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生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)

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生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)

生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞:生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)

隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大,有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。

對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn),其修復(fù)問題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索,形成了一些實(shí)用技術(shù),但這些修復(fù)方法往往會破壞場地結(jié)構(gòu)、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此,近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)

生物修復(fù)是對污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一,是正在發(fā)展中的技術(shù),是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。

目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義,是指微生物催化降解有機(jī)污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個受控或自發(fā)進(jìn)行的過程,這是狹義的定義。

除了微生物修復(fù)外,植物修復(fù)、動物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn),賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵,即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機(jī)污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài),通過改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。

二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素

從修復(fù)原理來看,物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據(jù)污染物的理性性質(zhì),通過機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學(xué)反應(yīng),使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段,近年來根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對于修復(fù)生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來,使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化,將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率,這一點(diǎn)對于生態(tài)修復(fù)來說是至關(guān)重要的。

物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合,是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素,其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過程中,把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來,才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式

植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。

目前,植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內(nèi)空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的利用而對富營養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。

在污染環(huán)境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實(shí)際上植物修復(fù)過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學(xué)因素(這些因素可以部分人為調(diào)控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制,是生態(tài)修復(fù)的基本形式。

摘要近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展……

生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞:生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展環(huán)境修復(fù)

隨著地球上人口的劇增和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,特別是工業(yè)革命以來,人類對自然資源需求水平不斷提高,生產(chǎn)強(qiáng)度日益加大,有毒、有害廢氣物質(zhì)不斷的輸入環(huán)境,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了環(huán)境的自凈能力而導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重。為了解決人類面臨的這個重大問題,對于大氣污染和地表水污染之力的研究已十分廣泛,許多技術(shù)已相當(dāng)成熟并被廣泛應(yīng)用。

對于污染土壤及地下水的之力來說,由于其具有隱蔽性、滯后性、累積性以及難治理和修復(fù)周期長等區(qū)別與大氣和地表水體污染的特點(diǎn),其修復(fù)問題已成為環(huán)境科學(xué)研究日益活躍的領(lǐng)域,同時也是世界性難題。雖然人們已在污染土壤及地下水物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索,形成了一些實(shí)用技術(shù),但這些修復(fù)方法往往會破壞場地結(jié)構(gòu)、造成二次污染,對于污染面積巨大且污染程度較輕的土壤甚至難以應(yīng)用。為此,近年來,人們在污染環(huán)境的物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)甚至生物修復(fù)取得一定成功的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了生態(tài)修復(fù)的理念,并對其概念、內(nèi)涵、原理、產(chǎn)業(yè)化途徑等進(jìn)行了理論上的探索和實(shí)踐上應(yīng)用的探索,試圖以生態(tài)學(xué)的原理和方法,在污染環(huán)境的修復(fù)和治理過程中實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展,從而達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。

一、生物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)

生物修復(fù)是對污染環(huán)境實(shí)施修復(fù)、之力的最為重要的技術(shù)之一,是正在發(fā)展中的技術(shù),是生態(tài)修復(fù)的基礎(chǔ)。

目前被廣泛認(rèn)同的生物修復(fù)定義,是指微生物催化降解有機(jī)污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中的污染物的一個受控或自發(fā)進(jìn)行的過程,這是狹義的定義。

除了微生物修復(fù)外,植物修復(fù)、動物修復(fù)乃至酶學(xué)修復(fù)等方式的出現(xiàn),賦予了生物修復(fù)更廣泛的內(nèi)涵,即生物修復(fù)是指利用細(xì)菌和真菌等微生物、蚯蚓等動物以及水生藻類、陸生植物,甚至酶及分泌物等的代謝活性降解、減輕有機(jī)污染物的毒性,改變重金屬的活性或在環(huán)境中結(jié)合態(tài),通過改變污染物的化學(xué)或物理特性二影響其在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和降解速率。

目前使用最廣、最有效的生物修復(fù)技術(shù)仍是微生物修復(fù)。

二、物理與化學(xué)修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素

從修復(fù)原理來看,物理修復(fù)與化學(xué)修復(fù)是指充分利用光、溫、水、土、氣、熱等環(huán)境要素,根據(jù)污染物的理性性質(zhì),通過機(jī)械分離、蒸發(fā)、點(diǎn)解、磁化、冰凍、加熱、凝固、氧化—還原、吸附—解吸、沉淀—溶解等物理怪和化學(xué)反應(yīng),使環(huán)境中污染物被清除或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。通常,為了節(jié)省環(huán)境治理的成本,物理修復(fù)或化學(xué)修復(fù)往作為生物修復(fù)的前處理階段,近年來根式作為生態(tài)修復(fù)的構(gòu)成要素。無論是環(huán)境要素或生態(tài)因子,還是工程措施,對于修復(fù)生物的生命活動來說,是非常重要的影響要素。若將它們有機(jī)的結(jié)合起來,使環(huán)境條件和生態(tài)因子在有利于生物生活的同時,也有利于污染物的去除或轉(zhuǎn)化,將極大地提高生物修復(fù)或植物修復(fù)的效率,這一點(diǎn)對于生態(tài)修復(fù)來說是至關(guān)重要的。

物理與化學(xué)修復(fù)措施與生物修復(fù)的結(jié)合,是生態(tài)修復(fù)必不可少的構(gòu)成要素,其利用的是否直接關(guān)系到生態(tài)修復(fù)的有效性和成敗。在實(shí)際的修復(fù)過程中,把物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)措施更好地與生物修復(fù)結(jié)合起來,才能形成有效的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

三、植物修復(fù)—生態(tài)修復(fù)的基本形式

植物修復(fù)這一概念大約是1980年代前期提出來的,其最初的思想是利用超累積植物的的超量富集作用來去除污染環(huán)境中多余的重金屬。

目前,植物修復(fù)這一技術(shù)已經(jīng)涵蓋了污染環(huán)境治理的各個方面,如城市樹木、草坪乃至花卉植物對大氣或室內(nèi)空氣的凈化;池塘中水生植物通過對氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的利用而對富營養(yǎng)化水體的凈化;污染土壤及水體中無機(jī)污染物的去除及有機(jī)污染物的講解等。

在污染環(huán)境治理中,從形式上來看,似乎主要是植物在起作用,但實(shí)際上植物修復(fù)過程中,往往是植物、根系分泌物、根際圈微生物、根際圈土壤物理和化學(xué)因素(這些因素可以部分人為調(diào)控)等在共同起作用。因而,總的來說,植物修復(fù)幾乎包括了生態(tài)修復(fù)的所有機(jī)制,是生態(tài)修復(fù)的基本形式。

利用植物對重金屬如Ni、Zn、Cd、Hg、Cu、Se,放射性核素如Cs、Sr、Ur,多環(huán)芳徑,石油,化學(xué)農(nóng)藥,有機(jī)氯溶劑如TCE,廢棄炸藥如TNT等的修復(fù)研究均有報(bào)道。

生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)范文第3篇

開拓創(chuàng)新,首推生態(tài)毒理學(xué)五大原理

在人類幾百萬年的歷史進(jìn)程中,環(huán)境對開創(chuàng)人類文明和進(jìn)步發(fā)揮著巨大作用。大氣、水、土壤,江河、湖泊、濕地、農(nóng)田、草原,都是人類得以生存的物質(zhì)基礎(chǔ);而森林、礦藏等資源又為人類的不斷發(fā)展提供物質(zhì),最終創(chuàng)造了地球上的人類文明。但是,人類在開發(fā)利用環(huán)境資源的同時,也對自己的生存環(huán)境造成了很大的破壞,產(chǎn)生了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)和社會的迅猛發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。

生態(tài)毒理學(xué)是環(huán)境生物學(xué)的一個分支。它研究有毒物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境對組成生態(tài)系統(tǒng)的生物種群和生物群落所產(chǎn)生的生態(tài)毒理效應(yīng)及其機(jī)理。環(huán)境污染問題出現(xiàn)后,促使傳統(tǒng)的毒理學(xué)從研究毒物對生物個體所產(chǎn)生的效應(yīng)擴(kuò)大到研究毒物對生物群體所產(chǎn)生的效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,法國學(xué)者R.特呂豪特于1969年提出了生態(tài)毒理學(xué)的概念。

周啟星教授對生態(tài)毒理學(xué)理論的最大貢獻(xiàn),是總結(jié)、歸納并提出了生態(tài)毒理學(xué)的五大基本原理:(一)環(huán)境毒物的劑量-效應(yīng)關(guān)系原理;(二)環(huán)境毒物的結(jié)構(gòu)-活性相關(guān)原理;(三)毒理作用的多層次效應(yīng)原理;(四)毒理生態(tài)動力學(xué)原理;(五)環(huán)境毒物的生態(tài)適應(yīng)性原理。以上五大基本原理的提出,對于深化生態(tài)毒理學(xué)研究以及在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的多層次應(yīng)用,產(chǎn)生了積極而廣泛的影響。

在生態(tài)毒理學(xué)領(lǐng)域,尤其是近年來周啟星教授等在石墨烯的健康與生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)理論研究方面取得了重大突破,其研究結(jié)果被國際著名刊物《Chemical Reviews》刊出,此研究結(jié)果堪稱為國際環(huán)境界的一項(xiàng)重大進(jìn)展。

周啟星教授通過對金屬-金屬、金屬-有機(jī)、有機(jī)-有機(jī)等污染物之間復(fù)合生態(tài)毒理效應(yīng)及其微觀機(jī)理系統(tǒng)而深入的實(shí)驗(yàn)研究,不僅闡明了復(fù)合污染生態(tài)效應(yīng)與污染物之間的復(fù)雜定量關(guān)系,還創(chuàng)造性地提出了聯(lián)合效應(yīng)廣義理論:復(fù)合污染生態(tài)效應(yīng)決定于污染物暴露的濃度組合關(guān)系而非其本身的理化性質(zhì);它不僅與生物種和生態(tài)系統(tǒng)類型有關(guān),還與其作用的生物部位有關(guān);復(fù)合污染生態(tài)效應(yīng)是矢量而不是標(biāo)量,它不僅存在“毒性倍增”機(jī)制,還會發(fā)生“危害延時”和“危害增時”風(fēng)險(xiǎn)。在此理論指導(dǎo)下,他還進(jìn)一步歸納出“互作態(tài)”的新概念并賦予定量化內(nèi)涵與定義,并通過實(shí)驗(yàn)修

正了教科書中一直沿用的“協(xié)同作用”和“拮抗作用”原有定義中不完整甚至錯誤的提法,并得到有關(guān)方面認(rèn)可。

周啟星教授還首次從理論上提出未污染區(qū)也有存在超積累植物的可能性,并以沈陽未污染區(qū)40科160種農(nóng)田雜草為篩選對象進(jìn)行系統(tǒng)的室外盆栽試驗(yàn),首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道了龍葵(Solanum nigrum)、球果蔊菜(Rorippa gobosa Turcz. Thell.)和紫茉莉(Mirabilis jalapa L)為鎘超積累植物,從而證實(shí)了這一理論的正確性和方法的先進(jìn)性,這在重金屬污染土壤植物修復(fù)以及生態(tài)修復(fù)理論上是一個較大的突破;在此基礎(chǔ)上,周啟星教授還成功地進(jìn)行了污染土壤植物修復(fù)的實(shí)際應(yīng)用,并對其超積累機(jī)理進(jìn)行了深入研究,取得了重要進(jìn)展。

在實(shí)踐上,周啟星教授以重金屬污染土壤植物修復(fù)為重點(diǎn)目標(biāo),兼顧農(nóng)藥、石油烴和多環(huán)芳烴等有機(jī)污染土壤的修復(fù),對鎘超積累雜草進(jìn)行其技術(shù)性能的多方挖掘和強(qiáng)化。為了解決生物量處理這一世界性難題,周啟星教授率先開展了超積累花卉的系統(tǒng)篩選,首次發(fā)現(xiàn)紫茉莉(Mirabilis jalapa L.)為鎘超積累植物。以根際圈理論為指導(dǎo),較為系統(tǒng)地開展污染排異型雜草植物篩選研究,首次發(fā)現(xiàn)月見草(Oenothera biennis L.)為鎘和銅污染排異型植物。這些重要工作和重大科學(xué)發(fā)現(xiàn),為形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的基于植物修復(fù)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系和開展環(huán)境調(diào)控實(shí)踐奠定了基礎(chǔ),而且對于污染生態(tài)修復(fù)這一新的學(xué)科生長點(diǎn)的形成與發(fā)展具有巨大的科學(xué)價值。尤其是他領(lǐng)銜所著的《污染土壤修復(fù)原理與方法》,作為國際上迄今為止系統(tǒng)論述污染土壤修復(fù)基本原理并全面介紹相關(guān)方法及其進(jìn)展的學(xué)術(shù)著作,已對該領(lǐng)域的科研和教學(xué)產(chǎn)生了廣泛影響。

親力親為,為生態(tài)環(huán)保鼓與呼

在從事科學(xué)研究的同時,周啟星教授還積極投身到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)中去,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)鼓與呼。他成功組織了三屆污染生態(tài)學(xué)國際會議、五屆全國污染生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會等學(xué)術(shù)會議;還成功地組織了“污染土壤修復(fù)與生態(tài)安全”第212次香山科學(xué)會議。此外,他還提出了“東北老工業(yè)基地環(huán)境污染形成機(jī)理與生態(tài)修復(fù)”和“環(huán)渤海地區(qū)復(fù)合污染、生態(tài)退化及其控制原理”的973項(xiàng)目建議,并得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可和有關(guān)方面的批準(zhǔn)。

生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】城市園林,生態(tài)修復(fù),理念,管理

中圖分類號:TU986.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

一、前言

生態(tài)修復(fù)是指停止人為干擾生態(tài)系統(tǒng),以減輕負(fù)荷壓力,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和自我組織能力使其發(fā)展走向正確的秩序,或使用的彈性的生態(tài)系統(tǒng),輔以人工措施,恢復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)一步一步或使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展方向的良性循環(huán),指致力于那些在自然突變和活動的影響下,人類活動破壞自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建工作。

二、國家生態(tài)園林城市標(biāo)準(zhǔn)

生態(tài)園林城市是一種以人為本,根據(jù)自然環(huán)境、資源流向經(jīng)濟(jì)效益的命脈,使得生態(tài)良性循環(huán)、社會和諧發(fā)展和人類居住環(huán)境的優(yōu)良形式。生態(tài)園林城市倡導(dǎo)生態(tài)倫理,倡導(dǎo)綠色文明,保護(hù)和構(gòu)建地帶性植物群落,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),預(yù)防和控制環(huán)境污染,提高資源的利用效率和再生能力,保持該地區(qū)文化特點(diǎn),基于人與自然的和諧,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

城市功能的協(xié)調(diào),以滿足生態(tài)平衡,城市發(fā)展和布局結(jié)構(gòu)合理,形成了協(xié)調(diào)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的城市發(fā)展和城鄉(xiāng)一體化系統(tǒng)的城市發(fā)展。城市和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,具有良好的區(qū)域生態(tài)環(huán)境,形成完整的城市綠地系統(tǒng)。城市人文景觀和自然景觀和諧發(fā)展和繼承傳統(tǒng)文化的城市,保持城市原來的歷史風(fēng)貌,保護(hù)歷史文化和自然遺產(chǎn),保持自然形式的地形地貌、水系、人文、自然景觀,形成一個獨(dú)特的城市。完善城市基礎(chǔ)設(shè)施,提供良好的城市生活環(huán)境,積極參與公共利益的制定和實(shí)施的當(dāng)中來。

三、城市園林生態(tài)恢復(fù)的概述

景觀生態(tài)恢復(fù)是指恢復(fù)原始生態(tài)系統(tǒng)的受損,這與人類活動被暫停或相互聯(lián)系。景觀生態(tài)建設(shè)應(yīng)以景觀空間結(jié)構(gòu)調(diào)整和重建為基本單元,包括調(diào)整原來的景觀格局,改善受損生態(tài)系統(tǒng)的威脅或功能,完善基本生產(chǎn)力和穩(wěn)定性的影響,人類活動對景觀演化導(dǎo)致一個良性循環(huán)。城市景觀生態(tài)修復(fù)并不意味著在所有的情況下恢復(fù)原始的生態(tài)系統(tǒng),這也沒有什么必要,也不可能實(shí)現(xiàn)。生態(tài)修復(fù)是最關(guān)鍵的恢復(fù)系統(tǒng)所必需的結(jié)構(gòu)和功能,使系統(tǒng)能夠維持城市本身。生態(tài)恢復(fù)與重建是跨尺度、多水平的問題,其主要的性能水平是一個生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域,景觀生態(tài)恢復(fù)與重建景觀退化。

四、以生態(tài)修復(fù)服務(wù)功能為導(dǎo)向的城市園林綠地規(guī)劃模式

1.內(nèi)容

城市園林綠地規(guī)劃設(shè)計(jì),從整體性出發(fā)系統(tǒng),規(guī)劃和設(shè)計(jì)不同的對象根據(jù)不同的規(guī)劃和設(shè)計(jì)措施加強(qiáng)彼此之間的聯(lián)系。園林綠地景觀是由人工植物群落影響下的人工地形、水和其他自然元素與純?nèi)祟悩?gòu)建結(jié)構(gòu)建筑的復(fù)雜巨系統(tǒng),園林綠地景觀系統(tǒng)不再是在分散狀態(tài),但是發(fā)生了根本的變化。整個反映在每一個部分的綠色空間景觀必須密切關(guān)注其整體性。對于處理這類園林綠地,必須把它作為一個有機(jī)部分的園林綠地景觀。但現(xiàn)實(shí)往往只能滿足城市在視覺上的需要,而不是整個花園綠地生態(tài)調(diào)節(jié)功能。使園林綠地發(fā)揮整體大于各部分之和的功能,必須是有機(jī)組織。遵循生態(tài)修復(fù)服務(wù)功能的工作原理,利用生態(tài)花園綠地景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下五個方面:

(一)、在植物配置,使用自然植物利基原理、設(shè)計(jì)的生態(tài)關(guān)系對象進(jìn)行植物的合理搭配,形成一個優(yōu)勢互補(bǔ)和相對穩(wěn)定的植物群落;

(二)、利用植物不同的生物學(xué)特性和生態(tài)特征,在不同的位置不同的植物群落的布局,以達(dá)到最大的衰減的空氣污染,水質(zhì)污染;

(三)、在使用景觀要素、景觀素描大量的材料中,在景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該充分利用的時候,比如工業(yè)荒地垃圾要合理有效的使用;

(四)、改善生態(tài)環(huán)境的重點(diǎn)是景觀設(shè)計(jì);

(五)、生活生態(tài)位的改善是促進(jìn)生產(chǎn)生態(tài)位改善的推動力。

2.工程技術(shù)手段

技術(shù)的基礎(chǔ)是生態(tài)修復(fù)。不同的技術(shù)水平不同(非生物因素、生物物種、個人、人口、社區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)和景觀、區(qū)域和全球生態(tài)系統(tǒng))?;厥占夹g(shù),分為物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)和生態(tài)技術(shù)等。旨在恢復(fù)各種物理性問題(如輻射、風(fēng)、水文學(xué)、土壤顆粒結(jié)構(gòu)、溫度、濕度、矩陣、地形、地質(zhì)、水利、灌溉)、化學(xué)問題,污染和廢物處理和利用,土壤、富營養(yǎng)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和流程、酸化、鹽漬化和堿化土壤肥力在極端環(huán)境改善等、生物問題(錯誤處理幼苗,種子生產(chǎn)、種子的選擇、育種和種質(zhì)改良等)、生態(tài)技術(shù)(從不同的層面看,比如人口調(diào)控或社區(qū)配置控制和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)行為裝配)生態(tài)演繹的規(guī)定,來構(gòu)建一個城市園林綠地規(guī)劃模式優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)。

五、城市園林生態(tài)修復(fù)的管理方法

人們常?;谌祟惖姆绞交謴?fù)城市園林生態(tài)。在不同的恢復(fù)模式和參與空間和時間順序(在時間和空間分布)的不同,經(jīng)常影響達(dá)到極限狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。

生物物種存在于許多方面,城市綠地系統(tǒng)建設(shè)和生態(tài)重建的大型工程項(xiàng)目是人工干預(yù)和生物物種的人工生態(tài)修復(fù)的表達(dá)模式。由于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)時間開放,物種通常不是一個單一的步驟,是多次入境的過程。因此一定條件下的空間和時間的混合物種及其配合參與的人將成為一個重要的因素影響形成的城市園林生態(tài)恢復(fù)模式。

在同一時空領(lǐng)域上進(jìn)入的物種組合有利于形成生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能流程的基本環(huán)節(jié)或鏈;在不同時空領(lǐng)域上進(jìn)入的物種組合有利于形成綠地景觀的基本生態(tài)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步促進(jìn)綠地景觀網(wǎng)絡(luò)功能的發(fā)育。

各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)服務(wù)功能對于城市居民的重要性差異:在一個特定的城市,從城市綠地規(guī)劃的關(guān)鍵考慮因素是生態(tài)服務(wù)功能的重要性為城市居民有差異,這是優(yōu)先確定生態(tài)服務(wù)功能的重要基礎(chǔ)。

生態(tài)修復(fù)服務(wù)功能與綠地的提高而增大的速度的差異:在其他因素不變的條件下,增加綠色景觀,生態(tài)服務(wù)功能將會得到增強(qiáng)。然而,由于綠地增加的數(shù)量、生態(tài)修復(fù)服務(wù)增強(qiáng)速度是不同的,或綠色的敏感程度的增加都是不同的。其他條件相同的情況下,靈敏度越高的生態(tài)修復(fù)服務(wù)功能應(yīng)該更優(yōu)先,如圖。

六、結(jié)束語

現(xiàn)代工業(yè)化程度正變得越來越嚴(yán)重,使城市居民生活環(huán)境受到極大的危害,為了讓生態(tài)系統(tǒng)得到良好的恢復(fù),必須借助現(xiàn)代手段的景觀恢復(fù)、景觀生態(tài)恢復(fù)與重建的關(guān)系來構(gòu)建區(qū)域生態(tài)安全格局,以實(shí)現(xiàn)健康的生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)園林化的美麗城市。

參考文獻(xiàn)

[1]城市綠地規(guī)劃的理論基礎(chǔ)與模式研究,中國環(huán)境科學(xué)出版社,2008

[2]園林綠地景觀規(guī)劃的理論與方法,科學(xué)出版社,2006

生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞:橋梁山島; 邊坡治理;噴混植生技術(shù);生態(tài)修復(fù)

中圖分類號: K928 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

近年來,隨著海島開發(fā)利用如高速公路、礦山開采、水利設(shè)施的建設(shè)經(jīng)常需要開挖大量的山體土石方,造成大量的邊坡,不僅嚴(yán)重破壞了原有的山體生態(tài)植被,還導(dǎo)致水土流失和生態(tài)環(huán)境的失衡[1],還有全球氣候異常帶來的自然災(zāi)害造成的山體及植被破壞,形成山體滑坡和泥石流等生態(tài)災(zāi)難等,更加速了對海島生態(tài)環(huán)境的破壞,一些海島的生態(tài)平衡被嚴(yán)重打破[2,3]。因此,對被破壞的海島邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù),對于防止邊坡進(jìn)一步被破壞、水土流失,減少生態(tài)災(zāi)害,保護(hù)海島、合理利用海島,促進(jìn)海島的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[4]。但由于海島具有與陸地明顯不同的地質(zhì)資源環(huán)境特征與自然生態(tài)系統(tǒng),因而對其進(jìn)行生態(tài)修復(fù)比較困難。

邊坡生態(tài)治理涉及到巖土工程力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、土壤學(xué)、草葉學(xué)、林學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)[5]等多學(xué)科知識的綜合利用。目前國內(nèi)采用的邊坡治理技術(shù)從國外引進(jìn)結(jié)合國內(nèi)不同地區(qū)的生態(tài)條件形成了以噴混植生、客土吹附、三維網(wǎng)和液力噴播為主的治理技術(shù)[6,7]。

噴混植生技術(shù)是以工程力學(xué)和生物學(xué)等理論為依據(jù),利用客土摻混粘結(jié)劑和錨桿加固鐵絲網(wǎng)技術(shù),運(yùn)用特制噴混機(jī)械將土壤、有機(jī)物質(zhì)、保水材料、植物種子等噴射到錨固有鍍鋅鐵絲網(wǎng)的巖面上,形成10 cm左右厚度的具有連續(xù)空隙的硬化體,在巖石坡面上營造出永久性的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)供植物種子的生根發(fā)育及生長[8]。通過養(yǎng)護(hù)使巖石坡面快速綠化、恢復(fù)植被,形成一個與當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候相適應(yīng)的草、灌、喬、藤結(jié)合的目標(biāo)植物群落,從而達(dá)到恢復(fù)植被和保護(hù)環(huán)境的目的。

工程概況

本實(shí)驗(yàn)供試海島橋梁山島位于岱山衢山島西北0.7公里處,是座無居民海島。因島狹長似橋梁,得其名。島體由花崗巖構(gòu)成,面積約0.1平方公里。從1992年至2006年間,橋梁山島被大規(guī)模挖山采石,大量的石材被運(yùn)到上海用于填海。2006年,島上的濫采活動被叫停。2009年12月,國家海島開發(fā)與管理研究中心對橋梁山的土壤、植被、地形等現(xiàn)場調(diào)查后認(rèn)為,橋梁山水土流失嚴(yán)重、植物群落生產(chǎn)力低下、生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定,海島生態(tài)問題嚴(yán)重。2010年6月,橋梁山島被列為國家海島生態(tài)修復(fù)示范試驗(yàn)點(diǎn)。2011年5月對邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù),橋梁山島將作為全國的海島陸域生態(tài)修復(fù)示范,也為全面推開海島生態(tài)修復(fù)工作打下了基礎(chǔ)。

邊坡生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)試驗(yàn)地現(xiàn)狀分為2區(qū)域:第1區(qū)域?yàn)槠旅孑^平,坡度45°-75°;第2區(qū)域?yàn)閹r石嚴(yán)重,且較破碎,坡面較陡。2區(qū)域均采用噴混植生技術(shù)。

施工設(shè)備與材料

原材料的選擇

1)種植土壤選擇:選用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)黃黏土作為噴混用種植土。

2)有機(jī)質(zhì)的選擇:選用當(dāng)?shù)啬静募庸S自產(chǎn)的鋸木屑作為噴混基材有機(jī)質(zhì)。

3)肥料選擇:選用適合草籽生長的成品有機(jī)復(fù)合肥(成分為N:P:K=14:14:14)。

4)保水劑選擇:采用吸水重復(fù)性好而使用壽命長的丙烯酰胺一丙烯酸鹽共聚類的大顆粒的保水劑。

5)粘合劑選擇:考慮到本地區(qū)的氣候特點(diǎn)及年平均降水量,為避免風(fēng)雨等自然因素對種植基材造成的侵蝕、沖刷,采用進(jìn)口的PAM―A30型粘結(jié)劑。

基材配比選擇及植物種子配比選擇

基材配比

噴混植生基材的配比要根據(jù)開挖后的巖質(zhì)情況、海島小氣候和經(jīng)驗(yàn)作適當(dāng)?shù)恼{(diào);大面積施工前,應(yīng)先做小面積的試驗(yàn),以確定最終的基材配比和多項(xiàng)施工參數(shù)。

表1 種植基材配比

Table1 Proportion of different basic planting materials

植物種子配比

由于灌木相對草本植物發(fā)芽率低且生長較慢,草本植物生長迅速會對灌木的生長形成競爭,一般草本植物生長旺盛的地方灌木生長稀少且矮小,灌草在相互依存的同時存在明顯的制約關(guān)系,所以對于不同地質(zhì)條件和不同邊坡狀況的巖石坡面,本試驗(yàn)采用了不同的植物配方。

表2 1.0 m2邊坡植物種子播種量

Table 2 Seeding rate of different plant seeds on excavated slope

施工工藝

工藝流程

工藝流程包括以下方面:坡面修整一鋪網(wǎng)、訂網(wǎng)一原料機(jī)械攪拌混合一機(jī)械噴射客土造底基層(0.05-0.25 m)一植物種子按配比機(jī)械攪拌一噴射客土造第二層植草層(0.05 m)一覆蓋遮陽網(wǎng)一前期灑水養(yǎng)護(hù)30 d~45 d一坡面綠化成坪一清理坡面遮陽網(wǎng)一后期養(yǎng)護(hù)管理。

(1)施工前的坡面整修處理:

1)坡面整修處理之前,先由主管技術(shù)人員對邊坡坡腳、邊坡坡率進(jìn)行測量復(fù)核,保證邊坡各部尺寸符合要求;

2)清除坡面雜物,包括松散土石塊、凸出坡面的石頭等。

鋪網(wǎng)、訂網(wǎng):采用PVC鐵絲網(wǎng)鋪設(shè)坡面,坡頂延伸50 cm左右,開溝并用樁釘固定后回填,坡頂固定好后自上而下鋪設(shè)。左右兩片之間搭接寬度平均10 cm。緊固件采用了“L”形Φ 6.5的鋼錨釘,在坡頂及搭接處用主錨釘固定,其中坡頂布置了一行。錨釘橫向間距50cm。坡面鐵網(wǎng)搭接處布置一行,間距100 cm,在坡面其余位置每平方米分布了4~6枚,錨釘梅花形布置,對于個別不平順的坡面增設(shè)了錨釘2-3枚。宕面巖石處用電錘鉆孔后用錨釘緊固,為了達(dá)到錨釘長效牢固的目的,在施工前采用了防腐漆涂抹。由于宕面中部左右面巖石光滑平整,鐵絲網(wǎng)緊貼了坡面,為了保證鐵絲網(wǎng)與坡面的間隙,在鐵網(wǎng)下部墊襯了ø4的方木,將坡面和鐵絲網(wǎng)的間距控制在了4-5 cm,保證了混植土厚度。釘網(wǎng)結(jié)束后由管理人員對坡面進(jìn)行系統(tǒng)性檢查,個別區(qū)域未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在進(jìn)行了補(bǔ)充施工后全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)噴混植生基材加工

1)種植土運(yùn)至加工處理場后,采用粉碎機(jī)粉碎至粉細(xì)土狀,并進(jìn)行篩分以保證最大粒徑小于10 ml。

2)根據(jù)試驗(yàn)選定的配比,在篩分后的種植土內(nèi)摻人鋸末、保水劑、過磷酸鈣、有機(jī)復(fù)合肥,然后加入拌合機(jī)中,攪拌均勻后備用。

結(jié)語

與國外的海島生態(tài)修復(fù)研究相比,我國海島生態(tài)修復(fù)的研究還處于起步和探索階段,海

島的生態(tài)修復(fù)基本停留在植被復(fù)綠和景觀建設(shè)階段,尚未把海洋生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,而且海島生態(tài)修復(fù)的成功案例也不多,而國外已經(jīng)形成了較為成熟的理論體系及相關(guān)示范[9]。本試驗(yàn)為國內(nèi)的海島生態(tài)修復(fù)研究提供了一定的理論基礎(chǔ)支持。

噴混植生技術(shù)在橋梁山島邊坡生態(tài)修復(fù)的應(yīng)用中取得了一定的綠化及防護(hù)效果,但植物后期的生長情況,如何使植物保持不退化,能夠抵御各種惡劣氣候,保證可持續(xù)發(fā)展,除選擇適宜的植物品種外,后期的管養(yǎng)也相當(dāng)關(guān)鍵。在橋梁山島的工程實(shí)踐中,在后期養(yǎng)護(hù)方面主要存在兩大問題值得進(jìn)一步探討:

1)后期管養(yǎng)中的淡水采集及管養(yǎng)到何時才能保證植物護(hù)坡持續(xù)發(fā)展;

2)采取什么樣的技術(shù)才能縮短管養(yǎng)期,以加快綠化進(jìn)度、節(jié)約綠化成本。

另外,由于施工單位的科研水平力量有限,對于當(dāng)?shù)匾吧莘N研究很少,目前邊坡綠化施工中主要采用外來引進(jìn)草種,然而外來草種在當(dāng)?shù)氐目鼓嫘浴⑦m應(yīng)性和危害性有待進(jìn)一步探討,若能充分利用當(dāng)?shù)匾吧参锲贩N,并與引進(jìn)物種合理搭配,不僅解決了外來草種的不足之處,而且對邊坡的景觀及其穩(wěn)定性都有積極的效果。還有植物群落的優(yōu)勢度、客土厚度、基質(zhì)材料的配比等有待進(jìn)一步的試驗(yàn)研究,噴混植生施工方法的適用條件、植物種類選擇及用量有待進(jìn)一步的探討。

參考文獻(xiàn)

[1] King WB. Island birds: will the future repeat the past?1985

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