濕地生態系統保護與修復范文
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篇1
關鍵詞:濕地保護;濕地生態恢復;技術
濕地與森林、海洋并稱為全球三大生態系統。具有保持水源、凈化水質、蓄洪防旱、調節氣候和維護生物多樣性等重要生態功能。健康的濕地生態系統,是國家生態安全體系的重要組成部分和經濟社會可持續發展的重要基礎。保護濕地以及濕地生態的恢復,對于維護生態平衡,改善生態狀況,實現人與自然和諧,促進經濟社會可持續發展,具有十分重要的意義。
一、濕地保護技術
由于濕地處于水陸交互作用的區域,生物種類十分豐富,僅占地球表面面積6%的濕地。卻為世界20%的生物提供了生境,特別是為瀕危珍稀鳥類提供了生息繁殖的基地,成為眾多珍稀瀕危水禽完成生命周期的必經之地。一個系統的面積越大。該系統內物種的多樣性和系統的穩定性越有保證。因此,增加濕地的面積是有效恢復濕地生態系統平穩的基礎。嚴禁圍地造田,對濕地周圍影響和破壞濕地生存環境的農田要退耕還濕,恢復濕地生境。增加濕地面積。濕地入水量減少是造成濕地萎縮不可忽視的原因,水文條件成為濕地健康發展的制約因素,需要通過相關水利工程加以改善,增加湖泊的深度和廣度以擴大湖容;增加魚的產量。增強調蓄功能;積極進行各濕地引水通道建設,以獲得高質量的補充水源:加強水利工程設施的建設和維護,加固堤防,搞好上游的水土保持工作,減少泥沙淤積:恢復泛濫平原的結構和功能以利于蓄納洪水,提供野生動物棲息地。
二、濕地生態恢復技術
濕地恢復是指通過生態技術或生態工程對退化或消失的濕地進行修復或重建。再現干擾前的結構和功能。以及相關的物理、化學和生物學特性,使其發揮應有的作用。根據濕地的構成和生態系統特征,濕地的生態恢復技術可概括為以下3個部分:一是濕地生境恢復技術。濕地生境恢復的目標是通過采取各類技術措施,提高生境的異質性和穩定性。濕地生境恢復包括濕地基底恢復、濕地水狀況恢復和濕地土壤恢復等。濕地的基底恢復是通過采取工程措施,維護基底的穩定性,穩定濕地面積,并對濕地的地形、地貌進行改造。二是濕地生物恢復(修復)技術。主要包括物種選育和培植技術、物種引入技術、物種保護技術、種群動態調控技術、種群行為控制技術、群落結構優化配置與組建技術、群落演替控制與恢復技術等。三是生態系統結構與功能恢復技術。主要包括生態系統總體設計技術、生態系統構建與集成技術等。濕地生態恢復技術的研究既是濕地生態恢復研究中的重點,又是難點。
退化濕地生態系統恢復,在很大程度上。需要依靠各級政府和相關部門重視。切實加強對濕地保護管理工作的組織領導,強化濕地污染源的綜合整治與管理,通過部門間的聯合,加大執法力度。要嚴格控制濕地氮、磷肥及農藥的施用量,控制畜禽養殖場廢水對濕地的污染影響,大型畜禽養殖場廢水要嚴格按有關污染物排放標準達標排放,有條件的地區應推廣養殖廢水土地處理。
植物是人工濕地生態工程中最主要的生物凈化材料,它能直接吸收利用污水中的營養物質,對水質的凈化有一定作用。在選擇凈化植物時既要考慮地帶性、地域性種類,還要選擇經濟價值高、用途廣以及與濕地園林化建設相結合的種類,盡可能的做到一項投入多處收益。
三、濕地重點攻關技術
要加強濕地保護,恢復濕地功能,制定出濕地保護規劃。運用環境學、生態學等多學科理論和“3S”等先進技術,在查清濕地資源的基礎上,建立濕地資源信息數據管理系統和濕地監測系統,及時跟蹤和掌握濕地變化動態,開展濕地分布和演變規律、濕地生態系統結構和功能、退化濕地的恢復和重建、濕地水旱災害、污染等方面的研究,為濕地的科學管理和保護、利用提供科學依據。重點攻關的技術有以下幾方面:
1.濕地退化機理與生態恢復機制。借鑒國外成功經驗,建立一套適合我國國情的濕地生態恢復研究方法和技術。加強濕地生態系統結構、功能及生態系統內在的生態學過程與相互作用機制研究。濕地生態系統生產力、恢復力、演替規律、可持續性研究,濕地的環境功能及人類活動對濕地資源與環境的影響研究,不同干擾條件下濕地生態系統的受損過程及其響應機制研究,濕地生態系統退化的景觀診斷及其評價指標體系研究,濕地生態系統退化過程的動態監測、模擬及預報研究等。
篇2
【關鍵詞】生態修復;港口工程;應用
1975年,美國召開“受損生態系統修復”國際會議,專門討論了受損生態系統的修復與重建等諸多重要生態問題。自此開始,學術界將生態系統的修復提上生態學的研究日程,并逐漸成為生態學研究領域的一個分支[1]。近年來,生態系統的修復與重建方面的研究已經將林地、草原等多種系統納入研究范疇。20世紀50~70年代,美國、加拿大等國在生態修復與重建技術的研究領域開始向海岸帶擴展。在美國路易斯安娜薩賓自然保護區和德克薩斯海岸帶地區,利用“梯狀濕地技術”(marsh terracing technique),在淺海區域修建緩坡狀濕地,即可以減弱海浪沖擊、促使泥沙沉積、保護海灘,同時也可以為其他生物提供棲息地[2]。我國在近海海域生態修復和重建的研究和實踐集中于對海域現狀的生態調查以及對歷史數據的評價,在生境修復和重建技術的研究尚處于起步階段[3-5]。鮮見相關的系統報道。
1 生態修復工程介紹
東疆港區位于天津港港區陸域的東北部,北臨永定新河口南治導線,東臨渤海灣海域。系淺海灘涂人工造陸形成的半島式港區,其中在人工沙灘中選取部分岸線,建設東疆生態修復示范區工程。沙灘修復是當前防護海岸與海灘侵蝕最自然而簡單有效的保護手段[5]。人工沙灘作為軟護岸措施被認為回歸自然且有效的海岸防護措施。防波堤工程作業將作業段內的底棲生物完全破壞。采取生態修復技術,可將海洋生態的負面影響降至最低。
2 增殖放流方法和過程
2.1 選擇先鋒物種
根據生態系統的結構理論、生物群落演替理論、生態適宜性原理、生態位理論、生物多樣性原理和自我設計與人為設計等生態修復原理,選擇本地常見、生長迅速且對于生態系統意義重要的幾個物種作為先鋒物種[6]。選擇了毛蚶、菲律賓蛤仔、縊蟶、青蛤等常見底棲生物。
2.2 重建生態系統
人工沙灘基本上屬于無生命區。在該沙灘處底播菲律賓簾蛤500kg,平均個體大小2.38g/個;毛蚶300kg,平均個體大小0.61g/個。人工沙灘外側由于圍海造陸疏浚工程的實施幾乎成為無生命區。增殖適合沙灘生活的底棲貝類,底播菲律賓簾蛤500kg,平均個體大小2.38g/個;毛蚶700kg,平均個體大小0.61g/個;底播青蛤150kg,平均個體大小1.25 g/個;縊蟶75kg,平均個體大小1.04g/個。
3 修復效果分析
表1 2011年4月8日采樣站位表
3.1 修復前生態環境調查
2011年4月8日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品,每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘布設1個站點。采樣結果表明,東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶僅采集到1個雙齒圍沙蠶(Perinereis aibuhitensis)和1個沙雞子(Phyllophrous ordinatus),沒有任何底棲生物。
3.2 修復后生態狀況調查
2011年8月14日在東疆灣半圓形防波堤外側潮間帶布設3個站位采集底棲生物樣品,每個采樣點采集4個樣方;防波堤內人工沙灘采集一個樣點。調查共獲得底棲生物標本7種,其中,門1種,軟體動物3種,節肢動物3種。調查區域底棲動物各類群密度、生物量及不同站位的分布見表3~5。調查區域底棲生物總平均密度為84 ind./m2,變動范圍在0~120 ind./m2;總平均生物量為279.49g/m2,變動范圍在0~127.35 g/m2。
根據《近岸海域環境監測技術規范》(HJ 442-2008)中提供的生物多樣性指數評價標準,本次調查大多數測站底棲生物的多樣性指數、豐度值和均勻度很低,優勢度高,表明調查海域底棲生物群落處于非健康環境。底棲動物的Shannon-weaver生物多樣性指數平均為1.50,與2011年4月份增殖放流之前相比,已初步建立起新的生態系統。
表2 2011年8月14日底棲動物群落特征參數統計表
4 結論
天津港港口海域因為人類活動頻繁,海洋生態系統脆弱。天津港東疆港區人工沙灘將人工岸線修復成沙灘海岸,輔以增殖放流方式,可明顯的回復生態環境。通過投放青蛤、縊蟶、菲律賓蛤仔和毛蚶等先鋒物種,使得東疆灣示范區的大型底棲動物生境得以修復,生物量增加了103.1%;重建了防波堤周圍的巖石質海岸生態系統-牡蠣-藤壺生態系統、人工沙灘菲律賓簾蛤-四角蛤蜊-毛蚶生態系統和防波堤外潮間帶灘涂青蛤-縊蟶-四角蛤蜊-毛蚶生態系統,區域環境狀況開始得到改善。
【參考文獻】
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(上接第68頁)[4]崔麗娟,張曼胤,張巖,趙欣勝,王義飛,李偉,李勝男.濕地恢復研究現狀及前瞻[J].世界林業研究,2011(02).
篇3
關鍵詞:紅樹林;修復;濕地生態系統
中圖分類號:S721 文獻標識碼:A 文章編號:16749944(2010)10005604
1 引言
廣東省1984年在深圳福田建立第1個省級紅樹林自然保護區,1988 年晉升為國家級保護區,1993年加入我國人與生物圈保護區網絡,1995年與香港米埔紅樹林保護區被列入“拉姆薩爾”國際重要濕地名錄[1]。福田紅樹林保護區是世界上唯一位于城市中心區的紅樹林濕地[2],每年有10萬只以上長途遷徙的候鳥在深圳灣停歇,是國際上生物多樣性和濕地生態保護的重要對象[3~4]。福田紅樹林濕地,具有極為豐富的生物多樣性,是天然物種基因庫,為許多珍稀瀕危物種尤其是以水鳥和候鳥為主的鳥類提供棲息地,是東半球國際候鳥遷徙通道上重要的“中轉站”和“歇腳點”。紅樹林生態系統具有很強的生態功能,可以有效地防風消浪和防汛護堤,還可以凈化空氣和凈化污水,對城市的綠化美化也具有積極的作用,是城市的“天然綠肺”。
近年來,隨著紅樹林周邊的大規模開發建設,保護區內生態系統受城市建設的影響,外來樹種對保護區內鄉土樹種已構成生物入侵,造成保護區內陸生植被樹種單一,生物多樣性減少,抵抗外界侵襲的能力減弱。為了消除深圳市生態阻隔,改善保護區緩沖區和實驗區植被覆蓋狀況,擬通過植被修復工程清除大量外來入侵樹種、恢復本地鄉土樹種,豐富植被類型。在尊重自然保護區核心區、緩沖區和實驗區的大格局前提下,以“海陸交錯帶的生態修復”為主題,構建紅樹林――水體(含水生植被)――紅樹林――半紅樹――陸生植被――隔離植被帶格局。
2 工程概況
深圳福田鳳塘河口紅樹林修復工程位于福田紅樹林鳥類自然保護區的實驗區及緩沖區,見圖1。該工程是對保護區內鳳塘河干流明渠段的河道護坡、避風塘堤岸進行整治,破除現狀河流護岸堅硬光滑的表面,使河流呈現原生態面貌,工程保留原有河道平均潮水位1.0m下的護坡結構,對該高程以上部分予以整治。結合地形以相適應的放坡坡比(1∶3~1∶8)采用竹篾護面和中空防浪塊護坡等形式。
紅樹林修復范圍分為陸地生態修復區、紅樹林修復區,進行喬木、灌木、地被的種植和修復。種植前先對基地進行處理,清除表層建筑垃圾后培土,以魚塘基圍的堤岸、鳳塘河干流及支流河道的河堤等為骨架,從內岸到外灘因地制宜的補種陸生植物、紅樹半紅樹植物、水生植物等,形成喬木、灌木、草本植物、水生植被的空間布局。工程共分4個標段(圖1)。
圖1 深圳福田鳳塘河口紅樹林修復工程范圍
2.1 工程影響識別
2.1.1 河道護坡及避風塘改造工程環境影響識別
施工階段需要降低鳳塘河明渠段護岸標高;護岸標高降低后在河道的硬化斷面以上種植植物;對保護區內的基圍魚塘進行改造,構建紅樹林――水生植被――紅樹――半紅樹――陸生植被――隔離植被帶的濕地環境。這些活動在實施過程中會導致鳳塘河河口――深圳灣生境的暫時損失。地表植被的清除將產生地標,對保護區自然景觀產生一定的影響。項目施工期挖掘機等機械設備產生的噪聲對周邊的聲環境、鳥類產生一定的影響。
2.1.2 植被修復工程環境影響識別
植被修復工程對保護區內原有部分植物進行砍伐和移植,在合適的區域再進行補種和修復,引起保護區內生物量的變化。工程的施工直接改善了陸生生物和水生生物生長、棲息和繁殖的環境,有利于促進陸生生物和水生生物的生長和繁殖,同時也有利于促進紅樹林生態系統的恢復和完善。運營期景觀以“回歸自然,再現自然” 的自然生態為主,植被修復人對保護區景觀的影響是有利的。
2.2 工程影響區生態現狀
福田自然保護區面積約8.57km2,是由紅樹林、基圍魚塘洼地、陸地林地和外海灘涂等幾部分組成。
2.2.1 植被現狀
福田保護區的紅樹林基本呈帶狀分布,群落外貌簡單,呈綠色,為灌木或小喬木林,林冠較整齊,一般高4m,最高地段達6m。區內共有真紅樹植物4科5屬5種,半紅樹植物6科6屬7種[5]。本次工程主要覆蓋陸生植被及半紅樹林區。
2.2.2 鳥類分布現狀
按照福田紅樹林濕地生態環境類型和鳥類的組成,可將該地區鳥類生態類群分為“紅樹林沿海水面鳥類群”、“紅樹林沿海灘涂鳥類群”、“基圍魚塘灌叢鳥類群”和“喬灌樹林草地農田鳥類群”[6],其特性及分布情況見下表1。
2.2.3 主要環境問題
目前,紅樹林保護區內本地鄉土樹種受外來入侵樹種的影響,結構和群落較為簡單、生物多樣性減少、抵抗病蟲害的能力減弱。濱海濕地的水質和生態環境受到破壞引起鳥類物種和數量減少,隨之帶來的病蟲害導致成片的紅樹林作物枯死,瀕危紅樹林受到生存威脅。
3 工程對生態影響評價
3.1 施工期生態影響評價
3.1.1 對鳥類的影響
施工工程及人為活動將對在基圍魚塘中覓食的鳥類產生較強的干擾。從對各種鳥類覓食行為的研究結果表明,干擾半徑一般在35m~100m左右,此范圍內鳥類由于躲避干擾將無法正常覓食,減少在受影響區域的覓食時間,使鳥類被迫將其覓食活動轉移至其它地區。英國野生動物保護組織研究顯示,交通工具發出的噪聲,已經嚴重影響了許多生活在這樣環境中的鳥類:有的鳥類鳴叫聲變得單調,對于某些鳥類而言,鳴叫聲是它們找尋配偶的主要方式,噪聲對其影響是災難性的,直接影響鳥類繁殖。若選擇有動力的施工機械,且在鳥類繁殖期進行施工噪聲將對繁殖期的鳥類產生直接影響。
大部分鳥類都具有季節性繁殖的特性,光照被認為是鳥類季節性繁殖最重要的同步信號。鳥類或者一年一季繁殖,或者一年兩季繁殖,其余時間處于休產狀態。對于休產期的鳥類,其一般會選擇刺激性光照(即非自然光)少的生境進行棲息,以消除光鈍化狀態,恢復光敏感性,為下一個季節順利繁殖做好準備。而棲息于深圳灣周邊地區的大部分候鳥,均處于休產期。若選擇在夜間施工,其光照可能使鳥類受到過多額外的非自然光照,從而對其繁殖造成影響。
3.1.2 對生境的影響
工程施工階段需要降低鳳塘河明渠段護岸標高;護岸標高降低后在河道的硬化斷面以上種植植物;工程施工臨時占地、人員活動等過程中減少了鳥類可利用的覓食場所,工程施工造成鳳塘河河口――深圳灣生境的暫時損失將從以下幾方面影響岸鳥包括減少鳥類可利用的覓食場所;去除鳥類喜愛的被捕食種類(通過生境損失);覓食區域中鳥類密度增加,相互干擾,減少食物攝入量;減少可利用的覓食時間(當發生潮間帶地區損失時)。考慮到工程對河口灣地區生境損失有限,因此,在采取嚴格的生態環境保護措施的前提下,該影響程度是有限的。
3.1.3 施工期的時間選擇對生物多樣性的影響
表2 為福田紅樹林保護區鳥類遷徙、繁殖集群時間表,可見,若工期選擇在10月至次年4月,受工程影響的鳥類主要為冬候鳥等遷徙集群;若工期選擇在3~6月,受影響的鳥類主要為鷺科鳥類。植被修復的最佳時間是在3~5月。
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表2 福田紅樹林保護區鳥類遷徙集群、繁殖集群時間
時間種類
遷徙10月至次年4月野鴨類、鷗類、風頭等冬候鳥
繁殖2~3月為集聚筑巢期,首先是夜鷺定位后,白鷺、大白鷺、牛背鷺、池鷺跟隨而來,數量逐漸增多;4~5月產卵孵化期,此時巢區比較平靜;5~6月為育雛期,親鳥來往次數頻繁,后期巢區鳥類密度明顯增高,常發生爭斗現象;7~8月為離散期,幼鳥在親鳥的帶領下向巢區外周擴散,在巢區附近(數百米內)形成由許多小鷺鳥群組成的臨時擴散區。此時巢區鳥類密度下降。8月下旬鷺鳥繁殖集群,包括巢區和擴散區完全消失。白鷺、夜鷺、大白鷺、牛背鷺和池鷺等
鷺科鳥類繁殖期和數量高峰期為每年3~6月,此時期是決定鷺科鳥類數量和群落興衰的關鍵時期
3.2 運營期生態影響評價
3.2.1 生物量變化
生物量是森林第一性生產力的基礎,也是評價森林生態系統結構和功能的重要數量指標。工程將在鳳塘河口附近構建紅樹林――水體(含水生植被)――紅樹林――半紅樹――陸生植被――隔離植被帶大格局,各植被分布區見圖3。其中紅樹植物半紅樹植物種植在鳳塘河明渠段兩側魚塘邊坡、部分基圍魚塘堤岸上,陸生植物分布于鳳塘河口東西兩側的陸地,水生植被種植魚塘基圍內。工程實施后,原有的裸地將被紅樹半紅樹植物所覆蓋,因此該工程將增加系統的生物量,具體數值見表3所示。
工程施工階段,種植前場地清雜共66167m2,該部分單位面積生物量取灌木與草本地被的平均值,為192.21g/m2。項目生物量的變化結果見表4。
3.2.2 對生境多樣性的影響
運營期對基圍魚塘的管理轉變為生態養護,減少了人類活動的干擾,有利于改善基圍魚塘的生境多樣性;同時通過對河道護坡和避風塘堤岸的改造,恢復河道自然生境,有利于促進生境多樣性的恢復。
3.2.3 對生物多樣性的影響
(1)促進保護區內樹種恢復。項目實施后,清除了部分外來入侵物種,有利于生物多樣性的保護。工程植被修復所選用的樹種,基本為本地鄉土樹種,在保證成活率的情況下,工程的實施有利于增加保護區內樹種的豐度和密度,營造植被的不同空間結構,為鳥類提供繁殖棲息提供有利條件。
(2)對陸生生物的影響。根據1997至1998調查周期的資料,福田紅樹林現有的47種陸鳥中,食蟲性(兼食蟲)和食鼠的鳥類有41種,占總種數的87.2%。由于該生態系統中其它動物(兩棲、爬行、哺乳類)稀少,因此多數陸鳥處在該生態系統營養級的較高層次,對較低營養級位的物種生物量起到重要的調節作用。項目實施后,陸地喬灌林地和基圍灌草叢面積并沒有發生顯著變化,但通過植被恢復,增加了植被覆蓋率,增加了陸地喬灌林地和基圍灌草叢單位面積上對鳥類的承載力。
(3)促進生態系統完整性。紅樹林濕地生態系統的生態模型見圖3。
圖3 福田紅樹林濕地生態系統的生態模型
模型中關鍵的生物組分包括浮游植物、蘆葦、紅樹林、無脊椎動物、魚類和鳥類。紅樹林的鳥類是該生態系統的最高營養位級,鳥類特別是水鳥在濕地生態系統的能量流動和維持生態系統的穩定性方面起著舉足輕重的作用。
紅樹林保護區內紅樹林、鳥類、底棲動物、藻類和昆蟲等主要生物群物種比較豐富,這些生物共同組成該濕地生態系統中的食物鏈。
工程實施后保護區內物種日益豐富,促進自然保護區紅樹植物、底棲動物、兩棲和爬行動物、哺乳動物及鳥類的生長,保護生物多樣性,增強生態系統的物質循環和能量流動,因此較大地促進了深圳灣紅樹林生態系統的完整性和復雜性。
4 生態防護措施
4.1 紅樹林造林技術及撫育管理
4.1.1 適時種植
秋茄以每年4月下旬至6月上旬為最佳種植時間,木欖以5月上旬至6月中旬為最好的種植時間。至于桐花樹、海欖雌等樹種,由于是先育苗后種植,時間充足,一般裝袋(營養袋)時間以8~9月為宜,11月份苗長至10cm左右再進行種植。
4.1.2 適當密植
多年的種植試驗表明,從個體生長大小來看,秋茄和桐花樹的種植以1.0m×1.0m或0.5m×0.5m左右1株為宜,但防浪效益差,成活率低,因此開始進行紅樹植物種植時,密度要適當增大,株行距以0.3m×0.3m或0.2m×0.2m為宜,這種密度種植防浪效益好,成活率高。
4.1.3 撫育管理
造林后必須加強撫育管理,才能達到預期目的。在撫育管理過程中,主要做到:嚴格控制下海人員和船只進入造林地段,防止人為破壞;定期清撈漂浮雜物,以免覆蓋胚芽或粘附葉片,影響葉片光合作用,從而影響幼苗生長;定期進行補苗,以利成林,種植后還需要進行1次至2次補苗。
4.2 生態影響的防護
(1)為了保護本地生物多樣性,建立及恢復濕地系統,在物種引進中應首先考慮鄉土本地種,若確需引入外來物種時,須分析物種之間的相互作用,進行引進種的利益與風險評估,建立嚴格的科學監管體制及全面的檢疫體系。
(2)由于鳥類在夜間對光照敏感,項目禁止在夜間施工。
4.3 生態影響的消減
(1)為消減施工隊伍對周圍生態的影響,應標明施工活動區,嚴令禁止到非施工區域活動。
(2)應強調整個生態景觀設計,重視生態環境的協調性,禁止采用影響鳥類遷移的警戒顏色(如紅色、紫色和粉紅色等)。
(3)盡量分區分期施工,逐步進行。
4.4 施工期的選擇
避開候鳥遷徙高峰期、兼顧植被修復期,工期可安排在4月~10月,但必須采取嚴格的水土保持措施以及施工噪聲控制措施,同時結合保護區內鳥類日常監測工作,如發現異常情況,應立即停止施工。
5 結語
紅樹林修復工程實施后能促進自然保護區紅樹植物、底棲動物、兩棲和爬行動物、哺乳動物及鳥類的生長,保護生物多樣性,增強濕地生態系統的物質循環和能量流動,因此較大地促進了深圳灣紅樹林生態系統的完整性和復雜性。該工程施工期將對鳥類的覓食、繁殖產生影響,為避開候鳥遷徙高峰期、同時兼顧植被修復期,建議工期安排在4月~10月,且必須采取嚴格的水土保持措施以及施工噪聲控制措施,同時結合保護區內鳥類日常監測工作。
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The Ecological Impact Assessment of Futian Mangrove Restoration Project
in Shenzhen Fengtang Estuary
Zhuang Yixuan1,2,Liang Mei2
(1.Chongqin Institute of Environmental Protection and Engneering Design,Co.
Ltd,Chongqing 40000,China; 2.The Environmental Engineering Technology Co.,
Ltd.Of Shenzhen-Hong Kong Institution,Shenzhen Guangdong 518057,China)
Abstract:The Futian mangrove restoration project in Shenzhen Fengtang Estuary is an ecological protective project.Its ecological effect and the ecological influence degree which might arise in the implementation process are the key to decide whether the project is feasible or not.This paper,respectively from construction period and operation period,evaluates the impact on the changes of biomass,biodiversity,birds migrate and breeding and also on the whole wetland in the Futian mangrove nature reserve.Meanwhile,it puts forward measures for ecological protection and mitigation.
篇4
(貴州師范大學生命科學學院,貴州 貴陽550001)
[摘要]在城市生態系統中城市濕地地位十分重要。在高速城市化的背景下,城市濕地的改造必要且迫切。綜合國內外城市濕地改造理論,認為城市濕地的改造應當尊重其自身特點,結合每個城市濕地的水文氣候、地質生物、人文政治等客觀條件。在科學的理論指導下長期有序地進行改造是未來城市濕地發展的必由之路。
[
關鍵詞 ]城市濕地;生態系統;濕地改造;改造理論
[作者簡介]劉 超,碩士研究生,E-mail:276469607@qq.com
[收稿日期] 2015-04-23
0引言
濕地是介于水域和陸地之間的過渡生態形式,兼具二者的功能特征,具有生態多價值性。城市濕地更是城市生態系統中的重要組成部分,具有不可替代的生態功能,是陸地生態系統中最佳的利用方式[糾。城市濕地不僅是各類生物的重要棲息地,還是人類居住環境的重要調節體。具有包括直接使用價值、間接使用價值、選擇價值、遺產價值和存在價值等多種價值。其表現形式包括河流、湖泊、池塘、農田、水庫、沼澤及濱海等。
1城市濕地特點
城市濕地十分脆弱,自我修復能力較差。人為破壞是導致其不斷惡化的主要原因,許多人為干擾對其的破壞是不可逆的,因此對城市濕地進行有計劃、有步驟地改造是必要且迫切的。城市濕地不同于森林、海洋等生態系統,具有自身特點,尤其是與人類密切的共生關系,決定了對其修復改造理論不同于其他生態系統。
1.1跨度大
天然城市的選擇標準之一是其周邊有相對穩定的水源,如河流、湖泊及沼澤等。歐洲的許多水體,如萊茵河、多瑙河,流經多個國家;我國的長江、黃河及雅魯藏布江等流經省份眾多,單一省份或地區的治理往往達不到預期效果。
1.2改造周期長
許多城市濕地范圍大,被破壞原因多,被破壞程度不同,對其改造必然是個相對漫長的過程。如韓國光州城市濕地的綜合改造項目自2004年開始,中期目標至2009年,長期目標至2014年;美國佛羅里達州南部森林濕地的修復改造則用了3年多才完成預期目標。
1.3破壞原因多樣
城市濕地的破壞包括天然退化和人為干擾,其中人為因素為主要干擾因素。
1.3.1水體
1)水體富營養化 城市濕地水體富營養化原因多樣,主要為工業廢水、生活污水與周邊農業肥料的排放滲入,導致包括大量藻類爆發式生長、水體水質和透明度降低、其他水生生物數量降低并伴有惡臭等現象。
2)重金屬等有毒物質污染 主要污染來源為工廠污水的不達標排放,能在較短時間內對靜態水域產生毀滅性破壞。
1.3.2土壤
1)人工圍填 從單純的農業圍填到多向的商業圍填是城市濕地圍填的發展趨勢,隨著我國城市化進程的加速,這種趨勢更加明顯。
2)工業、農業污染各類污染物的任意排放和化學物質的過量使用,導致土壤酸堿度改變,地下水污染,植物、動物和微生物數量減少。
3)堤岸固化,切割生態環境 類似河岸固化,更為顯著的是水庫大壩的建設對生態環境的切割阻截。這類人工構筑物直接或間接地阻斷了物種間的交流,尤其對水域中具有洄游特性生物的影響最為直接顯著。同時城市濕地上各類構筑物對城市濕地不同程度地切割,導致區域內濕地完整度降低、生態環境破碎嚴重,移除這些不必要的構筑物,對生態環境的恢復有重要意義。
1.3.3生物
1)過度采捕 濕地蘊藏著大量資源,過度采捕極易打破濕地的生態平衡。
2)物種單一化。
3)生物入侵城市濕地屬于城市開放空間,人口遷入與遷出的同時引起了眾多外來生物的交流,這其中就包含許多具有入侵性的生物。例如市民飼養各類新奇寵物的遺棄和走失,就是導致城市濕地生物入侵的重要原因之一。
2行政干預
2.1統籌規劃與法律制定
2.1.1統籌規劃
由于濕地覆蓋相對較廣,通常其跨度內包括多個城市甚至省份、國家,因此濕地改造需要政府宏觀層面的統籌規劃;政府相關部門應根據各個濕地具體情況,從國土規劃、城市總體規劃高度,結合政治、文化、經濟及生態的綜合要求,在整體層面對濕地的保護改造進行合理設計。大規模的濕地恢復通常聯合行動,以應對當地生態系統退化。而生態系統退化的問題常常發生在下游區域,因此,整合一個國家、地區或邊界范圍的各種不同恢復方案的恢復規劃應受到廣泛的關注。在歐洲,這樣的規劃包括了萊茵河行動規劃、多瑙河綠色走廊規劃、不同國家的生物多樣性行動計劃、歐洲人對生活河流的設想等。
2.1.2法律制定
相對于修復改造效果,更重要的是建立起城市濕地可持續利用的協調機制。相關法律的制定則是從行政角度對其進一步地明確。此外跨區域補償也將是城市濕地發展的必然方向。
2.2公眾意識與市場化
濕地是為市民提供教育、休閑、療養等綜合服務的城市開放空間。加強市民的保護和參與意識,是城市濕地得到長期有效的保護及改造的根本途徑。過去國外有學者認為修復改造濕地成本大于直接填埋用于地產建設成本,但近年有研究者發現,城市濕地的間接價值遠遠大于其直接價值,尤其是對生態環境的調節與社會功能方面,是其他人工形式無法比擬和替代的。讓市民真正參與到濕地的保護與利用中來,需要長期的教育宣傳與合理的利益刺激共同作用才能實現。
由于城市濕地對居住環境品質與景觀的提升具有顯著效果,這對于濕地保護利用的市場化和多元化提供了可行空間,可作為城市濕地保護的政府引導下的一種有益補充形式。
2.3標準專業化
對城市濕地的研究從專業角度出發,應首先從每個濕地單體開始,進而研究其所在景觀格局中的地位,最后將濕地規劃與景觀格局研究結合,形成完善的理論框架。建立我國城市濕地信息系統對我國城市濕地資源的保護和利用有著深遠意義,其中監控、評估與可持續管理機制的標準制定,需要相關專家從各自專業角度出發,合理綜合后進行動態編制。
導致濕地生態環境破壞的原因多樣,具體的治理改造方式應在尊重當地客觀條件的前提下,結合水文氣候、地質生物、人文歷史等專業評估意見,進行多方位的全面治理改造,避免出現單一治理現象。
2.4尊重本土物種和文化
在具體的修復改造過程中,選用的修復物種,無論動物、植物還是微生物等,都應優先選用本地物種。一方面本土物種更適應當地實際條件,另一方面可減少外來物種入侵的人為引入;此外,濕地在不同地區的政治、經濟及文化的發展和形成過程中扮演著不同角色,因此形成了各自具有相對獨特的濕地文化個性。通常該形成過程比較緩慢,而成型后則較穩定,尊重本土文化是對濕地傳統文化的傳承和時代特征的融合的重要前提。
2.5利用方式
城市濕地在為市民提供改善居住環境、親近自然、調節生態等方面的間接價值早已超出單純獲取其有限的物質資源的直接價值。城市濕地功能利用被賦予更為豐富的社會和生態內涵,應從傳統單一的采捕向服務、醫療、科普、旅游等復合型利用轉變,提高利用效率,實現以最小經濟投入獲得最大社會回報的目標,如濕地公同、博物館、生態酒店等。
篇5
1從外源污染出發
1.1建造人工濕地系統
人工濕地系統是人工將土壤、砂、石、煤渣等基質按一定比例鋪墊,植人特定的水生植被,并將底部完全封閉的可處理廢水的生態系統。它可以形成一個非常好的人工半封閉生態系統,促成良性內部循環的構成。另外,這種人工濕地系統還能處理很多種工、農業廢水,并且效果顯著。這種方法目前被廣泛應用,例如深圳的石巖河人工濕地系統。
1.2河堤生態系統建設
河堤的作用非常大,首先它具有一定的緩沖功能,其次它也是人們的娛樂地點和城市風景線。河堤的建設需要考慮的不僅是美觀、實用,更重要的是它的安全性和對河道的保護性。而所謂河堤生態系統就是將河堤建造成一個利于生物生長的,與自然相輔相成的河堤系統。它不僅改善了水體的生態環境,也增加了河道的自凈能力。
1.3生態護坡工程
生態護坡是一種既能實現河道的護坡,又能促進河道生態平衡的工程技術。它分為植物工程復合護坡和植物護坡兩種。植物工程復合護坡技術有多種形式,例如土木材料固土種植基、鐵絲網與碎石復合種植基、水泥生態種植基、三維植被網等。上海崇明島瀛東村河道工程中就使用了這種生態護坡技術。從效果上來看,河道坡岸的穩定性得到有效加強,河道的水質也得到了良好的改善。還促進了生物的多樣性發展,使河道的生態系統變得更加穩定。植物護坡則相對來說簡單一些,它主要是利用河岸植被的根系來進行固土,防止河岸水土的流失。這種方法既能促進河道水生態系統的良性循環,還有美化環境和景觀制造的作用。
2從內源污染出發
2.1提高水體溶氧度
在城市河道整治工程中,可以向水體中充入大量的空氣或氧氣,以提高水體的溶氧度,進而修復河道中好氧微生物的活力,加快河道中有機污染物降解的速度,改善水質后,進一步修復水生態系統。
2.2利用底泥生態疏浚技術減少內源污染負荷
所謂生態疏浚,就是清除河道底部大量沉積物表層的氮、磷、有機質等富集層的一種技術。這種技術可以有效地降低水底污染物對上覆水體的污染率,阻止內源釋放而引發的河道水質二次污染。我國太湖的五里湖就利用了這一技術,使其底泥中磷的含量大幅下降,進而為水生態修復準備了良好的條件。
2.3構建水生植物群落
可以根據河道的水體特征,制造最合適的水生植物群落,來吸收河道中的N、P等營養物質,然后再將植物帶離河道,從而將河道中多余的營養物質帶走。這種方法易于實行和維持。另外,合適的水生植物的根系還可以為水中的微生物提供適合生存的環境,改善河道水生態系統。
二、城市河道整治工程中水生態修復的重要性
在我國有2/3的城市面臨著缺水問題,大部分城市河道都受到比較嚴重的污染。所以,解決河道污染,塑造一個良好的水生態系統是一件勢在必行的事。而人工治理污染不僅需要消耗大量資金,也不是一個長久之計。所以,修復河道水生態系統,增強河道自身凈化能力才是行之有效的辦法。自古人類就喜歡臨水而棲,水文化更是體現了人和水之間的微妙關系。在城市河道整治的工程中,要根據當地原有的人文歷史資源,將水文化和生態環境保護有機的結合起來,倡導人們保護賴以生存的水資源。從某種方面來講,城市河道對推進城市化建設的進程有著不小的作用。注重保護城市河道的水生態系統,將生物學原理充分的應用到城市河道規劃建設中,既滿足了河道的功能和景觀的要求,又營造了一個良好的生態系統,有效的提高了人們生存環境的質量。
三、結語
篇6
關鍵詞:生態系統;水土保持;修復
中圖分類號:S891+.5 文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
城市水環境是城市生態環境的重要組成部分, 也是市民休閑娛樂、維護城市生態平衡的重要手段。但是隨著城市快速化發展,我國城市水環境的污染問題越來越嚴重,一些不法企業和不正確的生活習慣,導致城市當中的一些湖泊、河流失去了生態調節功能,給城市環境發展帶來了很大的負面影響,也影響了城市居民生活條件的提高。國家對水問題的認識不斷深化,采取了一系列正確的方針和對策措施。幾年來,治水理論有新的發展,治水實踐發生了深刻變化。現就有關水生態系統保護與修復方面談談我的看法。
1 堅持人與自然和諧相處
生態系統是由一切生物群落及其生存環境共同組成的一個動態平衡系統。水是生物群落生命的載體,又是能量流動和物質循環的介質。在滿足人們對水的各種不同需求的同時,水利工程還應滿足水域生態系統完整性、依存性的要求,恢復與建設潔凈的水環境,實現人與自然的和諧。
我們在很長的一段時間內對經濟建設和水資源的開發利用方面的人與自然的和諧共處重視不夠。對水資源的無節制開發利用,導致江河斷流、地下水超采、地面下沉;過度圍湖造地,侵占河道,降低了河湖的調蓄能力和行洪能力,加劇了洪水災害;不注意生態保護,亂砍濫伐,造成水土流失嚴重,江河湖庫淤積。近年來,按照可持續發展的要求,把堅持人與自然和諧共處作為治水思路調整的重要內容提了出來。人類既要適當控制洪水,改造自然,又必須主動適應洪水,協調人與洪水的關系,這樣才能保證可持續發展。因此要約束人類自身的各種不顧后果、破壞生態環境和過度開發利用土地的行為,從無序、無節制地與洪水爭地轉變為有序、可持續地與洪水協調共處。認識到生態環境用水的重要作用,提出水資源的開發利用既要滿足經濟用水、生活用水的需要,也要充分考慮生態用水、環境用水。
2 堅持合理開發水資源,強化水資源節約、保護、配置工作
隨著經濟和社會的快速發展和人民群眾的生活質量的不斷提高,人們對生活用水不再僅僅要求滿足于飲用水,對用水的綜合欲望顯著增加。同時,為了提高人們的生活水平,畜牧養殖業、農業產品深加工業也隨之發展,加大了用水量,原有水源滿足不了現狀要求。水資源短缺的矛盾越來越突出地暴露出來,干旱缺水、水土流失和夏秋季節的內澇,突出問題是干旱缺水。水資源承載能力問題正是在這種背景下提
了出來,并賦予了越來越豐富的內涵。
首先,搞清楚水資源承載能力,是經濟社會健康發展的前提。水資源承載能力是指在一定的流域或區域內,其擁有的水資源能夠持續支撐經濟社會發展規模并維系良好的生態系統的能力。如果經濟社會發展在水資源承載能力以內,就有可能實現可持續發展;如果經濟社會發展超出了水資源承載能力,就會失去必要的物質基礎,就會造成生態的破壞,發展就是不可持續的。
其次,必須看到水資源的承載能力是可以提高的。對水資源進行合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保護和綜合治理,可以大大提高水資源的承載能力。為此,提出了一系列帶有方向性的對策措施。
3 增強公眾的水生態環境保護和修復意識
不斷增強各級干部和廣大群眾的環境意識、生態理念和法制觀念。列入工作計劃,大張旗鼓地宣傳生態保護工作的方針政策和法律法規,及時報道和表揚先進典型。
各級教育、宣傳、勞動及其它有關職能部門要重視生態系統方面知識教育、培訓,面向社會、面向基層,讓可持續發展戰略深入人心,把生態環境保護和修復建設變成全體公民的自覺行動。鼓勵公眾參與生態環境保護和修復建設。堅持專門隊伍和群眾參與相結合的工作思路,積極發動、組織和引導人民群眾參與環保工作,形成做好生態環境保護和建設的廣泛群眾基礎。建立和完善公眾參與制度,涉及群眾利益的規劃、決策和項目應充分聽取群眾的意見。切實維護人民群眾的合法權益,繼續實行有獎舉報制度,積極探索調動群眾參與生態環境保護和建設的機制。
4 做好保護與修復工作的幾點建議
4.1 充分重視水在生態建設中的作用
水是生態建設的首要制約因素,生態修復怎樣才能持久進行?經濟社會如何持續發展?所有這些問題的解決根本在于搞好水利水保等基礎設施建設。重視水利水保基礎設施建設,優化配置、合理開發、有效利用水資源,協調好生產、生活和生態用水。搞好水資源的利用是實施生態修復的關鍵和保證,立足當前,著眼長遠,把生態修復這一新思路、新舉措落到實處。
4.2 明確思路,扎實推進水生態修復工作
制定出水生態修復規劃。抓好試點,逐步推進。水生態修復是一項全新的工作,在不同的區域,水生態修復的建設內容各異。因此,要在試點的基礎上,總結不同地區、不同自然地理和經濟社會條件、不同水土流失類型區,實現生態自我修復的措施、效果和有效途徑,為大范圍開展水態自我修復工作積累經驗。要貫徹落實新的治水思路,實施生態修復工程,加快水土流失治理。建議在試點的基礎上,進一步總結生態修復經驗,擴大范圍,大力推廣。
4.3 因地制宜、綜合治理
水生態系統修復是通過一系列工程與非工程措施改善被破壞的水生態環境,使河流水體生態功能得以恢復。包括河道生態修復、濕地生態修復以及其他水域生態修復。
①河道生態修復主要包括河道特征、植物護坡、水生植物耐污凈污等修復,恢復河道自然生態功能。
②濕地一般是指低于地面的低洼區,有儲蓄徑流、改善小氣候、除毒凈污的生態功能,也是水生動植物生長棲息的場所。然而由于人類活動影響,導致湖蕩濕地面積日趨減少且淤積嚴重,水污染的影響使水體富營養化加劇,加之外來物種的侵襲,致使濕地水域水草大量繁殖,嚴重影響水生生物的正常繁衍,水生態平衡受到不同程度的破壞,湖蕩濕地功能喪失殆盡。可通過建立濕地保護區和濕地公園等濕地保護措施來保護濕地生態,保護生物多樣性。
③除河道、濕地外還存在一些小型水體,如公園、水塘、居住區景觀水體等。目前這些水體周邊垃圾成堆、水面泡沫漂浮、藻類滋生,嚴重影響市容景觀品位。為使這類水體的生態功能得以修復,改善人居環境,一方面:通過控制污染源、嚴禁廢污水進入;采用曝氣設施、人工水車、噴泉等增加水中溶解氧濃度凈化水質;人工打撈或藥物除藻和清淤等工程措施。另一方面:通過宣傳發動,增強居民的環境保護意識,使得人人珍愛“碧水、藍天”。
4.4 突出重點,加大生態環境綜合整治力度
做好水污染防治和“兩控區”污染防治工作。要把水環境治理作為重中之重。實行污染物總量控制管理。深入開展各流域水環境綜合整治,確保飲用水源安全。在農業上:降低農藥和化肥的使用量,利用生物工程開展農林病蟲害的綜合防治,對畜禽養殖業實行舍飼管理,減少對地表水和地下水的污染。在生活上:建立城鎮污水集中處理制度,設立污水處理設備,推廣綠色產品,實行綠色消費,清除白色污染。在生產上:嚴格執行環境保護管理制度,推行使用先進的生產工藝,降耗節水節能,降低生產成本,減少污染物排放,并做到污染物達標排放。
篇7
河湖的自然演變及人類利用歷史提示人們:旱澇急轉是極端氣候條件作用的結果。更是圍湖造田,河道取直等一些不合理的人為活動導致的結果。
美麗而神奇的洞庭湖,滄溟空闊,資源豐富,宛如長江中游平原上的一顆璀璨明珠。然而,當洞庭湖區人口繁育和土地開發到一定程度后,人們便約束甚至侵占水域,形成與水爭地、破壞濕地生態環境的趨勢。截至2010年,湖南省洞庭湖區總面積為15200平方公里,其中,湖泊面積為2625平方公里。湖泊面積萎縮過半,僅為清末民初的43.8%。來自岳陽市水務局的數據顯示,目前,洞庭湖還在進一步萎縮。
近代以來,由于自然和人為因素,洞庭湖的生態平衡被打破,濕地原有的調節水量、削減洪峰、改善水質、調節氣候和保護生物多樣性等方面的生態功能逐步被削弱,甚至部分喪失。一系列不良生態連鎖反應在洞庭湖區上演:圍墾造田造成湖面萎縮,其衍生的生態災害顯而易見。人為阻隔水流的方式,導致洞庭湖自身的調蓄功能下降。受此影響,魚類的產卵場和索餌場大面積縮小,食物匱乏,大量珍稀魚類就此絕跡;而依賴淺水域洲灘生存的螺、蚌等底棲生物,也困缺水而大量死亡;濕地鳥類則因干旱另覓食源地而大量遷徒。另外,湖區洲灘大量栽種被稱為“抽水機”的速生楊樹也對生態環境造成不良影響。
中國環境科學研究院環境變化生態系統效應科技創新基地首席專家李俊生介紹說,楊樹林地排水系統開挖后,使淺水湖沼和洲灘、洲浹的沼澤地干涸,沼澤濕地變成陸地,改變了濕地的性質,破壞了原生濕地的景觀格局,使原始洲灘濕地植被景觀破碎,打破了濕地生物多樣性所依賴的生態系統的穩定性。進而影響到生態系統功能和生態過程,濕地生境的生態質量不斷退化,給一些生物的生存帶來威脅。
湖泊干涸萎縮,泥沙淤積嚴重,濕地生態系統退化,生物多樣性減少一直是包括洞庭湖在內的許多湖泊的共同“隱痛”。以過度捕撈、圍湖造田、水利工程建設為主的人為活動的作用已經遠遠超過了自然因素的作用,湖泊成了人類利用科學技術和先進的生產力實現“戰勝自然、人定勝天”的戰場,湖域、行洪水道越來越萎縮,生態環境不斷惡化。隨之而來的以旱澇為主的自然災害則是自然對人類的非理性開發利用的懲罰與報復。
水文過程不但決定著各種濕地類型的形成與維持,同時在水的貯存和處理中起著十分重要的作用。湖泊的洲灘和沼澤地,沼澤化土壤及沼澤化草甸的草根層飽和持水量很大,能貯蓄相當一部分水分作為枯水期生態用水。汛期的蓄水量可減少中下游洪水流量壓力。在采訪中,有專家表示,如果沒有濕地對徑流的調劑削洪功能,長江中上游的降水將對中下游城鎮、農田甚至人類生命財產等安全帶來巨大威脅。
李俊生說,受泥沙長期淤積、水量過度使用、大量圍墾、無序挖沙等自然和人為活動影響,已經導致一些湖泊水位下降、湖面劇減,影響水源和水質,生物種群銳減,而衍生的生態環境問題就是自然生態系統本身的生態功能下降。應該說,由于生態系統自身調節功能的失調加劇了此次旱澇急轉產生的負面影響,推進了生態退化的進程。
長江曾是中國最清澈的河流之一,歷史上長江流域的森林覆蓋率曾高達50%~60%。然而,進入20世紀以來,人們對長江流域尤其是長江源頭的森林資源進行掠奪式采伐,結果森林覆蓋率銳減,水土流失加劇。此后,雖然在長江等流域實施了大規模的植樹造林、天然林保護以及退耕還林還草等措施,對這些流域的生態環境改善起到了很大促進作用,但是,由于森林整體質量還很低,林種、樹種:林齡、林層結構并未得到根本改善。許多人工純林林下植被稀疏,甚至地表,水土流失現象嚴重。
對此,江西省山江湖開發治理委員會辦公室副主任鄢幫在接受記者采訪時分析認為,一些省份的森林覆蓋率比較高,但主要是馬尾松,樹卞灌木植被少,因而森林涵養水源能力很弱。一些河流流域陸地植被生態系統留不住水,植被質量低下就是原因之一。
流域內缺乏水資源統一調度,,以各自的經濟效益為目的進行的調控,造成對下游生態環境的嚴重影響,加劇了極端氣候的負面影響。
為發展灌溉、調蓄水源,目前長江流域已建成大中小型水庫4.8萬多座。專家介紹說,大壩建設尤其是干支流的過度梯級開發損害了河流的連續性,造成了河流生態系統的片段化,使生物物種遷移、擴散和交流受阻,生物多樣性下降。水利樞紐的攔蓄作用和引調水工程對水資源的重新配置,使河流水文情勢發生巨大變化。壩上河段因攔蓄作用,水位抬高,水流變緩,部分土地和森林植被被淹,原有的急流生境縮小甚至可能消失,導致特有生物種群縮小,有的趨于滅絕。水位的頻繁漲落,致使水陸交錯帶衰退,岸坡受侵蝕甚至大面積崩塌。同盹水利工程的阻隔作用,使河流輸沙能力下降,清水下泄淘刷灘堤,影響河勢河床的穩定和江堤的安全,增加中下游河段的防洪壓力。同時河道沖刷下切,水流并灘歸槽水位降低,導致灘地旱化、濕地萎縮,斑塊化加劇,江湖關系進一步緊張。生態環境的衰退必定會造成生態調蓄功能退化,以致加劇諸如“旱澇急轉”等極端氣候災害的負面影響。
在采訪中,一些業內人士一致表現出對現有水資源調度的高度關注,他們認為,~些工程僅考慮各自經濟利益,蓄泄矛盾日益尖銳。如果不加強統一調度,將對長江中下游的生產、生活用水以及生態環境產生較嚴重影響。
中國水利水電科學研究院的一位專家在接受記者采訪時表示,要對流域內一些大壩水庫和電站建設進行更為科學的綜合考慮,協調生態用水與工農業生產用水之間的關系,促進生態環境同社會經濟的協調發展,兼顧上下游,以符合自然生態運行規律。通過流域內的水資源合理有序調節,減緩旱澇交替的影響。
不少地方水利設施老化,抗旱防汛能力嚴重不足。湖北省陽新縣全縣七成以上的小塘堰、小水庫、小涵閘等小農田水利工程年久失修。大旱來了,發揮不了蓄水灌溉效益;強降水來了,淤塞的小塘堰不能滿負荷蓄水,帶病運行的小水庫更不敢多蓄水,難以發揮其蓄水功能。
江西省水利廳的數據顯示,江西省有9700多座水庫,但能夠進行水量調節的大中型水庫不到2%,余下的小型水庫大多處于病險狀態。
傳統的河堤及護岸工程導致溝渠
硬化;河流裁彎取直,疏浚導流,導致水流并灘歸槽,河流渠道化。河流渠道化改變了河流蜿蜒型的基本形態,急流、緩流相間的格局消失。對此,李俊生認為,河流橫斷面呈幾何規則化,改變了深潭、淺灘交錯的形勢;沿岸河床硬化,阻斷了水岸生態系統之間的物質、能量與信息交流;水陸交錯帶大面積萎縮與退化,降低了生境的異質性,使河流生態系統的結構與功能發生變化,生物多樣性將隨之減少。河流彎曲迂回的自然形態本身就可發揮一定的生態調蓄水功能,而一味地對河道進行裁彎取直,一旦發生大水,導致流速加快,沖刷能力增強,將進一步加速“旱澇急轉”帶來的生態退化趨勢。
長江中下游地區水陸交錯帶面積大,生物多樣性豐富,若生態環境惡化將導致生物多樣性減少,生態系統功能退化。尤其是遭遇類似的“旱澇急轉”等極端氣候災害影響下,將加速減少這些物種數量,降低整個區域的生物多樣性,并使其在短時間內難以恢復。
順應自然環境演化規律,盡最大可能恢復和保持生態環境的自然狀態。轉變生態環境治理理念是旱澇急轉這種極端天氣對流域生態保護與管理提出的警示。
正如恩格斯所說:“我們不要過分陶醉于對自然界的勝利,對于每一次這樣的勝利,自然界都報復了我們。”
在采訪中,一些水利專家認為,要在整個流域生態系統保護和恢復的框架下,統籌考慮解決我國水資源問題的對策。流域是水資源的載體,任何河流、湖泊等水體都與其所在的流域休戚相關。健康的河流、湖泊必須有健康的流域生態系統作為基礎和支撐。治水實踐不能就水論水,要在整個流域生態系統保護和恢復的框架下,解決水資源問題。流域生態系統的保護和恢復,既包括湖泊、河流、濕地等水生態系統,也包括森林、草地、農田等陸地生態系統。
流域內植被、濕地等保護和修復,對于緩解洪澇、干旱災害,減緩土壤流失和水污染問題將發揮一定作用。森林植被及其下面的土壤,就像海綿一樣,當降雨發生時,可以吸納―定數量的雨水(洪水),然后逐漸釋放出來,流入河流或滲入地下含水層。如果森林植被遭到破壞,土壤涵養水源的能力減弱,雨水匯入河流的速度加快,對于我國降雨在時間上分布極不均勻的現實而言,這無疑加重了汛期洪水和非汛期干旱缺水的程度。另外,植被的退化,也將加劇土壤受到雨水侵蝕的程度,這樣會增加江河湖庫的淤積,加重洪災,也會對水資源開發利用造成不利影響。濕地具有類似的作用,在雨季涵養洪水,在旱季可以逐步利用。有研究表明,流域每增加 1%的濕地面積,河流的洪峰就會減少近4%。同時,植被、沼澤和其他形式的濕地,可以自然地過濾水流中的污染物和過量養料,阻滯沉淀物,提高水體的抗污染能力。
興水利、除水害,人類社會在與水的相依相伴中,在與水的關系調整中,得到了繁衍和發展。人與自然和諧的理念涉及治水的方方面面,從思路、對策、措施,到規劃、設計、管理,都需要不斷探索、不斷實踐、不斷創新。
篇8
對濱海濕地生態系統的主要人為干擾方式進行了系統辨識,詳細闡述了不同人為干擾方式對濱海濕地生態系統結構、功能及服務的影響。綜合分析了人為干擾造成的濱海濕地生態系統的結構改變、功能破壞、服務減少,其中,城市化、工業化進程干擾對濱海濕地生態系統的影響最為嚴重,并提出了濱海濕地保護對策。
關鍵詞
濱海濕地;人為干擾;生態系統服務;保護對策
濱海濕地處于海洋和陸地的交錯地帶,對外界的脅迫反應敏感,極易受到人類活動的影響(Brenner,2010;Camacho-Valdezeta1,2013)。我國經濟較為發達、人口相對密集的地方大多集中在東部沿海地區,這些區域是人為活動最為活躍的地方,因此沿海地區是人為干擾影響最為嚴重的地區之一。合理利用和保護濱海濕地,系統、全面地識別濱海濕地所受到的各種人為干擾,辯證分析各種干擾對濱海濕地生態系統結構、功能和服務的影響顯得尤為重要和迫切。本研究旨在充分辨識濱海濕地主要人為干擾類型和方式的基礎上,揭示不同干擾方式對濱海濕地生態系統結構、功能的影響機理和規律,明確各種干擾對濱海濕地不同生態服務功能的影響程度,為濱海濕地管理和保護政策的制定和實施提供理論基礎。
1濱海濕地生態系統人為干擾的辨識
濱海濕地生態系統是全球開發最為嚴重的系統之一,濱海區僅占全球陸地面積的4%和海洋面積的11%,但卻有世界1/3的人口和90%的海洋捕魚活動在這里(MA,2005)。沿海居民的生存發展與其經濟活動完全依靠濱海與河口濕地提供的各種服務來維持,例如,減緩臺風,提供漁產品,增加水體凈化作用。然而,人類活動正在威脅全球濱海河口生態系統及其提供的福利(Lotzeetal,2006;MA,2005;Waycottetal,2009)。干擾理論認為干擾是人類生活的自然界中極為重要的生態過程。干擾是一種突發性、偶然不可預知且顯著地改變系統正常格局的事件,對個體或群體會產生破壞或毀滅性的作用(Sousaetal,1984;Forman,1986),它能使生態系統、群落或物種結構遭受破壞(Whiteetal,1985),干擾在改變景觀組分和生態系統結構、功能中起到重要作用,并且促進種群、群落、生態系統甚至整體景觀格局的動態變化(魏斌,1996),這種變化和改變往往破壞生態系統、群落或種群的結構(Turneretal,2003)。按照干擾的來源,干擾可分為人為干擾(如開墾、道路修建、水利工程、外來種的引入等)和自然干擾(如風暴、海嘯、洪災等),其中人為干擾的影響最大。人為干擾的方式多種多樣,影響的空間范圍可大可小,對某一生態系統的影響程度也有很大差異。
隨著社會的發展,日益增多的人為干擾活動已成為濱海濕地生態系統發展的主要制約因素。目前,對濱海濕地生態系統影響較大的主要人為干擾因素包括農業開墾、城市化、水利建設、油田開發、工廠、道路和橋梁的修建等(李鳳娟,2005)。河口濕地的主要人為干擾類型有圍墾、填海、碼頭建設及環境污染等(王樹功等,2005),導致河口濕地生態系統退化的主要人為影響有生活污水和工業廢水等污染物的排放、水利工程修建和大規模圍塘養殖等(葉功富等,2010)。紅樹林濕地主要人為干擾有土地利用轉化、城市化及工業化、木材及薪材過度利用、污染物排放、捕殺動物及林內放養家禽等(范航清等,2011)。不同類型濱海濕地的人為干擾類型不盡相同,且干擾方式多種多樣,主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉變、水利工程建設、城市化、工業化、圍網養殖、污染物排放以及旅游活動等。
2人為干擾對濱海濕地的影響
2.1人為干擾對濱海濕地生態系統及其服務的影響濱海濕地生態系統在自然狀態或較小人為干擾情況下,其結構較為完整,通過完善的生態過程和生態功能,為人類提供生態服務和福祉,并滿足人類社會合理消費需求。如果在不破壞生態系統結構的前提下,合理利用生態資源,良好的生態系統循環會持續發展,并提供源源不斷的人類福祉,如圖1中外循環(實線箭頭)。當人類社會為了滿足自身發展的需求,對濕地資源進行過度的開發和利用,濕地生態系統的結構受到不同程度的破壞,因此勢必會改變濕地生態過程和影響生態功能,從而減少生態系統服務和福祉的提供,最后導致生態系統服務無法滿足人類自身生存和發展的需求,進而加快人類對生態系統的干擾,導致生態系統的惡性循環,圖1中內循環(虛線箭頭)。在人類發展過程中,為了維護自身的生存和發展需求,就需要從自然界中獲取資源和產品,或者利用地球上主要資源來生產所需要的物質和產品。也就是說,人類在維持自身的生存與發展過程中就是充分利用生態系統服務功能的主要過程。在這一過程中,人類可能會損害生態系統的服務功能,同時也會采取主動恢復和保育生態系統措施(鄭華,2003)。人類活動對濕地生態系統干擾的途徑主要有改變生境、生態結構、生物地球化學循環,從而改變生態系統結構、功能及服務。人為干擾活動對濕地生態系統服務的影響極其復雜,一種人類活動方式可以影響生態系統的多種服務,一種服務功能的影響可以由多種人類活動方式所導致(表1)。人口膨脹、土地資源利用、傳統工農業生產經營方式以及對自然資源的掠取和經濟利益的無限追求是造成濕地退化的主要原因。這些人類干擾活動所引起的濕地生境的破壞或片斷化以及過度掠取動植物資源是導致濱海濕地生態系統破壞的根本原因(Osvaldo,2003)。人為活動將自然生態系統轉變為人工生態系統,使得原始生態系統的生境特征發生了顯著變化,生境的破壞又使得原來適應于該地生存的生物物種變得不適應,從而引起物種的消失。隨著人類干擾的逐漸加強,導致濕地結構混亂,水文調節、水質凈化等功能日益減弱(蔣衛國,2005)。另外,由于農藥的大量使用,使農田生物明顯減少,例如我國東北地區89%以上的國家級重點保護鳥類受到農藥的威脅(SEPB,1999)。人類活動還導致了野生動物物種間相互作用改變,空間分布變化,種群數量下降和滅絕速率加快(Barbier,2014)。土地利用的變化對整個濕地生態系統影響最為顯著,圍墾是導致濱海濕地面積減少的主要因素。全球濱海濕地正以每年1%的速率消減,近半個世紀,中國的圍海造地工程使沿岸濱海濕地面積以平均2×104hm2/a的速度遞減(石青峰,2004)。油氣開發、建成區的不斷外延、擴展造成的生境破碎化是破壞濕地瀕危水禽丹頂鶴生境適宜性的主要因素(李曉文,2001)。土地開墾不僅破壞了生境,同時也改變了生態系統的結構,嚴重影響了生態服務功能的維持,因人類活動導致退化的土地占陸地表面積的39%~50%。濱海濕地是入海污染物承瀉區,各種生活、工業污水通過河口匯入,各地區均不同程度的受到了污染。遼河三角洲農藥、化肥的大量施用以及油田開發導致了地表水質較差,河流基本屬于超V類水體,嚴重危及動植物的生存。
2.2人為干擾對濱海濕地生態系統服務的影響效應生態系統服務的發揮直接受生態系統結構、功能的影響,由于人為活動的干擾,濱海濕地生態系統結構、功能、服務的內在聯系相應的發生變化。濱海濕地作為海陸兩大系統生態交錯帶,具有強大的生態服務功能,可以劃分為供給服務、調節服務、支持服務、文化服務四大類型,根據實際情況,筆者將其對應的15種生態系統服務在人為干擾下的影響程度進行分析。由于不同干擾類型和方式對濱海濕地生態系統結構、功能影響的方式和程度不盡相同,因而生態系統不同的服務所受干擾程度也會截然不同,具體影響效應見表2。從人為干擾對濱海濕地生態系統服務影響效應的研究中發現,在服務方面,供給服務中的淡水、食物、纖維燃料、遺傳物質的供給,調節服務的氣候調節、凈化水源,支持服務的生境維持、生物多樣性以及文化服務的娛樂休閑、美學價值等服務影響較大。在干擾類型方面,城市化、工業化中的房屋建筑、道路建設、油氣開發、鹽田開發以及碼頭貨運對生態系統服務影響最為嚴重。
3濱海濕地人為干擾綜合評價及保護對策
3.1人為干擾的綜合評價通過人為干擾對濱海濕地生態系統影響的闡述,可以看出主要的人為干擾方式有濕地改造、土地利用方式轉變、水利工程建設、城市化、工業化、圍網養殖、污染物排放以及旅游活動等。不同的人為干擾方式造成了濱海濕地生態系統結構破壞、功能改變、服務減少,人類福祉受到嚴重影響,而城市化、工業化的進程對濱海濕地生態系統服務影響最大。
篇9
關鍵詞:濕地公園規劃 發展
Abstract: With the development of society and economy, public awareness of wetland is deepening, and the construction of Wetland Park in various cities is gradually put on the agenda, which has become a focus of the protection of wetland resources. This paper analyzes the planning objectives and principles of the Wetland Park, expounds the conservation-oriented development strategies in the planning of Wetland Park, provide a theoretical support for the planning and study of Wetland Park.
Key words: Wetland Park; planning; development
中圖分類號:C916 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
濕地公園是人類保護利用濕地資源的一種形式,同時還具有進行生態方面的環境教育和旅游功能的特殊區域。濕地公園與小型的濕地保護區的概念接近,但是與傳統意義上的保護區和公園又不完全相同。比較有名的香港米埔國際濕地公園等都是在濕地保護區的進行濕地公園的規劃,從而實現城市和濕地資源的可持續發展。
1、濕地公園規劃的目標和原則
(1)規劃目標:進行城市濕地公園的規劃,保護濕地的植物景觀,從而維護城市濕地的生態系統的特性。盡力營建自然保護群落,不斷恢復濕地的景觀與特有的生態功能,對于生物的多樣性也起到了保護作用。發揮城市濕地在城市發展中的作用,包括改善城市的生態環境,美化城市的生活環境,進行生態科普教育、休閑娛樂等等,兼顧環境效益和社會效益,使濕地資源的持續利用得到保證,實現人與自然的和諧發展。
(2)規劃原則:首先是功能綜合性原則。濕地景觀的功能很多,在進行濕地公園規劃的時候,要充分考慮到植物的生態、教育等方面的功能,不斷改善濕地環境,發揮濕地的功能,呼吁市民參與城市濕地公園建設,促進人與濕地資源的共同繁榮。其次是生物多樣性原則。根據濕地資源的特點,遵循濕地植物的生態特征,借鑒本地的植物構成特點和演變規律,使單位面積內的生物多樣性的指數不斷提高,形成一個穩定的濕地植物群落,為濕地的動植物提供一個良好的生長環境。再次是生態性原則。要立足這個區域的生態環境,遵循生態性原則,選擇地帶性的濕地植物為濕地公園設計的素材,再適當的引進一些特色的植物,構建公園的生物多樣性的格局。對自然濕地植物群落進行模擬,從而構建富有特色的組織形式,建立綠色生態網絡,為城市生物的生存創造合適的環境。最后是地域文化性原則。城市濕地一直被譽為“城市之腎”,要不斷挖掘城市的濕地植物文化,結合這個地區的區域特色,建設具有當地文化內涵的城市濕地公園。
2、濕地公園規劃中的保護性策略
(1)測算生態環境容量
環境容量主要是指在一定的區域之內資源開發對于環境所能承受的壓力。測算環境容量是進行合理的開發濕地公園的前提條件,也是濕地公園規劃人口確定的一個參考指標。進行濕地公園生態環境容量的測算不能簡單的套用《公園設計規范》等相關規定,要制定一個合理的規劃區域圖,結合當地的濕地環境進行綜合評價,通過生物資源與水資源以及地表植被的覆蓋率等綜合指標進行統一測算,通過科學的觀測方式,對于收集出來的數據進行分析,觀察這一時期的濕地生態系統的變化,保證濕地生物的平衡狀態,掌握其平衡狀態的時間與規律等等,在這個基礎上進行合理的規劃。
(2)不同圈層的景觀規劃
根據濕地公園景觀規劃的設計原則,可以把整個景觀區分為核心保護圈,生態緩沖圈、實驗控制圈和控制圈等。不同的圈層處于保護目的的不同對于景觀的規劃要求也不相同。核心保護圈主要是以地帶性的植被為目標,不斷改善生物群落的組分結構,豐富植被類型來改善景觀功能,選擇本土植被對生態系統進行恢復和保護,從核心保護圈的生物棲息區域,通過景觀設計建立與的通道;生態緩沖圈是要改善景觀植被的群落結構,在一些重要的部位引進鄉土植被,可以圍繞核心區進行一些以資源保護為目的的科學活動;實驗控制圈是用于外來物種的實驗以及科研的專門區域,避免因為引進外來物種對原有濕地生態系統的破壞,可以在調整土地利用格局的基礎上,不斷增加地域性植被的比例;控制圈主要是建立一個的防護林,從而建筑生物的廊道系統。這個區域的建筑形體需要結合保護生態系統的需要進行建設,并給予一定的約束,從而降低對濕地公園的影響。
(3)維護和修復策略
濕地公園的維護和修復的目標是不斷保護濕地中的生物多樣性,為這些生物提供較好的生存空間,控制生物環境的改變范圍。維護和修復的內容主要是保護濕地生態系統的完整性和穩定性。結合季節上和是建設上的變化對于規劃和開發的方式進行適當的調整。對于濕地系統進行調查、分析的目的就是制定調節和控制策略。季節性的調控措施主要是在濕地公園規劃建設完成之后對于游客的游覽區域、線路以及方式等進行的有效保護。
綜上所述,濕地公園的規劃建設,需要建立在全面的掌握濕地資源的基礎上,根據功能綜合性、生態優先性等的規劃原則,制定和統籌具體的規劃策略,從而促進人與自然的和諧共處。
參考文獻:
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[2] 孔祥龍.生態文明下的濕地公園規劃設計方法研究--以浮力南鹵陽湖天驕湖景區規劃設計為例[N].中南大學.2011
篇10
城市水域生態系統是一個城市生態系統中的重要部分,其可作為水生生物與陸生生物之間的紐帶。協調群落與環境之間的關系,維持生物系統動態平衡。目前,城市水環境生態系統修復對象主要是人類破壞的自然水環境,因此凈化工業、生活污水是十分必要的。對于已經遭到損害的水系統應該重新建立、開發新的水環境生態系統,并將人類活動有機地融入生態系統中。可以根據城市的具體地形地貌,開辟出一塊供候鳥棲息的場地,此場地應選擇在城市的邊緣地帶,即方便操作維護,也能為候鳥提供一個安逸的休息場所。針對改善水環境生態系統,具體措施有[5]:1)修復現有的河灘,使其成為人類經營的自然沼澤、濕地共存的棲息地。2)對現有河道進行整理,適當增加景觀河道、小溪流等,以增加城市水環境的泄洪能力。3)為當地市民提供有多種野生動物棲息的休閑娛樂場地。
2調整水域土地功能
因為各個城市的綜合影響因素不同,自然條件、經濟水平也存在差別,因此沒有統一的土地規劃,要因地制宜,依據現有的城市水系結構合理的加以利用。城市水域土地功能可以調整城市土地結構,發掘城市潛力,為城市發展貢獻一份力量。依據城市結構、人口組成、產業結構、政府政策等因素,綜合市民、游客對公共開放空間的要求,及時調整土地功能結構,在不同時期開拓具有不同功能的土地結構。同時,應該重視城市水環境系統的容量,以環保、生態、休閑、娛樂為主線,使城市水環境系統設計多樣化。
3濱水地段的利用
城市現有水域廢棄地一般位于工業衰退,居民拆遷等,其中很大一部分是污染的化工廠附近的河岸,這類土地不僅造成資源浪費,還使周圍土地價值縮水,并且給周圍居民生活造成不良影響。這類廢棄土地往往見證了一個城市工業發展的歷史,應該以獨特的方式留給后世。在設計此類土地時,應該盡量保持原有場地的特征,并充分利用現有的物質、能量。保留廢棄地的工業設施,精心設計使之成為工業歷史展覽園區,具有重要意義。還有一類濱水地段具有歷史色彩,其是自然與人文聯合的產物,是城市文化系統的載體。應該在保護歷史文化的基礎上,對其進行復興。對于典型的歷史地段,應該盡量保持其原貌,做到整舊如舊,對于原址復建,不應當簡單的抄襲古代的風格,應該在滿足傳統文化下,賦予文化的內涵。從歷史遺跡的保護、歷史體系的維持、環境肌理的保護、歷史事件的復原、歷史原址復建、傳統工藝的傳承、保護民俗等方面,開展濱水歷史地段的維護與復習。
4人工濕地
城市濕地是調節城市水環境氣候,修復環境的重要生態場所。人工濕地是模仿自然濕地建立天然城市污水處理地域,根據城市污水成分選擇栽培可以凈化水源的植物,對污水進行降解、吸收,達到污水處理的目的。濕地公園不僅可以滿足游客對藝術、文化、娛樂等方面的要求,更可以通過自然污水凈化,呼吁人們重視城市水環境系統。經過污水處理廠的城市水流經兼氧池到達設置三級穩定塘和二級植物床的人工凈化部分,最后流入觀賞池[5]。目前,我國的城市水環境系統人工濕地還處于探索階段,經驗相對較少,但人工濕地前景廣闊,會逐步成為改善城市水環境系統的主要方式。
5結論