摘要:随着社会的发展,人们的生态环保意识不断提高,对人水和谐发展的要求也愈加高涨。保护水资源、修复河流生态已引起生态、环保、水利等诸多学者的强烈关注,国内外对河流生态修复理论、应用技术的研究和实践取得了重大进展。我国拥有大量的河流资源,但多数遭到破坏,进行河流生态修复的相关研究对我国水资源保护和水生态修复具有十分重要的意义。
关键词:水资源;河流生态修复;研究进展
1 绪言
1.1生态修复的定义
Gore及Shields认为生态修复是一种用来修复生态系统的方法,实质是使受损或遭受严重破坏的生态系统恢复到最初的自然状态或受到轻微破坏的状态。随着研究的深入,各专家学者对生态修复的定义也有了进一步的认识,目前主流观念认为,生态修复是为了减轻生态系统自我修复的负荷压力,尽量避免对该系统过多的人为干扰,依靠其自我维持控制能力使系统是向既定方向进行演变;或通过人工辅助,利用生态系统的自我调节和维护能力,使被破坏的河流生态系统逐步恢复到接近最初的自然状态,或使该河流生态系统向生态优化的方向发展。
1.2河流生态修复的定义
河流状态多变,区域化差异明显,因此难以赋予其明确的定义。美国河流修复委员会认为河流生态修复是一种通过可持续发展的技术手段,使河流生态逐步恢复的活动,该活动能够有效促进生物多样性的发展,使修复后的河流生态更加稳定,趋向自然。相对而言,该定义明确了河流生态修复向生物多样性发展的方向,能够被广大学者普遍接受,故而沿用至今。
2 人类活动对河流生态的破坏
2.1污染物排放
人类在生产、生活过程中会不断向河流排入大量污染物质,一旦其数量超过河流生态系统的自净能力,河流水质将迅速恶化,发生如水体富营养化、水体悬浮颗粒物超标等河流污染现象,从而直接对河流生态系统造成破坏,导致水生生物大量死亡,其淡水供应等生态服务功能也被大幅削弱。另外,人类活动引起的含硫气体的大量排放,直接导致了酸雨的形成,也间接造成了河流水质的恶化。
2.2工业生产及人类自身活动
社会发展伴随大量的工业生产活动,此类活动及人类自身生活需引用大量地表水,然而,受限于每条河流的循环水量,无节制的引用河水使得河流生态系统的水量迅速低于其生态需水量的下限,导致原有河流生态系统结构遭到破坏,生态服务功能严重退化,生物多样性大幅减少,甚至造成河水干涸,整个河流生态系统覆灭。
2.3沿河农、渔业活动
沿河农业活动对河流生态系统的破坏主要表现为对河滩的开垦及耕作。由于沿河取水方便、土地肥沃,人类加大了对河滩、湖岸、河边湿地的开垦。大量的开垦造田使河滩、湖岸及河边湿地的天然植被遭到严重破坏,河滩自有的生物多样性锐减,其生态系统服务功能显降。此外,对河滩、湖岸、河边湿地的开垦还会造成严重的水土流失,田地中大量农药的使用也对河流水质造成新的污染。
过度的渔业活动造成河流中经济鱼种被过分捕捞,河流中原有食物链被破坏,从而导致河流生态系统的完整性受损,其生态服务功能严重退化。
3 河流生态修复的主要方法研究
3.1破除传统水利设施,控制入河污染物
传统水利工程(大坝、河道硬化等)的修建对河流自有水文条件、河流地貌及河流的水力特性造成影响,其系统固有特性遭到破坏,河流生态系统受到严重胁迫。进行河流生态修复时,可以选择通过拆坝、拆除混凝土河道等举措,降低传统水利工程对河流生态系统的负面影响。
水质是河流生态系统的重要影响因素和生境要素,对河流生态系统的稳定有着至关重要的影响。在采取河岸湿地及河道生态治污的同时,亦可加强对各类入河污染物排放量的控制,将其控制在水体自净能力之内,以减少水污染,修复河流水质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2河流形态及河流断面的修复
修复河流形态,旨在重新营造接近自然的流路及含不同流速带的水流。修复河流浅滩和深塘,有利于形成水的紊流,造就水体流动多样性,从而有利于生物多样性的发展。该状态下,河流系统可逐渐恢复其可持续的特征,并可有效提高生态系统的价值及生物的多样性。修复过程中,应为河流预留足够的空间,以扩大河道的泄洪和调蓄能力,适当扩大河流水域的面积。
修复河流的河床断面,主要方式为改造水泥和混凝土硬化河床,修复河床的多孔质化,同时改造护岸,建设生态河堤,在满足防洪泄洪的标准的同是,为水生生物重建生息地环境。另外,改变僵硬、沉闷、单调的灰色混凝土护岸现状,以草皮或地衣植被覆盖做柔性护坡;部分河段可采取种草、爬藤类植物或栽植低矮乔木等方式构建复式断面,同时将其作为河道立体绿化的构成部分;慎重考虑河道覆盖与侵占,改造原有河道护坡和护岸结构,修建生态型护岸,均可对河流生态系统的修复起到促进作用。
3.3河岸带及河道的修复
河岸带位于水陆交错地带,是河流生态系统和陆地生态系统之间能量、物质和信息交换的重要过渡带,因此其修复对河流生态系统的修复具有重要的意义。通常可采用后撤堤防、建造生态护坡以及修复或建造河岸湿地等方法进行河岸带的修复,该类方法可有效提高系统生物多样性,同时有效防治水土流失。
对河道的修复主要为纵向修复河道自然蜿蜒的形态,目前主要有四种方法:复制干扰前的蜿蜒模式法、参考附近未受干扰河段模式法、自然恢复法和通过对受干扰河流进行系统评价和分析的系统分析法。基于河流本身的独特性,因复制法和参考法都因其特殊性无法适用于所有河道;自然恢复法历史由来已久,但周期较长;系统分析法能够综合多方因素模拟河流的蜿蜒形态,较为适用。
4 对河流生态修复的研究展望
河流生态修复经多年发展,已形成较为成熟的修复模式,但整体而言,以下工作仍亟待完成:
(1)制定完整技术规范。目前国际上尚未形成一致的河流修复技术规范,因此,河流生态修复缺乏相应的技术标准,加大了工程难度。针对河流修复过程的环节一一制定相应的规范要求,才能更好地指导河流生态实践活动。
(2) 优化配置水生植物。将河流的净化效果纳入考虑范围时,水生植物的选择尤显重要。河流生态修复研究及工程中,针对各类抗性的水生植物分类研究,对症下药,方能使水体的净化达到理想效果。
(3)明确成效显现时间。河流进行生态修复后,其效果并非均可短时间显现,部分河流因水质污染严重,显现效果需要较长时间。鉴于部分河流的修复效果并非立竿见影,故而无法判定该修复手段发挥效用与否,因此,制定一套时效评价标准以检验修复效果更显必要。
(4)落地综合修复手段。现阶段仅考虑单一部分的生态修复研究已经不再适用。河流生态修复应着重考虑其整体性,包含其本身及其周围的环境、流域综合治理、配套设施建设等;研究中尤需注重多学科综合应用,以此完善相关理论研究,提高生态修复专业水平。
5 结语
目前我国河道面临形态单一,水质污染加剧,生态系统破坏,流域景观丧失等严重问题,社会发展已给河流生态造成沉重的负担,人类已认识到恢复河流生态结构的必要性和紧迫性,先破坏后修复的发展模式已引发社会的深度反思。结合当前国内现状,未来河流生态修复技术可有针对性地根据不同河道的功能及特点,在满足防洪防旱安全的前提下,因地制宜的开展河道生态修复工作,将河道形态多样性与生物多样性具体糅合至河流生态修复工程中。
参考文献
[1]河流健康状况诊断指标和标准[J].王淑英,王浩,高永胜,闫彦.自然资源学报.2011(04).
[2]人工补水条件下的缺水河流生态修复综合评价方法[J].于森,王明玉,刘佳,刘培斌,赵月芬,杨毅.环境科学学报.2013(02).
[3]城市河流的综合功能及评价方法浅析[J].李少卿.中华民居(下旬刊).2013(06).
[4]考虑人类修复作用的河流健康评价[J].王家彪,雷晓辉.中国水利水电科学研究院学报.2015(02).
[5]城市河流水污染综合治理研究[J].廖银锋.资源节约与环保.2015(07).
论文作者:于太安
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签:河流论文; 生态论文; 生态系统论文; 河道论文; 水质论文; 河滩论文; 水体论文; 《基层建设》2017年第14期论文;