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景观生态规划与修复技术十篇

发布时间:2024-04-26 02:39:17

景观生态规划与修复技术篇1

[关键字]:GiS空间分析;生态修复;景观修复;适宜性评价

中图分类号:tD88文献标识码:a

1.引言

1.1矿区生态修复的问题

煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,但长期以来“高投入,高产出”的粗放型经济发展模式以及煤炭资源“不可再生”的特点,人类在开发利用矿产资源促进自身的生存发展、社会进步与物质繁荣的同时,对矿区及周边的生态环境的产生了严重破坏,如矿区土地采空渗透、土地塌陷空气污染、生物多样性丧失、矿区自然景观被破坏等,并严重威胁到人民群众的身心健康。闭坑矿区的污染源、采矿遗留的地质灾害都将继续对周围生态环境产生严重影响,矿山废弃地数量众多,造成土地资源极大的浪费,对资源枯竭矿区的生态环境进行修复和景观的恢复成为共识。矿山生态恢复实际上是指对矿区植物和土地资源的持续利用和保护,不仅是持续产业发展的重要保证,同时又是区域生态环境保护的重要内容。

矿区生态修复不仅包括生态系统的重建,还包括景观结构修复、生态过程修复、生态服务功能修复、人文生态修复和生态经济修复以及社会经济修复等各个方面,是调节人与自然、环境与经济发展的共轭生态修复。我国矿山废弃地生态修复主要集中在工程和生物方法上,并均具备了较为成熟的修复理论体系。但是在矿山生态系统修复评价和景观结构构建上还存在系统性不足,缺乏直观性和连续性等问题。

1.2GiS在生态领域的应用

墨尔本大学的turka指出生态环境修复保护是一项需要一系列规范来约束的科学性和程序性的复杂任务,而GiS技术为这个复杂的多学科交叉领域的研究和发展带来了新的契机和巨大益处。相对于传统的纯数值评价方法,基于GiS的土地适宜性评价方法在数据收集、管理和分析方面具有十分强大的功能,GiS与模型软件有效结合时,就能得到一个有效的空间决策支持系统,进而真正实现该生态系统的整体稳定性,而且这个系统的成果能以可视化的方式表现出来,极大地提高了评价效率。本文将利用GiS技术进行生态敏感性分析和景观安全格局分析,从保护城市生态多样性的角度为矿区生态修复和景观安全格局的构建提供技术支撑。

2.评价原则与体系

评价过程中指标的选取和标准化、权重的确定以及如何将GiS和决策过程结合是研究的重点。具体原则包括:生态优先、综合性及因地制宜等。本文以长治陶清河风景区总体规划为研究对象,探究GiS技术在矿区生态修复和景观格局分析及恢复中的应用,研究其在矿区环境因子的提取分析和生态治理规划辅助决策中的具体应用方式,并制定研究区生态修复方案和景观安全格局构建。GiS将使得矿区生态环境现状因子的获取和分析更为快速准确,通过对矿区三维景观模型治理模拟规划,可以为矿区生态修复和景观安全格局决策工作提供科学手段和依据。其技术流程如下(图1)。

图1矿区生态修复和景观安全格局决策工作技术路线

3.生态修复和景观安全格局分析实例

3.1生态及景观现状分析

研究区域位于山西省长治县,太行山脉中段西麓,居上党盆地腹地,长治县温带大陆性季风气候,县境内地表水年径流量8693万立方米,河流由东南向西北注入浊漳河,属海河流域。地下水资源较为丰富,储采量5950万立方米。该县矿物资源充足,区域内地面有采空塌陷,范围较大。该段河道水体较充足,沿线湿地景观较好该段开挖水塘较多,湿地植被以芦苇为主,距村庄较近,湿地易受人为干扰,河道周边人工痕迹较重,部分生态环境受人为影响较严重,耕地侵占河道,煤矿向河道内排污,河道受矿区和生活区污染严重。

3.2生态敏感性分析

本研究进行的城市生态环境敏感性分析以GiS为空间数据和属性数据的管理工具并将其应用于小尺度的生态敏感区划,分析了敏感区域的空间分布规律,使生态敏感性因子空间叠加分析变得高效准确。

综合考虑规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题,选取对规划区建设影响的关键因素作为因子,总共包括地质、生境质量、地表水、高程、道路(图2)。

图2单因子分析图

按照各评价因子对区域生态环境的影响,将其分为多个生态适宜性等级,并通过层次分析法确定权重,权衡比较不同评价因子间重要性程度差异的作用。本研究中不同的评价指标在矿区不同的部位所造成的影响程度是有差异的。因而根据各指标权重在不同的区域所处的不同评价标准,将敏感性分为3级,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生态敏感性分析图。

生态环境敏感性的分析对于规划区建设进行指导和建议,由以生态环境指标为主的单一层次、单一要素评价向多层次、综合性评价发展。如图所示(图3),规划区沿陶清河基本为生态敏感区,低敏感区面积较大,分布在规划区大部分区域,生态破坏严重,为生态修复重点区域,生态高敏感区域和生态中敏感区域为生态保护利用重点区域。

图3生态敏感性分析图

3.3景观安全格局分析

现在的景观规划不再单纯以追求视觉效果为目标,而是需要构建兼有生态保护的意义的景观安全格局,本研究运用GiS技术,增加新的景观要素到一些具有很好的生态、观赏价值的景观中,设立生态廊道的目的不仅仅是为了起到美化环境的作用,更重要的是以此恢复因交通设施建设造成的两个或多个破碎生态系统之间的生态链接,进而恢复破碎生态系统之间的物质、能量和信息交换,提高生态系统群落演替速度,防止生态功能退化,最终增强城市生态系统的整体稳定性。在工程建设中,使得原本是一个整体的生态系统被切割成零散的小块,破坏了原有的整体性,造成生态系统稳定性的降低。因此,规划区需要设立生态廊道以使得规划区生态系统重新成为一个有机联系的整体。

本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过防洪分析、采矿塌陷区、河流廊道、生境质量等单因子景观安全格局分析,构建广域景观格局,并考虑特殊地段景观要求,构建综合景观安全格局(图4)。

图4景观安全分析技术路线图

图5景观安全格局图

从现状景观类型的斑块个数来看,水塘的斑块个数最多,从面积角度看,斑块总面积最大的,景观类型是芦苇,但是,破碎化程度较高,受人工痕迹干扰明显,生态作用明显降低。依据景观大斑块打造生态核心源。在源周围建立缓冲区,减少人的干扰,并建立景观廊道增强生态连通性,在廊道交汇处和较为脆弱的区域建立斑块战略点,构建完整的景观安全格局。

4.生态修复与景观格局恢复策略

4.1生态修复策略

根据GiS的分析结果得出,陶清河规划区存在着生态结构压力过大、环境污染严重和地质条件特殊等生态环境问题。在遵循自然规律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受损退化的河流生态系统,恢复河流泄洪、排沙等重要自然功能,维持河流资源的可再生循环能力,促进河流两岸生态系统的稳定和良性循环。采用“多自然型河流治理法”。并在河道整治中采用“近自然施工法”。多自然型河道治理方法是以保护、创造生物良好的生存环境与自然景观为建设前提,不是单纯的环境生态保护,而是在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的景观河流。并经行以下生态修复工程:河床断面修复道形态修复、重建生态型护岸、再造丧失的河岸植被和湿地群落、保障水质的人工湿地构建、湿地保护与生物栖息地的营建等。

4.2景观安全格局恢复策略

由GiS分析得知,本次规划区景观基质为旱地(农田为主),景观斑块主要包括水塘、湿地(芦苇地)、菜地、果园。通过对规划区河沿岸植被带、道路沿线植被带将风景区内绿地野生植物斑块与周边绿化区域相连。将野生植物廊道与水库—河流—湿地—绿地的多层次的生态网络相连。

消除人为干扰,使区域内个景观斑块联系起来,使物质和能量交流联通起来。大型斑块可以有效维持和保护物种的多样性,可以成为大型动物的生存场所;小型斑块可以作为小型物种的避难场所,其占地小,灵活,可以出现在建成区的景观中,具有跳板的作用,皆需采取保护措施。

河廊道作为规划区内最重要的一条生态动植物廊道,在保护区内湿地生境连续性,维持环境功能完整性上起着不可替代的作用,因此更要重点保护。

5.结论与展望

GiS在生态修复及景观格局中的应用在以下几个方面发挥优势:第一,利用已有的模型,在GiS帮助下,将会使得计算更方便和快捷。第二,利用GiS提供了传统的环境评价方法无法实现的功能。第三,利用GiS建立矿区生态环境评价新模型,及对原有的传统模型进行改进。本研究在生态调查的基础上,综合考虑到矿区用地的自然、社会、生态等因素,遵循“生态优先”的原则选取评价指标。采用了层次分析法确定各评价指标的权重,减少了权重评价的主观性。运用多因素综合评价模型对城市矿区建设用地生态适宜性进行评价,在此基础上结合实际情况划分基本生态控制区域和建设控制区域,从保护城市生态安全的角度提出城市土地利用建议,对城市建设用地的科学评价以及今后城市发展具有重要意义。

参考文献:

[1]王霈琳胡振琪资源枯竭矿区生态修复规划及其实例研究[J],中国环境学报,1009-6000(2009)07-0028-05。

[2]冯东梅。闭矿后环境地质灾害分析[J]。工程技术大学学报,2002,21(4):526-527。

[3]刘大翔;许文年;黄晓乐;孙超;郭萍,GiS在生态环境领域的应用研究。灾害与防治工。2009,66(21)。

[4]刘康,李团胜,生态规划——理论、方法与应用[m],北京:化学工业出版社,2004。

[5]杨宇鸿。GiS在生态环境评价中的应用[D],长安大学,2006:1052110。

[6]唐宏,盛业华,陈龙乾基于GiS的土地适宜性评价中若干技术问题[J],中国土地科学,1999,13(6):36-39。

[7]李苓苓,3S技术在矿山废弃地生态修复中的应用研究一以银孤洞景区为例(硕士论文),首都师范大学。

[8]杨修。矿山废弃地植被恢复与重建研究—以德兴铜矿1号尾矿库为例,[博十后出站报告],中国科学院生态环境研究中心,1999。

[9]孙艳青,刘厚风,兴隆庄煤矿塌陷区生态修复措施探讨,山东师范大学人口、资源与环境学院,山东济南,25001。

景观生态规划与修复技术篇2

【关键词】城市河道;生态修复与保护;程序和内容;企业标准

中图分类号:tU986文献标识码:a

目录

1.总则

2.术语

2.1城市河道、滨水绿带

2.2截污纳管

2.3河道疏浚

2.4河道治理

2.5驳岸工程

2.6生态驳岸

2.7自然驳岸

2.8自然人工驳岸

2.9刚性驳岸

2.10植物群落

2.11水湿生植物

2.12慢行系统

2.13水生生境

3.用词解释

4.修复与保护的基本原则

4.1一般规定

4.2具体规定

5.河道生态修复的目标

5.1一般规定

5.2具体规定

6.生态系统修复的程序与前期准备

6.1一般规定

6.2具体规定

6.2.1确定生态修复目标值

6.2.2现场调查

6.2.3调查资料分析、确定解决方案

6.2.4实施方案的预测与评价

7.河道生态修复规划

7.1一般规定

7.2具体规定

7.2.1水环境现状分析

7.2.2提出修复与保护规划意见

8.河道生态修复设计

8.1一般规定

8.2具体规定

8.2.1设计文本方案阶段应编制的深度

8.2.2设计文本初步设计阶段应编制的深度

8.2.3设计文本施工图设计阶段应编制的深度

9.水环境设计

9.1一般规定

9.2具体规定

9.2.1河道截污及清淤

9.2.2水质改善以及水生态系统构建

9.2.3水生生态系统管理与维护

10.河道滨水绿带景观设计

10.1一般规定

10.2具体规定

10.2.1软质景观设计

10.2.2水生植物设计

10.2.3湿生植物设计

10.2.4本标准准荐的几种水湿生植物

11.河道生态修复施工

11.1一般规定

11.2具体规定

11.2.1河道清淤

11.2.2生态护岸构建

11.2.3河道绿地施工

11.2.4重力式驳岸基础施工

11.2.5水环境施工

12.管养监测和生态修复的后评估

12.1一般规定

12.2具体规定

12.2.1水文、水质观测

12.2.2生物监测

1.总则

1.1为贯彻落实党的十有关美丽中国“水清、流畅、岸绿、景美、宜居、繁荣”的指导方针,统一和规范城市河道、滨水绿地生态修复与保护工程的基本术语及其定义,全面指导和提高我司规划设计、施工、养管监测和生态修复后评估的科技含量,确保滨水生态修复工程的质量,做到现场调查全面、详实,设计理念先进、科学,施工程序规范、合理,养护过程及时细致,修复技术领先、经济实用,特制定城市河道生态修复与保护工程作业标准。

1.2本作业标准适用于城市河道生态环境修复和保护工程的现场调查、资料分析、规划设计、施工、养管监测和生态修复后评估。

1.3本作业标准是结合杭州市滨水地区综保工程多年实践经验,并考虑杭州市江、河、湖泊、湿地具体情况编制而成,同时符合国家、行业及地方现行的有关设计、施工规程和规范要求。本标准中未包括内容,应参照国家有关法律、法规、条例及规定执行。

1.4城市河道治理以区段河道为单元,结合当地河道、滨水绿地实际情况,通过工程技术措施、生物生态修复措施和园林艺术措施,全面做好流域内河道、滨水绿地治理、生态修复、水污染治理和人居环境改善。以河道水资源、沿岸滨水绿地、生物资源承载力为基础,以调整人为活动为重点,依次建设“生态治理、生态修复、生态保护”三道防线。建立面源污染控制、植被水土保持等管理制度,加强相关监测评价,将城市河道建设成"水清、岸绿、景美"的水土保持生态系统。

1.5河道治理工作,首要的工作是小流域内河道截留纳管、清淤工程;河道水系的自然流动;河床、驳岸生物栖息地的营建;河岸水湿生、中生、旱生植物群落营建;河道水系中有毒有害的有机、无机物的及时监测和清理。

2.术语

2.1城市河道、滨水绿带

杭州市所辖13个县市区内的公共河道、河道两侧绿线范围内的滨水绿地及其附属设施。

2.2截污纳管

截污纳管是一项水污染处理工程,就是通过建设和改造位于河道两侧的工厂、企事业单位、国家机关、宾馆、餐饮、居住小区等污水产生单位内部的污水管道(简称三级管网),并将其就近接入敷设在城镇道路下的污水管道系统中(简称二级管网),并转输至城镇污水处理厂进行集中处理。简言之,即污染源单位把污水截流纳人污水截污收集管系统进行集中处理。

2.3河道疏浚

河道疏浚是按规定范围和深度挖掘河道或航道水域的底泥、沙、石等并加以处理的工程,通常疏浚的方法是直接用吸污泵、挖泥机和淤泥装运车配合作业,将其送到农村或垃圾填埋场作为肥料或者露天堆放和填埋。河道疏浚是开发、改善和维护河道或航道的主要手段之一。

2.4河道治理

河道治理常用的方法有物理、化学和生态-生物等方法。物理方法主要是指疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤和调水等。化学方法如混凝沉淀、加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等方法。实践证明,这种方法对浊度、CoD、SS、tp去除效果较好,对tn、重金属等也有一定的去除效果,日药剂用量较少。但该方法非有经验的技术人员操作,计量控制不准极易造成二次污染。生态一生物法主要包括河道曝气复氧、生物膜法、生物修复法、水生植物净化法及浮石作为生态河道基底材料+人工曝气复氧+高效微生物投放、天然卵石接触床+功能性植物等综合性生态一生物治理法等。

2.5驳岸工程

为防止水流冲刷引起塌岸及保持河岸稳定而建造的挡土护土构筑物(也称河道两侧边坡工程、河坎工程)。是一种具有保护河岸线的安全、控制河道走势变化、营造河道两岸自然景观所实施的工程措施。

2.6生态驳岸

指护岸具有“可渗透性、生态性”,是一种能提供有利于湿生、水生植物为主体的岸栖生物共生环境的护岸。是以土、石、植物等天然材料为主要载体的护岸,是各种具有生态型特征的护岸的总称。

2.7自然驳岸

指采用种植植被保护河岸、保持岸栖生物丰富和水陆交错带生态功能健全稳定的护岸。

2.8自然人工驳岸

指在自然护岸的基础上,水面线下采用松木桩、树根桩、活体扦插、干砌块石等材料,确保抗洪能力,水面线以上采用种植植被尽量强化绿化生态效果的护岸。

2.9刚性驳岸

指需满足防洪抗洪要求,但确实无法采用生态护岸、自然人工护岸等而采用刚性材料砌筑的护岸形式,如浆砌块石、现浇混凝土等形式的护岸。(一般用于主行洪区或水流较为湍急的区域)

2.10植物群落

在环境相对均一的地段内,有规律地共同生活在一起的各种稳定的植物种类的组合。例如一片森林、一个生有水草或藻类的水塘等。每一相对稳定的植物群落都有一定的种类组成和结构。

2.11水湿生植物

水湿生植物是指在水分过剩环境中(包括水中、沼泽或岸边潮湿地带等)能够正常生长的草木本植物,具有种类资源丰富、生态功能多样、景观效果突出等特点。

2.12慢行系统

沿河绿化带内以休闲、健身为主,兼顾城市交通功能的连续性的园路。园路在满足步行需求外有条件的,应考虑自行车通行并贯穿。慢行系统遇到桥梁时,应尽可能在在桥下修建可供人或自行车通行的构筑物,保持园路连续性。

2.13水生生境

本作业标准所指水生生境为适合生物生存的水生态地理环境,包括水系、驳岸、地形、植被、土壤以及光照、湿度等。

3用词解释

3.1执行本作业标准条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便执行中区别对待。

1)表示很严格,非执行不可的用词:

正面词采用“必须”;

反面词采用“严禁”。

2)表示严格,在正常情况下均应执行的用词:

正面采用“应”;

反面词采用“不应”或“不得”。

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应执行的用词:

正面词采用“宜”或“可”;

反面词采用“不宜”。

3.2作业标准中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。非必须按所指定的标准和规范执行的写法为“可参照”。

4.修复与保护的基本原则

4.1一般规定

河道生态环境综保工程规划设计、施工、管养监测,应以“水清、流畅、岸绿、景美、宜居、繁荣”的十二字方针为指导,以“水循环正常、水安全保证、水文化丰富、水生态良好、水景观优美”为目标。

4.2具体规定

1)恢复、再创生态系统的规划设计,首先应明确最终目标,要描绘出实现最终目标的详尽过程,必须要有详尽、科学的规划设计文本。

2)规划设计应防止作为生物生息的环境地被分割、干扰,应减少易引起生态环境恶化的各类设施。

3)有条件的河道岸线应尽可能规划设计成缓变、弯曲,靠近河岸宜规划多空隙空间。

4)河岸尽量形成缓坡,水深富于变化,形成平缓而稳定的空间。河底起伏而有变化。

5)河岸宜形成自然植物群落,有绿荫。河岸缓坡至浅水区种植水湿生、中生观赏植物。多利用传统水利工艺,形成跌水、石笼丁坝群,保持有浅滩、深潭等。

5.河道生态修复的目标

5.1一般规定

1)河道生态系统修复是使河道生态系统恢复到与未被破坏前的近似状态,且能够自我维持动态均衡的复杂过程。生态恢复的行动包括被动修复和主动修复,被动修复是指去掉或减缓长期的人类扰动活动,利用生态系统的自我修复功能,恢复到原来的结构状态和功能。主动修复,是指人类参与安装设施,采取工程、生态、生物等技术措施修复河道结构,以使河道恢复生态系统结构和功能。

2)河道生态系统修复需要对河道生态系统的结构和功能,以及影响生态系统的结构和功能的物理过程、化学过程、生物特征进行有效调整。

5.2具体规定

1)尽量保护和创造水边的自然景观。

2)保护水域空间的生物多样性。

3)恢复和创造水流的多样性。

4)尽量采用天然材料。

5)保持水体、绿地的连续性,形成生态网络。

6)保持足够的水量,保持水域的净化能力。

7)保持一定数量的相对封闭、安全的野生空间

6.生态系统修复的程序和前期准备

6.1一般规定

实施河道生态修复的一般程序为;确定生态修复目标值—现场调查—资料收集、确定解决方案—实施方案的预测与评价—生态修复规划、设计—生态修复的施工—管养监测和生态修复的后评估

6.2具体规定

6.2.1确定生态修复目标值

根据当地市、区县确定的河道生态修复总体规划及业主的要求,确定河道生态修复切实可行的分级目标值。

6.2.2现场调查

实施河道生态修复的第一步,就是要调查引起生态系统恶化的原因。找出其影响自我恢复的人类活动因数。其内容包括面源、点源污染来源、分布情况和危害程度等。

1)河道的基础资料调查必须包含水文水质、污染物、底泥、驳岸、雨污口管线、滨水绿地建(构)筑物面积位置、植物群落分布、水土流失情况等内容。

2)现场范围的确定和空间尺度的设定,修复段上、中、下游三处水质取样,测定污染物的主要成分和数值。

3)上游交接处水文水质、污染情况、整治情况及可能存在的污染隐患。

4)对调查范围内的明暗雨污口管线直径、来源分布、日均污水流量进行全天候监测、取样、记载、绘制详尽的雨污管线图。

5)对调查范围内河道淤泥的总量进行测点法估算,纵横3米﹡3米为一测点,插杆插到河床底,插杆淤泥痕迹为淤泥厚度n,其∑n的平均值为需清河道淤泥总量估算值。

6)基础环境的调查和制图,将调查结果添加在GiS图上,生成综合的生物生息水环境图,称为“水环境图”。

7)生物调查:植物物种清单及植物分布图的编制、动物物种清单和活动痕迹图、微生物菌种清单。

8)调查完毕,必须填写河道地块现场调查表(见附表)。

9)调查成果宜采用计算机信息库管理。

6.2.3调查资料分析、确定解决方案

将现场所取得的调查资料进行分类、整理,全部输入计算机。对各因素进行分解,绘制排列图或鱼刺图,分析造成河道污染的主要因素和次要因素,并对各影响因素制定出具体解决的工程技术措施、生物技术措施、景观艺术措施、监测技术措施。

6.2.4实施方案的预测与评价

对解决各影响因素制定出的工程技术措施、生物技术措施、景观艺术措施和监测技术措施的技术性、经济性、实用性和可操作性进行综合预测与评价。

7.河道生态修复规划

7.1一般规定

河道生态修复规划是对河道的水质改善、水土保持、动植物栖憩和绿化美化等方面进行的生态修复规划;是对沿岸的空间、设施、环境等进行生态规划,以创造优美、生动、特色的滨水生态景观。同时,规划文本应在保护生态环境及可持续发展思想下,从生态学的角度提出植物修复、重构系统食物链、重建缓冲滨水绿化带、实施生态护岸、增加物种重建等一系列恢复滨水生态的方式、途径与手段。

7.2具体规定

7.2.1水环境现状分析

1)规划文本应有河道基本情况分析,包括河道起讫位置、长度、水流方向、河底高程、堤岸高程,上下游河道相互适应关系等。详细分析河道面、点污染源及截污纳管的可能性、分析驳岸类型、分析水生动植物现状。

2)规划文本应有现河道整治范围内水质指标CoD、BoD、tp、tn、pH、溶解氧、氨氮、大肠杆菌、浊度、余氧、pb、Hg、Cr、Cd、as、SS的准确监测数据;底泥指标tp、tn、pb、Hg、Cr、Cd、as的准确监测数据。

3)规划文本应详细分析水质状况,明确引起水质问题和污染的原因及哪些水质指标超标。须有明确的水质改善相关内容和解决措施;在条件许可的情况下,应有水系引水相关内容,并应对所设计的水系现状及规划生态水量进行分析和确认。

4)规划文本应有河道不同频率洪(枯)水位、常水位、历史最高水位、流量、持续时间,汇水面积、泄洪出路以及配水点与配水水量、闸门、排灌泵站等水利设施情况等等内容;现有防洪与排涝设施、抗洪与排涝设计标准等资料。

5)规划文本应有河道现状的驳岸结构形式稳定性、生态性分析,明确规划的区段驳岸结构形式。

6)规划文本应有与河道相连的城市雨水口、初雨处理设施等现状图和资料。

7)规划文本应有沿河跨河的各类地下管网、架空管线、跨河桥梁等市政设施的管径、标高等资料。

8)规划文本应有设计范围内胸径10cm以上乔木、已成型稳定植物群落的准确定位图纸,水湿生植物分布图等资料。

7.2.2提出修复与保护规划意见

1)规划文本应针对具体规划的河道,分析现状及规划年生态环境水量状况,通过对本水系及边界配水量的分析,提出设计河段环境水量是否满足要求。不符合要求的需提出局部改造措施,包括工程及生态措施等。

2)规划文本应对河道面、点污染源提出可实施的截污纳管、清淤规划意见。

3)规划文本应对如何维持水深,确保稳定、清洁的上游流水,确保大地与河流的水循环提出规划意见。

4)规划文本应对如何用工程技术、生物(水生动植物、微生物)技术、景观艺术措施,改善和提高现状水质提出规划意见。

5)规划文本应对如何保存已有围堰并修景(保护用水功能),保护和再生水路边界部分的乡土植被、滨水植物群落景观提出规划意见。

6)规划文本应对如何保护、恢复流路的蜿蜒、浅滩、沙洲,保护和再生草木繁茂的原生态自然河岸提出规划意见。

7)规划文本应对环境设施尽可能使用环保天然材料,充分考虑与景观的融合性提出规划意见。

8.河道生态修复设计

8.1一般规定

1)坚持以人为本原则。设计成果应充分体现“以人为本”,力求河道形态自然化,以曲为美、滨水环境宜人化、配套设施人性化。

2)坚持生态优先原则。设计成果应优先考虑保护和改善河道水质环境,促进生态环境及生物多样性,并兼顾河道的其它功能。

3)坚持因地制宜原则。设计成果应结合实际情况,在满足河道功能和整治效果的前提下,注意降低建设和管理成本。

4)坚持和谐安全原则。在确保水安全的基础上,应保持河流的自然生态,设计成果应实现人水和谐。

5)坚持共享开放原则。应整合贯通滨河绿带,有条件的区块应尽可能设置慢行系统。设计成果应营造广大市民都能享用的开放空间。

6)坚持文化特色原则。设计成果应充分考虑周边环境、河道景观和历史文化特点,利用建筑、桥梁、绿化等营造每条河道的自身特色。

7)设计成果应当与城市相关规划做好衔接,有航运要求与旅游需求、有文化底蕴或有其他特殊要求的要结合相关规划,进行相关专项设计。

8.2具体规定

8.2.1设计文本方案阶段应编制的深度。

方案阶段应当提供总体彩平图、具有代表性的局部鸟瞰图、典型的景观断面图和重要节点效果图,以及其他必要的功能分析图表、文字、说明、估算。

8.2.2设计文本初步设计阶段应编制的深度。

1)初步设计阶段应对河道平面线形、断面、驳岸类型、河岸绿地主要植物品种和河道主要净水设施、设备进行技术比选。

2)工程护岸线的确定应以河道规划蓝线为基础,满足行洪排涝的需要,综合考虑现状护岸线情况、防洪过水断面要求、通航要求、工程投资造价和工程实施难度等因素。

3)平面线形在规划用地范围线内,满足行洪排涝的基础上,绿线边际可适当弯曲,使河道与绿化带有宽有窄,线形活泼。原有护岸新建、改建的河道,在有条件的情况下,护岸连续直线段不宜超过100m。并应保留河道的自然形态、尽可能保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。

4)河道断面的选择按其形成原因分为天然河道断面和人工河道断面。人工河道断面分为梯形断面、矩形断面、复式断面、混合型断面等。新建河道一般不宜采用矩形断面。采用人工河道或对天然河道断面调整时,河道断面应按照因地制宜、满足功能要求的原则进行选择,综合考虑行洪、用地、景观、管线、地质、地形、交通、管理维护、造价等选择合适的河道断面型式。不同的地段宜采用不同的断面形式,避免河道断面的规则化和型式的均一化。

5)驳岸顶高程应根据洪水期最高水位,并考虑安全超高(一般为超高0.3m);复式断面的慢行系统、清水平台高程应根据河道的功能特点,尽量与常水位贴近,通航河道宜设置在常水位以上0.5m,一般河道可设置在常水位以上0.3m。

6)在用地条件许可的情况下,应采用梯形断面、复式断面或混合型断面,并应尽可能放缓边坡,坡度一般宜缓于1:2.5~1:3.0,以利于生态景观建设。

7)对于用地条件局促的河道或者亲水平台、游船停靠点等特殊河段,可采用矩形断面、分级矩形断面。

8.2.3设计文本施工图设计阶段应编制的深度。

1)施工图设计阶段应详尽绘制、标注、说明;河道平面线形、河道断面、河道驳岸、植物品种、园路、清水平台、园林小品、铺装、园林建(构)筑物、夜景灯光等的尺寸和做法,净水设施、设备的型号,生物菌剂、水生动物的名称和投放计量、投放时间。

2)河道纵横向剖面图标注

河道纵向剖面图(沿河方向):应标注断面设计的基本参数,包括现状河底线,设计河底线,常水位线、设计洪水位线,护岸顶高程线等。

河道横剖面图:应标注断面设计的基本参数,包括现状地面线、设计断面线及坡度、常水位、设计洪水位、护岸顶高程、宽度,慢行系统高程、宽度等基本参数。

3)河道驳岸与堤防设计

(1)驳岸与堤防设计应首先根据河道水文特征,从保护城市的特点出发,确定堤防与驳岸工程的设计标准。

(2)护岸型式按材料分为自然护岸和自然人工护岸。

(3)自然人工护岸包括植物护岸、松木桩、树根桩、干砌(浆砌)块石护岸、混凝土(混凝土预制块)护岸、多孔混凝土护岸、钢丝石笼护岸、人工合成材料护岸等。

(4)浆砌块石护岸、混凝土护岸为刚性护岸,新建、改建护岸原则上不宜采用。若在停靠点等局部特殊河段可以采用刚性护岸,但其在整个河道护岸中,所占比例不宜大于10%-15%。

(5)护岸型式的选择应根据河道所处周边环境确定,并结合河道定位,结合水文、地质、地形、施工、景观生态、管理等进行技术方案比较。优先采用自然护岸、植物护岸及多孔材质护岸,创造有利于植被生长的条件。

(6)护岸建设应结合绿化种植,营造自然生态景观。对有条件的河道常水位以下应设置鱼槽砖,为水生动植物的栖息创造条件。

(7)在人流密集区域,易发生游人落水河道,其护岸型式应考虑游人落水后的自救,如设置退台式护岸结构,或采用表面多空隙的护岸结构,方便攀爬。

(8)对原有护岸的保护和利用,应在充分调查分析,比选论证的基础上,选择改造方案,其改造方案应首重生态化改造,并经济、合理。

(9)护岸基础处理必须符合《建筑地基处理技术规范》要求。

(10)河道整治应对不满足景观生态的老挡墙、老驳岸同步进行景观生态处理,对于满足使用要求的驳岸,一般有以下几种处理方式:

①削顶。对老挡墙进行削顶处理,然后进行绿化景观处理,如种植灌草,设生态袋挡土种植等。

②遮挡。通过在墙顶种植垂挂植物、墙前河底种植水生植物等方法,遮挡老挡墙、老驳岸。

③喷播。在老挡墙、老驳岸表面挂网,喷播生态种植基,进行绿化景观处理。

9水环境设计

9.1一般规定

水环境设计包括河道截污及清淤、水质改善以及水生态系统构建。水环境设计应具备浙江省环境污染防治工程专项设计认可证书(环境生态和废水)。

9.2具体规定

9.2.1河道截污及清淤

1)设计范围内的所有沿河排污口,必须截留收集后全部纳入市政污水管网;无市政管道可接时,应按每300-500米设置小型污水处理设施,经集中处理达标后排放。

2)河道生态修复设计文本中的所有污染源应有分析章节,并设计出污染源治理措施。

3)河道生态修复设计文本中应有河道具体清淤设计方案。

9.2.2水质改善以及水生态系统构建

1)河道水生态系统的保护与修复,主要应针对生物和环境,设计文本应提出具体的保护和修复措施,保证水生态系统中能量流动和物质循环的顺畅,促进水生态系统的自我健康、持续发展。

2)水生态系统构建措施主要包括水生境构建、生物多样性保护、管理与维护措施。

3)在断面设计上,结合鱼类、水生昆虫、水湿生植物生存所需空间,在总体上满足水工要求,局部增加水下微地形的塑造或设置潜水式推流增氧设备,形成不同的水流环境增加水底含氧量。

4)在驳岸构造上采用硬质驳岸和软质驳岸有机结合的方式,充分考虑立地条件,确定硬质驳岸与软质驳岸的比例、构造形式等,尽可能设计成适宜水生生物群落生存的驳岸形式,保证水体-大气-生物间交换的畅通。

5)护岸材料上可设计采用鱼槽、生态砖、种植穴、生态袋等生态材料。

6)生态功能特别重要的河道或某些河段,应避免硬质化驳岸,宜设计使用抛石、大块石、木桩等护岸形式,为水生动植物保留生长空间。

7)在植物群落构建上,可根据环境塑造水流形式、水深情况,设计适宜的沉水植物、挺水植物、浮叶植物、有益微生物菌群组合,形成动植物和微生物共存的基础;通过构建稳定的水生植被群落,抑制外来物种和有害物种的入侵,抑制浮游藻类的疯长。

8)对植物群落应结合管养措施进行定期清理、修剪,加强管理。

9)针对不同水体,宜构建完善的水生动物群落。应根据现状群落和水环境,通过投放、加强宣传、管理等措施,增加鱼类、两栖爬行类、昆虫、底栖动物等物种的多样性。

10)针对河道不同形态、区位、人文等特征,应构建不同的乡土植物群落、观赏植物、鱼类、昆虫等生态景观区,将生态建设与景观建设相融合。

9.2.3水生生态系统管理与维护

1)设计文本中应对河道的生态系统提出管理和养护意见。

2)注重景观性、休闲性的水系和生态型水系的某些河段,可布设垂钓、游船等休闲项目,但不得影响水生生态系统的安全。

3)设计文本中不得采用有害外来入侵物种,如水葫芦、巴西龟、福寿螺等。管理部门应对发现的有害入侵种及时进行清理,防止外来入侵种破坏生态系统平衡。

4)设计文本应制定针对生态危害爆发的应急措施,设计有效的监测系统,保证水生态系统长期有效运行。

10.河道滨水绿带景观设计

10.1一般规定

河道滨水绿带景观包括软质景观设计、硬质景观设计以及夜景灯光设计。软质景观包括地形、水系与植物等;硬质景观包括驳岸、园路、铺装、建筑小品、景观小品等。夜景灯光设计包括功能性照明、观赏性照明(植物绿化照明、小品及建(构)筑物照明、驳岸、桥梁照明、水景照明等内容)。

10.2具体规定

10.2.1软质景观设计

1)绿化范围应有清晰的边界,河道绿地一般以绿化植栽与地形作为河道边界。

2)地形设计作为河道滨水景观设计的一个重要组成部分,其造型应有利于改善植物种植条件,有利于自然排水,同时还能够组织各种园林空间,形成优美的园林景观。

3)绿化设计的内容应根据适用对象和所处位置兼顾长期效果和短期效果。应根据本区域立地条件(气候、水文、土质等)以及植物的生物学特性进行物种选择。选择适合河道立地条件的乡土植物,以及适应本地气候条件并已广泛应用的外来物种,不应引用未经引种驯化或可能产生生态危害的外来物种。

4)根据河道分类,以生态修复为主的河道,按简单设计处理,胸径>20Cm的原有大树尽可能保留,并补栽净化水质能力较强的水湿生植物和乡土树种为主,适当应用少量观赏性树种;有一定的观赏、游憩功能的河道,应选择观赏性较强的乡土植物与引进的观赏植物为主,在重要节点上注重复式植物群落配置;多功能综合型的河道,应按公园与游憩绿地的要求进行多层次、多维度的植物配置,同时还要在植物空间与植物意境的塑造上,对植物品种进行精心选择。

5)植物种植设计说明中应标明对种植土壤的要求,水湿生、中生、旱生植物品种选择应有区域针对性,并有控制生长范围的措施。

10.2.2水生植物设计

1)水生植物的选择

在相应水位条件下,应选择能最佳吸收水中不同污染物的挺水植物、浮叶植物和沉水植物,完善水生植物群落,提高水体生态系统的自净能力。常水位至30cm水深处建议应用挺水植物。常水位以下30cm至50cm处建议应用浮水植物。沉水植物建议种植在50-70cm的水深区域内。浮水植物在流动的河道内极易快速扩张,应有扩张控制措施。

2)水生植物的标注

设计图纸应建立规范、完善的水生植物标注系统,植物材料清单内应标明水生植物的名称、水深适应性、种植规格、种植密度等相关信息。有特殊种植要求或者养护要求的水生植物应在材料清单后单独列出。

挺水植物、浮叶植物和沉水植物还应标注水深适应范围,水生植物设计规格的标注单位,丛生型的为?芽/丛,散生型的为株。设计规格为工程竣工验收时的植株规格。

3)水生植物的配置形式

(1)应根据水生植物的生态学习性选择种植位置、种植密度,为水生植物的生长留有一定空间。一个水生植物的小群落中不同物种的抗性与生长速度应相对一致,避免物种间竞争太厉害导致优胜劣汰。

(2)应充分考虑平面布局、立面层次、色彩搭配与季相变化,营建诗情画意的水生植物景观。

(3)平面种植形式以小面积片植为主,适当丛植点缀,边缘线要有曲折变化,切忌沿岸线均匀、等距地带状平行栽植。

(4)应注重色彩的搭配,着重考虑春季萌发时的叶色变化,以及叶色和花色的组合,丰富水景的色彩。

(5)应充分考虑季相变化,适当配置常绿水生植物。

10.2.3湿生植物设计

1)湿生植物的选择

应根据相关计算,在不同水位条件下进行湿生植物的选择,通常在正常低水位与高水位之间,选择较耐淹植物,在正常水位与1-2年一遇的洪水位之间选择耐淹树种(耐淹时间<20天,耐淹高度<40Cm),在1-2年洪水位与5年一遇洪水位之间不得选择不耐淹树种。

2)湿生植物的标注

湿地植物应标注极限水深或是极限耐水淹时间。同时应根据植物种植空间、阳光、土壤水分、空气湿度的不同,区分种植阳性湿生植物与阴性湿生植物。

3)湿生植物的配置形式

(1)应根据湿生植物的生态学习性选择种植位置,以木本类、灌木类植物为主,地被与草本植物为辅,在湿生植物种植区忌大面积种植草皮。

(2)设计应充分利用湿生植物种植区树木的临水倒影与向水生长特征,在树种树形和花色的选择上重点考虑。

(3)水岸边坡采用挡墙时,在湿生植物种植范围的,应选取攀援与垂挂的湿生植物对挡墙进行遮挡。

10.2.4本标准准荐的几种水湿生植物:

1)湿生植物:蒲苇、糯米团、紫芋、八宝景天、花叶美人蕉、冷水花、姜花、阔叶韭、薏苡、萱草、旱伞草、醉鱼草、柽柳、大叶柳、东方杉、落羽杉;

2)耐水湿木本植物:南川柳、垂柳、银牙柳、枫杨、水杉、东方杉、湿地松、水松、池杉、意杨、乌桕、枸树、枸骨、栀子花、老鸦柿、木芙蓉、夹竹桃;

3)挺水植物:千屈菜、常绿鸢尾、菖蒲、梭鱼草、再力花、水葱、芦竹、芦苇、花叶芦苇、水鬼蕉、纸莎草、慈姑、香蒲、水蜡烛、菰、荷花;

4)浮叶植物:睡莲、中华萍蓬草、凤眼莲、粉绿狐尾藻、水罂粟、槐叶萍、黄花水龙;

5)沉水植物:海菜花、苦草、伊乐藻、金鱼藻、水车前、轮叶黑藻、菹草;

11.河道生态修复施工

11.1一般规定

1)河道生态修复工程施工单位,必须具有相应的施工资质(园林及浙江省环境污染治理工程总承包资质证书)及完备的专用施工机械设备。

2)必须严格按经报批的施工图施工。

3)施工过程必须严格执行《生态清洁小流域建设技术导则》SL534-2013、《城市绿化工程施工及验收规范》(CJJ/t82-99)、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)、《浙江省园林绿化工程施工质量验收规范》(DB33/1068-2009)等国家、地方相关规范和规程。

11.2具体规定

11.2.1河道清淤

1)河道围堰、抽水

每一施工段适宜的围堰间距为200m左右,过长过短都极易引起施工效率的降低、投资的增加和安全监测的失控。围堰宜采用袋装黏性土叠筑,迎水面铺编织袋(彩条布)防渗并用袋装黏性土压实编织袋底部。袋装黏性土叠筑时须做到排列整齐、密实。围堰顶宽0.6m,两侧边坡1;0.75,围堰高度应比正常水位高出0.5-1.0m。

宜采用2台¢120污水泵不间断地抽水。抽水期间应对驳岸的稳定性进行定时监测,并有应急抢险方案。

2)水准控制点引测和布设

对业主提供的水准控制点,提前48小时报告项目监理工程师,共同进行复核,核实后的数据应由项目监理工程师和施工单位测量人员共同签字,作为工程测量的基础。根据河道清淤的需要,引测和布设若干个水准点,并采取措施保护好作为河道清淤设计高程控制的基准点。

3)清淤

(1)合理选用河道清淤施工方案,应密切监控原有堤防、护岸的位移、沉降变化。

(2)围堰内河水抽干后,宜用吸污泵将表层淤泥直接吸到灌车上,运至卸土点堆放。下部淤泥(含垃圾、石块)宜采用eL240B长臂反铲挖掘机挖河底淤泥和渣土,渣土车装运至卸土点。

(3)河道清淤必备施工机械;挖掘机、工具车、运输罐车、渣土车、潜水泵、污水泵、吸污泵、柴油发电机、高压水枪、测量设备。

11.2.2生态护岸构建

根据断面形式的不同,可分为护坡式和直立式两大类:

护坡式结构(与水面有较大倾斜角):

1)自然原型+植物护岸

施工方法:保持河道自然状态,配合植物种植(如柳树、杨树、杉树以及芦苇、菖蒲等具有根系发达、喜水特性的植物),达到稳定河岸的目的。

适用范围:坡度缓或腹地大的河段;土体较稳定属粘性土壤;水流流速不大于1.5m/s。

2)混凝土框格梁护岸

a.施工方法:在护坡坡面用混凝土(>C20)现浇筑成网格状的护坡梁,再在框格中填土、种植。

适用范围:坡面土体易流失,河道水流流速较大(1.5~2.0m/s)。

b.施工方法:在整平的护坡坡面上现浇或铺砌预制的绿化混凝土块(>C20),并利用绿化混凝土的大孔隙率进行绿化种植。

适用范围:坡面土体易流失,河道水流流速较大(1.5~2.5m/s)。

生态砌块护坡(内灌缓释放营养基质)

施工方法:在整平的护坡坡面上铺砌各种生态砌块,并利用生态砌块的大孔隙率进行绿化种植。

适用范围:坡面土体易流失,河道水流流速较大(1.5~2.5m/s)。

干砌块石护坡

施工方法:在整平的护坡坡面上砌筑块石护坡。干砌块石护岸一般与其他生态护坡

结合使用,常水位以下采用干砌石坡,以上采用其他型式的生态护坡。

适用范围:坡面土体易流失,河道水流流速较大(1.5~2.0m/s)。5)土工袋护坡(生态袋--无纺织高分子合成材料)

施工方法:在整平的护坡坡面上铺砌土工布袋,布袋内填土,并加入营养液、肥料等。植物种子也可加入布袋,或者采用布袋表面喷播、插播等方式绿化种植。土工袋采用生态标准扣将袋子互相连接自锁。

适用范围:坡面土体易流失,河道水流流速较大(1.5~2.0m/s)。土工布袋不宜用于水下0.5m水深以下,否则植物难以生长。直立式结构:

1)松木桩护岸、树根桩护岸

施工方法:利用松木桩密排插打或结合竹木篱笆、树根桩结合压顶横梁挡土护岸。

适用范围:河道水深较浅,土质较好的河道。2)干砌直立驳坎(水量不稳或绿地面积不够的区域)

施工方法:以卵石、乱石、块石等材料干砌成直立驳坎挡土。保留干砌块体的缝隙、孔洞,为河流与大地之间架构水循环通道,保证水、气的渗透顺畅,并为生物提供繁殖和生长环境。并可在常水位上下位置设置植物种植槽。

适用范围:河道两岸用地受限,石料丰富、护岸高度不大,一般在3m以下,河道基础经处理承载力较好,一般达到120kpa(1千帕(Kpa)=102Kg/m2)以上。

3)石笼护岸

施工方法:运用一种经特殊处理后既具有一定强度,又具有不生锈,防静电、耐腐蚀功能的涂膜钢丝,经机械编织形成蜂巢格网箱笼后,充填石料,垒砌成挡墙。可利用石料填料间的空隙充填泥土,为植物营造良好的生长条件,使挡墙不仅能挡土、挡水,又可形成自然优美的生态环境。

适用范围:河道两岸用地受限,石料丰富,结合墙体加筋,一般的河道地质条件均可适用,对于淤泥质土,基础经处理承载力一般需达到120kpa以上。4)生态砌块驳坎

施工方法:迎水面利用生态砌块砌筑挡墙挡土,砌块后加筋保持挡墙稳定。生态砌块目前国内有很多,且多数均申请专利。但基本都是采用混凝土预制而成,只是形状、大小不一(生态混凝土—在混凝土中加入酸性基质)。

适用范围:由于砌块基础较小,因此,对基础要求较低,一般的河道地质条件均可适用,对于淤泥质土,基础经处理承载力一般需达到100kpa以上。11.2.3河道绿地施工

1)河道滨水绿地施工应严格按图施工,并符合国家、地方相关规范和规程。

2)根据河道水位的变化幅度和地表水流向,分品种确定植物种植深度,以免烂根。

3)建(构)筑物基层处理:河岸回填区的地基基础应区别对待,所有回填区人工分层夯实必须达到90%,并进行分层环刀取样,每层取样后进行试验;若遇弹性土、流砂土等,必须作换土处理。

11.2.4重力式驳岸基础施工

1)基坑排水。由于重力式护岸工程的基础埋深较深,因此,基坑排水一般分为两类:一类常受到雨水、下水管道、潮水等因素的影响宜采用明沟排水,在基坑底部周围开挖边沟、导流沟,将渗水引向集水井排水;另一类主要受到地下水的影响为井点排水,宜通过机械设备将地下水位降低到基坑底高程以下。一般情况下,为确保基槽的开挖,保证底板浇筑质量,井点排水是必不可少的重要方法。选用轻型井点设备,布设时必须参照施工地段的水文地质资料,根据井点规格、基底标高确定立管管底标高。

2)地基处理。在开挖基槽的过程中,有时会遇到粘土夹层,必须将软土层全部挖出,把基础置于硬土层上,但如果软土层较厚时,就必须采用垫层法处理。这是重力式护岸常用的方法,垫层所用的材料一般选用碎石垫层,其宽度应为基础宽度加上20Cm,碎石垫层的厚度一般在0.2m~0.5m,施工时要将其夯实。

3)浇筑基础。基础浇筑是护岸工程的重要工序。材料进场必须通过监理人员验收,块石须石质坚硬、无裂纹,厚度不小于20cm,重量不小于30kg。水泥选用必须要有质保书。黄砂宜选用中粗砂。对混凝土的配合必须经过计算和试验,确保强度达到设计要求。

11.2.5水环境施工

1)常水位线是水生植物的生命线。在种植施工放样前先用水准仪在现场确定出常水位线,然后把各种植物的水深适应性作为种植深浅的依据。

2)栽植品种和单位面积栽植数应符合设计要求。栽植范围基本符合设计要求。

3)河道水环境人工生态浮岛、生态基技术、曝气增氧技术、活体扦插、微生物菌群放投等技术应严格按施工图及说明施工。

12.管养监测和生态修复的后评估

12.1一般规定

1)监测应在施工后,竣工验收前开始。根据河道所处的污染危险情况不同,每年定期多次进行。

2)明确河道监管责任人,及时监测点、面污染源和打捞河道垃圾,整修、管养绿地植物。

12.2具体规定

12.2.1水文、水质观测

1)定时对已整治的河道水位、水质进行观测,并进行分类和记录。

2)在水文环境图中,标上来水量、水深、水温、水质等级等数据,作为生态系统管养监测的依据。

3)水质监测涵盖CoD、BoD、氨氮、总磷、总氮、溶解氧、浊度、色度、SS等参数。评价生态自我修复的理论效果。

12.2.2生物监测

1)应定期监测水体微生物中的异养细菌、大肠菌群、硝化细菌及反硫化细菌总数,以监控河道中水质及底泥污染状态及趋势。

2)应定期监测水体中浮游生物的多样性和生物量,通过测评浮游藻类的细胞数、叶绿素a的含量和浮游动物数量与种类,评价水体中的富营养程度和污染程度。

3)按设计要求,定期投放数量、品种合适的鱼虾蟹和泥鳅、螺蛳等水生动物并进行生态效果评价。

河道地块基础资料汇总表

作者简介;

景观生态规划与修复技术篇3

关键词:区域景观生态格局;可持续发展;黄帝文化园

中图分类号:p901

文献标识码:a文章编号:1674-9944(2017)07-0049-04

1区域景观生态安全格局概念

1.1生态安全

生态安全从狭义上指自然与一般自然的生态系统的安全关系,同时也指生态系统上的完整性与健康水平的完整表示;广义上则是表示的人的基本生活状况、基本权利、生活安全、生活的保障来源、必要社会资源、经济与社会生态安全,从而形成一个人工复合型的生态安全系统。生态安全所阐述的是国家或者是区域范围内的:水、气候、空气、土壤等环境因子和生态系统上的健康系统状况,同时也是人类对自然资源的开发状况大小。景观生态安全研究基于对生态风险的评价与管理。原来早期的生态风险研究是从个体和种群水平的生态毒理学,当前的生态安全则是开始注重生态系统及其以上的要求,试图通过以宏观上的生态学理论进来考量,讲述单一或者小区域范围内的生态风险问题相互联系,进行生态风险的评估,同时也从生态系统内的服务功能和健康作评价,注重过程的安全性和整w性,着重以功能过程上的生态系统管理方式。

1.2景观安全

景观安全性如不完善,景观是不能够存在与健康稳定发展的,从而无法达到景观安全的需求,更无法称之为健康良好的生态景观。景观安全含义不光是表述景观的安全,更是作为一个系统性的景观,人为的因素在整个综合体系中占据着十分重要的地位。人在整体景观内安全感的获取,首要的感受就是对景观安全的判断。

景观安全可以从两个方面来阐述,一是景观带给人的安全感,二是人为因素能否保障景观系统的持续安全发展,从而达到生态景观的和谐发展。

1.3区域生态安全

区域范围内的生态环境问题在区域景观生态安全格局中尤为重要,生态系统结构和过程完整性的保持,生物多样性的恢复与保护,都是对区域景观生态安全问题的有力控制,并同时能够有效的持续完善区域空间的格局。

(1)区域生态安全格局需要对生物多样性的保护,进行有效合理的综合性考量。同时面对生态系统的退化,采取正确的方式进行恢复,社会经济上的可持续发展,共同都是对解决区域性生态问题的系统性回答。确保将不同尺度上的生态修复措施相互联系,合并添加不同的方式方法,在解决宏观生态问题能够保持有整体性与系统性相结合。

(2)研究区域生态安全格局通常上需要具有针对性与特定性,结合生态学理论,加以生物多样性保护原则,生态系统修复为基准。用于目前最为重要的生态、社会、经济等问题的解决,并且提出相应的对策方法与措施,将这些方法应用于区域空间地域上,完善景观生态安全。

(3)考虑区域生态环境问题的出现,多由于大范围内的人类不合理的使用与干扰,应该重视小区域内的问题,并延伸发展到大区域大尺度的全球性问题上,重视区域内的生态环境的修复,生物多样性的保护,都是目前生态保护的发展趋势。

(4)人与自然生态的和谐相处与发展,才能达到区域生态安全的要求,合理的人为措施有益于生态系统的恢复和解决人类社会所面临的生态问题。

2区域景观生态安全的理论基础

2.1景观生态学

景观生态学是基于生态学为基本框架,并加入地理学与系统科学的结合的科学。系统论、等级理论、经济地理理论、斑块―廊道―基质理论共同构成了景观生态学。

生态安全格局的体现,是需要通过优化景观环境来得以实现。景观生态的优化,需要对景观格局与生态过程都有一定了解,并分析不同的过程,排除对不利于生态环境的生态过程,修复对生态过程有利的。这样才能达到区域生态安全格局的要求。优化景观格局的方式方法是对景观的再建与恢复,主要是指人类对生态系统的破环,以迎进新的景观单元组,重新修复受损的空间结构,调整景观格局。

2.2保护生物学

人类活动范围的不断扩大,对其他生物生存的干预也逐渐增大。生物多样性的保护问题是当今全球关注的重点。保护生物学是对保护物种及其生存环境的科学,在区域景观生态安全研究中地位日益凸显,景观规划上应提出多种有利于生物多样性保护的方法,建立国家性综合公园、生态自然保护区,建立核心保护栖息地,同时建立缓冲区以减弱人类活动对其的影响。可见,面对区域景观生态环境问题,优化格局,从大尺度上保护和恢复生物多样性,维持稳定生态系统结构和功能性的完整,最终才能达到区域生态景观安全。

2.3生态经济学

生态经济学是研究经济活动与环境发展之间的关系,讨论经济再生产与自然再生产之间的关系,用最小的投入产出最大的利益。当前社会某一种观念是追求以经济利益最大化为总目标,与可持续发展的生态格局理念不符合。针对当前区域生态环境中的问题,应改变经济发展模式,运用科学的方法与对策。

2.4恢复生态学

为确保生态系统内服务功能正常有序进行,首先要维护自然生态系统的健康。生态系统健康是整个生态圈内的生态系统可持续性,也是自身能够合理的自我调节,应对危险自我恢复的能力。研究区域景观生态安全目的是解决人类对资源使用与自身生存环境质量安全的问题,保证生态系统能够安全健康地发展进行。

恢复生态学不仅仅是对生态系统的讨论,同时也是多层次的研究,如生物因素的恢复技术、非生物要素的恢复技术、整体生态系统的规划设计,还有人类的心理因素、社会因素、经济因素所组成的结构与功能过程的恢复。

3区域景观生态安全格局规划

3.1景观生态安全格局规划原则

(1)异质性原则。如何保证生态异质性的可持续问题,需要对异质性的各个方面进行分析;分析不同的生态状况,因地制宜地对生态破坏进行分类,确定区域景观生态安全建设的层次,有序准确地进行设计与规划。

(2)针对性原则。深刻了解区域生态环境出现的问题,确定干扰源。保护和修复生态系统内的结构和功能,运用合理精确的规划和设计思路。

(3)综合性原则。需要对生态、经济、社会文化的多样性与生物多样性进行考虑,使得能够对区域生态安全格局产生有利的影响。这需要进行合理的综合规划,通过合理的生态规划法则与技术,达到生态安全标准和格局的相互融合。

3.2干扰分析原则规划

干扰分析能够对生态问题中的过程与原因进行详细的解读。生态问题的解决更加直观。

(1)对干扰程度进行分类,分为改变过程的、直接影响目标的、间接影响目标的和环境产生压力的类型,这需要在空间上进行定位并分析。

(2)以监测、评价和排除过程作为规划的主要目的,同时分析干扰的层次,以及组成景观层次、群落层次、生态系统层次等。确定干扰性尺度范围,进行相应的规划设计。

(3)把社会经济文化的因素加入干扰分析中,这样更加有针对性。

(4)自然干扰与人为干扰性结合,保持景观生态的异质性,把不利于景观生态发展的排除,使得景观恢复中人类干扰能与安全格局相互发展。

干_分析的规划是将社会经济文化与自然景观生态系统的理论在实践中进行体现,因对生态系统及其影响的因素分析,是个极其复杂而且困难的过程,而用干扰分析生态学,对影响生态安全因子的产生、经过、结果的分析变得简单清晰,所以能对区域安全格局发展产生积极影响。

3.3格局优化原则规划

景观生态规划有完整和系统的框架,如下。

(1)背景分析。综合考虑区域当中的生态作用、景观生态格局空间关系、人文与自然过程的特点和相应的影响。

(2)整体布局。通过分散与集中的原则,形成一个高度稳定的总体布局模式,用以满足生态规划的要求。

(3)关键地段识别。是在景观生态中具有关键性的作用和价值的部分予以重视,其中包括,生态中的关键点裂点、生物种群的生活环境类型、影响景观发展的重要单元。

(4)空间属性规划。通过生态的角度,对现实存在的景观问题和特点,用整体的布局与目标来对景观进行优化。

(5)空间属性规划。空间属性有如大小、形态、边缘宽度、长度等复杂的边缘属性;廊道的连通性、水文过程的多层网格格、河流通道的缓冲区、空隙的大小位置、道路廊道与缓冲带的位置为主的网络属性。景观格局优化是对环境生态问题,用景观的手段来解决的生态学途径。

3.4预案研究

预案主要是针对未知的可能性进行某种探索,并且加以实现的方式途径,以系统科学的方式方法帮助决策者顺利解决问题。生态规划上主要以“由上至下”或者是“由下至上”两种不同的方法。预案方法是通过格局优化与干扰分析的规划来实现的,相互影响促进,格局优化作为“由下至上”因子提出各种不同的预案的可能性;干扰优化则是把影响生态安全水平的干扰因子作为“由上至下”因子,提出能适合区域景观生态安全格局的设计需要。这两种因子同时对目标导向和问题导向规划的完美体现,从而能得到一个良好的结果,发挥出二者之间融合的特点与优势。

4区域生态安全格局设计

生态安全格局设计方法是整合了格局优化、干扰分析与预案分析等方法,分为4个步骤进行。

4.1景观生态问题的分析与评价

运用GiS、RS技术,对区域景观格局分析、功能分析,干扰源、频率、强度等特点与风险状况,区分区域生态景观问题与格局状况的关系,以及经济社会与生物物种多样性,对生态系统中所存在的功能问题的分析,生态系统中健康状况。都是对区域景观生态安全格局设计中,需要仔细研究。

4.2安全层次设计与总体规划目标

从区域生态环境问题中所得出相应结果,对生态安全的现实问题与状况进行合理评估,把先前的预案作对比,得出相应的规划设计的整体目标。区域生态安全规划的种类也各有不同,如以人类活动发展居住为主的区域,动植物保护栖息地区域,农业活动发展区域等,都有各自相应的安全指数。

4.3预案设计

需要把干扰控制对策,社会经济文化对策,对生态功能修复对策相互结合,对将来不同情况下的干扰变化做出准确的预测。保证在有利的干扰和不利干扰的变化中能够进行设计预案。研究中应采用预测模型,空间模拟等方法,对不同状况下所导致的生态安全问题进行对比参照,同时也应当对生态文化经济状况进行评估,等处在不同生态安全方面的预案结果。

4.4适应性管理

主要是针对区域环境问题的多样性,采取不断完善的理念,对区域内的生态安全格局的方案,进行适应性管理。第一步,应当对方案实施的效果展开分析调查,对监测的结果进行分析评价,其中包含有对动植物的评价、景观生态的评价、社会文化经济的评价、生态系统的评价,也需要对过程中的作用与之前的目标之间的不同做出评价,从中得出的研究成果需要及时反应到设计之中,区域景观生态安全的新问题,区域内的生态文化经济发展的新变化,和区域生态规划中的设计规划的新发展等,都将经过监测和评估,在新的生态安全格局设计方案中体现。所以适应性管理是一个在不断变化、整合的过程,是区域生态安全设计的重要基础。

5建立区域景观生态安全格局步骤

5.1“源”的选取

考虑搭配生态安全格局中“源”的确定,主要方式是把需要进行保护的对象或者区域看作“源”。在对现状调查的过程中,不仅可以是单一的物种作为目标,也可以是某个需要被保护发展的区域,都是可以被认为是“源”。

5.2阻力面的建立

人类活动对空间环境的利用,是被认为是对空间的掌控与覆盖的过程,然而要进行控制需要对克服当中所存在的阻力。阻力面就是反应人类对空间作用所产生影响的趋势。最小阻力面为模型,公式为:

其中f为未知的正函数,反映空间中任意一点的最小阻力与其到所有源距离和景观基面正相关关系[2]。Dij的是物种从源j到空间某一点所穿越的某景观的基面i的空间距离;Ri是景观i对某物种运动的阻力[3]。尽管f是未知量,但是(Dij×Ri)之累积值可以被认为是物种从源到空间某一点的某一路径的相对易达性的衡量[5]。最小累积阻力模型目前已应用到景观生态战略点的判别。

5.3由阻力面来判别景观空间

根据阻力面的理论,对生态安全格局中发生的景观过程,这些过程包括人类活动、自然活动、生物物种活动等过程,对这些过程进行分析研究,来判断过程中对哪些是景观生态安全有利的与哪些不利的,包含缓冲区、源间连接、射道和战略点等,划定各级的生态安全格局水平等级。

6结语

区域景观安全生态格局的研究,不仅是对该区域自身生态系统上的安全性研究,也是考虑人类活动不断扩张与大自然之间的矛盾的研究。在区域景观生态安全等级的理论上,进行对不同级别区域的发展,做出了相应的对策与思路,多层次的安全格局是对生态系统安全的多重保证。同时,随着自然与社会的不断发展,对区域景观生态安全格局的研究也会有所变化与进步,管理思路也在不断适应新要求。这也是区域景观生态安全理论,现阶段不够完善,需要不断地进行改造升华。区域景观生态安全格局不是一成不变的标准,人类对于生态的需求是在不断变化的,生态管理的政策也在不断改变。当今生态环境问题的日益严峻,区域景观生态安全的研究是对生态保护与可持续发展一个重要的理论基础。

参考文献:

[1]王云才.景观生态规划原理[m].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]官紫玲.福州城市景观生态安全研究[D].福州:福建师范大学,2008.

[3]肖科.GiS技术在城市景观生态规划中的应用[J].新材料新装饰,2013(7).

景观生态规划与修复技术篇4

[关键词]风景园林理论基础学科特色研究领域

中国风景园林是在传统园林的基础上发展起来的,对世界园林的发展产生了深远的影响。2011年风景园林成为一级学科之后,围绕学科发展与研究范畴问题有众多的讨论,经过几年的实践,作为一级学科的风景园林理论与学科研究范畴已形成基本统一的观点。各学校应以此为基础,根据自身特点确定合适的发展方向,形成自身的学科特色。

一、现代风景园林理论趋势

(一)现代风景园林美学的新标准

(1)形式美的多样化――东西方园林审美的交融

在古典园林中,东西方对形式美的艺术表现存在明显差别。以中国为代表的东方园林一直以自然式的山水园林为主要形式,与此相应的是西方古典园林更为重视科学原理的应用,几何形的构图和台地式的地形表现出理性的秩序与严谨的规律,形成了其规则式的园林形式[1]。

但是,在经济发展进入全球化的现代社会,不同地域之间的文化交流也日趋普遍,从目前世界园林的实践情况看,无论是自然美还是规则美,只要是符合地域文化特征的美,都是东西方园林所共同追求的,东西交融的多样化的表现形式能创造出具有高雅艺术美的作品。

(2)生态美――风景园林的综合美

艺术美自然是评判作品优劣的重要标准,但是,单纯的以艺术美为标准的审美时代已经难以适应现代风景园林的发展。“景观是一种社会文化资源,也是一种生态资源,审美观念不能只停留在一些风景名胜震撼人心的地貌上,必须强调绿色空间,不仅是为了游憩和观赏,更重要的是为了保护正在被破坏和消亡的绿色空间,作为自然一贯赖以生存的生态环境”[2]。在风景园林理论研究与实践中,运用生态美学的基本原理创造人地和谐的理想生活境域是大势所趋。

(二)生态学理论的深入研究与应用

生态意识在中国由来已久,早在商周时期中华民族传统文化中的“天人合一”的思想已经表现了古人朴素的生态观念,即人与自然要保持和谐统一[3]。而今天,风景园林中的生态思想更是普遍,规划中强调尊重自然,保护生物多样性,保持人与自然的和谐相处,维护生态系统的良性循环。

中国风景园林实践领域目前大致可以分为3个层次:景观和园林设计、城乡绿地系统和大地景观规划。不同层次的规划具有尺度、性质上的区别,对生态学理论的应用有其各自不同的特点。对于小尺度的景观和园林设计,适宜用以个体植物为研究对象的植物生态学理论作指导,重点研究园林植物的生态特性,在绿地中形成合理的植物组群结构;对于较大尺度的城乡绿地系统和风景名胜区等的建设,种群生态学、群落生态学以及生态系统生态学等理论具有实际意义;对于更大尺度的区域性的大地景观规划,应用景观生态学理论是解决问题的有效途径[5]。

(三)社会科学的指引

1.传统文化的现代价值

中国传统文化崇尚天人合一的思想,尊重自然,因而中国古典园林平淡含蓄,形成了自然朴素的山水园林形式。西方文化征服自然的思想贯穿在对自然大加改造的园林中,故西方古典园林规则对称的形式宏伟而华丽。一方面要以继承的态度来保护传统,对于具有历史价值的文化遗产要在设计中予以保留;另一方面,应在现代风景园林设计中用新的形式对传统文化予以表现,创造具有特定历史文化氛围的现代景观。

2.社会因素的影响

任何园林均处于一定的社会环境之中,故其内容与形式必定受到诸多社会因素的影响。首先,社会的发展观决定了风景园林的发展方向。在可持续发展思想倍受关注的今天,风景园林的建设也必须坚持公平、公正的原则,兼顾社会、生态、经济三大效益。其次,社会的需求决定了风景园林的性质。当代人对自然环境的爱好以及对闲适生活的向往,使园林更注重优美的自然风景、良好的生态环境和舒适的户外活动空间。再次,社会文化影响着园林的风格[6]。风景园林风格要符合使用者审美心理及文化习俗。最后,国家的政治、法规与经济等因素也会对风景园林产生影响。公众参与规划的政策使园林更能反映大众的意愿[7];法律与规章制度的约束使风景园林更加注意对环境和资源的保护。

3.大众行为研究

环境心理学把人类的行为(包括经验、行为)与其相应的环境(包括物质、社会和文化的)之间的相互关系与相互作用结合起来加以分析。风景园林学要运用环境心理学理论去研究分析人在园林中的行为及心理,从游人的心理活动规律去规划设计园林的空间与景观,创造一种能引起游人产生愉悦心理倾向,满足游人活动需求的环境[8]。

二、学科研究领域特色

(一)研究方向

一级学科背景下风景园林的发展走向多元化,学科涉及的内容包括生态学、美学、心理学、伦理学、管理学等多学科知识,范围广泛。根据学科理论基础,风景园林学包括6个研究方向:风景园林历史与理论、风景园林规划与设计、大地景观规划与生态修复、风景园林遗产保护、园林植物与应用、风景园林工程与技术。

风景园林历史与理论是研究风景园林起源、演进、发展变迁及其成因,以及研究风景园林基本内涵、价值体系、应用性理论的基础性学科,包括中外古典、现代园林史和风景园林学科史以及风景园林理论、风景园林美学、评价与管理等。风景园林规划与设计是营造中小尺度室外游憩空间的应用性学科,研究和实践范围包括城市各类绿地与城市景观等。大地景观规划与生态修复是以维护人类居住和生态环境的健康与安全为目标,在大尺度上进行多层次的研究和实践,主要工作领域包括城乡绿地系统规划、各类生态地规划与修复等。风景园林遗产保护是对具有遗产价值和重要生态服务功能的风景园林境域保护和管理的学科,主要研究传统园林和遗产的保护和修复等。园林植物与应用是研究风景园林植物材料及其养护的应用性的学科。风景园林工程与技术是研究风景园林保护和利用的技术原理、材料生产、工程施工和养护管理的应用性学科。

(二)我校研究领域及特色

我校风景学科立足华南,面向全国,以现代风景园林理论为指导、吸取和发掘岭南园林艺术的精华,开展科学研究,逐渐形成了自己的学科特色和学术优势,重点在下述领域开展科学研究与工程实践。

(1)岭南城乡环境与园林景观研究

岭南园林艺术是立足我国热带、亚热带自然地理环境、气候条件和当地文化形成的一种园林风格,在建筑风格、植物配置和景观营造方面形成了特色。我校应以岭南园林艺术为基础,着力于岭南城乡环境与园林景观研究,并结合现代造园艺术、新材料、新工艺、科学发展理念进行环境景观设计,与时俱进,实现现代化。研究岭南特色园林无疑会为我校风景园林学科特色的形成奠定坚实基础。

(2)环境绿化适宜植物的研发与配置技术研究

尽管目前广东省从事环境绿化的企业及科研单位较多,但在环境绿化植物筛选的基础研究方面较缺乏,如乡土园林绿化树种筛选与研究、边坡乡土植物筛选与配置研究、适宜河涌治理的植物研究、垂直和屋顶绿化植物筛选等,这些特殊用途绿化植物必将成为以后环境绿化建设植物利用的主导。

(3)生态景观工程技术研究

由于我国在生态景观工程建设方面刚开始起步,且目前能够综合各方面学科进行节约型环境生态绿化工程技术的研究与开发企业和科研单位甚少,也没有相关成果成功转化并形成产业化,所以,生态景观工程技术研究将是风景园林的热点研究问题。我校将开发低碳环境绿化技术、边坡、矿山绿化技术、屋顶与垂直绿化工程关键技术、环境友好植物保护技术等系列节约型环境绿化工程技术,并与企业联合进行成果转化。

三、结语

任何的发展都不是无源之水、无本之末,中国现代风景园林理论研究应以中国传统园林为基础,借鉴西方园林的成功经验,吸收现代科学技术的成果,立足本土,博采众长,尊重科学,开阔眼界。当今,风景园林已成为一门综合性极强的学科,其基础理论也正从单一学科向内容更为丰富的综合学科转变,因此,学科的研究也要走向多元化,不同类型的院校根据自身学科优势,有所为有所不为,建立各具特色的研究领域。

基金项目:1、广东省教育科研“十二五”规划2012年度研究项目:《一级学科背景下风景园林专业人才培养模式研究》(编号2012JK339);2、2014年教育部批准的第一批卓越农林人才教育培养计划改革试点项目:园林专业《实用技能型农林人才培养模式改革试点项目》

[参考文献]

[1]章志红.中、西方园林艺术差异的探讨[J].安徽林业科技,2003,(2):13-15

[2]吴良镛.人居环境科学与景观学的教育[J].中国园林,2004,(1):2-5

[3]姜玮.中国传统美学观“天人合一”与生态美学[J].贵州商业高等专科学校学报,2003,16(2):22-26

[4]刘家麒.中国风景园林的现状和发展前景[J].广东园林,2005,28(2):3-5

[5]蔺银鼎,武小钢.园林生态学科发展的现状分析[J].中国林业教育,2006,(2):35-37

[6]王丰.中国传统文化及社会历史的发展对园林艺术的影响[J].山西高等学校社会科学学报,2004,6(11):122-125

[7]曲娟,米淑红,付晓云,等.论我国风景园林规划设计与公众参与[J].沈阳农业大学学报:社会科学版,2005,7(3):350-352

景观生态规划与修复技术篇5

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(gis)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[j].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[j].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[j].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]mitschw.j.,jorgensense..ecologicalengineeringandecosystemrestoration[m].publishedbyjohnwiley&sons,inc.,hoboken,newjersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[j].中国水利,2003,(11a):45~47.

[6]o’neillr.v.,d.l.deangelis,j.b.waide,etal.ahierarchicalcon-ceptofecosystems[m].princetonuniversitypress,princeton,nj.1986:153.

[7]gosselinkj.g.landscapeconservationinaforestedwetlandwater-shed[j].bioscience,1990,40:588~600.

景观生态规划与修复技术篇6

海岛生态修复的模式研究

根据国内外海岛修复研究情况可将海岛生态修复分为三种模式。

(1)重新设计模式。海岛生态系统已经遭到严重破坏、退化或完全改变而无法挽回,无法进行生态完整性恢复,因为最初的物种可能已经完全消失或大量消失,无法再恢复到最初的状态。目前这类海岛最典型的是位于南太平洋的复活节岛,该岛曾经覆盖茂密的森林,但现在土壤贫瘠,大部分覆盖的是稀疏的草原。曾经覆盖原始地方性灌木和树林的地方,植物已经消失。同样,所有本土的脊椎动物也已经消失。除此之外有学者研究认为外来生物入侵和其他威胁的组合造成的影响,甚至可能导致岛屿生态系统崩溃。现在不能确定本土原有的棕榈树和无脊椎动物以及其他灭绝物种的数据,但是无论灭绝和入侵的数量如何,这个海岛已经不可能恢复,这里存在一个新的生态演替过程。这种类型的海岛原生生态已经丢失,原生物种大多已经灭绝,很难也几乎不能找到合适的原生物种对海岛实施恢复,但是可以根据现在海岛的具体情况采取措施对海岛进行重新的绿化、修复和美化生态工程。这里的重新绿化是用植被更多地考虑到美学和工程应用价值,而不是特别注重恢复生态完整性。

(2)恢复模式。海岛生态系统的原始性维持在较高水平,原生物种保持较好,只有很少部分的灭绝,海岛生态系统的完整性可以修复到较高的水平。此类海岛较典型的包括位于塞舍尔群岛的科西涅岛,该岛的大部分仍然保持原始的旷野,虽然它不是位于远离城市的荒地或是完全未受污染的海域,但还是比较偏远,大多数的物种、生态过程和动物行为维持在人类干扰前的状态。岛上可能只有1~3个巨型海龟物种灭绝,但这是无法确定的。现在为了恢复原来的生态活动,已经引进亚达伯拉的15种巨型海龟等。除此之外还有一些海岛也特别适合恢复,并且已经取得了一些显著的成果,尤其是在新西兰。该类型海岛由于保持较好的生态完整性,几乎没有过多的破坏,可以实现以生物为中心的较高水平的修复,但是也无法恢复到最原始的水平,因为可能有些入侵物种长期存在后,融入原来生态系统中使之成为不能缺少的物种,如果进行移除反而会影响生态系统的正常运行。。

(3)自我修复模式。海岛虽然受到各种因素的影响,现在表现出轻微破坏状态,但是没有超过海岛生态系统本身的承受范围,具有较好的生态完整性,能过通过生态系统的自我更新修复作用可以得到恢复,无须采取措施协助其恢复。目前存在较多此类海岛,它较少受到人类活动及自然灾害的影响或处于较偏远的海域,生态状况处于较良好的状态,即使有轻微破坏也不会对其生态系统造成影响。

海岛生态修复的技术研究

虽然国内外海岛生态修复采取各种不同的技术,但目前为止没有形成一套完整的技术体系,根据国内外专家的研究情况,目前海岛生态修复技术主要以生物技术与工程技术为主,也有学者开始注意到工程与生物相结合的景观修复技术。其中主要包括物种引入与恢复技术、种群动态调控技术、群落演替控制与恢复技术、物种选育与繁殖技术、土壤肥力恢复技术、水土流失控制与恢复技术、水体污染控制技术、节水与保水技术、生态评价与规划技术、生态系统组装与集成技术等。在生物技术方面国内外的研究已经达到一定水平,其中物种引入与恢复技术运用较多,除此之外还综合运用到种群动态调控、群落演替控制与恢复、物种选育与繁殖、土壤肥力恢复等技术。

海岛陆域生态系统的修复中最重要的问题是恢复和维持退化海岛的水分循环与平衡过程,其中最常用的手段是恢复海岛植被。虽然海岛单位面积的植物群落种类明显少于大陆,但海岛植被的恢复仍可参考其群落演替过程。我国学者主要研究了广东的南澳岛和厦门的猴屿等。通过研究南澳岛植物群落演替过程,指出该海岛的修复主要运用植被恢复、群落演替控制与恢复等技术。对厦门猴屿进行修复时采用植被恢复技术。此外澳门离岛的生态环境破坏非常严重,也采用了植被恢复、物种选育与繁殖等技术,使得海岛得到很好的修复。

国外对生物技术研究较早,广泛采取多种技术方法以物种引入与恢复技术为主,如在对夏威夷群岛进行修复时,通过引入原生的乡土物种使得海岛生物得到一定的恢复;科西涅岛通过引入原始物种生态得到了很好的修复;新西兰的SantaCatalina岛通过引入山羊以控制杂草;用犹大山羊技术控制野生山羊以恢复科西涅岛的生态系统;研究引入的野牛对圣卡塔利娜岛原生植物恢复的影响,指出要控制恢复过程中的非本土动植物需采取的措施。工程技术方面主要采用水土流失控制与恢复、水体污染控制、节水与保水、生态评价与规划、生态系统组装与集成等技术。国内研究相对较少,以厦门猴屿和澳门离岛等为主。厦门猴屿码头北面受破坏严重,采取浆砌石挡墙的水土流失控制与恢复技术,防治水土流失。

澳门离岛植被生态恢复过程中采取挖掘沟槽蓄水的节水与保水技术措施,以解决季节性缺水对修复进程的影响。国外学者在工程技术研究方面相对较深入,如科拉马拉岛的修复工程,采用黄麻土工布固定岸坡的水土流失控制与恢复技术,以防治表土侵蚀和种子冲刷。

鲁滨逊克鲁索岛通过试验建立围栏防止放牧牛对森林的破坏,采取了生态评价与规划等技术。科西涅岛生态修复不同阶段采用了相应的工程技术,主要有生态评价与规划、生态系统组装与集成等,如第二阶段建立园艺区隔离非原生的家养植物,第三阶段对外来建设的工厂实施搬迁等。此外,部分海岛还采取了工程与生态相结合的技术以及景观修复技术,如厦门猴屿由于处在景观节点,在研究恢复植被生态系统的同时,采取将绿化恢复与景观建设相结合的景观设计技术方式。国外学者还对GiS、遥感等技术在海岛生态修复方面的应用进行了研究,如在严重侵蚀的科拉马拉岛(孟加拉湾),利用GiS技术结合卫星遥感图像分析冲淤过程,并运用生物工程技术相结合采取措施修复海岛,提出了具体的修复措施。

海岛生态修复研究趋势

海岛生态修复研究虽然已取得一定进展,但目前仍处于基础性研究阶段,尚未总结出适合海岛修复的一般性理论,对海岛生态修复模式研究不够深入,修复的技术方法以及实践应用尚不成熟。海岛生态修复研究的趋势主要体现在以下几个方面:

(1)海岛生态修复研究仍以理论研究为基础,通过借鉴先进成功的生态修复经验及理论,总结适合海岛生态修复的一般性理论,为海岛生态修复研究及实践提供理论指导。

(2)海岛生态修复研究的重点之一在于对海岛生态修复模式的深入研究,系统分析海岛生态修复模式,以便更精确指导不同地域、不同类型海岛的生态修复过程。

(3)研究高效的海岛生态修复技术,总结指导生态修复的技术方法用以指导修复物种的选择及合理搭配等,以生物修复技术为核心结合工程修复、景观修复等技术,为海岛生态修复提供强有力的技术支撑,将是海岛生态修复研究的另一个重点。

景观生态规划与修复技术篇7

我国在河流的生态整治中已经取得广泛的共识,10年前正是一批科研工作者将生态治河理念输入水利界,才取得了这样的成绩。但是,当前的河流整治的热潮中有很大的随意性,标称“生态水利工程”,其实还停留在一个初级阶段,因为生态治河不像传统水利工程学有各种教科书、大量设计手册和各种规范可以参考。目前,河流的生态整治缺乏一个科学的系统介入,水利规划设计师们缺乏计算方法和工具,缺乏基础理论的支撑,缺乏标准和规范的有效保障,因而在与决策者沟通时缺乏底气,往往要妥协在景观水利上,使生态治河变味。生态治河需要理论指导,需要实践,需要样板,更需要理论与实践相结合。10年来,我国的生态河流治理历程可以分为以下几个阶段:0.1998年前河流治理一直按传统教科书进行1.萌芽阶段:1998~2002年2.初级阶段:2003~2006年3.中级阶段:2007年~4.高级阶段:?1萌芽阶段(1998~2002年)1998年前,我国河流治理按教科书进行,也就是传统方法治河。[府南河]1998年,占地2.4hm2的成都府南河活水公园落成,成为了国内生态治河的先锋;美国水保护协会创始人贝西•达蒙(BestyDamon)提出创意,由中、美、韩三国环境设计师共同设计,先后获得了两项国际组织奖———优秀水岸奖最高奖、环境地域设计奖。它展示了河水的净化过程,通过沉淀,流经种着芦苇、菖蒲的河塘,再流过鱼塘,水由污浊变得清澈。只可惜工程规模太小,不足以马上影响水利行业。就在2010年,它却出现在上海世博会上,占地2680m2。1999年以后,我国河流两岸有景观和园林小品出现。[景观水利≠生态水利]2000年后,亲水岸线出现在大城市中穿城而过的河流上,以上海苏州河为首,由房地产开发商策动,景观设计师设计,以降低河岸为主,在可能被小洪水、潮水淹没的岸边(滩地)做喷水池、花坛、小品、小广场、雕塑和散步小路,仍然在做硬质岸墙,只不过难看的混凝土有了漂亮的大理石贴面。此时,水利工程师看到的是原来渠化的、笔直的河道被微弯了,河岸降低了,“亲水”了,河床的容量扩大了,被景观化的两岸,洪水位没有提高,反而降低了。但是,对于绝大多数水利工程师来说,此时看到的是“景观水利”,何谓“生态水利”依旧茫然。[上海“中远两湾城”]该住宅小区占地面积约50hm2(上海苏州河北岸),建筑面积160×104m2,临苏州河沿岸线长1800m。未治理前,苏州河岸很破旧,形象不佳,若等市政府掏钱治理,需等待一段时间,这样就可能影响开发商房屋销售,更会影响房价的定位。权衡利弊后,开发商自己掏钱治理河岸,每延米约15000元,合计为3千万元,摊入每平方米房价中仅为20元,只占总投资67亿元的万分之四,在未治理河岸前第一期工程为27×104m2,平均售价3700元/m2,第二期工程50×104m2,平均售价4600元/m2(2001年),开发商应该净赚3亿元以上,河岸漂亮了,住房者高兴了,开发商赚钱了,政府也省钱了,一举三得。上海苏州河的老旧河岸改造被房地产开发商掀起了高潮,这并不是“水生态保护与修复”,而是滨水景观工程,但是生态学者却从中看到了希望:岸边的绿化可以带动水生态的实现。同时,“景观水利”给予水利工作者的启发是:原来傻、大、黑、粗的混凝土、浆砌块石也可以做得那么漂亮,中国的城市河道是不是可以像塞纳河、泰晤士河那样招人喜爱?景观河道的出现是生态治河的萌芽。2初级阶段(2003~2006年)[转河]2002年,我国开始有了生态治河的雏形出现,其代表作是北京转河。它所确定的设计原则是:(1)尊重历史,传统与现代共存。(2)以人为本,提供沟通与交流的平台。(3)恢复生物多样性,回归自然。(4)以亲水为目的,与城市相协调的景观设计。(5)保护水质,扩大水面(引自转河初步设计书)。这5个方面的设计理念非常先进,即使放在10年后的今天来看,也不落后。因为媒体的宣传、因为中央领导的视察,使转河成为一块样板,我国东部发达地区开始效仿。2003年起,标有“生态治河”的工程越来越多,例如浙江省启动了万条清水河道建设,其中已经含有生态治河的一些理念。以北京为例:继转河后,又有北护城河、坝河、清洋河、奥湖、永定河四湖等工程称为生态治河的案例。初级阶段的生态治河必须要有理论作为指导,这前后出现了由中国水科院董哲仁、刘树坤等教授提出的一系列“治河新理念”的引导性文章,开启了一批生态治河的科研项目,并组建“生态水工学研究室”,将生态理念与河道景观设计结合起来,开始打掉硬质护岸,实施生态护坡。[抵制]但是,此时是新理念与传统治河观念剧烈交锋的阶段,虽然生态修复的理论开始萌芽,并茁壮成长,但有很多抵制。抵制的首要技术问题是防洪与生态的矛盾,防洪要两岸筑堤,要抵御洪峰来到时的流速,就要硬化河岸,不能植草种树;抵制的第二个来源来自行政领导,为了城市观感,要求美化河岸,要做景观平台,要规整河道,要求河道缩窄,两边让出地块给房地产开发商。对河道的规划设计单位来说,按传统方法治河,容易操作,轻车熟路,工程采用混凝土、浆砌块石,概算以及设计费用一分不少;而按生态方法设计河道,无成熟案例可以借鉴,无规范、标准可以遵循,既要开动脑筋又要承担风险。像2000~2006年陆续出现的:广州珠江的滨河改造、武汉江滩、上海黄浦江的外滩重新整治、天津海河的岸边处理,都是景观水利的案例,而不是生态水利所提倡的治河方法。初级阶段所发生的事情,总是有反复,新生事物虽然有生命力,但是将理论与实践结合起来,并不那么容易。3中级阶段(2007年~)[保护与修复]水生态是从河湖环境整治开始的。重视水资源保护,截断污水入河,改善河流水质、“CoD减排控制断面”也在《十一五》期间提出,Ⅰ~Ⅴ类水质的提法开始深入人心,越来越多的河流开展了水质还清工程。随着河水黑臭情况的改善,滨水景观的设置才成为可能,水生态修复开始提到日程上来。#p#分页标题#e#[专著]随着生态治河的各种论文相继发表、专著《生态水利工程原理与建设》、《生态水工学探索》于2007年3月的出版,大大推动了生态治河的力度。软质护坡的种类增多,专用材料开始在工厂生产;重视水生植物的应用、呼吁恢复河流的蜿蜒性、保护河曲等等理念在专家的全力推动下,有的规划设计单位开始重视生物多样性和生物栖息地的实施,重视河流中各类生物的恢复和品种的增加,重视滨水地区的文化开发,动植物的生物量监测在水利单位初步落实。[试点]从2005~2010年,水利部先后确定了无锡市、武汉市、桂林市、莱州市、丽水市、新宾县、凤凰县、松原市、邢台市、西安市、合肥市、哈尔滨市等12个城市作为全国水生态系统保护和修复试点。为此出台了一系列配套的技术文件:如“水生态系统保护与修复规划编制技术指南”、“试点评估指标体系和验收办法”等,开始启动了水生态系统保护修复标准体系框架和相关法规体系建设工作,做好政策的衔接和协调,试点城市的实施以及配套技术文件的出台,共同推动了水生态系统保护和修复工作,并取得新进展。其中,武汉市和桂林市已经进行了验收,邢台市通过了中期评估。4高级阶段(?)2011年中央一号文件指出:“继续推进生态脆弱河流和地区水生态修复,加快污染严重江河湖泊水环境治理。加强重要生态保护区、水源涵养区、江河源头区、湿地的保护。实施农村河道综合整治,大力开展生态清洁型小流域建设。”我们还没有进入高级阶段的迹象,高级阶段其标志应该是:将水生动植物在河流湖泊中的地位大大提升,打掉直立跌水和失效的坝堰,重视鱼类的洄游;在河道综合整治中引入低碳和健康河流的理念,引入上、中、下游统一规划,让各相关子系统和谐地一起工作。从开发到排放的单向利用向循环利用转变,从单项治理向水生态的整体优化转变,从简单地对洪水截排,向与洪水和谐相处转变,向管理洪水转变。[存在问题]我国虽然出现了一大批水生态保护与修复的材料、设备,但是尚未进入认证、监管,尚未有系列的国颁标准、技术导则或规范,造成无法合理地进行规划、设计、施工与验收。希望我们在水利大学中设置《生态水利工程》专业,在大学本科开设《生态水利工程学》课程;希望在河流整治规划设计中:开始对河流廊道技术(有意设置深潭浅滩、江心岛、滤水林带、水陆交错带)予以足够重视;开始从源头控制污染、用技术手段关心河流中动植物生物链的形成;开始慎重考虑河流形态的多样性、河边的生物栖息地;开始考虑因筑坝、筑闸对河流产生的负面影响,而有意进行消除时,我们就进入了水生态的自由王国。[结语]水生态保护与修复是水利行业的前沿学科,是节制对河流进行无限度开发的一个规范,是还原河流自然状态的一个必然过程,是给予人类和生物良好生存环境的一个条件。水利界要完全进入水生态保护与修复的自由王国还有很长很长的路要走,我们一定会走下去,也会走得更好。

景观生态规划与修复技术篇8

关键词:采矿废弃地;生态恢复;滇池流域

中图分类号:S718.52;S728文献标识码:a文章编号:1671-3168(2012)01-0072-06

ecologicalRestorationtechniquesforminingwastelandinDianchiBasin

ZHoUHuirong

(ecologyBranchofYunnanForestryinventoryandplanninginstitute,Kunming650031,China)

abstract:accordingtothecharacteristicsandlandtypesofminingwastelandinDianchiBasinminingarea,withtheideascombinedrehabilitationanddevelopmenttogether,thispaperproposedthreekindsofecologicalrestorationtechniques:topographyrecoveryandmaintaintechniques,soilmatrixrecoverytechniquesvegetationrecoverytechniques,andelaboratedmethodsandmeasuresonvariousaspectsoftechnology。takingHuangtupoquarry,KunmingeconomicandtechnologicalDevelopmentZoneinDianchiBasinasexample,technicalpointsofecologicalrestorationofquarrywastelandalsobeensummarizedinthispaper。

Keywords:miningwasteland;ecologicalrestoration;DianchiBasin

收稿日期:2012-01-13.

作者简介:周惠荣(1975-),女,广西柳州人,工程师。从事林业调查规划设计工作。长期以来,滇池流域范围内的大量矿山开采对流域生态环境及整体景观造成极大影响,为此,昆明市委、市政府作出全面关停滇池流域“五采区”的决定,矿区关停后形成的大量采矿废弃地亟需治理和开展生态恢复。

开展采矿废弃地生态恢复工作是保护滇池流域生态环境、建设昆明宜居城市的重要举措,也是推动“城镇上山”和工业项目上山实施的土地专项整治重点之一。由于采矿废弃地是一种严重退化的生态系统,其生态特点接近于裸地,生态恢复难度极大,恢复技术的选择和设计尤为关键。

1采矿废弃地生态恢复的主要理论基础

1.1恢复生态学理论

恢复生态学理论认为,退化生态系统依靠自然恢复或通过人工措施,采用适当的工程方法和植被重建,可恢复退化的生态系统[1],且恢复后的生态系统具有自我维持和自我调节能力。自然恢复指生态系统受损未超负荷,压力和干扰去除后,恢复可以自然发生。当生态系统的受损超负荷并不可逆时,依靠自然力很难或无法使系统恢复到初始状态,必须依靠人工措施恢复,如图1所示。

图1生态恢复途径

Fig.waysofecologicalrestoration

许多研究认为,自然恢复会形成更为稳定、丰富的植被群落,但采矿废弃地上植被的自然恢复是十分缓慢的,出现木本植物定居最快也要在5年以上,再经过20~30年,木本植物的盖度才能达到14%~35%[2],50~100年左右才能渐渐恢复,而土壤系统的恢复可能要持续100~1000年[3]。采矿废弃地属极度退化生态系统,其受损是超负荷的,是生态学中典型的极端条件下的恢复和重建[4],恢复途径应以人工恢复为主。

1.2基础生态学理论

相关的基础生态学理论主要有群落演替、限制因子、生态适宜性和生态位、生物多样性等理论。限制因子即影响植物生长的土壤、水分、温度或光照等一个或多个因子;生态适宜性及生态位理论中,“生态位宽度”、“生态位重叠”被认为是物种多样性和群落结构的决定因素[5]。生物多样性有利于维持生态系统长期的生产力和稳定性。

生态恢复一般应遵循从低级到高级、从先锋群落到顶级群落的演替规律,并首先解决恢复中的限制性因子问题。生态位宽的物种具有较强适应性,可作为先锋树种;生态位重叠小的物种适宜作为伴生树种,需考虑适宜的个体数量以维持物种多样性。

林业调查规划第37卷第1期

周惠荣:滇池流域采矿废弃地生态恢复技术

1.3景观生态学理论

景观生态学理论认为,景观异质性有利于物种生存延续和生态系统稳定,结合景观异质性原理建立生态恢复的目标,可给退化生态系统恢复带来现实、空间联系及高效的优势。

生态恢复除了物种层次、种群和群落层次的恢复外,还应考虑景观层次的恢复,即从更广的区域至景观尺度综合考虑。但景观层次的生态恢复实践刚起步,其尺度大小和有效性有待研究。

1.4土壤学理论

土壤是植物生长繁育的基础,不同土壤的理化性状,即土壤物质组成、质地、结构、养分以及水、气、热状况等直接影响到植物能否健康持续生长。

采矿废弃地中,只有在土壤基质恢复的前提下,植物群落才能在废弃地上重新构建,而后生态系统才能渐渐恢复。

2采矿废弃地现状

2.1采矿废弃地类型及特点

滇池流域采矿废弃地共224个,总面积为2990.6hm2,分布在主城四区及呈贡新区、经济技术开发区、晋宁县,均位于滇池流域Ⅱ级保护区范围内[6]。开采方式均为露天开采,根据采矿矿种可分为采石、采矿、取土和采砂4类废弃地,其中以采石、采矿(主要是磷矿)类废弃地为主,分别占总面积的40.3%和40.6%。

2.2采矿废弃地对滇池流域生态环境的影响

2.2.1环境污染

由于废弃地内植被破坏、地表,产生大量扬尘污染大气环境;疏松堆积物极易流失,影响地表和地下水;采矿废弃物中含有污染成分,伴随着水土流失而污染滇池水体。据霍震等人(2009)研究,滇池流域生态环境高敏感区主要受到采石和磷矿污染源影响[7]。

2.2.2水土流失

矿产开采导致大面积人工裸地的形成,水土流失严重。根据滇池流域土壤侵蚀遥感调查成果,滇池流域水土流失面积达736.84km2,占流域总面积的12.8%,年土壤侵蚀总量283.1万t,土壤侵蚀模数为994t/(km2·a),年均剥蚀厚度0.74mm/a[7]。

2.2.3景观破坏

露天采矿造成山体、岩石,特别是采石形成的众多山体缺口使城市面山千疮百孔、支离破碎,严重破坏了滇池面山景观,影响景观的环境服务功能。

3采矿废弃地生态恢复技术

3.1恢复原则和思路

遵循可持续性、协调性、与景观再造相结合等原则,按照恢复与开发利用相结合的基本思路,结合“城镇上山”和工业项目上山的需求,尽快恢复植被、控制水土流失、消除安全隐患,将废弃地恢复到自然的或可利用的状态。

3.2技术分类

针对滇池流域采矿废弃地特点,结合恢复原则及思路,将生态恢复技术分为地形地貌恢复及修整技术、土壤基质恢复技术及植被恢复技术3类。在采取削坡、护坡、场地整治、客土覆盖等工程措施以维持地表基底稳定、恢复土壤本底的基础上,实施植物措施来恢复和重建稳定的植被群落。

对于分布在城镇面山、重要交通干线两侧,对生态环境和城市形象有重大影响,或面积较大、具有较大开发利用价值或存在较大安全隐患的废弃地,必须先进行地形、地貌的恢复和修整,在此基础上恢复土壤基质及植被或进一步开发利用;面积小、影响不大或无开发利用价值的废弃地则以植被恢复措施为主。

3.3生态恢复技术及方法

3.3.1地形地貌恢复及修整技术

地形地貌恢复和修整包括山体修整、场地整治、防排水工程3方面,山体修整即实施削坡、护坡工程,使开挖边坡坡面和山体稳定;场地整治是通过回填、挖高填低或挖低填高,对破碎地形进行恢复或整理,使场地景观与自然景观协调,为后续开发利用奠定基础;设置防排水系统是为满足场内防洪及安全的要求。

1)削坡工程

对土质边坡高度大于5m、石质边坡高度大于8m的不稳定边坡进行分级削坡,同时清除坡面浮土和松动危岩体,使坡面安全稳定。削坡一般采用直线型、台阶型和分级马道3种形式。直线型适用于高度小于15m且结构紧密的均质土坡,或高度小于10m的非均质土坡;台阶形适用于高度在12m以上、结构较松散,或高度在20m以上、结构较紧密的均质土坡以及石质坡面;分级马道适用于高度在10m以上的弃渣场、排土场和采砂场边坡,马道宽2m。削坡后的坡比一般应缓于1∶0.5。

2)护坡工程

护坡包括坡脚防护和坡面防护,坡脚防护以挡土墙为主,墙后排水;坡面防护以植物护坡为主,也可采用工程护坡或砌石草皮等综合护坡;另外,对现场条件不允许、削坡工程量太大或削坡无法有效改善其稳定性的边坡,可采取注浆加固法、预应力锚杆(索)和SnS主动防护网进行加固防护。

3)场地整治工程

对采石场、采矿废弃地的采空区、采坑等坑凹地,利用煤矸石、粉煤灰或其它城市固体废弃物和工业废弃物,或污泥、垃圾等有机废弃物填平,恢复原地形地貌;对于地形破碎的采区,按合理的场地标高,挖高填低修整地形;挖低填高则是利用场内采空区、采坑或凹陷地形,进一步深挖改建作为小水库、鱼塘等利用,填高部分恢复为农地、园地或林地。对整治后作为建设用地利用的,对场地稳定性和坡度要求较高,坡度一般应小于8°,回填材料以土夹碎石为主并分层铺设辗压;复垦为农地的一般坡度在15°以下即可,回填材料则以有机废弃物为主。

4)防排水工程

场内根据防洪排水需要修建浆砌石或土质排水沟渠,排水沟分干渠与支渠,断面形状采用梯形或矩形,断面大小根据汇水量和洪峰流量计算确定。

3.3.2土壤基质恢复技术

1)覆土工程

对土层薄或无土壤层的采石场、采矿废弃地,须采用全面或局部客土覆盖的方法恢复土壤基质。客土土源首选表土或熟土,如昆阳磷矿开采时设置的内排土场存放剥离表60.7万m3,全部用于闭坑区植被恢复。而绝大部分废弃地没有收集存放表土,若异地取土则会造成2次环境破坏,因此客土可利用渣土或基础建设开挖弃用的心土进行土壤熟化后再使用。常用土壤熟化技术措施有:施用有机肥(如人畜粪、塘泥、沼气渣肥、食用菌袋料渣、废弃中药渣等)、种植绿肥(如紫花苜蓿)、施用生土熟化专用肥等。全面客土覆盖厚度一般为:土质边坡3~5cm,岩质土边坡5~10cm,岩质边坡15~20cm。

2)土壤改良工程

土壤瘠薄、结构差的取土场、采砂场废弃地采用物理方法或化学方法直接改良土壤,即通过深翻、施加有机质(如秸秆、锯木屑、糠壳等)等改善土壤结构,或施用有机肥料、无机肥料、种植绿肥等提高土壤肥力。

3)水土保持工程

主要是通过坡顶修建截水沟、坡脚排水沟等措施,或用土工布、彩条膜等临时覆盖,在植被恢复前减轻水土流失,水土保持工程与防排水工程结合考虑。

3.3.3植被恢复技术

1)植物选配

植物种选择应遵循生态适应性、先锋性、可演替性及持续稳定性、物种多样性、兼顾景观效果等原则,树种以乡土树种为主,共选择推荐包括乔、灌、藤、草在内的41个植物种类用于生态恢复(表3)。

树种配置上宜乔则乔,宜灌则灌,乔、灌、藤、草结合,配置时考虑生态位错开,如先锋树种与群落优势种、速生树种与慢生树种、乔木与灌木草本、常绿树种与落叶树种搭配等。一般情况下,坡度35°以下可采用大中乔木、灌木、草本混合搭配,坡度36°~45°配置小乔木、灌木和草本,坡度46°~60°以草本、攀缘性灌木为主,坡度超过60°的种植藤本。

乔木云南松(pinusyunnanensisFranch.)、华山松(pinusarmandiFranch.)、藏柏(CupressustorulosnD.Don.)、柏木(Cupressusfunebrisendl.)、旱冬瓜(alnusnepalensisD.Don.)、滇青冈(CyclobalanopsisglaucoidesSchott)、麻栎(QuercusacutissimaCarr.)、滇朴(CeltisKunmingensisChengetHong.)、清香木(pistaciaweinmannifoliaJ.poiss.exFranch.)、栾树(KoelreuteriapaniculataLaxm.)、黄槐(CassiasurattensisBurm.f.)、构树(BroussonetiapapyriferaL.exVent.)、黄连木(pistaciachinensisBunge)、合欢(albiziajulibrissinDurazz.)、冬樱花(Cerasusserrulata(Linds.)G.DonexLondon)、银杏(GinkgobilobaLinn.)、香樟(Cinnamomumglanduliferum(wall.)nees)

灌木胡枝子(Lespedezabicolorturcz.)、火棘(pyracanthafortuneana(maxim.)Li)、车桑子(Dodonaeaviscose.(L.)Jacq.)、苦刺(SolanumdeflexicarpumC.Y.wuetS.C.)、云南含笑(michliayunnanensisFranch.exFinetetGagnep.)、红叶石楠(photiniaserrulataLindl.)、女贞(LigustrumquihouiCarr.)、夹竹桃(neriumoleanderL.)、五色梅(LantanacamaraL.)、云南黄素馨(Jasminumsubhumilew.w.Smith)、多花蔷薇(Rosamultiflorathunb.)

藤本地石榴(FicustikouaBur.)、常春藤(HederanepalensisK.Kochvar.sinensis(tobl.)Rehd.)、油麻藤(mucunasempervirensHemsl.)、三角梅(BougainvilleaglabraChoesy)

草本戟叶酸模(RumexhastatusD.Don)、波斯菊(CosmosbipinnatusCav.)、孔雀草(tagetespatulaL.)、紫花苜蓿(medicagosativaL.)、金鸡菊(CoreopsisbasalisL.)、白三叶(trifoliumrepensLinn.)、香根草(VetiveriazizanioidesL.)、芒草(miscanthus)、狗牙根(Cynodondactylon(Linn.)pers.)

2)建植技术

由于矿区立地条件差,采取挖大塘或开挖种植槽后回填客土的整地方法。坡度45°以下建植方式以植苗为主,超过45°坡面以播种为主,并结合生态植被毯、生态植被袋、三维网、生态灌浆、植生基材喷附等特殊措施建植;高陡边坡采用垂直绿化的方式,在坡顶坡脚及分台台阶上,或利用石壁中凹陷微地形、石缝等砌筑植生盆种植藤本。

3)养护管理

养护管理主要包括水肥管理、修剪、人工调控几个方面。植被恢复初期水分管理尤为重要,有条件的地方应修建蓄水池和灌溉管网进行浇灌。早期人工调控指更换树种、补植,后期则通过整枝、间伐、刈割等措施,及时调整种内种间关系,使植被向稳定群落演替。

4昆明经济技术开发区黄土坡采石场废弃地生态恢复技术方案黄土坡采石场面积达277.7hm2,是滇池流域面积最大的采石场,位于昆明经济技术开发区洛羊街道办事处黄土坡村,老昆石公路和呈黄公路交叉口北侧,地理区位突出,拟建的呈黄快速公路及昆嵩高速公路从矿区纵贯而过。采石场地处滇池盆地边缘中山丘陵区域,属北亚热带高原季风气候。场内零星分布有云南松、圣诞树、圆柏、小叶栒子、火棘、蕨类、白茅等树种,周围主要森林类型为云南松林和圣诞树林。

4.1恢复重点及难点分析

采石场最突出的特点是地形极其破碎,边坡高陡,据调查,采石场内现有87个高陡不稳定边坡,坡度多在60°~80°,最高边坡高度达86.1m;其次是基岩,土层极薄甚至没有土壤,坡质以石质、土石质为主,立地条件极差。采石场恢复重点是场地整治,高陡边坡是恢复难点,土壤是植被恢复的关键因子。

4.2恢复模式考虑

基于采石场面积较大、地理区位突出的优势,其恢复方向主要是土地开发利用,而植被恢复和景观营造可提升土地价值,因此恢复模式分为建设用地开发、绿地景观营造和植被恢复3种,建设用地按土地Ⅰ级开发整理的标准和要求进行恢复,景观营造恢复为园林绿化用地和风景林地,植被恢复则起到防护、隔离作用。

4.3主要技术措施

4.3.1建设用地场地平整

为避免大挖大填,结合现状地形,采用分台场平的方法,各台标高参照道路设计标高等合理确定。

4.3.2高陡边坡削坡与植被恢复

削坡坡比为1∶1、1∶0.8、1∶0.67和1∶0.5,即削坡后的坡度分别为45°、51°、56°和63°,分2~4个台阶削坡,台面宽2m、沿内侧按2°放坡排水;坡顶和坡脚种植地石榴,台阶上种植清香木和多花蔷薇,利用地形的凹陷处、石缝等种植多花蔷薇和地石榴。

4.3.3土壤改良及整地

由于采石场土壤缺乏,所以采用外调客土全面覆盖,客土来自经济技术开发区信息产业基地1#主干道两侧的建设工地,经熟化处理后使用。植穴规格:乔木100cm×100cm×100cm、灌木60cm×60cm×60cm;种植槽规格为50cm×50cm,植穴或种植槽中回填客土。

4.3.4恢复目标群落拟定和树种选择

拟构建以滇青冈为优势种的植物群落,选择滇青冈、旱冬瓜、构树、清香木、滇朴、黄连木、火棘、胡枝子、多花蔷薇、地石榴、草本地被(戟叶酸模、波斯菊、孔雀草和紫花苜蓿混播)等树种,根据场地坡度、坡质等的不同进行不同搭配,平台及缓坡区采用乔、灌、草混合搭配,坡度较陡区种植多花蔷薇和草本地被混播。

4.3.5绿地景观营造依山就势

如利用采石场内现有采坑,进一步深挖后改造为水体景观,保留部分开采遗迹景观作为科普和展示,稳定边坡改造后作为户外攀岩运动、拓展训练场地等。并选用红叶黄栌、银杏、黄连木等色叶树种营造季相变化丰富的植被景观。

5讨论

1)采矿废弃地普遍存在地形地貌破坏、山体缺损、土层破坏、植被丧失等特点,须采用工程方法和植被措施结合进行生态恢复,视其恢复或利用方向而有所侧重。

2)植物群落的构建和演替是一个漫长的过程,而生态恢复往往在较短时间内就要评价其效果,应尽快建立采矿废弃地生态恢复评价时间及标准体系,且该体系应尽量与管理体系相适应。

3)采矿废弃地恢复或利用形式可多样化,如复垦为农地,栽种经济林果,生态旅游,健身运动场地,修建小水库和鱼塘,种养业结合,苗木基地建设,开采遗迹景观保护及开发等。具有区位优势且符合土地利用规划和城镇规划的,可优先恢复为建设用地。另外,选择有代表性的2~3个矿区作为生态恢复示范点,进一步研究废弃地恢复技术和利用方向,探索市场化运作模式,为全省范围内推广应用提供基础。

参考文献:

[1]孟江红,孔素丽.浅谈矿区生态系统重建的可行性和经济效益[J].矿山测量,2007(4):82-83.

[2]赵方莹,孙保平.矿山生态恢复技术[m].北京:中国林业出版社,2009.

[3]李洪远,鞠美庭.生态恢复的原理与实践[m].北京:化学工业出版社,2005.

[4]白中科,赵景逵,朱荫湄.试论矿区生态重建[J].自然资源学报,1999(1):35-41.

[5]刘国华,舒洪岚,张金池.南京幕府山矿区废弃地自然恢复植被的构树种群及其伴生树种生态位研究[J].水土保持研究,2007,14(2):184-185,188.

[6]李红旭,马玉春,马勇,等.滇池流域采矿区植被恢复规划[J].林业调查规划,2008,33(2):132.-134,135.

[7]霍震,李亚光.GiS支持下滇池流域生态环境敏感性评价[J].林业调查规划,2009,34(5):12-16.

[8]顾卫,江源,余海龙,等.人工坡面植被恢复设计与技术[m].北京:中国环境科学出版社,2009.

[9]孙延良.基于水土保持理念的生态公路建设[J].森林工程,2011,27(3):80-82.

[10]宋海涛,王海波,刁云飞,等.黑龙江省乌拉嘎金矿废弃地植被恢复情况研究[J].森林工程,2011,27(5):29-34.

[11]董世魁,刘世梁,邵新庆.恢复生态学[m].北京:高等教育出版社,2009.

[12]李斌,陈月华,童方平,等.采矿废弃地植被恢复与可持续景观营造研究[J].中国农学通报,2010,26(9):64-69.

[13]李秀珍,冷文芳,解伏菊,等.景观与恢复生态学——跨学科的挑战[m].北京:高等教育出版社,2010.

景观生态规划与修复技术篇9

   旅游用岛的生态影响

   海岛作为一种独特的资源,生态系统脆弱,一旦破坏,很难恢复。旅游开发及利用对海岛的生态影响主要体现在海岛形态影响和海岛资源影响两方面。

   1.对海岛形态的影响。旅游开发建设过程中,对海岛形态的影响主要包括房屋、道路、基础设施、旅游设施等的建设。旅游接待设施建筑会占用海岛自然形态面积,建房过程中需要挖沟动土,对海岛形态产生影响;岛上基础设施建设等将改变海岛局部的地形地貌。

   2.对海岛资源的影响。旅游用岛可能会对海岛土壤、岸线、沙滩、植被、淡水资源及周边海域产生不良影响。如项目开发可能会造成海岛水土流失,游客的增多也会造成海岛土壤透气性变差,生产力下降。港口配套设施建设,会占用海岛岸线,缩小和破坏生物的生存空间和觅食地。游客行为、旅游建筑等,会对沙滩造成侵蚀影响。随着海岛的开发利用、人为干预的增加,游客活动可能会对海岛植被产生一定影响,并增加有害物种侵入的风险。项目开发可能会对海岛淡水资源构成一定影响,可能导致地下水水位下降,造成海水入侵等生态灾害。

   旅游用岛的生态保护措施

   1.划定生态功能区。生态功能区是无居民海岛旅游项目选址、建设、布局的依据,根据无居民海岛的生态特征、生态系统服务功能与生态敏感性空间分异规律,确定海岛不同区块的主导生态功能,进一步确定旅游功能分区或空间结构。

   2.明确海岛开发主题。海岛旅游资源丰富,在海岛旅游开发中切忌简单地全盘端出,而要有所侧重,秉承精致化的开发理念,强调并凸显海岛的独特资源,树立海岛的旅游品牌。尤其是对于海岛资源比较集中的地区,由于海岛资源本身就具有一定的相似和雷同性,小而全式的开发不仅不利于海岛形象推广与市场识别,更可能导致海岛的重复建设、资源浪费与恶性竞争,长期下去将影响海岛旅游形象,制约各海岛旅游发展。因此,强调“一岛一主题”,就显得更为重要。

   3.开发泛生态旅游产品。生态旅游强调旅游资源的可持续利用,泛生态旅游是对传统生态旅游的发展与延伸,既包括以自然景物为基础的生态旅游,又包括基于社会文化资源而产生的生态旅游。无居民海岛不仅具有天然的自然生态环境,同时在历史发展的长河中,也会留下人文痕迹,成为海岛旅游开发的资源条件。大力发展泛生态旅游产品,可以开发海岛生态观光类旅游产品(如滨海观光、森林观光、海底观光、湿地观光、古迹观光等)、休闲度假类旅游产品(纯度假产品、养生产品、婚庆产品等)、休闲娱乐类旅游产品(如沙滩浴场、主题游乐等)、特种旅游产品(如科普旅游、商务会奖旅游、美食旅游、节庆旅游、潜水旅游、休闲海钓、邮轮游艇、海底探险、体育竞赛、宗教文化、海洋文化等)。

   4.加强生态修复与景观建设。人为和自然因素的干扰,会对海岛生态系统造成不同程度的破坏。对海岛进行生态修复,需要结合不同领域、不同地区海岛的差异性,将海洋生态学和景观生态学相结合,主要以采用生物修复为基础,结合物理修复、化学修复、工程技术修复等措施,通过优化组合,实现海岛受损生态系统的修复。

   海岛生态景观建设一般包括植被景观建设、湿地景观建设、水体景观建设、生物多样性保护与外来物种控制等。植被景观建设首先要保护海岛天然的植被资源,将天然植被覆盖区尽可能纳入生态保育区,并通过分级管制措施,对植被进行保护。与此同时,加强裸露地表、旅游区风景林、防护林等植被景观建设。湿地景观,如滩涂湿地、河道湿地、湖泊湿地等,根据不同类型进行针对性的湿地景观修复与建设,并可建立自然保护区,加强对湿地景观的保护。水体景观建设一般包括外缘敞水面、河道、湖泊等,与植物群落建设相结合,营造水面景观。生物多样性和外来物种控制,对于相对****的海岛生态系统异常重要,在对现有的生物多样性资源进行保护的同时,通过生态修复和科学引种,进行生物多样性的恢复,在此过程中一定要严格控制外来物种入侵的风险。

景观生态规划与修复技术篇10

陈晓东是一位刻苦专研、目光敏锐的环保科技工作者。他积极关注老工业城市结构改造与节能减排、创建生态城市存在的典型问题,带领同志开辟了以土壤污染生态恢复和人工湿地污水处理技术为核心的生态工程研究领域,确立了环境科研工作面向解决典型区域生态环境问题的研究方向,组建了沈阳市最早的环境污染生物修复实验室和沈阳市生态工程技术中心,这些都给沈阳创建生态城市提供了强有力的技术支撑。

潜心研究,开创北方人工湿地污水处理新技术

从2001年开始,针对常规污水处理厂建设与运行成本高等问题,陈晓东投身于北方人工湿地污水处理技术研发工作中。结合北方寒冷地区的特点,他系统研究了湿地污水处理系统的运行机理,针对越冬等关键性问题进行了深入研究,最终提出了一套适合北方地区应用的人工湿地生态污水处理技术,基建投资与运行成本大大低于同等规模的常规生化处理,建设成本仅为污水常规处理的1/2左右,运行成本仅为常规处理的1/4左右。同时,还可形成独特的湿地景观,增加绿地与水面面积,在调节局部环境气候和营造生物多样性空间方面也有重要作用。开辟了人工湿地技术污水处理小型化、生态化、资源化的应用方向,营造了城市中独特的湿地生态景观,受到了包括钱正英、孙铁珩院士等一批国内知名专家以及国家、省市领导的首肯。

该技术成果填补了国内空白,经专家鉴定达到国际先进水平,并获得国家发明专利。2007年度被国家环保部列入“最佳实用推广技术",2008年被评为辽宁省科技进步二等奖。他主持编制的国家《人工湿地污水处理工程技术规范》在2011年已经环保部颁布实施。

该成果在2003年首次应用于沈阳市满堂河污水处理中心,将其建成为北方第一座人工湿地污水处理示范工程,为该技术在我国北方地区发展作出重要贡献。此后,该技术在沈阳市、辽中县、法库县、康平县、本溪桓仁、长春市、山西太原等地得到迅速应用,如雨后春笋般茁壮成长。2006年,此技术应用到"2006中国沈阳世界园艺博览会”中,体现了本届世园会人与自然和谐共生的主题内涵。2007年将该技术应用于辉山明渠河口湿地工程与丁香湖公园人工浮岛工程,2008年、2009年、2010年该技术又被应用到沈阳市乡镇污水处理工程建设中,完成项目100余个,为沈阳创建生态城市起到重要保障。截至目前,该技术成果已经应用在辽宁、吉林、河南、河北、山西、山东、宁夏、安徽、内蒙、青海等省很多城市的污水处理、河道综合整治项目中,污水处理规模总量达50万m3/d,通过节约建设费用与运行费用的方式产生的经济效益初步估算为12.5亿元,年削减污染物CoD3.3万吨,营建人工湿地100万m2,为当地生态环境改善作出了巨大贡献。

上下求索,开拓石油灌区土壤污染修复技术新途径