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我國一直在研究有效解決環境資源以及水土流失問題的方法,生態修復技術實質上是一種結合實踐總結得出的有效方法。將生態修復技術應用在現代園林藝術中,可以找到其中存在的問題并探索其原理規律,從而實現最佳的生態修復狀態。
1 生態修復技術概念
當前,我國管理園林的相關人員進行了自然的規劃以及設計,整個過程始終遵循基本的生態修復理念。在構思以及規劃之后,應用合理以及科學的生態修復技術進行設計,設計內容主要包含以下3個方面:①在修復自然生態環境的同時,需要保障生態自然體系的和諧性以及穩定性。②在修復自然生態環境的過程中,需要保障生態自然體系擁有多樣化的自然物種,維持均衡的生態體系。③需要更加合理化地規劃自然環境結構,合理地調配好存在于生態自然環境中的各種生物,較好地維持自然生態之前的風貌,防止發生環境衰退等問題。為了讓生態保持均衡狀態,恢復和諧的自然生態環境,就應遵循相關的科學管理原則,樹立可持續發展的理念,更好地改善遭受破壞的生態環境,并且在恢復生態環境的基礎之上,有效地發展以及提升自然環境。
2 生B修復技術在現代園林藝術中的應用
2.1 生態修復技術與現代園林藝術的關系
隨著經濟的飛速發展以及工業化進程的加快,城市園林的設計與建設也日益增多。我國園林藝術逐步提出“城市園林生態化”這一理念,但是隨著資源過度地開發和環境破壞程度的增加,使得現代園林環境不斷惡化,因此,生態修復技術應運而生。
2.2 應用時遵循的原則
一方面,更加全面地看待生態環境問題,在規劃環境的過程中,不僅需要考慮規劃的方法以及原理是否符合實際狀況,還需要更加密切關注以及重視當前的設計項目,項目設計的理念需要和國家政府的理念保持一致,同步發展環境。
另一方面,可以增加綠化面積,提高修復生態水平。目前,全球氣溫正處于持續上升的狀態,但是植物借助光合作用能夠將空氣中的CO2轉換為O2,因此,增加綠化面積具有十分重要的作用。綠化面積的大小和生態修復的水平有著緊密聯系,然而由于我國近年來利用土地的面積越來越多,亟需找到有效方法擴增植被綠化面積。
與此同時,在規劃植物的過程中,管理人員可以借助空間優勢完成這一目標,合理分布空間以及分配植物,增加綠化面積。此外,針對不同環境狀況可以應用合理的措施,在修復生態環境時,設計者應針對規劃的不同類型采取不同的修復措施。例如,居民區、工業園區以及街道綠化等,在規劃設計街道時,不但需要考慮生態修復效果,還需要考慮到城市的整體視覺效果,以此制訂更加合理的設計方案。在規劃設計工業園區時,需要針對環境污染等實際問題,制定有效的解決措施。在規劃設計居民區時,需要構建和諧氛圍以及減少環境污染。
2.3 具體的應用方法
在開展實施修復現代園林藝術前,首先應熟練掌握生態修復技術應用特點,使得其更加符合實際要求。在現代園林藝術中,有效應用生態修復技術的具體方法有以下3個:
2.3.1 排水方面。當前很多綠化主要是借助排水設備以及地表排水發揮其排水功能。在規劃排水設施的過程中,一般會種植大量植物,以緩解水流對地面的影響。在鋪設排水設施時,需要在適當的位置應用擋水工具或種植鋪地植物,降低水流速度,更加有效解決出現的問題。
2.3.2 水景護坡方面。實際操作過程中,就是在水景護坡中增加能夠靠邊岸的水面,借助護坡以及駁岸更好地保護坡面。護坡上一般選用各種性能的植物進行栽培,避免出現水流滲入等不良狀況。
2.3.3 設置道路方面。一般選用多種防護效果較好的植物進行混栽,可以避免出現水土流失的情況,以更好地保護路面。
[關鍵詞] 城市濱水區;景觀設計;生態修復;特色
中圖分類號:S759.92 文獻標識碼:A 文章編號:
自古人們依水而居,城市濱水區不僅是構成人類生活空間環境的重要區域之一,也是最易凸顯城市特色的敏感地帶。隨著城市化的迅速發展和人口的集聚效應,城市濱水區景觀生態環境受到了不同程度的破壞。經濟發展問題與濱水生態問題的矛盾日益突出,對人居環境產生了重要影響。以生態修復為導向的城市濱水區景觀設計,是改善濱水生態環境、保障生態系統健康、實現人居環境可持續發展的重要前提。
城市濱水區景觀核心生態問題
1.1 濱水區景觀生態系統破壞嚴重
城市化浪潮中,濱水區不合理的開發與建設性破壞,許多生物喪失了原有的棲息空間。生物種類日益銳減,失去了原有的生態服務功能和環境調控功能,破壞了濱水區生態系統的良性循環。加之周圍區域農業、工業等生產、生活活動的影響,導致水質惡化、生態系統調節功能下降、生態退化等問題,人們對于親水性的需求受到了不同程度的限制。
1.2 濱水景觀特色喪失
濱水區景觀設計時,盲目追求于景觀的美學價值和良好的視覺效果,沒有充分挖掘所在地域的地脈和文脈資源,不能滿足具有地域特色的濱水區景觀設計要求和城市形象的表達,景觀特色喪失。
由于濱水區所處的特殊環境,涉及領域范圍廣,對于土地空間利用的控制和調整不到位,造成現有景觀格局和原有生態格局的矛盾沖突,致使景觀環境混亂。在設計中應深入了解人的心理、生理需求和自然環境的原生態,保障濱水區景觀的歷史延續性和用地布局的合理性。
城市濱水景觀生態空間構成要素分析
20世紀80年代末,德國首先提出“近自然型河流”概念和“自然型護岸”技術[1]。日本于1986年開始學習歐洲的濱水治理經驗,他們運用“多自然型河道生態修復技術”的濱水設計理念,逐漸改建了以往的濱水混凝土型護岸。1988年日本土木學會出版的《濱水景觀設計》結合實例分析了濱水區景觀規劃設計的具體方法,并強調了規劃中公共參與和生態環境保護的重要性。我國的濱水景觀設計研究始于20世紀90年代,劉濱誼教授在《現代景觀規劃設計》中針對濱水景觀設計提出了“尊重自然,維護生態”的建議,并提出了“生態化駁岸”的設計理念。
城市濱水景觀生態修復是指依據景觀生態學原理,運用一定的設計方法和技術手段,來改善和提高濱水區景觀生態環境質量,使城市濱水區景觀格局優化、空間環境美化、濱水生態完整,成為一處特色鮮明、和諧共生的人居環境。生態是濱水景觀環境質量評價的一個重要指標,優質的濱水景觀環境應具備較好的環境承載功能、景觀體驗功能和休閑娛樂功能。整體來講,濱水景觀生態構成要素分為兩大類:自然構成要素(從構成因子上分為空氣、氣候、水體、土壤、動植物等;從平面形態上可劃分為水域、緩沖帶和周邊陸域)和人工構成要素(歷史人文、建筑小品、休閑活動設施、內外交通及護岸、提防等安全防護要素)。不論景觀是均相的還是異相的,景觀中的各點對某種生態過程的重要性都不是一樣的。其中有一些局部、點和空間關系對控制景觀水平生態過程起著關鍵性的作用[2]。這些景觀生態要素共同構筑了濱水區景觀的生態空間格局,彼此相互影響、相互制約,統一于整體的濱水景觀生態環境修復過程中。
3 城市濱水景觀生態修復策略
3.1 整體控制、局部調整
濱水景觀生態修復,不僅僅只是解決技術層面上的問題,它還涉及到政策規劃、公眾參與、經濟文化等諸多的社會因素[3]。因此,在濱水區規劃設計時,應重視濱水區與城市環境關系的處理,協調該城濱水區景觀設計與其他相關規劃之間的關系。正確處理好濱水空間在城市中的定位和價值,并綜合考慮濱水區各景觀功能形態的組織與建構。通過這樣的邏輯關系,使整體與部分相互協調、相互制約,達到整體最優的目標。
3.2 生態修復、理念指引
在遵循景觀生態學為核心的設計原則下,理性運用生態修復機理,正確處理好斑塊、廊道、基質等景觀格局指數之間的生態關系,構架濱水生態走廊。濱水空間的整合上,盡量避免對濱水地表機理的破壞,恢復河道自然形態,優化濱水景觀生態格局。
其次,深入挖掘區域自身特色,通過功能的組織、對地域文化元素的提取與植入,運用設計手法,達到一種意境美的營造,以更好延續濱水景觀的地脈和文脈。此外,應充分利用景觀生態系統的自凈化、自修復等功能,尋求自身獨特的景觀生態修復模式。
植物生態保護方面,恢復濱水區受損的植物,保護鄉土植物和原生性植物種群。依據濱水區不同的水濕條件,對植物群落進行合理配置和有序恢復,營造體現地域文化特色的植物景觀群落。同時,利用植物四季色彩的變化,豐富的植物群落季相景觀,為濱水生物提供繁衍棲息的優質生態環境。
3.3 修復技術、合理運用
(1)GIS和RS技術。運用GIS和RS等技術,以可持續發展理念為標準,建立濱水區景觀生態評價指標體系。對濱水區地形環境、生態環境和水文環境做出定量分析與評價,通過對功能空間的組織、景觀系統的重構,總結濱水特色景觀營造的生態安全策略和規劃調控方向。在生態修復過程中,應做到及時檢測、反饋與再修復,以促進景觀生態系統良性循環。
(2)水質生態修復技術。在保存現有水系自然形態的前提下,利用底泥疏浚、氣體抽取等技術進行水體污染物的收集與處理,控制水域外源性污染源。由于氣候因素,水系有豐水期和枯水期之分,應及時實施水體的調度對策,以確保良好的供水、補水和棄水狀態。
(3)生態駁岸修復技術。生態駁岸是指恢復自然河岸“可滲透性”的人工駁岸,是基于對生態系統的認知和保證生物多樣性的延續,而采取的以生態為基礎、安全為導向的工程方法,以減少對河流自然環境的傷害[4]。這種駁岸應具有提升生態環境、親水性、安全性等綜合功能。從分類上生態駁岸可分為自然型駁岸、柔性生態駁岸和植物生態護坡駁岸等。
在生態修復技術實施過程中,應做到因地制宜,探索出適合自身的生態修復技術。保障生態修復與景觀控制相結合,促使濱水景觀生態環境一體化發展。
4 結論
城市濱水區是人們休閑交流的重要空間,也是人與自然對話的宜游場所。針對濱水區生態修復問題,在此提出了區域經濟協調發展為目標,生態修復理念為引導的濱水區景觀設計方法,塑造特色濱水生態環境,同時采用生態修復技術維護濱水生態環境。濱水區景觀環境的生態修復不僅需要設計理念的升華和生態修復技術的運用,更需要運行機制與實踐過程中的密切配合和制度保障。
參考文獻
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在百度中輸入“門頭溝桃花谷”,你會搜索到各式各樣的游記帖,一張張艷麗的圖片展示著桃花谷的怡人風景,然而很少有人知道,6年前,這里還只是一大片廢棄的采石場、小煤窯,“翻天覆地”的改變源于這里進行的一場生態修復實驗。7月初,本刊記者跟隨生態人類聯合會理事長張文波的腳步,走進門頭溝王平鎮韭園村的桃花谷,帶您探訪這里“另類”的生態實驗。
生態房里冬暖夏涼
進入桃花谷的深處,四棟通體白色的別墅小樓就映入眼簾,每一棟都由樓體和樓體延伸出的陽光房組成,這些就是張文波帶頭設計的生態房,我們走入其中一棟一探究竟。韭園村梯田式的山坡上有一大片郁郁蔥蔥的葡萄地,樓就建在這片葡萄地前,地上兩層,低下一層,門口矗立著直徑約為12米的太陽能收集器,成為整棟樓的電力來源。
一進大門,陽光房內兩片約莫20多平米的菜地分布兩旁,張文波告訴記者,每棟生態房一年大約可以提供1000斤的菜,足夠一家三口食用,而種菜所需的水、肥等全部來自我們日常生活所產生的廢棄物。
生態房有一整套污水處理系統和雨水收集系統。一來,可以下滲凈化生活污水;二來,自然降落的雨水也不會被浪費,由此菜園子的灌溉用水就全解決了。而蔬菜、作物的肥料則來自于來自于日常生活垃圾和排泄物的有機分解,這得益于房內一個神奇的無水廁所。
無水廁所,無需水來進行沖洗,只要在使用完后朝洞口投入一些干草即可,整個廁所沒有絲毫異味,這其中的奧秘就藏在地下室的分解柜中。
透過分解柜透明的玻璃隔層,我們可以清晰地看到最外側有一層類似土壤的細密顆粒。張文波解釋說,這些是已經分解完成的物質,可以作為陽光房作物的種植基質和有機肥。而里層則是配備好的分解質,混雜著干草的排泄物或生活垃圾就是直接進入到這里進行分解。分解質共三層,包括一層菌群層、一層鋸末和一層蚯蚓,因為蚯蚓也是分解廚衛垃圾的高手,整個分解過程中非常清潔,無臭不生蟲,只不過輔料層要定期更換。
張文波說,經過五年的調查統計,160平米的生態房可實現每天處理三公斤的人體排泄物和可降解的生活廢棄物為有機肥,能很好地幫助降低日常生活中廢棄物排放。
走訪生態房時恰值正午,門頭溝的室外溫度達到了35℃,然而一進屋內,頓覺涼爽宜人,溫度計顯示僅為27℃,令我們感到驚奇的是,屋內并沒有任何空調設備。
張文波說,經測量在沒有能源供給的情況下,當室外溫度為40℃時,生態房室內溫度可保持在28℃左右,室外溫度零下10℃時,室內溫度可保持在8℃左右,而這冬暖夏涼的秘密就在于房屋的設計。
與普通房屋用磚塊、石頭、鋼筋混泥土等墻體材料不同的是,生態房的墻內竟然是秸桿。“我們從河北運來很多農民廢棄的麥秸,經過防腐、防潮、防蟲、防燃處理后填充到墻體內,做成了這種草墻。”張文波解釋說,草墻是會呼吸的,室外空氣,經過草墻凈化過濾后,緩慢進入室內,屋里即使不開窗,人也不會覺得憋悶。這種設計在保持溫度的同時,還能帶走屋內的潮氣,五年過去了,生態房的墻體依然光潔如新,沒有任何剝落和發潮的跡象。
除了會呼吸的墻體,生態房還有一套“空氣循環系統”,包括一個簡單的溫度調節器,以及10來根連通地下室和地上兩層的管道,這個系統能將地下室內冬暖夏涼的空氣和地上的室溫空氣進行交換,使整個屋子的空氣循環流通起來,從而達到有效調節氣溫的作用。
造價只有每平方米2500元左右
與國外動輒幾百萬的造價不同,由于建材多取自自然,這些房屋的建造成本并不高,目前平均每平方米僅2500元左右,如果不安裝太陽能發電系統,就只有1500元左右。張文波表示,如果將來推廣了,規模化建設,成本還能再降。
但他并不著急推廣,“現在還只是處于試驗階段,還需要嘗試更多的可能,以提供更多的選擇。”接下來,在房山等京郊地區,張文波還將試驗其他種類的生態房。“主要是嘗試其他不同建材的保溫性能,已經用了草、泡沫板、纖維板等,還會嘗試實木板、復合板、巖石保溫材料、無污染石棉、泥土和草混合的新型磚材等。通過更多的居住實驗,收集節能數據,供之后規模建設時參考。”張文波說。
其實,建設生態房的想法,早在20世紀70年代能源危機時就在美國出現了,現在在全球日益流行,成為了時尚。
“生態是一個時髦詞匯,生態房可能在全世界都沒有一個確切的定義,但在資源日益稀少枯竭的大環境下,這一定是未來發展的一個主要方向。”對于張文波的生態試驗房,北京林業大學生態環境工程學科教授郭建斌給予了這樣的肯定。
深山溝試驗生態修復
建立生態房只是張文波進行的生態修復試驗之一,從2005年開始,在市科委項目資金的支持下,門頭溝區就開始了對廢棄礦山的生態修復。門頭溝原本是北京市的重要能源基地,由于采煤、采石、采砂和山區樵采放牧及不適當的旅游活動等,造成生態環境受到嚴重影響,生物多樣性下降,生態服務功能也不能正常實現。張文波帶領的團隊一直堅持多層次的生態修復理念,包括水系、植被、產業、人居環境、人文環境和種群的修復等6個層次,使門頭溝的生態環境得到了改善。
在桃花谷,隨處可見盛滿雨水的“積雨池”,池內夏季的儲水可供使用至第二年初春時節。張文波介紹,他們還根據流體力學等專業原理設計修復了水路,避免了在雨季發生泥沙滑坡的危險,而對于植被修復則通常采用“仿制”的方法,即依據現有的植被類型和分布進行修復。在土壤的修復過程中,也避免使用殺蟲劑等化學藥劑,盡量使用具備本地菌群的客土,使其能最健康地融入到現有的土壤中來。
桃花谷原來有廢棄的小煤窯、小灰窯、采石場共7座,入口地段就堆砌著散亂的石堆,被采石炸開的山體也顯得十分猙獰。張文波說這一段特意沒有做修復處理,保持它的原樣就是為跟里面的修復區做對比。經過近六年的修復工程,如今的桃花谷已經是山清水秀,成為市區居民感受自然的郊游好去處,不少雪雁也選擇在這里棲息繁衍。
“鬼谷洞”悟出的生態理念
除了本職的生態修復工作,張文波還會經常帶著一些環保志愿者或戶外愛好者去野外探訪,其中大家最感興趣的就是山上的鬼谷洞。
“洞穴是我們祖先最早的住所,在山洞中感受人與自然的聯系最為親切,我的很多想法都是在洞中受到的啟發。”午后,記者跟隨張文波來到這座山洞。
從外表看,郁郁蔥蔥的山體中嵌入一個巨大的拱形木窗,與周圍的植被融為一體,甚是壯觀。走近一看,則是別有洞天,這拱形窗戶背后竟然藏著四層小“樓”。
比起電影《非誠勿擾》中海南的樹屋,“鬼谷洞”顯得有些簡陋,張文波說,他們特意沒有做過分修葺,重在保持山洞最天然的狀況,盡量不去破壞原有結構,這也是張文波“師法自然”生態理念的來源。
在張文波看來,真正意義上的生態修復,不應僅僅是通過技術手段進行復綠、注水和造景,而是更加深入地探尋各種自然事物內部之間的關系,張文波稱之為“師法自然”的生態修復理念。利用這種方法完成生態修復后,大自然能夠自行進行新陳代謝而不再需要投入大量的人力物力去維護修復成果。
師法自然是最高層次生態修復
“師法自然的多層次生態修復目前只是一個概念,這個概念部分應用在門頭溝的生態修復實踐中,有許多問題還需要進一步探討,比如我們認為其最高層次是生態城市的設計與建設。”在張文波看來,目前的所有試驗都將指向未來生態城市的打造。
生態城市并不是一個嶄新的概念,在上個世紀70年起的“人與生物圈”計劃研究過程中就被提出了,但是在近些年才逐漸受到全球的廣泛關注。在國外,生態城的理念早已投入到應用之中,例如在生態環保方面走在世界前列的德國。
在德國的德累斯頓、海德堡等城市都開展了生態城建設,這些城市靠太陽能電板或風力發電系統發電,以馬糞作為沼氣池原料,每家庭院都要挖截留雨水池,整個城市輸入和輸出是綠色環保的。
[關鍵詞]生態修復;農業生態;水土保持;生態建設
[作者簡介]冷傳明(1970―),男,河南焦作人,焦作師范高等專科學校地理講師。(河南焦作454001)
我國是一個農業大國。土地長期耕作造成了比較嚴重的農業生態問題。工業“三廢”排放量不斷增加,化肥、農產、農膜的大量使用,導致農業生態環境惡化。搞好農業生態建設是我們面臨的重要課題。
一、生態修復及理論基礎
1.生態修復的涵義
生態修復是一個宏觀的概念,它是應用生態系統自組織和自調節能力對生態本身進行修復。為了加速已被破壞生態系統的恢復,還可以輔以人工措施以加快生態系統恢復的步伐。生態修復是按照可持續發展的戰略思想,切實遵循自然生態經濟規律,充分利用當地的水、土、光、熱、生物等自然資源,依靠大自然的循環再生能力和人為干涉快速恢復植被,控制水土流失,實現人與自然和諧相處[1]。
2.農業生態環境演變的規律是生態修復必須遵循的自然規律
生態修復的理論基礎是農業生態環境發展的自然規律。自然生態環境是包括生物體與環境(氣候,水,土等)自然因素組成的一個互相依存與制約、相對穩定的有自組織功能的大系統,該系統具有恢復到接近于原自然生態狀況的自我修復功能。建設性的農業生態環境,應根據當地的自然條件,否則,往往事與愿違,不僅達不到目的,反而會帶來新的問題。由于人們對自然規律認識的局限性與偏差,在我國農業生態建設中,就有很多這樣的教訓。[2]
3.人與自然和諧共處的理念是搞好農業生態修復的保障
人與自然和諧相處,是人類面對自然災害深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分。違背生態規律的自然改造,不僅損害了自然生態系統還會造成自然災害。因此,任何形式的自然改造都必須建立在人與自然和諧共處的基礎上。要從人口、資源、資源協調發展,人與自然和諧共處的觀點出發,開展生態修復,加快水土流失綜合治理的步伐,建立良好的水土保持生態系統。要在實踐中不斷拓展水土保持綜合治理的內涵,保持社會經濟可持續發展,豐富水土保持生態建設的理論。
4.農業生態修復的實踐方法
農業生態修復是依靠大自然的力量,充分發揮生態系統的自我修復能力,實現水土保持目的的措施。其技術方法概括起來主要是有“封”、“退”、“造”、“建”,“綜合治理”、“結構調整、生態移民”、“突出小流域治理,以小促大”等。
“封”既是“封山禁牧,舍飼養蓄”。要真正做到“封得住、有效果、不反復”,還需要因地制宜、因時施策。“退”即是“退耕還林還草、以糧代賑”。大量事實表明,坡耕地是水土流失的主要產沙區,坡度在25°以上的坡地必須退耕。如果措施得當,退耕后農民還可增加經濟收入。“造”即是“造林”。坡度大于15°的荒山荒坡、退耕地,以營造水土保持林、薪碳林和用材林為主,強加管護撫育,形成喬、灌、草多層次防護體系,有選擇的發展經果林。通過推廣節柴灶,沼氣池等措施,徹底解決群眾的燃料問題,可有效的保護植被。“建”即是“建設一畝高標準農田”。農民在退耕二畝坡地后,在山坡下或溝谷地建設一畝高標準基本農田。
搞好農業生態修復,必須注重水土保持的綜合性。水土保持綜合治理是生態修復的根本措施,是改善農業生產條件和生態系統的基礎。調整結構、生態移民是生態修復的保障措施。農業和農村產業結構調整是我國農業發展過程中的一次深刻變革。要想使生態修復持續發展,就必須將生態修復與調整產業結構、調整能源結構和生態移民相結合,這樣才能使廣大農牧民增產增收,植被得到恢復和保護,地區經濟得到發展[3]。生態修復作為一項水土保持新舉措,需在實踐中不斷摸索、不斷創新,總結新經驗、新方法,豐富和發展其理論與實踐。
二、生態修復在農業生態建設中的優化作用
1.增加了農民的生態意識,提高了人們對生態修復的認識水平
各地在水土保持生態修復上不斷提高認識,積極探索生態修復的技術與方法。在政府的大力宣傳和積極引導下,大多數農牧民逐漸接受了這一新的理念,認為生態自我修復是一項讓土地休養生息的好辦法,是人類實現持續發展的正確選擇,參與封禁治理的積極性很高。2000年和2003年國務院先后下發的關于進行農村稅費改革試點工作的通知,要求組織農村群眾投工,必須嚴格執行村內“一事一議”投勞制度,凡是群眾不愿意投勞的不得強迫。這方面云南省在“長治”工程建設中取得了很好的效果,提高了農民投資的積極性,90%以上的群眾愿意投勞開展國家水土保持重點工程建設,為做好新時期水土保持生態修復工作奠定了基礎。
2.實施生態修復在農業生態建設中產生了顯著的效果
(1)植被覆蓋率大幅度提高
據調查,各地在實施水土保持生態修復措施之后植被覆蓋率迅速增加。陜西省吳旗縣封禁4年,林草覆蓋率提高了31個百分點,福建省永泰縣封育治理后,植物種類增加了近3成,森林覆蓋率由2.3%提高到43.3%內蒙古娥托克前旗、烏審旗、毛烏素沙地的植被覆蓋率由10%提高到40%~50%。。1995年,廣東省在全國第一個實現了綠化達標,植被覆蓋率普遍提高30%~50%。江西省興國縣曾是一片“紅色沙漠”,如今堅持了封禁治理,突出了預防保護措施,收到了明顯效果,目前全縣林草覆蓋率達74%。過去河床以年均4~6cm的速度在淤積提高,如今以5~7cm的速度在降低。減輕了洪水災害,改善了農業生產條件和生態環境,促進了經濟和社會全面發展。生態修復之所以帶來如此巨大的變化,是因為封育保護解除了生態系統所承受的超負荷壓力,系統自我組織和調控作用增強,區域林草植被種類和數量必然增多,水土流失程度自然減輕[4]。
(2)保土減沙效益明顯
20世紀80年代中期至90年代中期,正是我國水土保持工作全面加強的時期,水土保持綜合治理在局部地區特別是水蝕區成效是顯著的。截至2001年底,全國累計水土流失綜合治理面積81.5萬km2,水土保持設施每年攔蓄泥沙15億t,增加蓄水能力250億m3,減少黃河泥沙3億t。與第一次遙感調查成果進行初步比較表明,不僅水土流失總面積減少,而且保土減沙效益也有顯著的提高。如“三北”地區的防林面積由1113萬km2(1997年)增加到3873.5萬km2,防林區提高農作物產量10%,提高牧草產量20%以上,土壤侵蝕模數可降至500t/km2.a。
(3)蓄水保水、分洪抗旱能力增強
農業生態系統的蓄水保水功能是由地上植被和土壤共同作用而實現的。實驗證明[5],在有林地區,日降雨量30mm無出水;日降雨量55~100mm才見細水流出。年降雨量1200mm時,有林地區水分損失量僅50mm,而相同環境條件的無林地區可達到600mm,一畝林地比無林地至少能多蓄水20m3。生態系統的蓄水保水能力主要體現在雨季能蓄水、分洪,在旱季則能抗御干旱。水土保持生態修復措施能大面積增加植被,恢復生態系統的功能,同時也增加了下墊面的蓄水保水的能力。據黃河水利委員會研究[3],黃土高原現有水土保持工程年減少入黃徑流10億m3,規劃中的黃土高原淤地壩建設工程每年將減少入黃水資源量40~50億m3,單就確保黃河不斷流來說,它是不利的影響,但從滿足整個流域經濟社會發展的需要來分析,它所減少的這部分水量是水土保持工程區經濟社會發展、人民生產生活和生態建設所必需的,因此是功而不是過。
(4)改善了農業地區的小氣候
在有林地區,日間約有35%~75%的太陽輻射被林冠攔截吸收,20%~25%被樹冠葉面反射回大氣中,僅有5%~40%射入林中。綠色植物中森林能防風,植物蒸騰可保持空氣的濕度,林木可以調節溫度,從而可以改變局部地區小氣候。如江西省修水縣河橋溝小流域在實施生態修復工程進行封禁后,山變綠了,水變清了,植物群落良性發展,許多動物重歸故里。四川省巴中市堅持十年封山禁牧、禁坎禁伐,林草茂盛,山清水秀,人居環境十分優美。在連續3年遭受罕見大旱的情況下,封育保護仍然發揮了很大的作用,草原生態惡化的勢頭得到了有效遏制,部分地方再現了綠草如茵、風吹草低、藍天碧野的秀美景色[5]。
(5)生態修復在治水保土的同時,也促進了農村地方經濟的發展
實施生態修復過程中,各地采取了一系列配套的對策和措施,改善了農業生產條件,調整了農村經濟結構,發展了鄉村工業和旅游業,顯著地促進了地方經濟的發展。生態修復使我國農業由廣種薄收、粗放經營向精耕細作、集約經營轉變。陜西省吳旗縣在實施生態修復后,大力發展集約高效農,培育草、羊、杏三項優勢主導產業,積極興辦綠色企業,與實施前相比,國內生產總值、糧食總產量、財政收入、農民人均純收入四項主要經濟指標均翻了一番多。生態修復使我國的畜牧業由滿山遍野到處放牧、超載放牧向以水定草、以草定蓄、圍欄封育、修牧輪牧、舍飼半舍飼轉變。
三、在農村實施農業生態修復應注意的事項
1.加強宣傳,提高認識
農業生態修復突出以自然的力量治理水土流失,改善生態環境,實現經濟社會可持續發展。然而,人們習慣于“人定勝天”的思維方式,對人與自然和諧相處的理念缺乏足夠理解與認識。因此,要加大宣傳力度,引導水土流失區廣大干部群眾,正確理解并處理人工治理與生態自我修復的關系,突出以犧牲生態為代價換取暫時經濟增長所造成的嚴重人為水土流失的典型事例的宣傳教育,從人口、資源、環境協調發展,人與自然和諧共處,建立良好的水土保持生態系統和保持社會經濟可持續發展,全面建設小康社會等高度出發,幫助群眾充分認識搞好生態修復的重大意義,提高群眾的生態環保意識。
2.加強生態修復技術的研究與創新
生態修復措施要在技術上科學、經濟上可行,就需加強生態修復技術的研究,不斷地創新生態修復的技術方法,豐富生態修復的理論,提高生態修復的科技含量。要開展生態修復專題研究,其中機理研究是生態修復研究的核心。生態修復的機理研究的內容包括:研究不同地區的水土流失及生態環境退化的原因、生態系統壓力形成與解除的措施、生態系統壓力解除后的恢復機制、生態環境可修復程度以及自身演化規律。為最終闡明生態修復的原理,創建我國生態修復的科學體系,奠定良好的理論基礎。另外,還要對相關技術在生態修復中的應用加以研究,如“3S”技術在生態修復中的應用等。
3.生態修復需因地制宜
生態自我修復主要是依靠大自然自身的力量來實現的。實施這一工程必須因地制宜。我們要把影響植物生長的限制性因子――水,作為生態恢復的主導因子,要把年降水量、土壤類型、人口密度、社會經濟狀況的因子作為確定不同區域的生態修復潛力的依據,不同水土流失區生態修復潛力不同,在我國南方,由于水熱條件較好,植物資源豐富,生物多樣性復雜,植被恢復很快。在北方,由于水熱條件差,植物種類較少,植被較難恢復。當年降水量和干燥度達到大多數植物難以生長的數值時,即為生態恢復的極限,也就是說,依靠自然的力量已經難以恢復,必須依靠人工措施來恢復或重建。
四、結語
農業生態修復工作的關鍵是實施封禁保護措施;其目的是恢復,保護植被,加快水土流失綜合防治進度,突破口是退耕還林、以糧代賑;依靠的是大自然的自我修復能力和人與自然和諧共處的理念與行動。在生態修復工作中要特別重視水土保持綜合治理,解決好群眾生產生活問題。工作的根本目的是保障廣大人民群眾的利益,為經濟和社會的可持續發展打下堅實的基礎。
關鍵詞:生態修復;詞語;辨析
水土保持是一門涉及自然科學、技術科學和社會科學的高度綜合性學科,與水文學、植物學、地質學、土壤學、氣象學、環境學、農學、林學、信息學、社會學等各種專業學科有著千絲萬縷的聯系。水土保持是生態建設的主體,由于社會環境對水保工作要求的嚴肅性、復雜性、緊迫性,傳統的水保治理摸式正受到沖擊,新時期水保工作的重點逐步轉移到以人工治理與生態自我修復相結合的現代水土保持模式上來。水土保持生態自我修復,其根本目的是要達到人與自能和詣共處,實現傳統水土保持向現代水土保持觀念的轉變。生態修復作為一門新的邊緣學科,其內容十分廣泛,有許多關于生態修復方面的新名詞、術語、觀念、思想、理論正在生態建設領域得到普及和應用,使生態建設科學體系日趨完善,了解一些生態修復方面的名詞、術語及它們之間的辯證關系,對于開展生態修復工作意義重大。
1生態修復、生態恢復、生態重建
生態修復是根據人與自然以及經濟社會與生態環境辯證關系的原理,采用人工治理與大自然自我修復相結合的方式對生態環境進行改造,恢復生態系統的生物多樣性,達到人與自然和諧共處,推動整個社會走上生態發展、生活富裕、生態良好的文明發展之路的一項浩大的系統工程。生態修復涉及內容廣泛,它需要生態水文學、植物地理學、資源生態學、森林園藝學、地質學、環保學、材料工程學、生物遺傳學等相關學科共同參與、相互滲透。生態修復不僅是水土流失地區的重點工程,也是廣大城市、農村河流、沙漠、森林、礦山、海洋等區域開展生態治理的重點,由于人們居住環境的空間性,其外延已擴展到對空氣大氣層污染的修復[1]。
生態恢復是指依靠大自然的自我修復能力和植物群落演替規律,以及生物界“物競天擇,適者生存”的原理,對某一生態區域采取簡單的封禁措施,讓該區域生態環境得到恢復和改善的進程,一般僅指恢復其天然植被和自然生態,其外延較小[2]。因此,應將生態修復與生態恢復區別開。
生態重建是生態建設的重要組成部分,一般指對遭受自然災害和人為因素破壞的地區進行修復治理,使其恢復原貌和改善生態的生態活動。如對因戰爭、地震、洪澇、臺風、滑坡、泥石流、海嘯等天災人禍而造成破壞的地區進行建設治理、環境改造和生態恢復。從某種程度而言,對一個地區進行生態移民和文化遺址的修復,也屬于生態重建的范疇。
2生態環境、生活環境、自然環境
生態環境指由生物群落和非生物自然因素組成的各種生態系統所構成的統一整體。主要或完全由自然因素組成,并對人類的生存和發展產生影響。保護和改善生態環境,才能改善人們的生活環境,提高生活質量。
生活環境指與人類生活密切相關的各種自然條件和社會條件的總體,由自然環境和社會環境中的物質環境構成。生態環境按是否經過人工改造來劃分,可分為自然環境和人工環境。生態修復必須做到保護自然環境,創建良好的人工環境,又不能以損壞原有生態為代價[3]。
自然環境是各種天然因素的總體,由自然界中各種生物和非生物因素所組成。自然環境并不等同于生態環境。自然環境的外延比較廣,但只有具有一定生態關系構成的系統整體才能稱為生態環境,非生物因素構成的整體可以稱為自然環境,不能叫做生態環境。因此,生態環境反是自然環境的一種,二者具有包含關系。
3生態移民、生存移民
生態移民是從保護生態脆弱區的生態環境出發,既考慮移民能脫貧奔小康,又考慮保護遷入地近期和中長期生態環境,同時還要保護遷入地原居民利益不受損害,屬多目標移民。生存移民則著考慮增加移民經濟收入、解決溫飽,不太關注對遷入地生態環境短期和長期的損害,屬于單目標移民。生存移民遷入地多居于未開墾的處女地或荒漠地區。
從改善生態脆弱地區的生態環境來看,應實行生態移民。對于環境惡劣、人煙稀少的地區,可以根據需要實行單一的生存移民,以開辟新的“生態家園”。無論何種移民方式,都應保護好當地動、植物資源,實現人與自然和諧共處。
4生物入侵、植物侵蝕
生物入侵指人類有意識或無意識引進外來生物品種和生物品種自然入類,對新生態系統物種及人在健康上帶來威脅的生物侵害行為。它危脅本地的生物多樣性,引起物種的消失和滅絕,破壞生態系統功能,造成生物污染,能壓制和排擠本地種群,導致生物多樣性消失。生物入侵已成為一種嚴重的自然災害,必須嚴加預防和控制。
植物侵蝕指引種不良植物和品種或不良物種自然傳播,而造成某一地區土壤結構層次和肥力受到破壞,植被受到影響,生態環境受到侵害的過程。相對于生物入侵,它的影響較小,但也不能忽視。
我國有1/2以上的外來入侵有害物種是由人為因素造成的。要防治生物入侵,必須加強執法監督,認真貫徹實施《植物檢疫法》和《植物檢疫條例》,做到防治結合,利用自然界植物“相生相克”的原理,充分利用生物修復技術制止生物入侵,如充分種植皇竹草就能大大減輕紫莖澤蘭的入侵。
5生物圈、生物多樣性、生態多樣性
生物圈指地球上所有生命與其生存環境的整體,地球表面上到平流層、下到數十千米的地殼,形成一個有生物存在的包容層。它最顯著的特征就是其整體性,即任何一個地方的生命體都不是孤立的,都與自然界的其他部分存在千絲萬縷的聯系。生物圈的另一個顯著特征就是生物多樣性。生物多樣性即一個區域內生命形態的豐富程度,它包括遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態多樣性3個層次。生物多樣性是生命在其形成和發展過程中跟多種環境因素相作用的結果,是生態系統進化的體現,同時意味著生物種群在個體數量上的均衡分布。生態修復的目的就是要通過增加生態多樣性以達到生物多樣性。
6水華、赤潮、富營養化
赤潮是在特定的環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌暴發性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態現象,是水域荒漠化的體現。攜帶營養物質的泥沙進入水域或有機物附著在泥土中吸入水中,是形成赤潮的原因之一。赤潮是水域富營養化的特征之一。
富營養化是指由于大量含氮、磷生物營養物質的污水不斷排入湖泊、河道、海灣等緩流水體,引起水體中藻類及浮游生物和綠色植物迅速繁殖,使水體透明度下降,溶解氧減少,水質惡化,魚類及其他水生生物大量死亡的現象。水體發生富營養化現象時,隨著藻類及浮游生物數量的不同,水體出現不同種類的顏色,如紅色、藍色、棕色、乳白色等。這種富營養化現象發生在江河湖泊叫做“水華”,發生在海洋則叫“赤潮”。
7綠色住區、綠色生態建筑
綠色住區是一個發展的、動態的多樣化建筑結合體,是一個被賦予可持續發展設計思想和充滿想念空間的生態概念,它是按照住宅周圍的自然、人文環境,綜合運用生態學、建筑學的基本原理以及現代科技手段,合理安排,組織建筑內外空間與系統內其他相關因素之間的關系,使其成為一個有機的統一體。綠色住區不是單純的“住宅小區+周邊綠化”模式,關鍵是住區內綜合素質的提高。
綠色生態建筑也稱可持續性建筑,是根據人與自然和諧的原理,在合理布局、科學論證、精心設計的基礎上,在某一區域開發、建設的具有生態示范園區保護特生的生態范圍或設施。生態建筑講求材料的嚴格篩選、資源的精確配置和環境的合理布局。并不是一切新疑的、天然的和綠色的建筑就是生態建筑,蘇州園林式的建筑,可以稱得上典型的生態建筑。
8循環經濟、可持續發展利用
循環經濟是一個從德國引進的新的生態文化概念,是指由“資源—產品—廢物”為特征的傳統經濟發展模式向以“資源—產品—再生資源”為特征的新發展模式轉變的過程,它包含了人類發展觀念的變革。循環經濟已成為我國內地各省市身體力行實現資源可持續利用新發展觀念的載體。利用循環經濟理念,可以進行生態工程示范區試點,變廢為寶,實現資源的循環再生利用。利用循環經濟模式,可以治理水域的荒漠化問題,改善和利用水體富營養化狀況,有效降解土壤中的有害物質成分,提高土壤有機質含量。進行資源再生利用的各地“種植—養殖—沼氣—種植”等工程及小水電代燃料工程等,即是循環經濟模式的應用。
9生物堤、城市森林、水下森林
按照生態修復的原則,在河岸營造喬灌木混交林帶,形成生物堤壩。生物堤可以約束河道擺動,緩洪落淤,避免洪水沖淘,省工效宏。對于新型河道兩岸的混凝土堤壩,可以按照“技術本土化”的要求,建造“綠化混凝土”即多孔混凝土,使樹木通過這些孔隙進入土壤層,達到枝繁葉茂、連成一片,形成特殊的混凝土生物堤。
城市森林是一個由美國、加拿大生態學家提出的新的生態術語,它不同于山區、高海拔區域的天然林、原始林,是直接服務于城市、服務于人群,具有生命力的城市基礎設施,是一個城市的建設理念和生態效益相結合的產物。城市森林建成后,可以維持大氣圈的碳氧平衡,緩解城市尤其是象南京、武漢、重慶這類“火爐”城市的熱島效應。城市森林與郊區森林結合可形成完整的生態體系。
“水下森林”是一種新的生態修復手段,即在水面以下種樹,以解決河道里黑臭問題。在水面下種植菹草等沉水植物能將河水變清50 cm,起到凈化水質的作用。除了沉水植物外,也可以栽培一些浮游植物和挺水植物,適當放養一些魚、蚌、螺螄類水生動物,達到動植物和諧共生、凈化水質,從根本上消除黑臭的目的。
10效益監測、預防監督
生態修復效益監測是全國水土保持監測工作的一項重要內容[4]。選擇一些有代表性的試點區,通過科學監測,以“3S”技術和信息化手段了解和掌握生態自我修復的規律和效果,為建立生態自我修復效益評價指標體系奠定基礎。
在開展水土保持開發建設項目監督執法的同時,各部門在機構、管理制度等方面,必須把生態修復納入水保監督執法的日常工作,要有專門隊伍和人員負責生態修復區的監督管護工作,充分發揮鄉村管護人員的作用,加強對試點工程區的管理,加大執法力度。在生態修復過程中,效益監測和預防監督相輔相成,缺一不可。
11結語
當今時代,科學技術、新興學科正以前所未有的速度和規模飛躍發展,增強了人類知識更新、改造自然的能力,給人類社會帶來空前的繁榮,也為今后的進一步發展準備了必要的物質技術條件。隨著生態修復工作在各地的迅速開展,將會有更多更先進的新技術、新工藝、新材料、新觀念在實踐中涌現。因此,在實際工作中應學會掌握和接受更豐富、更實用的新名詞、術語,以指導生態修復領域各項工作的正常有序開展。
12參考文獻
[1] 吳文衛,楊逢樂,趙祥華.污染水體生態修復的理論研究[J].江西農業學報,2008(9):138-140.
[2] 何發鈞,徐潔,楊永輝,等.寧夏彭陽縣土石質山區生態修復技術與效益分析[J].內蒙古農業科技,2005(S2):217-219,251.