHerricks,1990):“在承认人类对于水资源利用的必要性的同时,强调要保护自然环境质量,通过河流地貌及生态多样性的恢复,达到建设一个具有河流地貌多样性和生物群落多样性的动态稳定的、可以自我调节的河流系统。”

显然,这四种目标表示着四种不同的对待自然的态度,也代表着不同的历史背景。一些学者对于“完全恢复”和“创造”提出了质疑:“完全恢复”太过于强调水利工程的缺点,没有正视这些工程的防洪作用、经济效益,以及在生态上的一些正面作用;另外,对于大多数河流来说,由于资料的缺乏,要弄清河流被干扰前的状态是十分困难的。而“创造”则不符合当前的技术背景以及经济条件,也就是不得“天时”。至于“修复”和“自然化”,从哲学上来看,是“合乎理性”的,也是当前欧洲和日本在河流恢复实践上所倾向的。因为这样的目标规划,充分利用了生态系统自我设计、自我组织功能,所以只需要一些少量的、必要的人工辅助措施,而这也正好与当前社会经济和科技的发展程度相协调。比如在日本进行多自然河流治理时,最主要的工程理念就是给“生物一个生长环境”,必要时再修建人工浮岛,或种植柳树等植物。

但是,这几个目标都只注重于恢复生态系统结构和功能,却没有特别重视人这一主要因素,也就是没有完全把握“人道”。从生态水利工程的实践上看,很多工程的建设仅仅局限于生态修复,但人与工程的互动性却没有得到足够的重视。比如在日本的多自然型河流治理中,工程多着眼于将河流恢复到自然状态,却没有建设便于当地居民亲近河流的设施。也就是说,在河流生态系统中,“人”这一因素被独立出来了。人是生态水利工程的规划建设者,也是它的使用者,甚至有可能参与到这个工程所形成的生态系统中。自古以来,人类行为影响自然生态系统的例子就有很多,比如在南方水资源充足的地区,由农民开垦出了大量的水田。而这一浅水环境则使螺类,以及克氏螯虾(俗称小龙虾)大量繁殖。此外,在一些山区废弃的公路上,白天由于日照,路面温度会高于土壤温度,而这也吸引了很多冷血动物在上面晒太阳。因而,合理地考虑人类活动,让人类参与到河流生态系统中,形成一种新的、非完全自然型的生态系统才是更实际的。

水生态学论文范文第6篇

论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。

1生态工程介绍

1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

参考文献

[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社[M],1997.

[2]孙铁珩,周启星,张凯松.污水生态处理技术体系及应用[J].水资源保护,2002,3:6-9.

[3]钱文敏,陆轶峰,普红平,张斌.分散生活污水的土地处理综析[J].云南环境科学.2005,24(4):40-43.

[4]杨文涛,刘春平,文红艳.浅谈污水土地处理系统[J].土壤通报,2007,38(2):394-397.

[5]程璞,李多松,张雁秋.城市小区分散式生态污水处理[J].能源环境保护.2004,18(6):4-10.

[6]郑洁敏,牛天新,宋亮.污水生态处理技术概述[J].杭州农业科技,2008(2):26-28.

[7]黄梅,李小兵.我国生态塘污水处理工艺的研究与应用[J].企业技术开发.2004,23(12):19-21.

[8]种云霄,胡洪营,钱易.大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展[J].环境污染治理技术与设备.2003,(4):36-40.

[9]朱继红,宋碧玉,王启中,邹鹏,刘琳.新型污水生态工程处理技术[J].污染防治技术.2003,16(4):107-110.

[10]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺--蚯蚓生态滤池[J].国资源综合利用.2008,26(1):16-19.

[11]SUNTieheng,HEYaowu,OUZiqing,etal.TreatmentofDomisticWastewaterbyanUndergrouderCapillarySeepageSystem[J].EcologicalEngineering,1998,11:111-119.

水生态学论文范文第7篇

1.1生态工程

生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。

1.2生态工程原理

生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。

2主要生态工程污水处理技术

2.1污水土地处理系统

污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。

土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。

以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生态塘处理系统

生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。

2.3蚯蚓微生物滤池系统

蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。

3生态污水新型处理技术

如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。

活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。

结语

污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。

水生态学论文范文第8篇

论文摘要:群力外滩湿地是哈尔滨松花江沿线重要湿地之一,对调蓄松花江江洪水、涵养水源、候鸟与湿地多样性保护等具有重要意义,随着哈尔滨经济发展,湿地保护、恢复已刻不容缓。文中在对群力外滩湿地主要生态功能、生态环境问题进行分析评价的基础上,提出了该湿地生态保护的对策。

1引言

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地具有抵御洪水、调节气候、涵养水源、净化水体、维持生物的多样性等多种生态功能。在各种类型的生态系统中,湿地生态系统的服务价值最高。

群力外滩是哈尔滨市区唯一的自然状态湿地,经过城市不断的向外扩展以及人口的增加,并受人为因素干扰,部分已被开垦为农田,湿地机能遭到严重破坏。为了促进城市健康发展、可持续发展,对该湿地的保护、恢复工作已刻不容缓。

2国际经验比较与借鉴

2.1德国莫海姆市湿地保护

他们以“让河流做自己的事”为理念,用更自然化的手段来达到防洪、环境改善、生态修复等多重长效作用。通过重建缓冲带、增设与河道垂直的开口、鼓励小规模泛洪、控制洪水淹没范围等手段,不仅可以培育河滨生境,逐步实现河道半自然化;而且可以减低洪水累计风险,减少洪水危害。该项目由堤防后退1.3km获得2.02km2圩田,作为泛洪用地,并在圩田内开辟了3.5hm2林地,提升了滞洪空间的景观和休憩价值。

2.2安姆斯湖湿地恢复计划

美国圣保罗市的PHALEN购物中心,始建于一个填平的安姆斯湖湖区上。后来,这个购物中心被废弃,圣保罗市政府决定恢复原来的安姆斯湖,重建为湿地公园。规划彻底拆除所有的人工建筑,开辟蓄水盆地和小运河通道,并在其底部填入腐殖质丰富的淤泥层,以构造接近自然状态下的土壤结构。接下来,引入活水,在水体内外栽种多种原生的沉水、浮水、挺水和旱生植物,构筑完整的湿地生态景观。

通过以上研究,可以得出结论:世界上城市湿地规划设计也逐渐从纯粹的水景规划设计过渡到对湿地系统的设计或改造,重视湿地保护和恢复,尤其重视湿地的生态系统设计。在进行湿地的规划设计时,兼顾美学与生态,把生态学引入到传统规划中,并与其有机结合,经过科学的设计,达到重建生态系统,防灾并兼顾生态良性循环和为城市生活服务的目的。

3群力外滩生境分析

群力外滩滩地地势平坦,高程在116.00-120.00m之间,平均高程117.57m,在松33大断面处,高出20年一遇水面线(116.52m)1.05m。该滩地以耕地为主,大部分渔塘也被改为耕地。人工利用土地面积占总面积的74.31%;自然状态下的土地占总面积的25.69%。土地多为当地村民开垦种植,农田基本成片。对其所在区域的气候条件和土壤状况进行分析,包括温度、水分状况、光照、风等因素,认为该地区现状气候和土壤条件较为优越,适宜动植物的生长,为生物多样性和景观异质性提供了基本保证。

经过分析,可知:由于湿地基本条件缺乏,现状原生湿地植物遭到较为严重的破坏。现状较大面积的田地上主要是农作物,其余植被以草甸植被为主。一些撂荒地已经开始向自然植被演替,主要为田间杂草(占植被总面积的50%以上);在比较低湿的地方分布有沼泽植被,面积占5%左右。群力外滩的夏季常见鸟类中,除大量的鹭类及常见的麻雀、家燕之外,其余鸟类遇见率均较低。论文关键词:湿地;生态;景观;生境

论文摘要:群力外滩湿地是哈尔滨松花江沿线重要湿地之一,对调蓄松花江江洪水、涵养水源、候鸟与湿地多样性保护等具有重要意义,随着哈尔滨经济发展,湿地保护、恢复已刻不容缓。文中在对群力外滩湿地主要生态功能、生态环境问题进行分析评价的基础上,提出了该湿地生态保护的对策。

1引言

湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地具有抵御洪水、调节气候、涵养水源、净化水体、维持生物的多样性等多种生态功能。在各种类型的生态系统中,湿地生态系统的服务价值最高。

群力外滩是哈尔滨市区唯一的自然状态湿地,经过城市不断的向外扩展以及人口的增加,并受人为因素干扰,部分已被开垦为农田,湿地机能遭到严重破坏。为了促进城市健康发展、可持续发展,对该湿地的保护、恢复工作已刻不容缓。

2国际经验比较与借鉴

2.1德国莫海姆市湿地保护

他们以“让河流做自己的事”为理念,用更自然化的手段来达到防洪、环境改善、生态修复等多重长效作用。通过重建缓冲带、增设与河道垂直的开口、鼓励小规模泛洪、控制洪水淹没范围等手段,不仅可以培育河滨生境,逐步实现河道半自然化;而且可以减低洪水累计风险,减少洪水危害。该项目由堤防后退1.3km获得2.02km2圩田,作为泛洪用地,并在圩田内开辟了3.5hm2林地,提升了滞洪空间的景观和休憩价值。

2.2安姆斯湖湿地恢复计划

美国圣保罗市的PHALEN购物中心,始建于一个填平的安姆斯湖湖区上。后来,这个购物中心被废弃,圣保罗市政府决定恢复原来的安姆斯湖,重建为湿地公园。规划彻底拆除所有的人工建筑,开辟蓄水盆地和小运河通道,并在其底部填入腐殖质丰富的淤泥层,以构造接近自然状态下的土壤结构。接下来,引入活水,在水体内外栽种多种原生的沉水、浮水、挺水和旱生植物,构筑完整的湿地生态景观。

通过以上研究,可以得出结论:世界上城市湿地规划设计也逐渐从纯粹的水景规划设计过渡到对湿地系统的设计或改造,重视湿地保护和恢复,尤其重视湿地的生态系统设计。在进行湿地的规划设计时,兼顾美学与生态,把生态学引入到传统规划中,并与其有机结合,经过科学的设计,达到重建生态系统,防灾并兼顾生态良性循环和为城市生活服务的目的。

3群力外滩生境分析

群力外滩滩地地势平坦,高程在116.00-120.00m之间,平均高程117.57m,在松33大断面处,高出20年一遇水面线(116.52m)1.05m。该滩地以耕地为主,大部分渔塘也被改为耕地。人工利用土地面积占总面积的74.31%;自然状态下的土地占总面积的25.69%。土地多为当地村民开垦种植,农田基本成片。对其所在区域的气候条件和土壤状况进行分析,包括温度、水分状况、光照、风等因素,认为该地区现状气候和土壤条件较为优越,适宜动植物的生长,为生物多样性和景观异质性提供了基本保证。

经过分析,可知:由于湿地基本条件缺乏,现状原生湿地植物遭到较为严重的破坏。现状较大面积的田地上主要是农作物,其余植被以草甸植被为主。一些撂荒地已经开始向自然植被演替,主要为田间杂草(占植被总面积的50%以上);在比较低湿的地方分布有沼泽植被,面积占5%左右。群力外滩的夏季常见鸟类中,除大量的鹭类及常见的麻雀、家燕之外,其余鸟类遇见率均较低。4群力外滩湿地生态保护

自然生态系统具有净化能力,能够在一定程度上处理尘埃、污染和废水。考虑减少风沙侵蚀、水土流失和噪音、并减少能量的消耗。规划中需要在遵循生态规律的基础上对植被进行合理的恢复。该湿地保护和利用基于以下几方面原则:①生物多样性与主导性原则;②群落配置层次性原则;③生态系统稳定性原则;④经济合理性原则;④可持续发展的原则。其生态修复的主要方法包括:重建、改良、改进、修补、更新和再植。

4.1基质和土壤恢复

调查研究表明,群力外滩地区土壤类型以草甸土为主,由于水土流失严重,该地区的土壤基质需要恢复,运用生态学的改良、改进、更新的手法对该地区的土壤基质进行恢复,根据现状调研分析,选择若干区域土壤条件好的,进行改良,无法恢复的板结土壤通过更新的手法进行恢复,主要是从其他地方搬运一些湿地土壤来恢复该地区土壤基质。

4.2水体环境的培育

规划中重视水体、绿化的有机结合,引入活水,将部分水体加以串联,形成整体水循环,增加土壤的含水性能,保证生态的连续性,该地区生态系统融入区域生态系统之中,为水生动物提供良好的栖息环境,为植物提供良好的生长环境,河道之间、绿脉相连,形成“河畅、水清、岸绿、景美”,形成良好的景观环境品质。

4.3生物的修复和培育

野生动物微生物培育:湿地的植被必须体现生物多样性,不仅需要满足水生动物和其他野生动物,尤其是水涉禽的需求,而且必须在美学上具有吸引力。在保护现状生物和环境基础的同时,为了引进动物,在原来弃耕水田的基础上,规划了贫营养型和富营养型水池数个。在新建的水池中,为了动物的生息,使用了松木桩,留有弯岔、小岛等。除利用现有水渠外,还新建和扩建了一些水渠。栈桥和平台都选用了耐腐材料,为防止对水生生物的影响,一律不使用防腐剂。混凝土构筑物可能对周围的土壤、水、生物产生影响,一般都用木结构。

湿地植被培育:主要是湿地植物种类的植入和人为辅助的自然修复;保持植被的完整性和异质性(或称多样性)。适当构建一些地表较高、水位较低的生境,在这些新的生境中种植乔木、灌木等中生植物,以提高生物多样性;保持植被的连通性;建立树木廊道;草本植物物种源的本地优先原则:培育大面积的芦竹群落、低湿的香蒲、苔草等,并采用能自我维持的乡土植物,如野生结缕草、狗牙根等;适当地运用树木的快速构建原则;丰富仅存的山林季相景观,增加植物景观层次;根据生态规律配置湿生群落,尽量演替到稳定阶段群落的种类;尽量减少园林植物种类的应用,保持湿地的自然特性;大大增加树木的比例。因为树木是许多生物(特别是鸟类)的栖息地和隐蔽所。

湿地植被物种选择:要满足湿地以上提出的对植被功能的需求,植物物种选择和配置必须根据湿地建设的进程,即不同阶段,而有所侧重的变化。第一,种植的多样性可以抵消种植的失败。第二,多样化的植物群落可以更适应条件的变化和随机事件的发生(例如暴风、水淹等)。第三,植物群落的式样化可以支持野生物物种的多样化。根据湿地建设的进程,即不同阶段和不同功能需求,提出不同的阶段性的植物名录。例如,目前只是湿地修复阶段,即复绿阶段,除了本地现有的物种,基本都是草本植物,增加适合在本地生长的木本植物种类。随着时间推移,引鸟功能的增加,增加水生/野生动物,尤其是水涉禽的适生植物种类。随着时间推移,生态旅游的开展,增加景观植物物种。为此把各类适合群力外滩生长的工程物种分为四类,即:本土植物、复绿适生植物、对水生与野生动物具有价值的适生植物以及景观植物。

5结束语

由于湿地系统在生态上具有重要的调节作用,故生态思想成为其规划的一条主线,始终贯穿其全过程,生态学的方法成为城市湿地保护不可忽视的手段,纵观城市湿地保护与开发,都是根据恢复生态学的基本原理,对自然生态系统的修复和重建,概括起来,主要体现以下几个方面的思想内容:崇尚生态、自然,让城市湿地恢复到自然状态;将自然生态系统作为湿地复合生态系统的主要组成部分;强调人工环境和自然环境相协调。规划师进行规划设计时,应充分考虑生态方面的内容,做到美学与生态兼顾,使自然与人类生活环境有良好的结合点,使人与自然达到和谐。

参考文献

[1]汪永华.基于生态恢复的城市绿地系统规划理念探讨.

[2]王祥荣.生态与环境-城市可持续发展与生态环境调控新论.南京.东南大学出版社,2000.

[3]马世骏,王如松.社会-经济-自然复合生态系统,生态学报,1984.

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