生態修復內涵精選(九篇)
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第1篇：生態修復內涵范文
1引言
在我國全面開展生態文明建設過程中，國土空間生態修復對于提升生態質量、促進社會可持續發展有著非常關鍵的作用。當前我國很多區域中的生態環境被嚴重破壞，因此，要利用國土空間生態修復技術來徹底改善這種環境。本文以“山水林田湖草是一個生命共同體”理念為出發點，真正地了解其規劃定位與內涵，對于當前的國土空間生態修復工程創新提供有利的支持。
2規劃定位與內涵概述
“山水林田湖草是一個生命共同體”主要明確規定了自然資源管理者職責、用途與修復工作要領等，從而給我國山水林天草湖整體修復提供了有利的支持，按照具體情況做出有效的修復，并且可以達到綜合治理的效果。國土空間生態修復就是實現國土空間格局的優化、遏制，更好地提升生態系統的穩定性，使生態環境得到修復，促進環境質量的提升。國土空間生態修復過程中，需要以“山水林田湖草是一個生命共同體”思想為出發點，對于我國的部分地區開發過度、生態功能損失等情況進行修復處理，利用科學合理地規劃設計，同時選擇更加合適的生物與化學修復處理措施，全面提升生態環境修復工作水平【1】。
3國土空間生態修復技術創新面臨的問題
在國土空間生態修復技術創新的過程中，由于各種因素的影響使得該項工作開展還存在諸多問題，主要體現在以下幾個方面。
3.1國土空間生態修復理論方法與技術研究亟待加強
目前的生態修復理論研究比較滯后，無法順應時代的發展，對各個地區所開展的山水林田湖草生態修復等大型項目實際情況分析可以發現，各個地區并沒有認識到生態修復的重要性，對于各項重點工程項目的分項目落實缺乏嚴格執行，使生態系統關系和作用規律的掌握比較有限，最終的生態修復質量難以提升。
3.2國土空間生態修復技術體系和相關標準亟待建立
目前，在我國各個地區生態修復技術應用過程中，存在技術協調不合理、銜接不順暢或出現矛盾的情況。國土空間修復技術對于很多行業和學科有著直接的影響，同時也有著比較嚴重的跨區域、跨領域的問題，考慮使國土空間生態修復工程順利進行，還需要指導相應的部門和機構全面開展國土空間修復技術的研究，逐步進行各項功能的規劃和評價，研發先進的修復技術，滿足現代社會發展的需要，促進社會的可持續發展。
3.3國土空間生態修復新材料、新裝備的研發亟待推進
從長期發展的實際情況分析，最大程度上需要全面地應用土地、礦產、水等自然資源，在生態修復項目的規劃設計環節，沒有綜合分析生物的習性特點，對于生物棲息、通道等方面的分析也存在嚴重的不足，尤其是一些大型基礎項目在建設施工環節應用大量的機械設備和混凝土施工材料，給生態環境造成了嚴重的不利影響，使生物體系缺乏連續性，生物多樣性持續減少、生態系統自我修復能力變得更差。這些問題的存在都和生物多樣性保護意識以及生態材料及新裝備的應用有著直接的關系【2】。
3.4國土空間生態修復技術創新科研平臺亟待搭建
從多年的實踐經驗分析，生態修復技術是施工單位開展修復的基礎，這些技術很多都是施工單位所提供的，在該項目結束之后，很難再次承接類似的工程項目，導致出現“封存”的現象，技術交流和創新嚴重不足。從國家層面來分析，沒有相應的機構開展國土空間生態修復技術的研發，國家也沒有形成社會開放技術創新平臺，導致國土空間修復技術依然停留在理論研究階段，技術設備與材料的創新研究嚴重不足，導致了最終的生態修復技術無法滿足實際需要。
4推進國土空間生態修復技術的創新對策
深入研究和推廣國土空間修復工程技術，要充分掌握各個地區國土空間生態系統的整體性、系統性以及規律性，確定國土空間修復環節中的工作重點與未來發展方向，分析新技術、新設備與新工藝的應用情況，給國家的生態修復研究技術提供重要的支持，全面提升技術研發人員工作的積極性，形成更加合理有效的生態修復技術體系，推動整個國土空間修復領域的發展和進步。
4.1建立國土空間生態修復工程技術創新體系與標準
根據目前所實施的“山水林田湖草是一個生命共同體”理念，要對國土空間生態系統進行全面性、整體性的管理與維護，要實現區域生態環境修復的綜合性治理，就需要對國土空間修復工程類型進行總結和分析，建立更加完善的國土空間生態修復技術標準和系統，從而可以更好地發揮國土空間生態修復技術的優勢，促進生態環境盡快恢復，給人們的生活創造良好的生活環境，推動可持續發展【3】。
4.2推進國土空間生態修復技術創新平臺建設
根據當前的實際情況需要，建立完善的整治中心、土地創新技術中心，要考慮到山水林田湖草工程項目的具體情況，充分發揮出國家相關部門的組織、引領、服務與橋梁等紐帶作用，通過搭建技術創新平臺，可以更好地實現技術創新和發展，形成更加協調與融合的創新局面。同時，還應該建設完善的國土空間生態修復技術中心，實現高等院校、科研機構、創新企業的建設，達到創新技術的合理研發和應用，最終提升技術創新能力和水平，促進我國國土空間生態修復工作順利進行，全面改善生態環境的質量水平，以促進我國生態效益的全面提升。
4.3加強國土空間生態修復技術成果轉化應用
在不斷地實現科技創新的技術上，需要盡量縮短技術創新的周期，同時，還需要結合各個區域內的國土空間生態修復實際情況進行有效的總結和分析，經過深入的篩查和選擇，建立具備創新思路的生態修復體系，達到全面的技術提升，建立更加高效的生態修復技術體系，形成更具創新性的技術成果，以推動生態修復領域的全面發展和進步，實現綜合水平的切實提升。4.4開展生態修復領域的國際技術交流與合作積極學習國際上先進的生態修復技術，了解技術的發展形勢，從而可以把握國際上新技術的創新動態，給國土空間生態修復技術的創新提供未來的發展方向。在整體發展思路的基礎上，深化當前我國各個地區生態修復技術的應用，積極進行技術的交流和創新，全面提升生態修復技術水平，順應時代的發展和進步。
5結語
第2篇：生態修復內涵范文
[論文摘要]開展生態修復研究與實踐，應理清環境、生態、環境生態、生態恢復、生態建設、生態工程等與之相關的一些概念及科學內涵，避免概念上的混亂。我國的生態工程與國外的環境生態修復和生態恢復有較大差別，將生態學應用于農林水等生產領域，是我國生態工程研究與實踐的突出特點。流域生態修復是今后生態修復的發展方向，水土保持工程是建設項目生態修復的主體;當前亟待開展生態修復機理、生態修復潛力、生態修復指標體系等方面的研究。
在人與自然和諧相處，人口、資源和環境協調發展戰略思指導下，水利部提出了“加強封育保護，充分發揮生態自我修能力，加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態修復試點啟動后，各地因地制宜，采取措施，加配套，積極開展封山禁牧、輪封輪牧，努力探索和總結生態修的技術和經驗。生態修復已為水土保持工作者所熟知，但其學涵義及有關問題尚待明確和研究。現對生態修復的若干關概念、理論及有關問題作一討論，以期達到拋磚引玉之目的。
1 生態修復相關的重要概念和理論
1.1 環境與生態
廣義上講，環境是人以外的一切事物的總和，如現代人居環境即為廣義的環境概念;狹義上講，環境是影響有機體生長、發展和生存的外界物理條件的總和。生態系統簡稱生態，是有生命的主體(包括人類)與無生命的客體的總和。研究有機生命體與無機環境關系的科學稱為生態學，研究生命體以外的無機環境的科學稱為環境學。生態修復的研究與實踐離不開環境學和生態學，而后者尤為重要。
1.2 生態環境與環境生態
生態包括環境，“生態環境”的說法是不科學和難以理解的，可以牽強地理解為與生命體最密切相關的環境。我國所謂的生態環境實際就是生態，準確地講“生態環境建設”應為“生態建設”[1]。生態修復是對生態系統的修復，故不能稱為生態環境修復。
環境雖然是無機的，但完全從無機角度理解環境是不完整的。特別是自然環境，本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況，只有應用生態學原理研究、認識和理解環境，才能更有效地解決環境問題，這就是環境生態學。環境生態作為概念不易理解，但環境生態學無疑是科學的，他對生態修復理論和技術的形成起到了直接的推動作用。
1.3 干擾與生態演替
自然界發生的大大小小的事件，如火災、水災、泥石流、蟲害、大風、人類活動等，改變著生態系統的結構與功能，這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對穩定的生態系統發生變化，舊的環境和物種破壞了，新的環境和物種又會產生，并在一定時間內維持其相對穩定。在沒有嚴重干擾的情況下，自然生態系統會定向地、有秩序地由一個階段發展到另一個階段，這稱為生態內因演替。演替的結果，最終會出現一個相當穩定的生態系統狀態，這稱為頂極穩定狀態。每一演替階段有其特定生物群落特征，頂極穩定狀態的群落稱為頂極群落。干擾常使生態系統受損并改變，稱為外因演替。生態系統正常演替總是從低級向高級發展，而干擾使演替進程發生變化，嚴重時，如人類大規模活動，則使生態系統向相反方向演替，這稱為逆序演替。生態修復就是使擾生態系統的逆序演替轉向正常演替[2]。
1.4 生態穩態與生態閾值
生態系統不是絕對平衡的，而是永恒地發生著演替，舊的平衡打破了，新的平衡就會產生，當演替到頂極狀態時，在很長時間內將處于相對穩定狀態，即穩態。生態系統動態平衡中的穩定狀態，稱為生態穩態。穩態生態有相當強的自我調控能力，在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化，但只是量變;當干擾嚴重并超過其調控能力時，系統將發生質變、崩潰，而走向逆序演替，甚至不可逆演替。穩態生態抵抗干擾的自我調節能力的限度稱為生態閾值[2]。只有研究生態穩態和生態閾值，才能確定修復生態系統的類型、區域、難易程度、時間周期，并確定合理的修復指標。
1.5 人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處，是人類對“自然改造論”深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分，不是其對立面，脫離生態規律的自然改造，損害了自然生態系統，必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎之上。F.Vester基于共生現象的研究，總結了人類系統與生物系統之間生物控制的8條規律。據此研究，生態學家提出了以最小能量輸入和最小物質消耗以保證生態系統自我調節和恢復能力的生態設計原則。這也是生態修復規劃設計的指導思想。
2 國外的環境生態修復與生態恢復
修復的本意是對錯誤和缺陷進行糾正的作用或過程，修復最早從污染環境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復到原初狀態的過程。環境生態修復起源于環境修復，生態恢復又受環境生態修復的影響。
2.1 環境修復與環境生物修復
環境修復是對被污染的環境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態。早期的環境修復主要采用工程技術手段，以后采用物理和化學手段。1972年美國嘗試采用微生物生命代謝活動降解管線泄漏造成的汽油污染，1989年對Exxon Val-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進行修復(阿拉斯加研究計劃)，從而出現了環境微生物修復技術，后來出現了環境植物修復技術，最終形成了環境生物修復技術。環境生物修復被定義為利用生物生命代謝活動降解被污染環境的污染物，并使之無毒化和無害化。
2.2 環境生態修復
20世紀60年代，美國生態學家H.T.Odum提出生態工程概念，受此啟發，歐洲一些國家嘗試應用研究，并形成所謂“生態工程工藝技術”，實際屬于清潔生產的范疇。隨著生態學與環境生態學的發展，90年代美、德等國家提出通過生態系統自組織和自調節能力來修復污染環境的概念，并通過選擇特殊植物和微生物，人工輔助建造生態系統來降解污染物，這一技術被稱為環境生態修復技術。由于生態系統的復雜性，該技術至今還不成熟，國外的環境生態修復也只是對輕度污染陸地的環境修復，最典型的事例就是通過濕地自調節能力防治污染。這與我國的生態自我修復有很大差別。
2.3 生態恢復
第3篇：生態修復內涵范文
【關鍵詞】中國古典；園林；景觀修復；創新技術
中圖分類號：K928.73 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
中國古典園林由于其深刻的文化內涵和審美意境，既是優美的自然景觀，又是珍貴的世界文化遺產。受損的古園不僅損害了有形的文物，而且也損害著社會和影響著無形文化。因此要重視對古典園林的修復，在修復過程中為更好的進行古園的生態和人文恢復，也即是植被、土壤和水體的恢復；園林文化和文物古跡的恢復，還要做好創新技術的引入。
1 中國古典園林景觀修復概述
1.1中國古典園林的特點
了解中國古典園林的特點，是開展古園的保護和修復工作的基礎，有利于還原造園者設計的匠心，體現造物的神韻。概括來說中國古典園林有如下四個特點：
a）本于自然，高于自然。中國古典園林以山、水、植物作為構景的基本要素，但它絕非簡單地摹仿其原始狀態，而是有意識地改造、調整、加工、剪裁，從而表現一個精練概括的自然和典型化的自然，能于小中見大，也能大中見小。
b）把建筑美與自然美融合在一起。中國古典園林無論建筑多寡，性質、功能如何，都能與山水花木有機地組合在一起，彼此諧調，互為補充，形成一種“天人合一”的風景畫面。
c）充滿詩畫的情趣。中國古典園林運用各個藝術門類之間的觸類旁通，融鑄詩畫藝術于園林藝術，使園林從總體到局部都包含著濃郁的詩畫情趣，這就是通常所說的“詩情畫意”。
d）意境幽遠，余韻無窮。中國古典園林不僅借助山、水、花木、建筑所構成的風景間接傳達意境的信息，還運用園名、景題、刻石、匾額、對聯等文字方式直接通過文學藝術來表達、深化意境的內涵。
1.2中國古典園林景觀修復的基本原則
（1）遵循自然
中國古典園林通過巧妙的設計手法，將山、水、植物、建筑等有機結合起來，注重山水相宜，往往營造出“雖由人作，宛若天成”的景觀。并且造園過程中景觀要素的形象組合方面，合乎自然規律，山水及山峰各景象要素組合上符合山水生成的規律。這是在園林修復過程中應當注意的。
（2）景物入畫
中國古典園林有三個基本要素：建筑物、山水、花木，設計的基本要求是入畫。造園者往往運用巧妙的借景手法，借用傳統文化的力量，盡管在一個狹小的空間布局中，能夠帶給人們豐富細膩的情感和回味無窮的想象空間。游人往往在園林中步移景易，景隨人移。
（3）掌握園林的相關資料
在修復古典園林景觀時，掌握該園林的有關資料是不可或缺的，如造園背景、園林平面構圖等。對園林的景觀形成一個整體印象，全面把握園林整體的布局和造園特點，這樣才能“修舊如舊”。
（4）真實性原則
在對古典園林修復過程中，要求我們應完整的考慮園林整體布局，各要素之間的和諧關系如建筑、構筑、陳設等各個方面，要參照傳統的真實信息，修復中盡力收集古建材料，這樣才能重現古典園林本色。并且在維護中還要做到每次的維護都是可識別的——既不能破壞原作品真性，又要區別于原作。
2 創新技術在我國古典園林景觀修復中的應用
傳統修復技術可分為材料生產和施工技能，隨著科技的發展，我們在繼承傳統的就地取材、因地制宜、保持原有風貌、藝術形象的基礎上，對修復技術也要進行創新。
2.1古典園林的自然生態恢復
根據古典園林特點和修復原則可知，對古典園林的修復不應以“商業化”、“城市化”為目標，更重要的是要做到保護，遵循生態平衡。
（1）園林植被修復
園林植被的修復包括三個方面：古樹名木的修復、生態群落的修復、地被的休養生息。對于可修復樹木首先可采用木樁支撐、草繩捆綁等方法緊急救助，然后根據樹種特性和損害程度做好修復和維護；對于損毀植物群落，應結合園林文化氛圍選擇樹種重建，并盡量以鄉土植物為主，做到“適地適樹”，多層配置，在節約成本的同時實現古典園林的生態環境恢復；對于人為損害的草皮，應以自然恢復為主，然后根據不同的土地坡面選擇相應的恢復措施。
中國古典園林有著特殊的人文氣息的植物的文化意味，遠遠重于生態意義。所以樹木的重建應重視人文含義，新技術不應破壞原有的人文精神。
（2）園林水體修復
對于古典園林水體損害的，首先應調查古典園林水系淤塞情況，及時疏通，保證園林內外水系循環，避免破壞園內水陸交換和空氣質量；其次對于受污染水域，可在短期利用化學藥劑處理，并種植清污能力較好的植被，凈化水系環境；最后加強保護，避免二次污染。
（3）園林土質修復
對于遭受地質和土壤的破壞古典園林，園林土地易發生沉降，地表土壤易板結硬化。在修復山體滑坡時可首先固定山體如：鋼筋打樁，制止下滑，然后穩固邊坡如：澆灌混凝土，最后抽取地下水和地表水，沉降土地。若土地沉降不均勻，應先抽取地下水，然后挖掏土質，均衡荷載應力，最后穩固地基。
2.2古典園林的人文景觀恢復
（1）古典園林文化恢復重建
中國古典園林作為歷史文化流傳的具象體現，對其修繕修補應做到“整舊如舊”，以嚴謹理性的科學態度去修復，保證古典園林的原狀態。
a）紀念園林文化內核及恢復重建：紀念園林主要的特征是“一堂一屋、一亭一榭、一草一木”， 一切均圍繞被紀念者，因此其文化內核是“景仰前賢，大啟文明”，修復工作應圍繞這個核心；
b）寺觀園林文化內核及恢復重建：寺觀園林主要是將自然和宗教結合一體，體現著““一花一世界，一葉一如來”， 最大化的豐富與擴張園林空間。宗教世俗化和宗教教義是該園林的文化內核，工程修復的開展應圍繞這個文化內核。
2.3古典園林古建筑恢復重建
古典園林內的主體建筑模式是木結構建筑物，根據損害程度的不同古建修復可分為四類，其修復特點如表1。
表1古建筑修復類型表
2.4促進古典園林可持續發展能力
古典園林可持續發展體現在保護的可持續和運營的可持續，都需要有充足的資金。資金來源一方面可通過國家資助，另一方面發展旅游業實行以園養園。在古園的修復中，政府資助畢竟杯水車薪，因此發展古園旅游業，提高園林內部硬件設施和提煉園林文化，既有利于傳揚園林文化，又有利于園林景觀的維護。
3 結語
中國古典園林是傳統文化藝術的載體，具有極高的文化價值和藝術價值，它所承載的傳統文化和人文精神是彌足珍貴的，也是不可再生的。因此必須要做好古典園林的保護和修復工作，并且在修復過程中也要不斷加強新技術的研發和應用，真正做到修復的園林能得乎其意、顯乎其神。
參考文獻：
【1】柴澤俊.試論古建筑修繕“不改變文物原狀”原則[J].文物世界，1996，(1):13一17
【2】金荷仙.寺廟園林意境的表現手法[J].中國園林，1998，(6):28一30
第4篇：生態修復內涵范文
關鍵詞:河流治理;基本原則;修復任務;技術;重要性
0..引言
由于我國的中小型河流非常的多,而人類活動的延伸使得我國中小河流存在著退化的現象,以及山洪災害的日益加劇。而城市的形成和發展,離不開城市河流,河流就作為其重要的資源和環境的載體,而河流生態的退化,讓我國對河流的治理及其生態系統功能的完善化就顯得格外的重視了。水生態系統是一個依賴水生存的多樣群體,對維持全球物質循環和水分循環起著重要作用。隨著人們用水量的持續增加,以及人們對水生態系統日益嚴重的干擾,中國水生態系統受損嚴重。水生態系統修復即指通過一系列保護措施,最大限度減緩水生態系統的退化,將已經退化的水生態系統恢復或修復到可以接受的、能長期自我維持的、穩定的狀態水平。
1.我國中小河流治理存在的問題
(1)缺乏系統治理,防洪標準偏低;(2)洪澇災害頻繁,人員傷亡嚴重;(3)管理薄弱,河流規劃和整治的前期工作滯后;(4)未注重河流系統性作用;(5)投入不足,治理任務艱巨;(6)經濟發展與河爭地問題凸顯
2.中小河流治理規劃應遵循的基本原則
(1)遵循自然原則。根據河流生態系統的自我調節能力,合理利用,適當的進行人為改造,保證河流系統自然、健康發展,構建河流與人類的和諧關系。(2)功能協調原則。在河流的不同時期和不同河段有著不同的功能需求,因此主要功能要優先考慮,各項功能相互協調。(3)生態循環與平衡原則。生物多樣性是維持河流生態系統平衡和健康的基礎,增加河流系統的生物多樣性,使河流系統的物質和能量處于良性循環。(4)景觀美化原則。經過河流生態修復后,可以給人們帶來美好的享受。依據景觀生態學原理,增加景觀異質性,保留原河道的自然屬性,運用植物以及其他自然材料塑造親水的河流景觀,突顯城市地方特色與文化。
3.河流水系生態修復的任務
河流水系生態修復的任務:(1)改善水質、水文條件。包括水力學條件、水量等方面的改善,合理配置水資源,維持最小生態需水量。控制污染源頭,提倡清潔排放改善水質。(2)改善河流地貌特征。恢復河流的橫向連通性和縱向連續性,擴大灘地,防止河床材料硬質化。(3)稀有、瀕危物種的恢復。恢復水陸交錯帶植被,注重河流生物棲息地的建設。
4.河流生態修復技術
(1)在保證防洪安全的前提下,合理拆除阻水結構,將人造化的矩形、梯形斷面修整為自然形態,根據河流生態學理念,宜寬則寬、需彎則彎,保持河道的自然平面形態的同時,滿足河道的排澇泄洪以及抗旱引水需求,處理好生態保護及土地規劃利用兩者之間的關系。
(2)河流護岸的生態修復可采用石塊、木材、植物或者其他的透水性材料代替硬質材料對河岸進行加固處理,保證河床的穩定同時防止河道的淤積,不阻礙河流中的物質與岸邊物質能量交換,改善地下水補給與地表水質量,生態護岸為植物提供了生長的良好條件,能成為動植物的棲息地。
(3)除恢復生物棲息地以外,還需培育物種,來達到物種多樣性的目的。人工和生物調節相互結合,在防止外來物種對本地物種造成侵害的前提下,通過選育、培養、引種以及種群動態調控等生物技術,再加以保護,恢復生物多樣性,增加水體自凈能力,改善水體生態環境。
5中小河流治理中生態修復的重要性
中小河流承載著調節局部氣候、淡水供給、為多種生物提供棲息地的作用,沿岸有活躍的物質、養分和能量流動。自然狀態下的中小河流堤岸往往物種豐富,生產力高。因此,生態河流研究的空間尺度應該是對河道具有直接影響的空間,主要包括河槽、河堤、河堤背水坡及其護堤地5~10 m(沒有堤防的河道為河口兩側外20~50 m)的范圍。天然河道系統內的水量、水質和生物三者相互聯系,相互制約,共同構成河道生態系統。自然河道堤岸是生物活動最為活躍的區域,其間植物、微生物的存在為河道生物及水質自然凈化帶來了活力。然而,不合理的河道治理工程勢必引起生物生境的破壞,長河道邊坡是由多種異質性很強的生態因子描述的生境,形成了極為豐富的流域生境多樣化條件,這種條件對于生物群落的性質、優勢種和群落密度以及微生物的作用都產生重大影響。
下面根據流域水循環過程與天然生態系統、河湖生態系統、地下水生態系統和人工生態環境建設用水的關系,本文提出了區域生態環境用水體系及分類,為生態環境用水保障提供統一的技術平臺。見圖。
生態環境用水體系及其分類圖
第5篇：生態修復內涵范文
垃圾是城市的必然產物。在眾多的垃圾處理方法中，衛生填埋法較為簡便、經濟。隨著城市規模的擴大，填埋場進入城區的范圍，直接影響城市的美觀，尤其是垃圾填埋后腐爛分解產生的填埋氣（如甲中國的土地中只有14%是適耕地，而人均耕地只有0.106hm2，遠低于世界平均水平的0.236hm2(Lin＆Ho，2003)。近十年，隨著經濟的發展，礦山大規模開采、固體廢棄物填埋等占用了大量土地，使得中國的適耕地越來越少，特別是礦山開采活動不但占用和破壞大量土地，而且在礦山開采和開采之后的長時間內還會通過粉塵、潛在的酸性廢水排放、地表徑流、滑坡、塌陷等過程再次污染及破壞土地，并使周邊環境不斷惡化(Wong，2003;白中科等，2006)。礦區水土一旦遭受污染破壞，其治理難度大、費用高、環境恢復時間長，甚至還會帶來一系列社會問題。因此，礦區生態環境的修復是采礦業可持續發展中必不可少的一項任務。
礦山廢棄地是一類特殊的退化生態系統，由于人為的巨大干擾，超出了原有生態系統的修復容限。根據其形成原因及組成，礦山廢棄地可以分為四大類，其中修復難度較大的包括精礦篩選后剩余巖石碎塊和低品味礦石堆積而成的廢石堆、剝離物壓占的陡坡排巖場/排土場、尾礦砂形成的尾礦庫以及矸石堆積的矸石山(胡振琪等，2003;Li，2006)。從20世紀70年代開始礦山復墾工作以來，國內外開展了大量的修復研究與實踐工作，針對不同種類廢棄地的不同退化機制和性質，采取的修復及重建措施也不相同(Marrs＆Bradshaw，1982;Lietal．，2000;胡振琪等，2003;白中科等，2006)。本文在總結這些研究的基礎上，著重對礦山廢棄地生態修復中的基質改良和植被重建技術進行了分析，以期為今后礦山廢棄地的生態修復提供參考。
1生態恢復與生態重建內涵
當生態系統在外界因素的干擾下，其結構和功能發生位移，原有的平衡被打破，系統的結構和功能發生變化而形成破壞性波動或惡性循環后，該生態系統則成為一類退化生態系統或受損生態系統。對于那些破壞強度大，系統自然功能基本喪失的退化生態系統來說，需要在人為干預或輔助下使其結構和功能逐漸恢復完善而達到一種新的平衡。對于退化生態系統的這種人工干預就稱之為生態修復(ec-ologicalremediation)、生態恢復(ecologicalrestora-tion)或生態重建(ecologicalreconstruction)。最早的生態恢復工作始于1935年，在Leppold指導下，在美國Madison一塊廢棄地及威斯康星河沙灘海岸附近的另一塊廢棄地上開展了恢復工作，經過多年努力后成功創造了今天的威斯康星大學種植園景觀和生態中心，這使得人們認識到，把過度放牧、侵蝕等致損因素造成的廢棄地恢復到草原、森林在理論上和技術上都是可能的(米文寶和謝應忠，2006)。進入20世紀70年代后，對于退化生態系統的生態恢復研究逐漸發展起來，1973年3月，在美國弗吉尼亞理工大學召開了題為“受害生態系統的恢復”國際會議，第一次專門討論了受害生態系統的恢復和重建等重要的生態學問題(Jordanetal．，1987)。1980年在Cairns主編的《受損生態系統的恢復過程》一書中將生態恢復定義為:恢復被損害生態系統到接近于它受干擾前的自然狀態的管理與操作過程，即重建與該系統干擾前的結構與功能有關的物理、化學和生物特征。然而這一概念過分強調了恢復(restoration)，而對重建(reconstruction)一個新的生態系統未給予足夠重視(米文寶和謝應忠，2006)。
實際上，要想將一個受損的生態系統恢復到原來未受干擾前的狀態是不可能的。Bradshaw(2000)在回顧美國“生態恢復”(ecologicalreclamation)的歷史時指出，生態系統的重要性是要強調生物多樣性、永久性、自我持續性和植被演替性。對于退化生態系統的恢復應該是在人為干預或輔助下通過修復、改建、重建、復墾和再植等各種措施促使退化生態系統結構和功能不斷完善，最終達到另一個生態平衡狀態。1995年，美國生態恢復學會提出，恢復是一個概括性的術語，包含了改建(rehabilitation)、重建(reconstruction)、改造(reclamation)、再植(reve-getation)等含義。生態重建(reconstruction)并不意味著在所有場合下恢復原有的生態系統，生態恢復的關鍵是恢復生態系統必要的結構和功能，并使系統能夠自我維持和平衡(李永庚和蔣高明，2004)。因此，生態系統的恢復不僅僅是簡單地恢復幾種植物或將裸地覆蓋，它還至少應包括以下三方面:1)土壤養分積累與生物地球化學循環，包括對養分的滯留與損失、土壤的化學過程、有機物質的合成與降解等(Schaaf，2001);2)生物多樣性的恢復，包括生物種類與功能是否達到開礦前或鄰近自然景觀的水平;3)植被演替方向與生態系統的自我維持能力(Bell，2001)。因此，生態恢復與重建不再是一個靜態的概念，它是隨著人們對退化生態系統研究的深入而不斷完善和發展的。現代生態恢復與重建不僅包括退化生態系統結構、功能和生態學潛力的恢復與提高，而且包括人們依據生態學原理，使退化生態系統的物質、能量和信息流發生改變，形成更為優化的自然-經濟-社會復合生態系統(米文寶和謝應忠，2006)。隨著研究及認識的不斷深入，生態恢復、生態重建的內涵將不斷得到擴展和完善，其所包含的內容也將更深廣。
2礦山廢棄地生態環境退化特征
礦山廢棄地是一類特殊的退化生態系統，在礦山開采時，礦山廢棄地原有的生態系統遭到破壞，主要的生態問題表現為:表土層破壞，土壤基質物理結構不良、水分缺乏，持水保肥能力差，導致缺乏植物能夠自然生根和伸展的介質;極端貧瘠，氮、磷、鉀及有機質等營養物質不足或是養分不平衡;存在限制植物生長的物質，如重金屬等有毒有害物質含量過高，影響植物各種代謝途徑;極端pH值或鹽堿化等生境條件，影響植物的定居;生物數量和生物種類的減少或喪失，給礦區廢棄地恢復帶來了更加不利的影響(Leisman，1957;Cornwell＆Jackson，1968;Li，2006)。針對礦山廢棄地以上退化特征及其極端的立地條件，開展生態修復與重建的首要問題是進行礦區廢棄地的基質改良。
3礦山廢棄地基質改良技術
3.1表土覆蓋技術
地表物質是植物生長的介質，植物生長立地條件的好壞，在很大程度上取決于地表性質。一般認為，回填表土是一種常用且最為有效的措施。表土是當地物種的重要種子庫，它為植被恢復提供了重要種源。同時也保證了根區土壤的高質量，包括良好的土壤結構，較高的養分與水分含量等，還包含有較多的微生物與微小動物群落(Bell，2001)。卞正富和張國良(1999)以開灤礦區為實驗點，進行了研究，結果表明，通過條帶式覆土或全面覆土對矸石酸性的控制好于穴植覆土。Barth(1998)認為，覆土越厚越好，這樣可以避免根系穿透薄薄的表土層而扎進有毒的礦土中。但是，覆土越厚，工作量越大，費用越高，而且在超過覆土厚度一定范圍后，修復效果增長反而不顯著。Holmes和Richardson(1999)研究表明，覆蓋10cm厚的表土能使植物的蓋度從20%上升到75%，覆蓋30cm土層，植物蓋度上升到90%，但這兩種深度的表土對提高植物密度方面沒有明顯差異，甚至在播種18個月后，淺表土(10cm)上的植物密度要高于深表土(30cm)。Redente等(1997)在一個煤礦地比較了4個厚度(15、30、45、60cm)的表土后，發現覆蓋15cm即可以取得較好的恢復效果。因此，表土的覆蓋可以選擇10～15cm厚度，而且應該依據種植的植物類型進行調整。回填表土所產生的改土和修復效果比較顯著，但回填表土也存在較大的局限性，主要因為此項工程涉及到表土的采集、存放、二次倒土等大量工程，所需費用很高、管理不便，而且我國大部分礦區在山區，土源較少，多年采礦后取土也越來越困難，不少礦區已無土可取，一些礦山企業甚至花費巨資進行異地熟土覆蓋(彭建等，2005)。這種做法既解決不了礦山長期使用土源問題，又破壞我國寶貴的耕地資源。因此，回填表土和異地熟土覆蓋的基質改良方法只能在條件允許的礦區適用，在土源短缺的礦區，應該選擇其他行之有效的基質改良措施。#p#分頁標題#e#
3.2物理、化學基質改良技術
在廢棄地恢復中通過克服一些物理因子的不足，如挖松緊實的土壤、進行礦地深耕、整理土壤表面等措施來改善礦區土壤環境也常在復墾實踐中應用(Smith＆Bradshaw，1979)。研究表明，礦地恢復后的作物產量與翻耕深度呈良好的線性關系(夏漢平和蔡錫安，2002)。如果廢棄地pH值過高或過低時，可以向其中添加化學物質進行中和。在堿性較大的礦區，可以投加FeSO4、硫磺、石膏和硫酸等;在酸度較大的礦區，施用石灰可以有效地提高pH值。胡宏偉等(1999)在Pb/Zn尾礦廢棄地上鋪蓋厚約20cm垃圾與20kg•m－2石灰石，不但提高了尾礦pH值、降低了電導率，而且較有效地防止了下層尾礦的酸化，植物生長也較好。Ye等(1999)觀測到，施用160kg•hm－2石灰能使基質的pH值從2.4上升至7左右。但是，這一改良措施只能在一段時間內有效。因為所添加的石灰量是根據土壤的有效酸度計算的，并未考慮潛在酸度和未風化的硫鐵礦的進一步氧化(Schaaf，2001;夏漢平和蔡錫安，2002)。由于大部分礦山廢棄地土壤物質中缺乏有機質、氮、磷等植物所需的營養物質，這就需要在礦山廢棄地修復中不斷添加肥料(Marrs＆Bradshaw，1982)。研究表明，礦地恢復初期，施肥能顯著提高植被的覆蓋度，特別是在無表土覆蓋的礦地。Ye等(2001)觀測到，每公頃施用80t以上的石灰配合施用100t有機肥，不僅顯著降低土壤酸度、電導率和Pb、Zn的有效性，而且有效促進植物萌發，并使生物產量達最大值。然而，化肥的效果只是短期的，停止施肥后，植被覆蓋度、物種數和生物量都會顯著下降。可見，采用物理或化學措施進行礦地基質改良需要長期的人力、物力投入，較難管理，效果持續時間短。
3.3生物改良技術
在礦地的基質修復中也常用到一些生物改良措施，如向礦地引入一些生物和微生物(蚯蚓、藻類等)(Buttetal．，1993)。有研究發現，蚯蚓對土壤的機械翻動起到疏松、拌和土壤的效應，改善了土壤結構、通氣性和透水性，使土壤迅速熟化;同時其排出的糞便，不但含有豐富的有機質和微生物群落，而且具有很好的團粒結構，保水保肥能力強，能有效促進植物生長發育(Curry，1998)。復墾時種植一些生命力強、根系發達的綠肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三葉草等也可以起到熟化、改良土壤的作用(鄒曉錦等，2008)。綠肥植物根系發達，主根深長2～3m，根部具有根瘤菌，根系腐爛后對土壤有膠結和團聚作用，改善了礦地基質的結構和肥力。如今，接種菌劑技術也應用在礦山廢棄地的基質改良中，由于菌根真菌的活動增加了活性微生物菌群，改善了根際周圍的微生態環境，可以明顯提高復墾造林的成活率。有研究表明，應用菌根技術的試驗區內植被品種的發芽、成活和生長效果都明顯好于對照處理(邊仕民，2004)。Noyd等(1996)把菌根真菌根內球囊酶(Glomusintradices)和近明球囊霉(G.claroi-deum)接種到牧草上，成功地恢復了礦渣地的植被，達到了修復和復墾的目的。雖然生物措施對改善礦山廢棄地土壤環境有效，但這種效果較緩慢，特別是在極端貧瘠、惡劣的礦區。
3.4城市固體廢棄物人工基質改良技術
風干污泥中氮(以N元素計)、磷(以P2O5計)、鉀(以K2O計)的平均含量為4.71%、4.1%、1.5%，遠遠高于牛羊糞，單純從養分含量來看污泥相當于一種養分含量頗高的有機肥料(陳萍麗和趙秀蘭，2006)。研究表明，在草地上施用污泥后土壤中的許多營養元素的含量均有顯著提高，牧草產量大大增加，覆蓋在草地上的污泥還可有效防止土壤侵蝕和水土流失。粉煤灰是熱電廠采用燃煤生產電力過程中排放的一種粘土類火山灰質材料，主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃盡炭組成，一般pH高達12，與石灰一樣可以起到鈍化污泥中重金屬及殺死病原菌的作用，而且粉煤灰中含有大量Ca、Si、B等微量營養元素(楊劍虹等，1997;Mitsunoetal．，2001)。將粉煤灰用作土壤改良劑可有效改變土壤質地、增加土壤持水能力、提高土壤pH值和增加土壤肥力(Carl-son＆Adriano，1993;彭建等，2005)。研究發現，將污泥等固體廢棄物基質用于礦山廢棄地修復時，隨著污泥施用量的增加，廢棄地中有機質含量會累積和提高，理化性質也發生明顯的變化，通常為正相關變化，水土流失量也減少(Lietal．，2000)。廣西省蘋果鋁土礦以選礦泥漿尾礦濾餅為主，添加適量粉煤灰，通過大豆培肥后用做采空區復墾工程中的修復基質，經過1年的培肥熟化期即可種植農作物，其產量可達到或超過當地農作物的水平，有效地解決了該礦區復墾土源不足的難題(羅秀光和馬少健，2000)。因此，從環境建設的可持續發展出發，利用不同廢棄物相互間互補的理化性質，將其合理配比，綜合利用，使之成為適宜于植物生長的新型種植基質———“新土源”。將這種“新土源”用于礦山廢棄地復墾，能迅速有效地提高礦山廢棄地有機質、養分含量，提高植物的成活率和覆蓋度，有利于迅速有效地恢復礦區植被，提高礦山廢棄地土壤中微生物的活性，從而有效防止水土流失。同時它還避開了食物鏈，不會影響到人體的健康，具有良好的環境、生態、社會和經濟多方面的綜合效益。
4礦山廢棄地修復中植被的再建
4.1植被自然演替模式
采礦活動過程中，礦區原有的植物群落被嚴重或完全破壞，據統計，我國因采礦直接破壞的森林面積累計達106萬hm2，破壞草地面積為263萬hm2(彭建等，2005)。雖然在廢棄礦地自然演替過程中，某些耐性物種會逐漸侵入而實現植物定居，但這個過程是緩慢的(Dobsonetal．，1997;Bradshaw，2000)。如圖1所示，排土場從裸地恢復到原來的植被至少需要20～30年，特別是進入羊草雜類草階段非常困難(孫鐵珩和姜鳳岐，1996)。而對于一些立地條件極為惡劣的采礦廢棄地，如鐵礦排巖場、鐵礦尾礦庫等，如果不進行人工種植，其自然恢復過程會更長，甚至需要上百年時間(Anthony，1997;Brad-shaw，2000)。因此，礦山廢棄地生態環境恢復與重建的關鍵是在正確評價廢棄地類型和特征的基礎上進行植被的恢復與重建，進而使生態系統實現自行恢復并達到良性循環。
4.2植物種類的選擇
由于礦山廢棄地立地條件極為惡劣，用于礦地恢復的植物通常應該選擇抗逆性強(對干旱、潮濕、瘠薄、鹽堿、酸害、毒害、病蟲害等立地因子具有較強的忍耐能力)、莖冠和根系發育好、生長迅速、成活率高、改土效果好和生態功能明顯的種類。禾草與豆科植物往往是首選物種，因為這兩類植物大多有頑強的生命力和耐貧瘠能力，生長迅速，而且后者能固氮(Berdusco＆O’Brien，1999;陳志彪等，2002)。在禾本科植物中，狗牙根(Cynodondactylon)是被用得最早、最頻和最廣泛的物種之一。不過，Holmes和Richardson(1999)發現，狗牙根在人工模擬的采礦地應用效果不佳。黑麥草通常是一種多年生的適應性強的草類，生長迅速，對重金屬Cu、Zn、Pb、Cd、和Ni有較強的吸收能力，其根系發達，有利于克服廢棄地的干旱脅迫，因此在早期礦山廢棄地植物修復中被廣泛應用(Dijkshoormetal．，1979)。束文圣等(2000)研究發現，雙穗雀稗(Paspalumdis-tichum)等重金屬耐性植物在輕度改良的Pb/Zn尾礦上能夠成功定居。近幾年發現，香根草(Vetiveriazizanioides)和百喜草(Paspalumnotatum)對酸、貧瘠和重金屬都有很強的抗性，適合用于礦山廢棄地植被再建(夏漢平和蔡錫安，2002)。其中，香根草根系發達，還可以有效控制和防止土壤侵蝕和滑坡，對土壤鹽度、Na、Al、Mn和重金屬(As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Hg、Se和Cu)都具有極強的耐受能力(Yangetal．，2003)。代宏文和周連碧(2002)在銅陵Cu礦粗砂尾礦庫邊坡種植香根草等植物，植株長勢好，覆蓋度高，種植4個月后的植被總覆蓋度達到95%以上。由于香根草適應性強，生長快，能有效改善種植地的微域生態環境，從而促進其他植物的生長，加速了采石場和其他礦山植被的恢復(方長久和張國發，2003)。但由于香根草屬暖季型草，不適合北方較寒冷地區生長(可抗最低溫度為－15.9℃)，目前在北方地區礦山廢棄地修復中還沒有應用實例。在豆科植物方面，Holmes和Richardson(1999)認為，首先應撒播非侵入性的、生長迅速的1年生鄉土豆科植物。目前，一些草本豆科植物如三葉草(Trifolium)、胡枝子(Lespedeza)、沙打旺(Astragalusadsurgens)和草木樨(Melilotussuaveolens)等在全球很多礦地被廣泛采用，大多取得良好的恢復效果。一些木本豆科植物如金合歡(Acacia)、胡枝子(Lespedezathunbergi)等也被廣泛應用。另外，沙棘(Hippophaerhamnoides)雖不是豆科植物，但由于其有固氮能力，而且根系龐大，能固土護坡，涵養水源，已被中國政府列入改善生態環境的首選植物和先鋒樹種。一般礦地恢復過程中采用將豆科與非豆科植物進行間種，這樣非豆科植物被促進生長的效果十分明顯。因為植物通過共生固氮所獲得的氮素是有機氮，與無機氮相比具有有效期長、易積累、又可通過微生物礦化轉化成無機氮緩慢釋放、易被植物吸收等優點。因此對于養分缺乏，特別是缺氮的礦地，豆科植物的種植尤為重要(Dobsonetal．，1997;楊修和高林，2001)。禾草與豆科的草本植物往往只是礦山退化生態系統恢復過程中的先鋒種。根據植物群落學原理，物種多樣性是生態系統穩定的基礎。因此，在礦區生態重建中，使用混合種，特別是將喬、灌、草、藤多層配置結合起來進行恢復的效果要比單一種或少數幾個種的效果好(張翠玲等，1999;夏漢平和蔡錫安，2002)。#p#分頁標題#e#
4.3植物的修復作用
一般認為，植物修復主要是指對礦區土壤基質中重金屬和某些有機化合物的凈化作用，包括植物吸收(phytoextraction)、植物揮發(phytovolatiliza-tion)、植物降解(phytodegradation)和植物固定(phytostabilization)四方面(Chu＆Bradshaw，1996;Hutchinsonetal．，2001)。對于不同的礦山廢棄地，根據其土壤基質污染程度、重金屬種類，所選擇的修復植物種類和修復機理是不同的(黃銘洪等，2001)。研究發現，在Pb/Zn尾礦上定居的雀稗(Paspalumthunbergii)、雙穗雀稗(P.distichum)、黃花稔(Siderhombifolia)和銀合歡(Leucaenaglauca)對Pb的吸收表現出不同模式:雀稗所吸收的Pb大部分被滯留在根部，使之較少影響地上部莖葉的光合作用及生長，從而使植物對重金屬Pb更具耐性;雙穗雀稗和黃花稔所吸收的Pb較多地被轉移到便于收獲移走的地上部分，因而具有較大的修復潛力;木本植物銀合歡所吸收的Pb80%以上是積累在根、莖的皮和木質部分及枝條部分，只有15%左右分布在葉片中(張志權和黃銘洪，2001)。束文勝和張志權(2001)研究發現，鴨跖草(Commelinacommunis)是Cu的超富集植物，可用于Cu污染礦區土壤的植物修復與重建。楊肖娥等(2002)在浙江Pb/Zn礦區發現一種新的具有耐Zn特性的Pb富集植物———東南景天(SedumalfrediiHance)。薛生國等(2003)對湘潭Mn礦污染區的植物和土壤進行了野外調查，發現商陸科植物商陸(Phytolaccaacinosa)對Mn具有明顯的超富集特性，葉片內Mn含量高達19299mg•kg－1。香根草不但生物量大，根系發達，對Cd的吸收能力也很強，在Cd濃度僅為0.33mg•kg－1的土壤上，能吸收218gCd•hm－2，因此，可用于修復Cd污染嚴重的礦區(Truong，1999;Chenetal．，2000)。另外，研究還發現，有一類植物雖然對重金屬沒有富集作用，但具有較強的耐受性，可以在重金屬含量很高的土壤和水體中生長，其地上部分能保持較低并相對恒定的重金屬濃度。節節草、狗牙根、營草、白茅等能在As、Sb、Zn、Cd等復合污染的土層中生長良好，可作為長江流域礦山廢棄地植被恢復的先鋒植物(宋書巧和周永章，2001)。研究發現，有近200種植物能夠在不同類型的尾礦庫上自然定居，對不同重金屬表現出一定的耐受能力。
總之，在礦山廢棄地修復中植被的作用是多方面的，植被的生長可加快廢棄地碎巖及尾礦砂的風化進程，修復礦區受污染土壤，有效遏制水土流失，使礦區植被的立地條件逐步得到改善，利于其他植被的自然定居，同時還能有效阻滯礦區飛揚的礦塵，改善局域生態小環境，使生態功能遭到破壞的礦山廢棄地能夠最終實現自我修復，并逐漸達到一種新的生態平衡。
5結語
礦山開采帶來的環境問題是生態修復研究中的一項難題，也是制約社會、經濟可持續發展的一個障礙因素。對于礦山廢棄地的修復多數是在礦山開采結束，廢棄地閑置多年且生態環境問題極為嚴重后才開始。這樣不但加大了修復難度，而且所需費用也成倍增長，恢復時間加長，修復效果也較邊開采邊修復的效果差，而且在礦山廢棄地開采及廢置的較長時間段內，尾礦塵、采礦廢水、廢渣對周邊環境已經產生了很大的影響，污染范圍和破壞程度均發生了擴展。因此，對于礦山廢棄地的生態修復應該從源頭開始，在制定礦產開采計劃的同時就應該對礦山環境可能遭受到的破壞程度進行評估，并制定相應的修復方案。目前，雖然沒有明確的法律規定，但這是礦產資源可持續發展的必然趨勢。在今后礦山廢棄地生態修復工作中，還應該特別加強以下研究:
(1)礦山廢棄地生態修復或重建是一項長期持久的工程，不但需要在礦山開采之前就考慮好礦山開采后的修復方向，即修復目的的明確性，并在開采時對表土、植物種子庫進行收集和保存，以便在開采后合理利用。同時還應該在礦山開采時對一些破壞強度不大的地區進行保護，制定邊開采邊恢復的計劃，這樣就會減小礦山開采后修復的難度，同時降低礦山開采后對周邊地區造成的污染、破壞程度和影響范圍。而且，在礦山廢棄地生態重建過程中除了對植物的研究外，還應該開展礦區動物的研究。到目前為止，對于無脊椎動物在礦區生態恢復中的作用以及恢復后期對于大型動物的潛在影響目前還未見報道。
第6篇：生態修復內涵范文
論文摘要：闡述水利工程與水域生態的關系，介紹了生態水利規劃的基本原則：工程安全性與經濟性原則；提高河流形態的空間異質性原則；生態系統自設計與自我恢復原則；景觀尺度與整體修復原則；反饋和調整設計原則。
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
參考文獻
［1］董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫［J］.水利水電技術，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［J］.水利學報，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學報，2003，（11）：1~7.
［4］Mitsch W.J.，Jorgensen S E..Ecological Engineering and EcosystemRestoration［M］.Published by John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’Neill R.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，et al.A Hierarchical Con－cept of Ecosystems［M］.Princeton University Press，Princeton，NJ.1986：153.
［7］Gosselink J.G.Landscape Conservation in a forested Wetland Water－shed［J］.Bioscience，1990，40：588~600.
第7篇：生態修復內涵范文
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。
論文關鍵詞：生態水利工程設計原則
論文摘要：闡述水利工程與水域生態的關系，介紹了生態水利規劃的基本原則：工程安全性與經濟性原則；提高河流形態的空間異質性原則；生態系統自設計與自我恢復原則；景觀尺度與整體修復原則；反饋和調整設計原則。
參考文獻：
［1］董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫［J］.水利水電技術，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［J］.水利學報，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學報，2003，（11）：1~7.
［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［J］.中國水利，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.
第8篇：生態修復內涵范文
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點，這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。
第9篇：生態修復內涵范文
關鍵詞：城市；水文化；建設
中圖分類號：TU984文獻標識碼： A 文章編號：
一座城市的文明很大程度上取決于這座城市的文化發展與繁榮。城市自古以來在人類社會的發展歷史中起著重要的作用，水文化是人類與水不斷打交道的歷史，因此城市水文化是一座城市優秀歷史文化寶庫中的重要組成部分。
一、水文化建設定義
所謂水文化的定義就是指人類社會歷史發展過程中積累起來的關于如何認識水、治理水、開發利用水、保護愛護水、珍惜節約水、欣賞水的物質和精神的總和。所謂城市水文化就是指反映城市地區中人與水打交道過程中所產生的各種文化現象的總和。換句話說城市水文化是一種體現水與城市關系的文化，這種文化的實質是人們對水務活動一種理性思考和社會意識，即以水為載體的文化想象的總和。
二、目前城市河流、湖泊資源存在的主要問題
傳統的河湖治理工程造價相對較高，且僅注重河道的行洪、排澇、供水等經濟利益方面的基本功能，對環境、生態的影響幾乎考慮甚少,更談不上水文化建設的內容。而且很多城市市區內的河流、湖泊資源自成體系，互不相通，淤積、污染、斷流等現象嚴重，水生態日益惡化，危及周邊的生態環境和人民的幸福和健康。主要問題表現在：
①對生態環境的影響
傳統的河、湖治理工程缺乏生態工程的理念、河道全斷面硬質護坡、護底結構隔絕了生物和微生物與大地的接觸，阻斷了地表水與地下水的聯系，破壞了河流生態系統的整體平衡，導致河道天然自凈能力嚴重下降，加之河網內多處建閘、建壩，使得水動力極差，致使河流生態系統趨向惡化。由于治理的渠式化、使河流失去自然流態、河流彎道多半消失、深淺統一，使河流濕地消失、生物群落隨之消失，至使生態失衡。
②對人類生存環境的影響
傳統的城市河流護岸工程為了滿足一定的防洪標準，一般是修筑高大的堤防，而且大堤內坡一般是漿砌石或混凝土的硬質護坡，因此阻斷了河流與兩岸水土連接過渡帶的聯系，破壞了人們賴以生存的自然環境，其結果一是對天然河道的水質和水環境產生了負面影響，其二是對人們在生活中與自然和水域接觸與親近帶來很大的障礙，人們失去了娛樂、休閑和親水的絕佳場所，城市也因之失去了靈氣和精神。
③對景觀環境的影響
傳統的治理河流或湖泊目的單一、過多的追求防洪標準、供水輸水的能力，忽略了河、湖本身的生態功能的修復、忽略以水環境為載體的水文化建設與發展、忽略了與周邊環境的統籌規劃和綜合治理、更忽略與整個城市的發展規劃相融合，所以治理工程追求河道斷面整齊劃一的梯形或矩形、河底為一定的縱坡深淺統一，河道走向追求筆直，內坡護砌追求硬質堅固性和防滲性。這種模式雖然有整潔美，但使整個河流完全與大自然隔絕，與人類疏遠，隨之河流濕地、淺灘消失、河道兩岸水陸連接過渡帶被破壞，水生動植物、生物隨之減少或消失，也違背了現代人回歸自然、反璞歸真的生活追求，與周邊生態環境極不協調。
三、城市水文化建設必然性
近些年來，人們在屢受大自然的威脅之后，開始了痛定思痛，也開始相信大自然和人類的因果和報應關系。人類的地球只有一個，保護和愛護地球就是珍愛自己的生命。發展低碳循環經濟、保護生態環境就是人類保護地球有效而具體的行動，它符合科學發展觀的要求，符合人與自然和諧共處、天人合一共生共滅的法則。在城市化發展進程中，我市結合本市的實際，積極落實省委提出的“三年大變樣”的要求，都開始重新對城市科學規劃，結合擴容、拆遷和改造升級，對本市的水生態環境也開始修復，對穿市而過的河流進行提高防洪排澇標準和河流生態修復的綜合治理，對現有河、湖、坑塘通過清淤、擴挖、新開、延伸來構建環城河湖相連的水網體系，隨之，水文化建設也就成為了城市建設的必要組成部分。
四、城市水文化建設的途徑
①采取新的現代治水工程設計理念
針對唐山市城市河流、湖泊資源存在的主要問題，我們可以采取現代治水工程設計新理念，與傳統的治水工程設計迥然不同，現代治水工程設計不僅僅從防洪、排澇的角度考慮，更要強調與流域規劃及城市總體發展規劃相一致，與城市河流、湖泊周圍環境、景觀相協調，與城市文明、城市文化的協調，充分體現出河道的防洪、排澇、景觀、生態、休閑、文化娛樂等方面多功能，使一河兩岸、一湖四周成為城市中一條亮麗風景線或一個帶有豐富內涵文化的節點景觀。在實際規劃設計中，可通過對每一項子工程的協同設計、優化，最終獲得整個工程的最佳設計效果；通過營造富于自然特色的親水環境，并融入底蘊深厚的文化元素節點景觀，提高空間感和環境舒適性，實現河流、湖泊水文化健康發展和全流域社會經濟的可持續發展。使一座城市因水的清澈而美麗、因水環境優美而宜居、因水的流動和水文化豐富多彩而富有生機和靈氣。
②采取先進的水生態修復技術
城市水生態修復技術是水文化建設的重要基石。修復技術主要是對現有流經市區河流、湖泊、經過綜合治理，而不是單純的采取原始護岸工程，只保障河道的行洪、排澇等基本功能，通過河道清淤工程、改變堤防結構形式、改變河流過水斷面形式與大小、改變治導線軌跡恢復河流自然流向、加大河道寬度、拓寬兩岸綠化帶面積和文化建設、居民區建設的空間、梯級修建節制、蓄水建筑物、修建親水平臺、修建水文化景觀等措施實現城區水生態修復。
③采取生態與效益雙贏策略
