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生态修复理论论文范文

生态修复理论论文

生态修复理论论文范文第1篇

1.1浮游动物种类的变化从2013年9月到2014年2月,在整个试验期间共观测到浮游动物42种,其中轮虫19种(属),枝角类8种(属),桡足类4种(属)(见表1)。根据表1,可以看出试验实施前(2013年9月):原生动物有6种,占30%;轮虫有10种,占50%;枝角类1种,占5%;桡足类3种,占15%。试验后期(2014年2月):原生动物有3种,占18.7%;轮虫7种,占43.7%;枝角类有5种,占31.3%;桡足类1种,占6.3%。原生动物、轮虫、桡足类种类下降,枝角类种类上升。

1.2浮游动物数量的变化试验实施后,浮游动物不但在种类上发生了变化,而且在密度和生物量上同时也发生了变化,表2是浮游动物密度及生物量的统计情况。浮游动物的密度从试验开始时的1736个/L,逐步下降到试验后期的100个/L,下降了94.2%。浮游动物的生物总量由1.75㎎/L,下降至试验后的0.418㎎/L,下降了76.1%。

1.3浮游动物各种类的生物量变化试验区内总生物量发生由大向小变化,但是浮游动物内原生动物、轮虫、枝角类、桡足类的生物量变化各有不同,图1是各种浮游动物的生物量变化曲线图。根据图1,可以看出原生动物、轮虫、桡足类的生物量在试验期间呈现下降趋势,但是变化幅度不大,但是枝角类的变化比较大,出现跳跃式波动,低时0.1mg/L,最高时达到17.2mg/L,最高时生物量占了浮游动物总量的97.3%。

2结论

通过对生态修复技术实施过程浮游动物的监测数据分析表明,生态修复技术的实施直接影响浮游动物的组成,并影响水体的水质状况。

2.1生态修复技术是水体富营养化防治的有效方法,对水质具有很好的改善作用。根据李明德提出的判断标准:生物量>1mg/L属于中营养型水体,<1mg/L属于贫营养型水体。生态修复前浮游动物生物量为1.75mg/L,大于1mg/L,属于中营养型水体;生态修复实施后水体浮游动物生物量0.418mg/L,属于貧营养型水体。也就是说,实施生态修复技术可以将水体从中营养型的水体提升至贫营养型水体。

2.2在水体修复的过程中浮游动物的优势种由轮虫类变为枝角类。在水体处在中富营养状态时由以轮虫为主,优势种为裂足轮虫;水质改善成为貧营养状态后,优势种为枝角类的象鼻溞。

生态修复理论论文范文第2篇

1.1蓄水区设计

根据河道走势,蓄水区设计应与泄洪区平行,位于河道内侧。根据河道落差建立溢流坝,溢流坝之间距离根据落差而定,一般300~500m设计一条溢流坝。蓄水区宽度则根据周边地理条件而定。当然,越宽则水面越大,景观效果也越好。

1.2建设施工

1.2.1溢流坝溢流坝根据财力状况而定,资金宽裕可选择橡皮坝,资金不宽裕则可选择混凝土坝。修建混凝土坝,要按照选定的坝址,从泄洪明渠内墙(靠蓄水区一侧)开挖深1~1.2m,宽3m的基础沟,基本垂直于泄洪明渠内墙,长度则以地形而建。用大卵石混凝土砌筑,坝高根据地势,略低于外侧坡岸,一般为2~2.5m。溢流坝可设计多种形状,坝体可选择弧形、直线型、悬崖峭壁型;坝顶则可采用乱石阵、门钉型、瀑布型等。

1.2.2控制闸阀修建溢流坝时,要同时在坝底设计安装一段联通上下蓄水区的管道,在管道上加装控制闸阀便于蓄水或放水。管道直径根据蓄水量而定,一般小型蓄水区30~50cm即可。为便于检查和管理,还要为控制闸阀修建检查井,并安装井盖。井底直径1.5m,井深略高于溢流坝高度,以防坝顶溢水进入检查井。

1.2.3蓄水底面溢流坝建好之后,即可进行底面处理。首先整平蓄水区地面,要求上坝到下坝之间的地表面基本为一个水平面,落差小于0.5m。泄洪明渠内墙外侧和蓄水区坡岸均可整理成坡面,坡度不能大于60°。然后从一个坝基开始将表面20cm土层铲起铺设防渗膜,操作时根据防渗膜的宽度一条一条铺设,每条防渗膜之间用电熔器进行粘接,两头要铺到坡度的2/3。之后将产出的20cm沙砾石覆盖于防渗膜上,一个蓄水区的防渗膜全部铺设完后,再覆盖20cm的沙土一层,摊平即可。

1.2.4引水渠在蓄水区上游就近选择附近的灌溉渠系,开通一条引水渠,可随时对蓄水区蓄水。引水渠进水口要求加装过滤网,以便将水中杂物滤除。

1.2.5溢水处理蓄水区需要经常进行补水,造成部分水资源溢流。因此需要在蓄水区下游建设溢水疏导设施,将溢水及时导入下游灌溉渠系,形成水资源的重复利用。

2植被修复

进行河道治理建设,势必对河道内原有植被造成破坏,按照城市绿化的办法对泄洪区和蓄水区进行全方位绿化,是对河道生态系统植被修复的有效手段。

2.1绿化带堆垫绿化带一般为两条,一条在景观蓄水区至河岸堤坝之间,另一条则在泄洪区以外。河岸顶部一般高于河床3m左右。在建设时,将泄洪明渠和溢流坝基础开挖出的沙砾石土和河床多余沙砾石土作为绿化带的垫层,在其上再堆垫至少1.5m厚的农耕土以利植被生长,这样既节省了土方量,又能保证植物根系的正常生长。绿化带基本为平面,与水面连接部分为坡面,坡面角度保持45°左右。泄洪区以外的一条绿化带基本没有坡面,绿化平面略低于泄洪明渠墙体。在绿化带堆垫时,对原先河道生长的一些长势好的乡土树种尽可能保留,增强景观效应。

2.2灌溉设施灌溉一般采用喷灌,应就近选择井位或接通自来水。

2.2.1材料选择主管要求直径规格90~120mm,支管直径规格50mm,立管直径规格20mm,根据地形和喷洒半径均匀布设立管并配套喷头,注意不留死角。材料可选择PE管材,也可选择PVC管材,现大多选择使用PE管。喷头一般选择半径8~10m地埋式喷头或地上旋转式喷头。如地被植物低于30cm(草坪草),采用地埋式喷头较好,如地被植物高于30cm,应采用地上旋转式喷头。对于坡面地段则采用微型喷头,否则,容易造成土层冲刷。

2.2.2管沟开挖根据设计好的管道布置图进行放线,主管开挖深度要深于当地冬季土壤冻层深度,一般为1.2~1.5m,宽度一般50~60cm,主要便于安装操作。主管要依据绿化带的地势情况,要求两端大于20~30cm的高差,在相对较低的一端修建一座渗水井,待冬灌后将主管内的余水及时排入渗水井,以防冻裂主管;支管深度要求40~60cm,连接主管一端深度要大于另一端,便于支管余水回流到主管,以防冬季冻裂。

2.2.3安装调试管沟按要求挖好后即可进行安装。安装时先安装主管。如果是PE管,要用配套的热熔器将两头烧热及时套接;如果是PVC管,必须用PVC专用粘胶将公母两头分内外均匀涂抹粘胶,放置好内环后两端同时抬平进行套接。注意接口保持干净,不能粘土。主管粘接的同时要根据支管的位置及时连接三通,待主管接完后再连接支管和立管,最后安装喷头。安装全部完成后进行打压试水,发现问题重接、再试,直到完全没问题再进行管沟回填。

2.3沉降灌水设施安装完后即可对绿化带进行沉降,沉降时首先用人工加埂,将绿化带加成40~60m2的小块,然后用塑料软管接通水源逐块放水沉降,3~4d后即可进行平整。

2.4绿化

2.4.1平面绿化绿化带平整前将腐熟的农家肥掺入长效复合肥,按每667m2施入3~5m3并深翻,平整时基本保持水平或略向水面倾斜。绿化设计一般采用“地被+乔木+灌木”模式。绿化施工时基本遵循“先栽树后种草”和“先乔木后灌木”的原则,根据地形首先将确定的乔木按树种打点栽植,打点时一般是1个树种1个群落,或7、8株1群或10几株1群。打点时要求自然摆布,不要规则整齐,体现出自然美的特性。株距根据树种树冠大小而定。群落与群落之间要求有一段空隙,留出地被植物的景观空间和生长空间;灌木要依据不同树种和花色进行点缀,既可丛植,也可孤植,要做到与乔木树种疏密相间、相得益彰;地被主要采用草坪草(三叶草)绿化覆盖模式,也可采用“草坪+造型”模式。草坪草(三叶草)绿化覆盖模式适用于乔灌木栽植数量较多,体现“古朴自然幽深”的古典流派绿化效果。“草坪+造型”模式适用于乔灌木栽植数量相对较少,体现“干净利落整洁”的现代流派绿化效果。“造型”一般采用红叶小檗、金叶女贞、水蜡等彩叶灌木搭配成几何图形,形成具有欣赏性和艺术性的植物景观造型。草坪草(三叶草)种植前将乔灌木树坑以外空地精细整平,然后用草坪专用撒播器撒种,草种撒播均匀后用无纺布覆盖,或者用细黄沙进行覆盖,厚度3mm左右,然后进行喷灌,每天喷2~3次,保持土壤湿度,7~10d即可发芽。

2.4.2坡面绿化坡面绿化以地被植物为主,宜采取播种绿化、成品覆盖绿化和扦插绿化3种方式。

2.4.2.1播种绿化对于坡度较为平缓的地段,宜采用人工直接撒播种子的方法。草种可选择草坪草、红豆草、紫花苜蓿等多年生草本植物。对于种子较大的红豆草、苜蓿种子,宜采用条播,株行距30cm×40cm,播种后及时用黄沙覆盖。对于种子较小的草坪草则直接撒播,播后用无纺布覆盖。播种覆盖后及时进行微喷。微喷要根据天气情况而定,气温高蒸发量大,则要勤喷、气温低则可少喷,要经常保持土层表面湿润,不能造成地表径流。这样7~10d种子陆续发芽。

2.4.2.2成品覆盖绿化对于较陡峭的坡面可利用野草坪资源或废弃草坪资源拼接覆盖绿化。首先整平坡面,将草坪裁成边长30cm、厚10cm的方块,沿坡脚开始向上一层一层将草块铺平,不留缝隙。草块随铺随洒水拍实,与坡面土壤充分粘接,一次成坪,然后正常喷水养护。

2.4.2.3扦插绿化为增强景观效应,可利用胭脂红景天、卧颈景天等彩叶景天扦插图案造型。扦插时可根据设计的图形,将景天剪成10cm左右的插穗,按10cm×10cm的株行距用小铲将插穗埋入土中,入土深度要求达插穗的1/2~2/3;也可用松塔景天、八宝景天等株型较大的景天按30cm×30cm的株行距扦插绿化,绿化效果也很好。扦插后及时喷水,要求勤喷、多喷,但不能造成地表径流。

2.4.3墙体绿化为增强绿化景观效果,对泄洪设施墙体采用立体绿化模式进行绿化。沿泄洪明渠两道墙体外侧栽植五叶地锦、山荞麦等攀援植物,生长的枝条沿两道墙体内测向下垂钓,形成2道绿墙,对于单调呆板的泄洪明渠起到极好的装饰作用。

生态修复理论论文范文第3篇

文瀛湖古称“文莺湖”,是黄土高原少见的天然湖泊,占地6.7km2,距离大同古城约5km,自古便是文人骚客寻求大自然给予心灵寄托的所在,在现今的规划中则是大同市未来城市可持续发展的重要动力。大同市过去重工业为主的发展模式,为这个城市带来了不好的名声——它是2007年世界银行报告中世界二十大污染城市之一。文瀛湖公园的建设正面挑战了这个环境问题。文瀛湖全新的湖岸景观,将成为御东新区开发的核心,以及新城区投资建设的触媒。大同的城市乌托邦花园将被重新诠释与塑造,不仅这个过去受当地人们喜爱的名胜地景会再次受到欢迎,其也将为御东新区吸引新的投资与地产项目(图1)。大同市在城市再造的推动中,选择文瀛湖作为服务于御东新区乃至于大同市最重要的城市公园之魂,与当年的纽约中央公园似乎有异曲同工之处。中央公园在建立之后,成功地为曼哈顿打造出一块都市中的净土,也由于它所给予城市的环境与生态价值,带动提升了周边居住区的价值。至此,纽约人在平时,不用半日时光,即可在市中心享受到没有外界扰动,如乌托邦般的生活与风景。由往即今,我们如何面对同样发生在大同的挑战?文瀛湖是大同市过去的乌托邦花园,但在工业开发与城市化的影响下,水资源快速消失。文瀛湖在21世纪初期已经干涸,更严重的是,其周边的生态体系也随之近乎消逝,过去的乌托邦花园已不复存在。然而与纽约中央公园不同的是,文瀛湖是过去远离于城市的乌托邦花园,而随着工业发展与城市扩张,日渐衰退的文瀛湖将与城市比邻而居,我们应如何诠释这个城市乌托邦花园?

2设计策略

大同与邻近地区,在7—9世纪这段时间面临小冰河期,气候温润潮湿,造就了大同的文化鼎盛时期。然而随着气候条件改变,生态环境也逐渐改变,大同逐步转变为极端干燥的地区,仅有少数地方仍保留湿地形态的生态体系,如大同浑源县的神溪湿地,大同城南的十里河湿地与御河的文瀛湖等。在20世纪70年代,为了保证文瀛湖的水量,这个天然湖泊的周边修筑了一圈堤坝。但短短数十年的时间,在快速的城市化与工业化的需求下,超抽地下水的情况让文瀛湖的水资源在21世纪初已然殆尽;更严重的是,文瀛湖与其周边的生态体系近乎消失(图2)。调黄河水补注太行山北水系的计划解决了第一个难题。在有水源的状况下,文瀛湖生态系统的修复有了保证。经过基地周边的调研与过去文史资料的比照,以及现在气候水文条件的研究,我们在植栽的选择上,尽可能创造出与大同现在景观相容的林地、浅滩、洼地等生态体系。湖区景观的大环境以不同层次的地形与植栽为基底,在设计上另外侧重了水、展厅、边缘、延伸、保护等几个策略(图3)。

2.1水文瀛湖的堤坝较周边原地形高了1~3m,而周边的市政道路又较原地形要高上1~3m,形成了一个堤坝同路高、当中有洼地的情形。在当地条件有限与规划中需要土方就地平衡的情况下,地形的设计受到相当大的限制。如何解决在湖滨公园中活动,却看不到湖水的困境,便成了设计中的一个主要议题。我们的做法是将洼地转化为大小不同的景观池和雨水花园,解决了数个问题。1)景观池与雨水花园可调节雨水排洪,并形成蓄水池,增加蓄水容量(图4)。由黄河调节导入的水利网络,固定排放进入文瀛湖及周边水体,维持水质健康。2)增加的水体也扩大了水禽活动的范围,有助于生态体系稳定。3)原本阻挡视觉的堤坝,在这样的做法下变成让人行走在湖中的堤路,视觉上湖面变得更为广阔,也增加了在湖滨行走的多样性与趣味性。

2.2展厅这一系列的景观池、雨水花园和周边的绿地,除了雨洪管理的功能外,也形成了雕塑花园的展厅(图5)。在规划之初我们就已经定位,将临近主入口广场与城市道路连接的各个节点,作为雕塑公园的区域。在植栽的布局上,也布置出展厅的概念。艺术家受邀在此进行艺术创作,将湖岸边人的活动节点转化为大同市与众不同的焦点。城市家具与景观小品的陈列方式也让民众尽可能有机会亲近艺术,与雕塑品对话(图6)。

2.3边缘由一系列的广场、滨水步道(图7)与双层游廊(图8)所组成的“边缘”是城市与湖(和自然)之间的缓冲地带。双层游廊,以当代动感的设计造型呈现,与地形和水景相互交错,切换着观湖的视野,时而包被,时而开阔。

2.4延伸由湖岸边延伸出来的,是一系列的亲水木平台、上岛的桥与大眺台(图10)。这一系列设计为人们提供了贴近自然的机会(图11),以及观看自然的最佳地点。大眺台顺着主入口的地形,金属三角的工业造型向堤岸外出挑近30m,直达离水面12m高的地方(图12)。城市与自然交接的概念在这个点上挑到了极限,视野直接面对着对岸的绿意盎然与水鸟生态;向南北眺望是天连水,往回望则是城市的天际线,为游客提供了独一无二的空间体验。

2.5保护东侧湖岸中有一个面积超过10hm2的“鸟岛”。文瀛湖过去一直是西伯利亚候鸟南北迁移时的一个重要栖息地。这个岛完全是为鸟的栖息而建造,除了定期维护以外,一般时间人类不能上岛,完全将这个区域留给鸟类栖息(图13)。鸟岛周边则是一系列的浅水区与滩地,增加水禽的活动面。整个区域也与南北侧文瀛湖以外的绿色廊道连接,形成一个南北连贯的生态走廊,直达北界的马铺山森林公园,及南缘的御河南十里河湿地。这也界定了大同市在未来发展上的东侧边缘,缓冲了城市在这个方向的扩张。

3结语

生态修复理论论文范文第4篇

在项目区北京6条小型河流或河段中,2条为独立河流,3条为较大河流的河源部分,1条为怀河的下游一小段;项目区河沟道总长103.7km,位于7条小流域内,其中北京6条小流域均属于北部山区地表水源涵养区。项目区基本情况见表1。

二、项目生态监测及评价

《欧盟水框架指令》第八条制定了地表水、地下水和保护区的监测要求。对于地表水,明确了河流、湖泊、过渡性水域和沿海水域等各种水体生态状况分级的质量要素和分级标准。指令要求对河流的生物、水文地貌和物理化学等三大质量要素实施监测,其中生物要素包括植物、底栖无脊椎动物和鱼类;水文地貌要素包括水文状况、河流的连续性及形态情况;物理化学要素包括水体氧化状况、营养状态等。本项目借鉴欧盟水框架指令的监测体系,确定示范区生物、水文地貌和物理化学三大要素的监测方法,见表2。对7个示范小流域河沟道,分要素布设了监测网点,开展2010—2013年的长期定点监测。本项目实行分要素评价,植被的评价采用植物物种数量、优势种、入侵种和生物多样性等综合指标。底栖动物对水体的清洁程度具有很强的指示性,评价指标采用底栖动物数量、组成和多样性等。植物和底栖动物多样性均采用香农多样性指数(Shannon-Wiener)来表征。借鉴德国的7级分类体系,从北京山区实际情况出发,以反映人类活动干扰的不同程度为主要分级原则,以人类大规模活动以前的生态状况为主要参照系,对北京山区建立了5级分类体系,具体分级标准见表3。

三、项目生态修复目标

制定了防洪、水质、生态和休闲娱乐等多个河道生态修复目标。在防洪目标的实现上,与国内多采用防洪坝等工程防护的做法不同,主要采用扩大防洪空间的做法,足够的防洪空间是保证防洪安全的根本措施。与国内大部分河道治理项目将绿化及水面作为生态目标不同,本项目生态目标主要包括河道水文地貌等级、河道纵横向的连续性和河道自然的生境条件。

四、河流生态修复做法

河流生态修复的技术要素主要为足够的防洪空间、河流水文地貌、河流纵向连续性和横向连通性、生境和生物多样性等方面。①在生态修复的做法上体现“顺应自然”的理念,按照复制自然的方法进行生态修复,这是河流生态修复的根本原则。②河流空间是实现防洪安全及河流生态的基本要素;防护标准不达标时,应扩大河流的行洪空间,尽量不采用防护坝的形式;考虑山区河(沟)道两侧山坡雨水径流排入河道的问题,河流堤顶高程不应该高于外侧地面高程。③河流要宜宽则宽、宜弯则弯,纵向上连续,横向上连通;河堤应该蜿蜒自然,避免直线化、直墙或人工痕迹很强的岸坡形式;在河流子槽、坡脚等水流湍急的部位采用石块或堆石防护,不应采用浆砌石的防护方式。④给河流空间,容许水流对河道的冲淤变化。⑤根据河流空间,尽可能恢复河道环境条件的多样性,如急流、缓流、深潭和浅滩等,提高并恢复动植物生存环境,因为每种生物都有特定需要的环境条件,环境条件的多样性为生物多样性创造条件。⑥在河道的生态修复中,修复措施均应使用自然的修复材料,如自然石和植被等,避免使用浆砌石、砖等人工材料;因为在自然的河道中只有自然材料,没有浆砌石、砖块等人工材料。在植物措施配置上,重点是水土条件的修复,尽量引导植被的自然恢复,要给植物自然恢复留有时间;河道周边地带应保持自然,形成自然的植物过滤带。

五、项目生态修复主要措施

在对示范区进行调查监测及限制性因素分析的基础上,开展示范区河道生态修复可行性研究,进行生态修复措施配置,开展生态修复工程建设等。生态修复措施主要包括防洪空间拓展、垃圾清除、违章建筑物拆除、纵向连续性修复、横向连通性修复、水文地貌修复、生态护坡和绿化等,同时还进行了岸边道路硬化建设、打造了休憩平台和布设了汀步等。①防洪空间拓展及生态修复。浆砌石河堤拆除,河滩农耕地退耕还水,河堤后移码石防护,河流水文地貌重塑及休憩设施等。延庆上水沟塘坝段修复前后对比,见图1。②纵向连续性修复。昌平花果山修复前后对比,见图2。③横向连续性修复。延庆上水沟修复前后对比,见图3。④水文地貌修复。怀柔北宅水文地貌修复前后对比,见图4。⑤生态护坡。怀柔北宅修复前后对比。

六、项目生态效益

生态修复理论论文范文第5篇

1.1生态资源现状

博斯腾湖物种丰富,其中浮游植物共计7门113属,以蓝藻、硅藻、绿藻为优势物种[1];水生维管束植物九种属,沉水植物八种属,主要包括芦苇、香蒲、水葱、白睡莲等。动物资源则主要包括浮游动物、底栖动物、鸟类及鱼类。鸟类约34种,以候鸟为主;鱼类有32种,主要包括鲢鱼、鲤鱼、河鲈等。底栖动物目前比较贫乏,共计7种属,其中寡毛类2种,水生昆虫2种,软体动物3种。浮游动物总计147种属,其中原始动物64种属,轮虫64种属,枝角类动物18种属,桡足类1种属。

1.2现阶段主要问题

1.2.1水位下降、水域面积减小自20世纪全国范围内的农业生产建设的发展,各地均出现地表水、地下水位下降问题,同样博斯腾湖也发生了这种情况,随着南疆地区经济建设的发展,城市、农村年用水量逐年增加,加之气候变暖,天然河川径流减少,博斯腾湖水位逐年下降。据实测1959年博斯腾湖水位1048.34m,而到了1988年湖区常年平均水位1045.21m,到了1995年由于博斯腾湖附近灌区的大规模发展,导致河道地表水过流截留,同时灌区的排水汇入博斯腾湖,但总水量仍在减少,水面面积不足1959年的60%。湖水水位的下降也导致了湖区湿地生态环境的退化。

1.2.2湖区水体富营养化加剧随着城市污水的汇入、田间灌排水回流,大量有机污染物随着天然径流进入博斯腾湖,据初步估算,自1990年以来博斯腾湖每年约有8.37×106m3的工业废水以各种形式排入博斯腾湖,灌溉也使田间化肥随田间排水进入湖泊,湖区总氮和高锰酸盐指数偏高。截止2010年监测结果表明,湖水高锰酸盐指数为4.68mg/L,总氮为680mg/m3,总磷为11.2mg/m3,导致湖水富营养化显著。

1.2.3生态环境恶化据调查博斯腾湖附近芦苇湿地面积在20世纪60年代约550km2下降到90年代的300km2,局部水域芦苇湿地退化面积达到80%,同时四类芦苇面积明显增加而一、二、三类有所减少,湿地生物总量减少近70%。而在格森湖、达吾逊克热等地,部分湖面已经消失,四周苇区大部分退化为和草场,生态环境日趋恶化。

2生态修复措施

从目前国内外陆续开展的生态治河工作取得的经验可知,恢复河道生态系统最好的办法就是控制污染源、实施沿河封育,适当实施人工生态修复技术。

2.1人工湿地修复人工湿地通常在洼地上用壤土和砂砾料混合填筑,并种植一些具有经济性、抗水性、生长周期长的水生植物(如芦苇、香蒲等),形成具有自然生态系统物理性、化学性和生物性的复合区域,主要用于河道污水治理、净化河道中的藻类等有机质、降低湖区水体富营养化等。经近年博湖湿地生态建设工作的不断深入,现在已经具有人工湿地46km2,配合博湖原有湿地,形成了一道天然的防护屏障,为博湖的生态环境建设做出了巨大贡献。

2.2滨湖湿地建设滨湖湿地是联系博湖湖区与陆生系统的过渡区和缓冲带,水生态系统的安全与滨湖湿地密切相关。今年来,开都河汇入博湖入口附近,相继修建了三处滨河湿地,总面积达23.6hm2,通过湿地内的芦苇、香蒲等水生植物对污水的截留、沉淀、吸收以及生物反应,大大降低了入河污水的含氮、磷以及其他有机物的含量,对博湖上游工业污水的流入起到一定的改善作用。

2.3水生植物修复水生植物是博湖水生态系统平衡的重要组成部分,加大水生植物的生境修复对保持水体健康非常重要。水生植物种类以及数量的恢复,既能保证植物的生理代谢功能吸收水中大量的氮磷等超标营养物质,同时植物通过光合作用向水中释放阳离子,维持水生动物的生存环境稳定。近年来,博湖内水生凤眼莲、菱角、茭白、睡莲等数量明显增加,对湖区水生动物提供良好的栖息地和繁衍环境,水生动植物种类以及数量均有恢复。随着人们对水生态环境研究的深入和对水景观环境的需求,通过加强污水治理、环境修复、封育保护等有效措施,博湖水体环境各项指标都有明显改善。

3结语

生态修复理论论文范文第6篇

1.1国内外对于采煤塌陷区进行的研究与实践英国和美国矿业与环境委员会将采煤沉陷洼地开发为草地、林地、农场、娱乐场所、野生动物栖息地;德国科隆市西郊在采煤沉陷的人工地形上造成既有沼泽也有林地的环境,目前已经聚集了野生水鸟和动物。山东省济宁市坚持科学发展、因地制宜的原则,转变过去以复垦为主的治理观念,确立矿区塌陷地治理的总体科学思路,编制了《济宁市矿区采煤塌陷地治理专项规划》、《关于加快采煤塌陷地治理的意见》等一系列规范性文件,实行了塌陷地治理项目管理制度,建立了塌陷项目申报、论证、审批、验收、奖励、归档等一整套科学管理机制,使得全市采煤塌陷地治理逐步走上了科学化、规范化、制度化的治理轨道。由此可见,采煤塌陷地的生态恢复不仅是生态环境治理的技术问题,更重要的是通过塌陷地的复垦和再利用调整城市产业结构,促进煤炭企业转型,激活当地滞缓的经济,提高人民生活品质。

1.2生态农业与景观的结合利用自然的田园农业生态景观等环境资源,引用科学技术加以引导发展,形成一系列的从农业景观、乡村景观等的景观效益,到乡村文化、休闲观光、农家乐体验等的社会、经济链条,带动塌陷矿区的整体发展。而环境生态绿化是随着现代环境意识运动的发展而注入景观规划设计的现代内容,它主要是从人类的生理感受要求出发,根据自然界生物学原理,利用阳光、气候、动植物、土壤、水体等自然和人工材料,研究如何创造令人舒适的良好的物理环境。

1.3特殊的产业景观效益采煤塌陷地作为一种采矿迹地有着矿区特有的景观内容,包括排土场、矸石地、废弃的工业厂区等。同时,大大小小多块沉陷地,加之当地的水热条件,因此形成了大面积的积水区。而对于这些积水区,可以从水资源利用的角度,对其进行改造发展。

2蕲县镇白陈村概况

2.1自然条件宿州市蕲县镇属于暖温带落叶阔叶林带,土质系沙土、黑土、青白土。现有林木多为人工营造的次生林。主要为桃、苹果、泡桐、杨树等人工栽植的夏绿林,和小麦、玉米、高粱、大豆、山芋、棉花、油菜、花生等栽培作物,以及当地的乡土植物。蕲县镇为历史上黄泛区的淤积平原,区内地势平坦,河网密布,沟渠纵横。处于温带季风气候区,年平均降水量在800mm以上。地下水储量除消耗于潜水蒸发和农田灌溉外,其余仍储存在地下。受冬夏季风强弱影响,降水年际变化较大,容易造成旱涝等自然灾害。

2.2社会经济状况蕲县镇白陈村位于安徽省宿州市埇桥区南部,与市区距离较近,四周均有村镇围绕,是安徽省最好的优质煤产地,目前有蕲南煤矿和蕲东煤矿两大煤矿区。蕲县镇白陈村是一个耕地面积大,水资源丰富的农业耕作区。土地利用类型主要有农业用地、交通用地、水域等。

2.3塌陷矿区现状成因蕲县煤矿采用地下开采方式,采用分段空场法和房柱法回采嗣后填充的采矿方法,只确保了顶板不发生大规模的岩移和崩塌,但这造成了该地区地表大面塌陷、下沉。

3塌陷矿区带来的系列问题

3.1影响当地居民的生产生活该地区煤矿地下采矿结束时,原煤层不存在,造成了地表塌陷,破坏了地表土壤和地表植被,使得农地塌陷影响农作物的生长,直接影响当地农民的收入,人地矛盾凸显。而且地表塌陷影响当地居民的住房安全情况,破坏建筑物、居民住房以及部分基础设施,同时也对矿区周边的环境造成了极大的破坏。

3.2塌陷地积水,出现洼涝由于该地区夏季雨水较多,冬季积雪融化,加之塌陷地地表下沉使得塌陷地的海拔地形低于周边地区,因此极易形成洼涝的情况,这也造成了该地区夏春季时出现夏汛与冬汛,农民的农产品与住房受到损害,直接影响到人们的家庭经济收入等,给当地的居民生产生活带来了极大的不便。

3.3煤矿开采带来的地表问题煤矿开采后,产生各种地表问题,水土流失,土壤有机质含量大量流失,导致土壤硬化。煤矿开采活动扰动了地表、破坏农田植被和耕地,减少了区域内农作物覆盖率,自然植被数量减少。区域内具有水土保持功能的植被如地表草地塌陷后,地面破裂,即使没有被雨水冲刷,表土仍被破坏,对土壤的理化性质有不利影响,直接影响到地表植物的栽培与生长。

3.4煤矿开采对水环境的影响煤矿目前所有外排水(主要是坑内涌水)均采取了相应的处理措施。其中矿坑涌水经沉淀处理后排出,生活污水采用地埋式一体化污水处理装置处理后外排,很大程度上降低了污染物的排放量。但塌陷水域内依然存在有机物含量多,耗氧量大,有机物污染状况较严重的状况。

4白陈村塌陷区修复规划

矿区生态修复是指对采矿引起退化的矿区生态系统,通过重整地形和表土,采取植被和其他适宜的土地利用方式,恢复其生态平衡的过程。在白陈村塌陷矿区修复规划,结合景观与生态的理念策略,结合当地的自然条件与社会经济状况,满足农地复垦的同时力求最大程度改善当地环境状况,促进生态、社会、经济效益同发展。

4.1从当地实际情况出发实现景观转变在进行白陈村的塌陷矿区修复规划的过程中,不能仅仅局限于这一地块的规划,而应将其放在与全镇、全市的整体影响中进行思考。若将塌陷地定位于为城市提供一片净土,将水产养殖与景观开发相结合的水塘,林草植被保护与园林景观林地相结合的发展模式,整治塌陷区与积水区,并将农林景观纳入生态规划,增加该地区的景观多样性与生物多样性,可实现白陈村塌陷矿区的景观转变与生态改善。

4.2水产养殖与景观开发相结合白陈村独特的水热以及地形条件使得该地区有着相当面积的洼涝地区和积水区,而对于这种情况,当地有些农户已经就近实行河塘养殖,种植莲藕、鱼或水产品及水禽等。在此基础上,当地有关部门可以进一步组织当地居民进行水域景观规划,以整块的水域为面,以在水域周边设置的游步道为线,中间穿插各色景观小品或当地特色景点等,建立水景观赏区,形成独特的乡村水域景观风貌,使市民能够与大自然亲密接触,不仅可以发挥其经济效益、还可以更好地提高环境效益。

4.3林草植被保护与园林景观林地相结合的发展模式矿区景观生态规划设计的理想目标是建立一个协调、稳定、效益好的景观生态系统。理想景观生态系统的建立,首先是其功能的完善和协调,景观生态系统的基本功能包括环境服务、生物生产及文化支持功能三类,景观生态规划就是要保证这三大功能的实现。白陈村的原生林地,可以根据因地制宜适地适树的规划原则形成规模、高效的防护林地种植,在保护该地区生态环境的同时,发展经济林及农业经济,弥补塌陷矿区景观绿化风貌不足的缺陷。白陈村对于塌陷地的处理办法,绝大部分是当地有关部门或农民自发进行复垦,主要以种植小麦等农作物为主,也有少部分人工栽植的夏绿林。因此在对原生林地保留的基础上可以进行植物景观规划设计,以本地乡土树种为基调,配合景观小品和观赏树的点缀,使其成为一个个具有观赏价值的游园;将各个原生林地又连接成绿化带甚至于绿化面,增加其生态景观效益。同时可以在林地周边配合规划建设观光采摘农园、农家乐、休闲农庄、渔业设施等,开发现代服务产业场所,改变当地经济结构单一的发展模式,促进当地经济发展。

5小结

生态修复理论论文范文第7篇

(1)对河道生态建设认识不足。近年来,各级水利部门在河道整治中坚持生态优先的原则虽然已得到足够重视,但在实际河道整治中缺乏相应的措施,主要还是以截污纳管、疏浚、护岸改建等为主,人们还未从过去只重视防洪排涝的河道建设转向有丰富景观环境、地域文化特色的河道生态建设上来,对河道生态修复建设的重要性认识不足,相关技术研究与应用未取得新进展。(2)对河道生态建设理解片面。河道生态修复建设是近几年才发展起来的河道治理的新理念,是一个系统工程,集合了水利工程学、生态学、景观生态学、生物学等多学科理论基础上的科学治水理念,不能简单地理解为通过岸边多种绿化,水中多种水生植物,河道里多养水生动物、微生物就可以达到水生态系统修复了,纯粹从景观美学的角度出发,没有全面考虑河道的基本情况及其功能定位。(3)对生态河道的管理措施不到位。通过仔细调研各设计单位设计的河道生态整治方案及河道景观设计方案,发现在所有方案中都提及整治中要坚持生态优先的原则,即要通过修复河道的水生态系统来提高水体的自净能力,但在具体实施上缺乏详细的可操作性实施方案。另外,在以往的河道整治中对垂钓考虑不足,市民随意垂钓,存在践踏绿化、随地丢垃圾现象;有的植物景观效果好,但是养护难度较大;有的水生植物容易疯长,增加了收割难度;有的浮水植物容易积聚漂浮垃圾,增加了河道保洁难度。

2城市河道生态修复建设的探索

2.1河道生态修复实例徐汇区西上澳塘,河道总长度1975m,北接蒲汇塘,南连漕河泾港,整体河道呈直线型,河道宽度13~17m,从河道水质监测指标来看,属于地表V类水,河道水体富营养化,两岸绿化单一,品相不佳。2008年在西上澳塘开展了河道生态修复课题研究,通过采取人工增氧、光电反应、生物膜、水生植物、底泥生物氧化等河道生态修复技术,考察它们对河道水体的治理效果。图1为西上澳塘生态修复工程示意图。

2.2河道生态修复技术

2.2.1人工增氧技术(1)技术简介。人工增氧是城市河道生态修复的重要措施,通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。(2)技术效果。西上澳塘布置了3处喷泉、2台提升增氧机和2台微孔曝气器等三种充氧设备。通过2008~2010年水质监测分析,溶解氧平均值基本维持在2mg/L以上,最高达10mg/L左右,为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。

2.2.2复合生态滤床技术(1)技术简介。复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。由于其建设和运行费用低,能耗少,维护方便,而且具有一定的景观作用等优点,越来越引起人们的重视。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。(2)技术效果。西上澳塘布置了复合生态滤床5套,依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,复合生态滤床对CODcr去除率10%~17%,SS去除率12.5%~30%。由于河道水位的影响及滤床上植物的生长有一定周期,滤床功能尚未充分发挥作用,对氨氮、总磷去除效果不是很明显,详见表1。

2.2.3光电反应技术(1)技术简介。光电反应器是结合光催化强氧化微絮凝工艺,利用光催化反应处理污水的设备,由紫外灯、石英套管、变压器、钛网等组成。该反应器不用添加任何化学药剂,具有结构紧凑,占地面积小,能耗少,运行费用低、处理量大的特点,能够杀灭细菌和藻类,改变水体中有机污染物的分子特性,使得有机污染物变得更加容易分解,且无二次污染。(2)技术效果。西上澳塘设置了光电反应装置5套,依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,光电反应器对CODcr去除率10%左右;在叶绿素a浓度较高时(但未超65ug/L),去除效果明显,去除率达61.8%,对于富营养化水体的除藻有较好的效果,详见表2。

2.2.4生物膜净化技术(1)技术简介。生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物附着在填料或载体上繁殖。由于填料具有很大的比表面积,不需借助任何外加的机械设施便可在水中不断摆动和波动,多余的生物量会自然脱落更新表面。其使用合成纤维制成,可以抗污水和化学物的侵蚀,能防止由于微生物膜的生长而引起的填料断裂和粘结,可以保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。水体与载体接触时,其中的有机污染物、藻类、氮磷等营养物被微生物吸附、分解氧化,使河道水体得到净化。适用于各种类型的污水处理厂、河道、湖泊、生物反应器。(2)技术效果。西上澳塘布设生物膜2处各3组,依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,生物膜对氨氮、总磷有一定的去除率;CODcr去除率达17.8%,BOD5去除率达27.6%,详见表3。

2.2.5水生植物修复技术(1)技术简介。水生植物修复技术不仅是城市河道生态修复的标志,也是一种有效的生态修复技术。通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。另外,水生植物通过光合作用和呼吸作用会影响水体的pH值,当pH值增大到一定数值时,氨氮会以气体的形式从水中逸出,从而促进氮的去除。(2)技术效果。西上澳塘种植水生植物浮床6处共计800m2,依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,从监测数据平均值分析,对氨氮、总磷去除率达3.0%,对化学需氧量去除不明显,详见表4。

2.2.6底泥生物氧化技术(1)技术简介。城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,通过物理化学和生物作用进行迁移和转化影响水体,是河道黑臭和富营养化的重要原因。底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方,利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化,通过硝化和反硝化原理,河道中形成强烈的硝化环境,底泥中形成强烈的反硝化环境,通过相互耦合,除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物,同时在河道泥水界面形成一层棕色氧化层。底泥好氧层一方面分解底泥厌氧层渗出的有机质和其它污染物,一方面分解来自河道污染物、浮游动植物残体,提高河道自净能力。(2)技术效果。依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,从监测数据平均值分析,对氨氮去除率达35.1%、总磷去除率达36.9%,去除效果较好,而对化学需氧量去除率为7%,效果不明显,详见表5。

2.2.7生物多样性调控技术(1)技术简介。生物多样性是建立生态系统很重要的一项技术,通过人工调控受损水体环境生物群落结构和数量来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等,来控制藻类的过量生长,提高水体透明度,完善和恢复生态平衡。(2)技术效果。依据2008~2010年西上澳塘水质监测数据,该河道水体中藻类和原生动物种类也均有所增加,从数量而言,从原先的103提升至108,初步说明经过生态修复,水体生多样性有所提升和改善。另外,河道中各种鱼类较多,垂钓者增多,这也说明西上澳塘在生物多样性方面已有较大提高。

3城市河道生态修复建设的体会

(1)专项研究,探索河道生态修复模式。通过借鉴现有的水生态修复理论,2008年徐汇区河道管理部门会同专业单位开展了“感潮河网地区水生态修复技术应用”课题研究,先后在西上澳塘、三友河进行试点,采取恢复重建河道生物多样性,设置人工湿地,利用水生植物浮岛、微生物挂膜等不同生态修复技术的组合应用,从而促进河道水体生态平衡系统的建立,提高河道水体的自净能力,积累了一定河道水质修复经验,编制了“河道水生态治理管理手册”,为后续区域河道生态治理提供了指导和依据,探索建立了河道生态修复的基本管理模式。(2)积极实践,提高成果的转化和应用。河道生态修复建设在我国是一个比较新的研究领域,还没有十分完善的理论,因此,河道管理部门要加强与科研单位的合作,在需要整治的河道上因地制宜开展河道生态修复的研究与示范。如目前徐汇区正在开展的“徐汇区河道污染底泥清除技术运用课题研究”,采用改良的设备及新型吸泥脱水相结合的工艺在漕河泾港进行试验,探索在非断流情况下河道污染底泥清除的应用成效,探索科技成果在应用中的深化提高,寻求改善河道水质的新思路[5]。(3)因地制宜,推进河道生态修复建设。河流生态修复建设工程要遵循因地制宜的原则,依据河道的护岸和绿化现状,综合考虑植物对本地环境的适应性、净化功能、养护成本和观赏价值等,在水生景观植物的选择上应突出水质净化功能。这样既可以与河道周边环境相协调,又可以有效降低投资和成本。同时,在建设中应充分考虑沿河居民亲水、享水、乐水的愿望,合理设置亲水平台、休闲椅、垂钓点,布置宣传警示标牌,开展文明志愿服务活动,更好地让河道服务于社会、服务于民。(4)加大投入,引入河道生态修复新技术。做好河道生态修复建设是一件“功在当代,利在千秋”的工作。近几年在河道生态修复工作中,徐汇区引入了喷泉装置、太阳能曝气、水生植物浮床等生态修复技术,达到了既改善河道水质,又美化河道景观的效果。今后,各级财政要加大投入力度,大力推进生态修复建设,积极引入河道生态修复建设的新技术、新方法,在科研立项、资金投入等方面为河道生态修复建设创造良好的环境。

4结语

生态修复理论论文范文第8篇

随着农村经济的发展,畜禽养殖业不断壮大,污染也随之增大。重庆市畜禽粪尿总排放量为7421.5万t,有机质产生量810.5万t,其中COD和BOD分别为188.0万t和137.2万t,氮、磷排放量分别为46.3万t、24.8万t,且呈逐年上升趋势。其中粪便污染占53%,由于畜禽粪便的淋溶性极强,加上规模化养殖场80%的粪尿未经处理直接排放,遭遇雨水冲刷,畜禽粪便量的15%~30%会进入水体,携带高浓度的有机物、氮、磷等污染物,造成水库高锰酸盐指数、总氮、总磷等指数超标,致使水体无法达到Ⅲ类水质标准。

2生态修复措施

2010年以来全市实施水生态修复工程项目109个,在水资源涵养和生态修复方面起到了较好的作用。饮用水源地水生态修复包括工程措施、植被措施和微生物措施三大类。

2.1工程措施一般来说,工程措施无法彻底改善被污染的水质,而是对水质进行预处理,直接将污废水截排出至饮用水库外,或采用隔离措施阻止人类活动对水质的进一步污染,主要包括物理隔离网、截渗排污沟、土地渗滤系统、格栅井沉淀池。工程措施布设较好的水库主要有梁平团结水库、江津红旗水库、城口羊耳坝水库等。物理隔离网与传统的封山育林隔离网类似,采用铁丝网、围墙等物理措施进行强制隔离,避免人类进入水体周边影响水域生态环境,适用于人类活动比较集中、对水环境干扰较强而又难于管理的区域。由于隔离网景观效果差,又易遭损坏,因此该种措施常作为临时措施,并逐步被带刺植物篱所取代。截渗排污沟通过修建排污沟渠将污废水进行拦截,并通过其填料和少量植物对污水进行短暂渗滤,最后排出饮用水源地之外。由于其主要功能是拦截上游坡面污水、改变污水排放位置、辅助处理水量污水,适用于污染源高程较大、污水较少的水源地。土地渗滤系统将污废水引至渗滤田,采用土壤透水性良好的特性,使其进入地下水,并依靠土壤生物系统的净化技能对水质进行净化,逐步补充地下水再回用。该项措施要求较大的土层厚度、透水性和土壤生物处理能力。格栅井沉淀池指修建拦截沉淀污染物的装置对污废水进行预处理,通常与其它措施配合使用,一般不单独实施。

2.2植被措施植被措施通过建立适生、稳定的植物生态系统,对水体周边的生态环境进行改善和保护,被认为是最经济、有效的水生态修复措施之一,尤其是对轻、中度污染的水库效果更佳。通过近年来的调研与筛选,适合重庆市饮用水源水库的植物种类达100余种,植被措施从陆坡至水域横向布设包括陆生植物带、自然湿地、水域植物带。陆生植物主要指陆地水源涵养林和库岸植物带。水源涵养林是将乔灌木布置在水源地附近上游山坡或地块;库岸植物带将乔灌草组合布设在水库沿岸常年洪水位以上区域,形成沿岸植被带。陆生植物通过充分发挥植被“绿色水库”之特性,隔离人类活动、拦截垃圾、涵养水源、保持水土、改善水文状况、促进区域水分良性循环、改善景观,从而对水生态进行修复。乔木可选择水杉、杨柳、马尾松、圆柏等,灌木可选择云南黄素馨、黄荆、构骨等,草本可选择香根草、扁竹根、麦冬等。该种措施的代表工程有铜梁桥亭水库、壁山的同心水库、云阳县小溪沟和渝北战斗水库等。自然湿地是在水面附近较平坦的消落区栽种植物,利用“植物———土壤———水体”系统的综合作用,对污染物起到物理阻滞作用、吸收水体和沉积物的营养盐,从而达到对污染源的层层梯级拦截、净化。该种措施的代表工程有合川新农水库、梁平大沟水库等。水域植物带适用于污染相对严重的饮用水源水库,指正常蓄水位区内栽植各种水生植物。其中浅水缓坡区域栽植挺水、沉水和浮水植物,通过水生植物对污染物进行吸附,达到改善水质的目的;对水体较深的陡坡坝体附近,由于岸坡以石块为主,无植物生长需要的土壤,采用生态浮床或沉床,利用植物根系的吸收作用富集污染元素,通过收获植物体搬离水体,对水体进行净化。该措施的代表工程有梁平红卫水库、丰都高灌水库、大足区的新胜水库等。

2.3微生物措施微生物措施适用于污染非常严重的饮用水源水库,利用曝气曝氧生物处理、厌氧发酵生物处理、生态基等装置快速降解水体中的有机质,从而改善水质。曝气曝氧生物处理通过对污水进行长时间的曝气曝氧,使微生物和氧气充分接触,增加好氧微生物的降解能力,产生污泥沉淀,降低污染物浓度;与曝气处理相反,厌氧发酵生物处理通过创造与空气隔绝的条件下,利用厌氧微生物将污水中的大分子有机物降解为低分子化合物,转化为气体释放出来,达到降低污染物浓度的目的;生态基指水体表面培育出微生物生长的温床,利用其巨大的比表面积,吸附水生生物进行聚集,放大生物降解作用,利用微生物对有机物进行吸附,形成良好的生态系统。微生物措施的代表工程主要有巫溪新花水库、垫江龙凤水库和潼南敬家沟水库等。

3结语

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