濕地生態(tài)修復

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復研究摘 要：濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復研究是當今恢復生態(tài)學研究的主要內(nèi)容之一。從濕地恢復的基本概念入手，闡述了濕地和濕地恢復的基本內(nèi)涵。根據(jù)濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點，分析了濕地退化的原因。以生態(tài)學原理為基礎(chǔ)，分析了濕地恢復的三個基本原則及濕地恢復的主要目標。從沼澤、河流及河緣濕地、湖泊出發(fā)，簡述了濕地恢復的基本策略及技術(shù)。關(guān)鍵詞：濕地生態(tài)系統(tǒng)；濕地恢復；技術(shù)濕地是分布于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)之間具有獨特水文、土壤、植被與生物特征的生態(tài)系統(tǒng)。按拉姆薩爾(Ramsar)公約,濕地的定義為：“天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地、水域地帶,靜止或流動的淡水、半咸水、

2、咸水體，包括低潮時水深不超過6m的水域。” 所謂濕地恢復,是指通過生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對退化或消失的濕地進行修復或重建，再現(xiàn)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能，以及相關(guān)的物理、化學和生物學特性，使其發(fā)揮應有的作用 陸健，王偉.濕地生態(tài)恢復J.濕地科學和管理，2007，(01)：34-35.。1濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點1.1脆弱性 水是建立和維持濕地及其過程特有類型的最重要決定因子,水文流動是營養(yǎng)物質(zhì)進入濕地的主要渠道,是濕地初級生產(chǎn)力的決定因素,因此,濕地對水資源具有很強的依賴性。由于水文狀況易受自然及人為活動干擾,所以濕地生態(tài)系統(tǒng)也極易受到破壞,且受破壞后難以恢復,表現(xiàn)出很強的脆弱性。1.2過渡性 濕地同時具有陸生

3、和水生生態(tài)系統(tǒng)的地帶性分布特點,表現(xiàn)出水陸相兼的過渡性分布規(guī)律。1.3結(jié)構(gòu)和功能的獨特性濕地一般由濕生、沼生和水生植物、動物、微生物等生物因子以及與其緊密相關(guān)的陽光、水分、土壤等非生物因子構(gòu)成。濕地水陸交界的邊緣效應使?jié)竦鼐哂歇毺氐馁Y源優(yōu)勢和生態(tài)環(huán)境特征,為多樣的動、植物群落提供了適宜的生境，具有較高的生產(chǎn)力和豐富多樣的生物多樣性。1.4較強的自凈和自我恢復能力 濕地通過水生植物和微生物的作用以及化學、生物過程,吸收、固定、轉(zhuǎn)化土壤和水中的營養(yǎng)物質(zhì)的含量,降解有毒和污染的物質(zhì),凈化水體。因此,濕地具有較強的自凈和自我恢復能力。2 濕地退化的原因濕地喪失和退化的主要原因有物理、生物和化學等三方面

4、 任海，彭少麟.恢復生態(tài)學導論M.北京：科學出版社，2001.。具體體現(xiàn)為：圍墾濕地用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通、城鎮(zhèn)用地；筑堤、分流等切斷或改變了濕地的水分循環(huán)過程；建壩淹沒濕地：過度砍伐、燃燒或啃食濕地植物；過度開發(fā)濕地內(nèi)的水生生物資源；廢棄物的堆積；排放污染物。此外,全球變化還對濕地結(jié)構(gòu)與功能有潛在的影響 Mitse，W.J.&J. G. Gosselink. Wetland(second edition).New York：Van Nostrand Reinhold.1993.。3 濕地恢復目標及原則3.1濕地恢復的目標濕地生態(tài)建設包括生態(tài)保育、生態(tài)修復和生態(tài)重建，后兩者統(tǒng)稱生態(tài)恢復。

5、恢復和重建實際上是有細微差別的，恢復是指生態(tài)系統(tǒng)原貌或其原先功能的再現(xiàn)，重建則指在不可能或不需要再現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)原貌的情況下營造一個不完全雷同于過去的甚至是全新的生態(tài)系統(tǒng)。目前，恢復己被用作一個概括性術(shù)語，一般泛指改良和重新建立退化的自然生態(tài)系統(tǒng)，并恢復其功能潛力 崔保山，劉興土.濕地恢復研究綜述J.地球科學進展，1999，(04)：358-364.。濕地生態(tài)恢復的總體目標是采用適當?shù)纳?、生態(tài)及工程技術(shù)，逐步恢復退化濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，最終達到濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我持續(xù)狀態(tài)，但對于不同的退化濕地生態(tài)系統(tǒng)，其側(cè)重點和要求也會有所不同 董哲仁. 河流生態(tài)恢復的目標與原則A.全國水土保持生態(tài)修復研討

6、會論文匯編C.2004.，結(jié)合各領(lǐng)域?qū)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)恢復的研究，總結(jié)目標如下：（1）恢復濕地物種多樣性和生物群落多樣性?；謴蜎Q不僅僅只是單一某種物種或岸邊植被的恢復，要使?jié)竦厣鷳B(tài)能夠長足穩(wěn)定地發(fā)展下去，必須是物種多樣性和生物群落多樣性的恢復。（2）恢復濕地水文環(huán)境，改善水環(huán)境質(zhì)量。（3）根據(jù)濕地的種類和其退化的程度，恢復濕地的相關(guān)功能性，使?jié)竦匕l(fā)揮其應有的效益。（4）另外,在不同的地域條件,不同的社會、經(jīng)濟、文化背景下，對濕地恢復的最終結(jié)果也有不同的要求，有的目標是完全恢復到原始的濕地狀態(tài)即“完全復原”，有的目標是部分地返回到生態(tài)系統(tǒng)受到干擾前的結(jié)構(gòu)和功能即“修復”,有的目標是在一定程度上改善生

7、態(tài)環(huán)境,完善生態(tài)系統(tǒng)的演變和發(fā)展即“增強”，還有的目的是人為地完全改變濕地狀態(tài)即“創(chuàng)造”。明確不同的生態(tài)恢復目標,才能根據(jù)其目標制定一系列的恢復措施。3.2濕地恢復的原則濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復是一個長期復雜的過程，對其進行恢復需要遵循一定的原則，結(jié)合各領(lǐng)域?qū)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)恢復的研究,總結(jié)原則如下 張永澤，王恒.自然濕地生態(tài)恢復研究綜述.生態(tài)學報，2001，(02)：309-312.：（1）自我修復原則。從系統(tǒng)生態(tài)學的角度講,濕地生態(tài)恢復主要是將擬恢復的濕地生態(tài)系統(tǒng)按其原有的基礎(chǔ)和特性設計成需要最少人工維持的系統(tǒng),即系統(tǒng)中的植物、動物、微生物、基質(zhì)、水流都應有助于系統(tǒng)的自我維持自我設計的功能。（2）可

8、持續(xù)發(fā)展原則。在濕地生態(tài)恢復規(guī)劃中要從長遠的角度來進行規(guī)劃，將濕地生態(tài)恢復規(guī)劃納入到城市整體的生態(tài)規(guī)劃中去，使城市與周圍區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)達到完整、協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。（3）生物多樣性原則。要實現(xiàn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，必須建立穩(wěn)定的生態(tài)群落，生物的多樣性是穩(wěn)定生態(tài)群落的基本保證，也是受損生態(tài)系統(tǒng)。（4）地域性原則。生態(tài)恢復設計應充分考慮基址的水文、植被、土壤等現(xiàn)狀，根據(jù)不同的環(huán)境制定針對基址地域特征的恢復設計方案。（5）最大效益原則。濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復是一項時間長耗資大的工作，這就要求對基址極其周邊環(huán)境進行充分的調(diào)查和研究，制定出最小投入最大生態(tài)回報的方案。（6）最大景觀功能原則。城市濕地可劃分為景觀的

9、一部分，其恢復建設的目的之一就是要提升人們對自然的感受力，因此在濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復的設計當中要將美學因素，休閑娛樂因素，教育因素等等考慮進去，挖掘濕地景觀最大潛力。（7）生態(tài)安全原則。就目前己建成的濕地恢復系統(tǒng)來看，存在著或大或小的生物入侵現(xiàn)象。要保證其生態(tài)群落的安全性，就要盡量使用本地物種，避免外來物種的入侵，保障恢復后的生態(tài)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定持久地發(fā)展。4 濕地恢復的基本策略及關(guān)鍵技術(shù)4.1 濕地恢復的基本策略濕地退化和受損的主要原因是人類活動的干擾，其內(nèi)在實質(zhì)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的紊亂和功能的減弱與破壞, 而在外在表現(xiàn)上則是生物多樣性的下降或喪失以及自然景觀的衰退。濕地恢復和重建最重要的理論基礎(chǔ)是生態(tài)演替

10、。由于生態(tài)演替的作用, 只要克服或消除自然的或人為的干擾壓力， 并且在適宜的管理方式下, 濕地是可以被恢復的?；謴偷淖罱K目的就是再現(xiàn)一個自然的、自我持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)，使其與環(huán)境背景保持完整的統(tǒng)一性。不同的濕地類型, 恢復的指標體系及相應策略亦不同(見表1)。對沼澤濕地而言，由于泥炭提取、農(nóng)業(yè)開發(fā)和城鎮(zhèn)擴建使?jié)竦厥軗p和喪失。如要發(fā)揮沼澤在流域系統(tǒng)中原有的調(diào)蓄洪水、滯納沉積物、凈化水質(zhì)、美學景觀等功能, 必須重新調(diào)整和配置沼澤濕地的形態(tài)、規(guī)模和位置。因為并非所有的沼澤濕地都有同樣的價值，所以在人類開發(fā)規(guī)模空前巨大的今天，合理恢復和重建具有多重功能的沼澤濕地，而又不浪費資金和物力，需要科學的策略和合理

11、的生態(tài)設計。4.2 濕地恢復的關(guān)鍵技術(shù)4.2.1 濕地生態(tài)恢復技術(shù)根據(jù)濕地的構(gòu)成和生態(tài)系統(tǒng)特征，濕地的生態(tài)恢復可概括為:濕地生境恢復、濕地生物恢復和濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能恢復。相應地,濕地的生態(tài)恢復技術(shù)也可以劃分為3大類：濕地生境恢復技術(shù)、濕地生物恢復技術(shù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能恢復技術(shù)。4.2.1.1 濕地生境恢復技術(shù)濕地生境恢復的目標是通過采取各類技術(shù)措施,提高生境的異質(zhì)性和穩(wěn)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。（1）濕地的基底恢復：通過采取工程措施，維護基底的穩(wěn)定性，穩(wěn)定濕地面積，并對濕地的地形、地貌進行改造?；谆謴图夹g(shù)包括濕地及上游水土流失控制技術(shù)、濕

12、地基底改造技術(shù)等。（2）濕地水狀況恢復：包括濕地水文條件的恢復和濕地水環(huán)境質(zhì)量的改善。水文條件的恢復通常是通過筑壩(抬高水位) 、修建引水渠等水利工程措施來實現(xiàn)；濕地水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)包括污水處理技術(shù)、水體富營養(yǎng)化控制技術(shù)等。需要強調(diào)的是，由于水文過程的連續(xù)性，必須加強河流上游的生態(tài)建設，嚴格控制濕地水源的水質(zhì)。（3）濕地土壤恢復：包括土壤污染控制技術(shù)、土壤肥力恢復技術(shù)等。4.2.1.2 濕地生物恢復技術(shù) 主要包括物種選育和培植技術(shù)、物種引入技術(shù)、物種保護技術(shù)、種群動態(tài)調(diào)控技術(shù)、種群行為控制技術(shù)、群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置與組建技術(shù)、群落演替控制與恢復技術(shù)等。4.2.1.3 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能恢復技術(shù)

13、主要包括生態(tài)系統(tǒng)總體設計技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與集成技術(shù)等。濕地生態(tài)恢復技術(shù)的研究既是濕地生態(tài)恢復研究中的重點，又是難點。目前急需針對不同 類型的退化濕地生態(tài)系統(tǒng)，對濕地生態(tài)恢復的實用技術(shù)(如退化濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復關(guān)鍵技術(shù)，濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的優(yōu)化配置與重構(gòu)及其調(diào)控技術(shù)，物種與生物多樣性的恢復與維持技術(shù)等)進行研究。4.2.2 濕地生態(tài)恢復方案確定 濕地生態(tài)恢復工程一般都是耗資巨大的復雜工程，如美國佛羅里達州大沼澤地重建項目，總投資為6. 85億美元。因此在確定濕地生態(tài)恢復方案之前，應對功能設計、操作程序、風險評價、指標體系、恢復技術(shù)等進行系統(tǒng)全面的研究和具體規(guī)劃。Henry等對濕地生態(tài)恢復工程

14、提出如下3點要求: （1）加強對生態(tài)恢復合理性的論證； （2）確定精確適當?shù)幕謴湍繕撕突謴统晒εc否的判定指標； （3）監(jiān)測恢復前后生態(tài)系統(tǒng)的變化情況,并與參考生態(tài)系統(tǒng)進行比較。濕地生態(tài)恢復方案的確定一般包括以下步驟:(1) 確定被恢復對象及其系統(tǒng)邊界；(2) 濕地生態(tài)系統(tǒng)退化成因分析,識別退化主導因子、退化過程、退化類型、退化階段與強度等；(3) 確定生態(tài)恢復目標；(4) 生態(tài)恢復技術(shù)的分析與選擇；(5) 建立優(yōu)化模型,進行生態(tài)規(guī)劃與風險評價,提出具體實施方案；(6) 方案自然社會經(jīng)濟技術(shù)可行性分析；(7) 實地實驗、示范與推廣等。5濕地恢復的合理性評價5.1 生態(tài)合理性亦即恢復的生態(tài)整合性問

15、題。從組成結(jié)構(gòu)到功能過程， 從種群到群落，濕地生態(tài)系統(tǒng)最終的恢復目標是完整的統(tǒng)一體， 違背了生態(tài)規(guī)律， 脫離了生態(tài)學理論或者同環(huán)境背景值背道而馳, 均是不合理的。濕地恢復不但包括生態(tài)要素的恢復，也包含生態(tài)系統(tǒng)的恢復。生態(tài)要素包括土壤、水體、動物、植物和微生物, 生態(tài)系統(tǒng)則包括不同層次、不同尺度規(guī)模、不同類型的生態(tài)系統(tǒng)。因此, 恢復的生態(tài)合理性亦即組成結(jié)構(gòu)的完整性和系統(tǒng)功能的整合性?；謴捅粨p害的濕地到接近于它受干擾前的自然狀態(tài), 即重現(xiàn)系統(tǒng)干擾前的結(jié)構(gòu)和功能及有關(guān)的物理、化學和生物學特征, 直到發(fā)揮其應有的功效并健康發(fā)展, 是生態(tài)合理性的最終體現(xiàn)。5.2 社會合理性主要指公眾對恢復濕地的認識狀況

16、及其對濕地恢復必要性的認識程度。特別是目前人類活動的不斷加劇，對各類型濕地造成了極大的損害。從質(zhì)量和數(shù)量上均有明顯的喪失。再加上許多濕地類型的市場失效性，公眾對恢復濕地還沒有形成強烈的意識。因此, 加強濕地保護宣傳力度, 盡快出臺濕地立法，增強公眾的參與意識, 是濕地恢復的必要條件,是社會合理性的具體體現(xiàn)。5.3 經(jīng)濟合理性 經(jīng)濟合理性一方面指恢復項目的資金支持強度, 另一方面是恢復后的經(jīng)濟效益, 即遵循最小風險與效益最大原則。濕地恢復項目往往是長期的和艱巨的工程, 在恢復的短期內(nèi)效益并不顯著, 往往還需要花費大量資金進行資料的收集和定位定時監(jiān)測。而且有時難以對恢復的后果以及生態(tài)最終演替方向進行準確地估計和把握, 因此帶有一定的風險性。這就要求對所恢復的濕地對象要經(jīng)過綜合分析、論證, 將其風險降低到