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中圖分類號:X52 文獻標識碼:A
1 概述
河流是人類賴以生存的水環境,是人類社會生存和發展的起源地。河流系統是自然界最重要的生態系統之一。目前由于人類活動排放的各種污染物進入河流,使河流水質和河流底泥的物理、化學性質或生物組成發生變化,從而降低了河流的使用價值,使河流失去了原有的意義。為了恢復河流的使用價值,人們應當對水體中的污染物進行處理,從而使水體得到凈化,使人類對河流環境的干擾降到最小,與自然共生存,為生物棲息和繁殖創造良好的生態環境,造福于子孫后代。近年來,對河流生態修復的研究不斷深化,河流水生態修復有多種方法,這些方法通過強化自然界自身的凈化能力和物質循環規律去治理受損河流,是實現人與自然和諧相處的治理途徑。
2 河流生態修復概述
隨著人們對傳統水利工程給河流生態系統帶來脅迫的反思,人們開始認識到恢復河流生態活力的必要性和重要性,于是出現了河流生態修復的概念和相應的工程技術。河流生態修復的概念最早是在德國提出的,它強調水利工程在具有防洪、供水、水土保持等基本功能的同時,還應該達到接近自然的目的,特別強調河溪治理工程中的自然美學成分。
生態修復措施主要利用培育的植物或培養、接種的微生物的生命活動,對河流水體中的污染物進行轉移、轉化及降解作用,從而使水體得到凈化,具有可持續性好、保持力強、工程造價低、耗能少等優點。
3 河流生態修復技術
河流生態修復的主要技術方法包括緩沖區恢復、植被恢復、河道補水、生物——生態修復、生境修復等技術。
3.1 緩沖區修復
緩沖區是河流與陸地的交界區域,如河邊濕地、河谷或洪泛平原,具有水域與陸地雙重屬性。緩沖區是河流生態系統與陸地生態系統進行物質、能量、信息交換的一個重要過渡帶,成為兩者相互作用的重要紐帶和橋梁。它受到地表水以及地下水的影響,是一種生態交錯帶,具有明顯的邊緣效應。
3.2 植被恢復
植被恢復是最普遍的河流修復方法。植被可以通過影響河流的流動、河岸抗沖刷強度、泥沙沉積、河床穩定性和河道形態而對河流產生很大影響。同時,合理分布的植被還有助于減輕洪水災害、凈化水體、截留來自農田的氮和磷以達到保護水質的目的,并可提供景觀休閑場所和多種生態服務功能。
3.3 生物強化人工河道、生態溝渠及生態護岸
生物強化人工河道是指結合水系疏通工程和結構現狀,構建的以生物處理為主體的人工河道,水質凈化設施主體設于河道內或河流一側,形成多級串聯式的生物凈化系統,從而改善水環境條件。自然河道生態塘則是以太陽能為初始能源,在塘中種植水生植物,進行水產和水禽養殖,形成人工生態系統。通過多條食物鏈的物質遷移、轉化和能量的逐級傳遞、轉化,可凈化河水中的有機污染物。
生態溝渠是指根據水生植物的耐污能力及生理特征,充分利用現有溝渠條件,在不同渠段選擇利用礫間接觸氧化、強化生物接觸氧化等措施,逐級凈化水質,在達到分級凈化水質功能的同時,將凈化設施與地表景觀融為一體,美化河流景觀。
生態護岸是利用石頭、木材、多孔環保混凝土和自然材質制成的柔性結構等構建,對河岸進行加固,防止河道淤積、侵蝕和下切,同時多孔護岸材料,為植物的生長提供了有利條件,為野生動物提供棲息地,保障自然環境和人居環境的和諧統一。透水的護岸也保證了地表徑流與地下水之間的物質、能量的交換。
3.4 生態修復耦合技術
生態修復耦合系統是綜合人工濕地、微生物及水生動物協同凈化等原理設計的生態修復系統,可去除河流水體中的營養鹽和有機物,從而達到修復河流水環境的目的。其在利用濕地植物的同時,構建新的水生植物系統;在美化景觀的同時,合理配置生態系統營養級結構;利用多種微生物凈化水體的同時,構建具有完整營養級結構的水生動植物生態系統;并利用動植物、微生物的協同作用改善河流水質。
4 河流生態修復技術發展的展望
隨著對河流的認識加深,人們已認識到河流生態修復的重要性,河流生態修復技術不斷得到改進。生態河流與利用傳統水利工程方法治理的河流不同,它是一個完整的生態系統,因此,在不斷探索河流生態修復技術的同時,還應加強對修復后生態河流的維護和管理,從而實現河流生態系統長期的健康和穩定。
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關鍵詞:河流治理;基本原則;修復任務;技術;重要性
Abstract: water the word is not strange to us, what's more, he is our human survival condition indispensable. However, with the development of social economy, the rising of urbanization, the production of life bad behavior, and the river regulation and so on, all have transgressed against nature's laws, constantly cause river ecological system function gradually degradation, therefore, in view of the present situation of medium and small rivers in China, this paper puts forward the management principle of medium and small rivers, and management of technology, this paper discusses how to repair and at the same time medium and small rivers of water ecological, promote the water ecological continuous cycle.
Keywords: river management; Basic principles; Repair mission; Technology; importance
中圖分類號:S891+.5文獻標識碼:A 文章編號:
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
6結束語
關鍵詞:河流整治;生態水工學;生態修復
中圖分類號:TV147文獻標識碼: A
1引言
生態環境是人類生存與發展的自然資源,除人類的食物、生活品取之自然外,同時還為我們提供了生存的自然環境。近些年來人類對生態環境與生物的多樣性的關注越來越多,在利用和改造生態環境的過程中,對其破壞和污染所產生危害人類生存的各種負面反饋效應越來越嚴重,對于生態環境的修復刻不容緩,現已成為各科學領域研究的重要課題,也就是生態水工學,研究的是在滿足人類社會不斷的需求同時,還兼顧著水域生態系統的健康,以及保持持續需求的原理和技術方法的工程學科。
2河流生態修復的概念
所謂的生態修復就是停止人為對生態系統的干擾,減輕其負荷壓力,并且生態系統依靠自我調節、自組織的能力,使其向著健康有序的方向演變,在此基礎上輔以人為的有效措施,將已經失去原有的生態平衡逐漸的恢復良性循環。而針對河流的生態修復,就是要停止對已經失去生態系統平衡河流的人為破壞,遵照自然規律并加以人工改造、整治等方法,使河流逐步恢復良性循環的自然狀態。
3河流整治的重要性
河岸帶是人們進行生產和生活的重要場所之一,隨著近幾年經濟的快速發展,我們的生態環境越來越差,尤其是我國的江河因人為的破壞失去了以往的自然發展平衡規律,人們在河流附近新增設大型水電站、水壩等建筑,隨意改變河流的寬度、走向及曲直,使河床失去了原有的蜿蜒,河流隨之表現為河床穩定性差,泥沙的運動逐漸加強,導致了河床抗水流沖擊能力逐漸變弱,也就是河床易變性。同時,隨著最近幾年人類活動的增多和水流的共同作用,改變了原有的岸灘地形地貌,導致部分河流中下游淤積泥沙和部分河岸出現塌陷現象。水體污染現象嚴重,我國整體水環境質量下降,表現為水體的化學和物流特征都發生了百腦匯,失去了水原有的生態系統平衡,降低了水體對人們生活的作用。據國家有關部門調查結果表明,目前我國82%以上地區的河流均有污染現象發生,并且污染現象呈遞增趨勢。人類為了達到生產、生活便利的目的,破壞了水生生態系統。
4當前河流整治中存在的幾方面問題
人為的改變河流自然形態,一方面,現階段我國部分河流由于人為的亂丟亂棄、設置障礙、隨處采砂、無規范的管理等不良因素,改變了河流的天然斷面形態,使水流不通暢,泄洪灌溉等民生工程受到阻礙,嚴重的影響了河流發揮其正常的功能。另一方面,大多數城市的河流治理起到了相反的作用,一味的追求河岸硬化覆蓋率以達到防洪的功能,河堤采用鋼筋混凝土逐年加高,使自然河流變為人工渠道,造成原有生態系統的失衡。
5河流生態修復的原則
河流生態修復應以生態系統理論為指導思想,恢復原有的自然生態結構,結合動植物的生存條件,盡量構建層次分明,結構合理,功能健全的生態型護岸。大致可遵循以下幾個原則:第一,安全性,人工護岸首先要在工程商滿足抗洪搶險的要求,保證河流能夠安全渡過汛期。第二,生態性,在考慮安全性的前提下,人工護岸盡量柔和化、生態化,為各種動植物創造適宜生存的環境,建立較為完善的生態系統。第三,持續性,設計生態修復時應遵循持續性的原則,使河流有一定的自我凈化能力,盡量減少后期的維護工作,使生態系統能夠維持動態平衡,并保持長期穩定。
6依據生態修復理論整治河流的措施
應該重視現階段的河流整治與生態環境治理相結合,尤其是一般的山區性河流,由于山區山坡存在一定高度,其水流急,暴漲暴落,其河流岸堤除了要滿足自然生態要求外,還要能抗拒沖刷,保障堤防安全。
第一,采用生態保護河岸。目前采用生態保護岸坡的方法有很多,例如借用公路的邊坡或者巖石的邊坡來保護岸坡,最近采用河流生態保護岸坡的方法逐漸被人們所接受。
第二,采用植物保護河岸。作用河岸帶的重要組成部分之一的河岸植物可以有效吸收土壤中的水分,且這些植物的根部能使土體增強粘著力,進而使土壤結構根據堅固。與此同時,岸邊的植物能短時間截住水流,削弱水流沖擊力,使土壤變得濕潤,降低了風力對土壤的作用。岸邊植物促進附近土壤的水循環,有助于附近的植物生長。所以,河岸岸坡植物可以大大減少河流對岸坡的水流沖擊,并提供新鮮的空氣,且利用生態功能的恢復。不過并不是所有的植物都適合河岸岸坡,例如園林綠化草不能很好的防護河流和岸坡,對附近地區的生態修復能力不強。在用植物進行河流岸坡保護前期,注意實施一些輔助工作來加強暫時的保護。
第三,采用水下拋石保護河岸。作為防汛搶險和水利工程護岸、護腳、護底的重要措施之一的水下拋石可是岸坡旁的縱向水流不直接沖擊河岸底部,使河岸堅固,穩定護腳。不過由于拋石會致使河床的高度升高,如果設計不合理,有可能造成河流狹窄,影響河流正常通航。因此,如果采用拋石護岸,一定要考慮水下的地形,岸坡的穩定性及航道的要求。另外,在拋石選擇石料時要參考河水深度和河流流速,最好在確定石料尺寸錢測量河流深度和河流流速,然后計算出拋石大小和拋石落距。水下拋石在我國堤防加固,防汛搶險中應用較多,因此各地 積累了不少的經驗,但在實際應用中仍然存在著一些問題,例如拋石落距的確定,要采用科學依據和實際測量相結合,做到有效拋石。如果條件允許,拋石的石塊中可適當種植植物,待其長大后也可以為美化周圍環境。
第四,采用梢料捆保護河岸。梢料捆由成捆的植物活枝條組成,它能減少河流沖擊,直接保護河岸。梢料捆中有數不盡的植物根系枝條,可以有效留住河水中夾帶的泥沙以及枝條生長所需要的營養物流。尤其當這些活枝條吸收河水中的營養后,不僅會形成一道亮麗的景觀,而且也為附近河流中的生物提供棲息地。
7結束語
河流生態修復絕非僅僅是為了人類的需求,而是要改善和恢復河流生態系統,以利于社會和諧發展,合理開發利用河流灘涂,提高土地利用率,減少不必要的建設項目,不僅把河流治好,還要管理好,做到治理河流,防治洪澇,不斷改善我們的生態環境。生態水工學在河流整治中的應用一定要遵循生態經濟學、可持續發展等多門學科的理論指導,以增強生態修復的科學性、合理性。
參考文獻
[關鍵字]:GIS空間分析;生態修復;景觀修復;適宜性評價
中圖分類號:TD88 文獻標識碼: A
1.引言
1.1礦區生態修復的問題
煤炭作為我國的主要能源,約占一次能源構成的74%,但長期以來“高投入,高產出”的粗放型經濟發展模式以及煤炭資源“不可再生”的特點,人類在開發利用礦產資源促進自身的生存發展、社會進步與物質繁榮的同時,對礦區及周邊的生態環境的產生了嚴重破壞,如礦區土地采空滲透、土地塌陷空氣污染、生物多樣性喪失、礦區自然景觀被破壞等,并嚴重威脅到人民群眾的身心健康。閉坑礦區的污染源、采礦遺留的地質災害都將繼續對周圍生態環境產生嚴重影響,礦山廢棄地數量眾多,造成土地資源極大的浪費,對資源枯竭礦區的生態環境進行修復和景觀的恢復成為共識。礦山生態恢復實際上是指對礦區植物和土地資源的持續利用和保護,不僅是持續產業發展的重要保證,同時又是區域生態環境保護的重要內容。
礦區生態修復不僅包括生態系統的重建,還包括景觀結構修復、生態過程修復、生態服務功能修復、人文生態修復和生態經濟修復以及社會經濟修復等各個方面,是調節人與自然、環境與經濟發展的共軛生態修復。我國礦山廢棄地生態修復主要集中在工程和生物方法上,并均具備了較為成熟的修復理論體系。但是在礦山生態系統修復評價和景觀結構構建上還存在系統性不足,缺乏直觀性和連續性等問題。
1.2 GIS在生態領域的應用
墨爾本大學的Turk A指出生態環境修復保護是一項需要一系列規范來約束的科學性和程序性的復雜任務,而GIS 技術為這個復雜的多學科交叉領域的研究和發展帶來了新的契機和巨大益處。相對于傳統的純數值評價方法,基于GIS的土地適宜性評價方法在數據收集、管理和分析方面具有十分強大的功能,GIS與模型軟件有效結合時,就能得到一個有效的空間決策支持系統,進而真正實現該生態系統的整體穩定性,而且這個系統的成果能以可視化的方式表現出來,極大地提高了評價效率。本文將利用GIS技術進行生態敏感性分析和景觀安全格局分析,從保護城市生態多樣性的角度為礦區生態修復和景觀安全格局的構建提供技術支撐。
2. 評價原則與體系
評價過程中指標的選取和標準化、權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合是研究的重點。具體原則包括:生態優先、綜合性及因地制宜等。本文以長治陶清河風景區總體規劃為研究對象,探究GIS技術在礦區生態修復和景觀格局分析及恢復中的應用,研究其在礦區環境因子的提取分析和生態治理規劃輔助決策中的具體應用方式,并制定研究區生態修復方案和景觀安全格局構建。GIS將使得礦區生態環境現狀因子的獲取和分析更為快速準確,通過對礦區三維景觀模型治理模擬規劃,可以為礦區生態修復和景觀安全格局決策工作提供科學手段和依據。其技術流程如下(圖1)。
圖1 礦區生態修復和景觀安全格局決策工作技術路線
3.生態修復和景觀安全格局分析實例
3.1 生態及景觀現狀分析
研究區域位于山西省長治縣,太行山脈中段西麓,居上黨盆地腹地,長治縣溫帶大陸性季風氣候,縣境內地表水年徑流量8693萬立方米,河流由東南向西北注入濁漳河,屬海河流域。地下水資源較為豐富,儲采量5950萬立方米。該縣礦物資源充足,區域內地面有采空塌陷,范圍較大。該段河道水體較充足,沿線濕地景觀較好該段開挖水塘較多,濕地植被以蘆葦為主,距村莊較近,濕地易受人為干擾,河道周邊人工痕跡較重,部分生態環境受人為影響較嚴重,耕地侵占河道,煤礦向河道內排污,河道受礦區和生活區污染嚴重。
3.2 生態敏感性分析
本研究進行的城市生態環境敏感性分析以GIS為空間數據和屬性數據的管理工具并將其應用于小尺度的生態敏感區劃,分析了敏感區域的空間分布規律,使生態敏感性因子空間疊加分析變得高效準確。
綜合考慮規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題,選取對規劃區建設影響的關鍵因素作為因子,總共包括地質、生境質量、地表水、高程、道路(圖2) 。
圖2單因子分析圖
按照各評價因子對區域生態環境的影響, 將其分為多個生態適宜性等級,并通過層次分析法確定權重,權衡比較不同評價因子間重要性程度差異的作用。本研究中不同的評價指標在礦區不同的部位所造成的影響程度是有差異的。因而根據各指標權重在不同的區域所處的不同評價標準,將敏感性分為3級,即高度敏感、中度敏感、低敏感,由此得出生態敏感性分析圖。
生態環境敏感性的分析對于規劃區建設進行指導和建議,由以生態環境指標為主的單一層次、單一要素評價向多層次、綜合性評價發展。如圖所示(圖3),規劃區沿陶清河基本為生態敏感區,低敏感區面積較大,分布在規劃區大部分區域,生態破壞嚴重,為生態修復重點區域,生態高敏感區域和生態中敏感區域為生態保護利用重點區域。
圖 3 生態敏感性分析圖
3.3景觀安全格局分析
現在的景觀規劃不再單純以追求視覺效果為目標,而是需要構建兼有生態保護的意義的景觀安全格局,本研究運用 GIS技術,增加新的景觀要素到一些具有很好的生態、觀賞價值的景觀中,設立生態廊道的目的不僅僅是為了起到美化環境的作用,更重要的是以此恢復因交通設施建設造成的兩個或多個破碎生態系統之間的生態鏈接,進而恢復破碎生態系統之間的物質、能量和信息交換,提高生態系統群落演替速度,防止生態功能退化,最終增強城市生態系統的整體穩定性。在工程建設中,使得原本是一個整體的生態系統被切割成零散的小塊,破壞了原有的整體性,造成生態系統穩定性的降低。因此,規劃區需要設立生態廊道以使得規劃區生態系統重新成為一個有機聯系的整體。
本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過防洪分析、采礦塌陷區、河流廊道、生境質量等單因子景觀安全格局分析,構建廣域景觀格局,并考慮特殊地段景觀要求,構建綜合景觀安全格局(圖4)。
圖4景觀安全分析技術路線圖
圖 5 景觀安全格局圖
從現狀景觀類型的斑塊個數來看,水塘的斑塊個數最多,從面積角度看,斑塊總面積最大的,景觀類型是蘆葦,但是,破碎化程度較高,受人工痕跡干擾明顯,生態作用明顯降低。依據景觀大斑塊打造生態核心源。在源周圍建立緩沖區,減少人的干擾,并建立景觀廊道增強生態連通性,在廊道交匯處和較為脆弱的區域建立斑塊戰略點,構建完整的景觀安全格局。
4.生態修復與景觀格局恢復策略
4.1生態修復策略
根據GIS的分析結果得出,陶清河規劃區存在著生態結構壓力過大、環境污染嚴重和地質條件特殊等生態環境問題。在遵循自然規律和防洪要求的的前提下,采用工程和生物手段,重建受損退化的河流生態系統,恢復河流泄洪、排沙等重要自然功能,維持河流資源的可再生循環能力,促進河流兩岸生態系統的穩定和良性循環。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護、創造生物良好的生存環境與自然景觀為建設前提,不是單純的環境生態保護 ,而是在再生生物群落的同時,建設具有設定抗洪強度的景觀河流。并經行以下生態修復工程:河床斷面修復道形態修復、重建生態型護岸、再造喪失的河岸植被和濕地群落、保障水質的人工濕地構建、濕地保護與生物棲息地的營建等。
4.2景觀安全格局恢復策略
由GIS分析得知,本次規劃區景觀基質為旱地(農田為主),景觀斑塊主要包括水塘、濕地(蘆葦地)、菜地、果園。通過對規劃區河沿岸植被帶、道路沿線植被帶將風景區內綠地野生植物斑塊與周邊綠化區域相連。將野生植物廊道與水庫—河流—濕地—綠地的多層次的生態網絡相連。
消除人為干擾,使區域內個景觀斑塊聯系起來,使物質和能量交流聯通起來。大型斑塊可以有效維持和保護物種的多樣性,可以成為大型動物的生存場所;小型斑塊可以作為小型物種的避難場所,其占地小,靈活,可以出現在建成區的景觀中,具有跳板的作用,皆需采取保護措施。
河廊道作為規劃區內最重要的一條生態動植物廊道,在保護區內濕地生境連續性,維持環境功能完整性上起著不可替代的作用,因此更要重點保護。
5.結論與展望
GIS在生態修復及景觀格局中的應用在以下幾個方面發揮優勢:第一,利用已有的模型,在GIS幫助下,將會使得計算更方便和快捷。第二,利用GIS提供了傳統的環境評價方法無法實現的功能。第三,利用GIS建立礦區生態環境評價新模型,及對原有的傳統模型進行改進。本研究在生態調查的基礎上,綜合考慮到礦區用地的自然、社會、生態等因素,遵循“生態優先”的原則選取評價指標。采用了層次分析法確定各評價指標的權重,減少了權重評價的主觀性。運用多因素綜合評價模型對城市礦區建設用地生態適宜性進行評價,在此基礎上結合實際情況劃分基本生態控制區域和建設控制區域,從保護城市生態安全的角度提出城市土地利用建議,對城市建設用地的科學評價以及今后城市發展具有重要意義。
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為了貫徹落實黨的十精神,水利部提出加快推進水生態文明建設,水生態文明建設是生態文明建設的重要部分。水生態文明建設的關鍵在于水生態保護,加快水利建設,建設生態水利已成為水生態文明建設的重要內容。
水利工程在生態文明建設中起著非常重要的作用,而生態文明建設對水利工程建設也提出了更多高的要求,生態水利工程的發展愈加迅速且具有時代性。很多人過于重視水利工程建設帶來的經濟效益,忽視工程建設對生態環境產生的影響。在水利工程建設中,如何實現工程建設與生態系統保護和諧發展,如何建設好生態水利工程,大力推進水生態文明建設至關重要。
1 傳統水利工程與生態水利工程的區別
近年來,我國的傳統水利工程正經歷一個前所未有的大規模建設階段,人們通過開發、利用、改造及控制河流等手段,滿足了日益增加的供水、發電、灌溉、防洪等需求。但是,水利工程的建設會不同程度的影響河流生態環境和陸生生態環境,比如會影響氣候、土壤環境、地質、河流的水質水溫、陸地環境及生物、人文環境、森林和植被等。我們正面臨著淡水短缺、生態環境逐漸惡化的嚴酷局面,這些與水生態文明建設要求建立良好的生態系統,發展生態水利是十分不符的。
相較于傳統的水利工程,生態水利工程更注重對自然生態的保護、改善或修復,以強調生態、服務生態為建設目標,以經濟性和環境友好性為設計重點,更關注其生態效益。可以說是加快傳統水利向現代水利、生態水利、可持續發展水利的轉變。
2 生態水利工程在水生態文明建設中的重要性
2.1 典型的生態水利工程
生態水利工程分為直接保護改善生態型、替代型和綜合型3類。從古至今,都有典型的工程案例,且其意義重大。例如中國最早的保護生態的水利工程是大禹治水疏通九河,因其疏河而保護了黃河流域生態,抵御了洪澇災害的侵擾;典型的替代型生態水利工程是秦始皇時代修建的靈渠,溝通了湘江和漓江,解決糧草運輸,對統一嶺南發揮了重要作用,同時該工程還以“三七分水”的形式實現了對湘江原河道的生態保護;都江堰是綜合型生態水利工程的典范,歷史悠久且效益顯著,它將生態環境保護和經濟社會發展需要完美的結合,做到了人水和諧、道法自然,同時還發揮了巨大的經濟、社會和生態效益。
中國古代建設并使用至今的大型水利工程。而今,生態水利工程建設越來越多,其生態效益十分顯著,有塔里木河調水、黑河調水和扎龍濕地補水工程,桂林兩江四湖的建設,北方黃土地區的淤地壩建設以及小水電等。
2.2 生態水利工程建設的重要性和必要性
經濟社會不斷發展,人們生活水平日益提高,人們對生態提出了更高的要求。既要保護生態,更要改善生態,這就要求我們興建更多的生態水利工程。生態水利工程不僅高效開發利用水資源,還妥善保護環境資源,體現了人與自然、社會經濟發展與環境保護關系的和諧統一,符合了生態系統的可持續發展需求,構建了傳統水利工程和現代生態學的有機結合。
推進水生態文明建設,要求治水的各項工作都要堅持以人為本、人與自然和諧相處,堅持可持續發展,處理好興水利、除水害和生態環境保護的關系。水生態文明建設要求著力加強水土資源保護和修復、水資源水環境承載能力,要求著力抓好重大節水供水工程建設。而生態水利工程建設在水生態文明建設中的國土開發格局優化、促進資源節約、維護生態系統穩定和保護環境、以及建立水生態文明的制度保障體系中都有著重要的作用,已成為水生態文明建設的重中之重。
2.3 生態水利工程建設的要求與措施
2.3.1 生態水利工程建設的整體要求
生態水利工程的建設,要始終遵循保護和恢復多樣化河流、保持和維護自我恢復能力、以修復整個水域生態系統為目標等3個原則,堅持“人與自然和諧相處”和“生態環境保護優先”的方針,充分發揮水利工程生態環境效益。
2.3.2 生態水利工程建設的具體措施
“從水利實際看,任何一項水利水電工程,其本質都應該是生態工程”。建設生態水利工程是一項復雜的工程,這就需要科學布局治理開發工程,全面落實水利工程生態環境保護措施。
不僅要在工程的規劃階段融入生態水利的理念,而且要將其融入工程建設的每個環節中去,這就要求工程既要滿足整體系統的生態要求,還要滿足個體的生態設計要求。在水利工程的前期規劃、設計、施工方式和方法、后期管理和運行等各個環節滿足生態要求,努力把對生態環境的影響降到最低。在工程的規劃設計中,工程設施必須符合水文學和工程力學的規律,嚴格按照規范進行內容設計,并與環境工程設計有機結合。在施工過程中,應優先采用生態環境友好的技術措施,做好污、廢水棄渣處理,加強工程環境監測,做好工區保護等。施工完成后,落實竣工后跡地恢復,并實行規范管理、科學管理、依法管理,施行引入生態水利工程的后評價,建立工程生態環境影響的監測和反饋機制等。
3 展望
伴隨著社會經濟的快速發展,人們對供水量的需求不斷增加,排污量也在增加。同時,面臨著生態環境受到嚴重污染、水資源短缺的局面,加強水生態與水資源環境保護、促進人與自然的和諧相處,已成為現代水利建設的主要內容。生態水利工程是水利工程和生態建設的有效結合,既能實現對水資源的開發和利用,還能保護和尊重自然生態環境,會是未來水利工程建設發展的必然趨勢,對推進水生態文明建設具有重要意義。