濕地修復(fù)技術(shù)理論.doc10頁

1、1.3濕地修復(fù)的概述1.31濕地恢復(fù)相關(guān)概念 濕地恢復(fù)，是指受損的濕地生態(tài)系統(tǒng)通過保護使之自然恢復(fù)的過程，也包括通過生態(tài)技術(shù)或生態(tài)工程對退化濕地或消失的濕地進行修復(fù)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(yīng)有的作用。包括提高地下水位來養(yǎng)護沼澤，改善水禽棲息地，增加湖泊的深度和廣度以擴大湖的容積，增加魚的產(chǎn)量，增強調(diào)蓄洪水的功能，遷移湖泊河流中的富營養(yǎng)沉積物以及有毒物質(zhì)以凈化水質(zhì)，恢復(fù)泛濫平原的結(jié)構(gòu)和功能以利于蓄納洪水，提供野生生物棲息地，同時也有助于水質(zhì)恢復(fù)。目前的濕地恢復(fù)實踐主要集中在沼澤、湖泊、河流及河緣濕地的恢復(fù)上。1.3.2濕地恢復(fù)的理論基礎(chǔ)1.3.2

2、.1退化濕地恢復(fù)的基本模式 受損害的濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)一般可采用兩種模式途徑，詳見圖4一1，當生態(tài)系統(tǒng)受損害沒有超負荷并且是可逆的情況下，干擾和壓力被解除后，恢復(fù)可在自然過程中發(fā)生。如過度放牧引起的草場退化，在進行圍欄保護，幾年后草場即可恢復(fù);另一種超負荷的，并發(fā)生不可逆變化，僅依靠自然過程是不能使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，必須輔助人工措施才能得以恢復(fù)。1.3.2.2指導(dǎo)濕地恢復(fù)的主要理論(1)干擾理論當濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化引起功能減弱或喪失時就發(fā)生濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化。引起濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能退化的原因很多，干擾的作用是主要原因，干擾的結(jié)果上打破了原有的生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化

3、和障礙，形成破壞性波動和惡性循環(huán)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的退化。干擾分為自然干擾體系和人類干擾體系，任何一種自然環(huán)境因子只要對生命系統(tǒng)的作用強度超過正常強度，就可能造成生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動態(tài)干擾、氣候干擾。人類干擾的規(guī)模和強度遠遠超出了自然干擾，而且人類活動的干擾往往超出了濕地生態(tài)系統(tǒng)閉值，引起濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變，它是濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的主要原因。利用干擾理論指導(dǎo)濕地恢復(fù)與重建，首先要搞清楚濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程的機理，然后分析各種干擾形式及其強度對濕地生態(tài)系統(tǒng)過程的影響，特別是要注意某種干擾是正向干擾還是負向干擾，將會使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生進展演替還是逆行演替。在具體實踐中，干擾理論的指導(dǎo)意義主要表現(xiàn)

4、在兩個方面:一方面，如果干擾是負向干擾而使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)逆行演替的話，則在濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建中，就應(yīng)該消除退化干擾因子，使?jié)竦剡^程重返自然過程上來;另一方面，已經(jīng)退化的濕地生態(tài)系統(tǒng)如果自然恢復(fù)會要較長的時間，可以根據(jù)下向演替理論，人為地施加干擾使?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)管理歷史進程的不同階段中，也充分體現(xiàn)干擾理論的作用，人類對濕地的開墾使?jié)竦赝嘶@是負向干擾，禁止對濕地的開墾實際上就是消除了退化干擾因子，使?jié)竦刂胤底匀贿^程上來。（2）演替理論 演替理論強調(diào)在一定的環(huán)境條件下，濕地生態(tài)系統(tǒng)有一定的演替序列，當自然和人為干擾沒有超出系統(tǒng)的閉值時，干擾消除后系統(tǒng)可以按其演替序列繼續(xù)演化。如果干擾超出了系統(tǒng)的

5、閡值，即使干擾消除系統(tǒng)也不會回到原來的演替序列，而是向新的頂極群落方向演化。演替理論對濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的指導(dǎo)意義主要表現(xiàn)在兩個方面:一是對非濕地生態(tài)系統(tǒng)來講，可以人為地創(chuàng)造條件改變其演化頂極使之向濕地生態(tài)系統(tǒng)方向演化，如濕地建造和國外濕地的“影子計劃”，就是在原來非濕地地區(qū)通過人為干擾使之向濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展;二是對現(xiàn)有濕地生態(tài)系統(tǒng)的干擾 (開發(fā)利用)要進行一定的限制，否則會引起濕地生態(tài)系統(tǒng)的退化。(3)HGM原理與方法為了確定我們對濕地生態(tài)的恢復(fù)與重建工作是否與我們的目的和目標一致，必然要對恢復(fù)和重建的濕地生態(tài)系統(tǒng)進行多方面的監(jiān)測并將監(jiān)測數(shù)據(jù)與參照濕地對比以評價我們的工作有效性。因此濕地

6、生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)在地成為濕地恢復(fù)與重建的組成部分。由于濕地生態(tài)系統(tǒng)及其特征的形成主要受限于水文地貌特征，一般認為，只要是恢復(fù)與重建中的濕地生態(tài)系統(tǒng)的水文與地貌情勢恢復(fù)到與參照濕地相同或相似的狀態(tài)，其功能就可能恢復(fù)到與參照濕地相同或相似的狀態(tài)。HGM方法是用來評估人類活動對濕地生態(tài)系統(tǒng)功能影響的一種快速方法，可以用3個相互關(guān)聯(lián)的組成部分來描述:濕地分類、濕地功能描述和參照濕地的應(yīng)用。HGM方法把濕地分為七大類(河流濕地、洼地、坡面濕地、河口濕地、湖泊濕地、礦質(zhì)沼澤、有機質(zhì)沼澤)每一類都有特殊的地貌環(huán)境、占主導(dǎo)地位的水源補給和水文動力狀態(tài)，并由此而形成具有一定的濕地植被和濕地土壤的濕地類型。濕地功

7、能描述包括對構(gòu)成濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的過程的確定或?qū)μ厥鉂竦仡愋凸δ艿拇_定。參照濕地的應(yīng)用為我們提供了一個衡量尺度，通過它我們可以確定某種類型未受或基本未受干擾的濕地變量及與之相關(guān)的功能狀況。參照濕地使我們能夠把濕地恢復(fù)與重建的有關(guān)變量和功能的參照標準確定在可持續(xù)的基礎(chǔ)上。受損濕地生態(tài)系統(tǒng)的狀況為我們提供了該濕地的有關(guān)變量和功能距離標準水平的差距，參照濕地與受損濕地有關(guān)變量和功能的對比對于濕地恢復(fù)與重建是十分必要的。在對某區(qū)域的濕地地評價中，對3個組分進行多次重復(fù)是非常必要的，即要多次對監(jiān)測濕地進行分類、功能描述并將監(jiān)測數(shù)據(jù)與參照濕地進行對比以確定恢復(fù)與重建的進程與方向，一旦方向偏離就應(yīng)該采取措施

8、進行調(diào)整。1.3.3濕地恢復(fù)的原則 在濕地恢復(fù)應(yīng)該明確濕地恢復(fù)的目的，查明導(dǎo)致濕地退化因子的行為和效應(yīng)。濕地恢復(fù)中的最大困難是對驅(qū)動濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的過程是什么以及是如何進行等缺乏了解。濕地恢復(fù)的成功與否最好以濕地所具有的自然功能來評判。 (1)可行性原則:濕地恢復(fù)的可行性主要包括兩個方面，即環(huán)境的可行性和技術(shù)的可操作性。通常情況下，濕地恢復(fù)的選擇在很大程度上由現(xiàn)在的環(huán)境條件及空間范圍所決定?，F(xiàn)實的環(huán)境狀況是自然界和人類社會長期發(fā)展的結(jié)果，其內(nèi)部組成要素之間存在著相互依賴、相互作用的關(guān)系，盡管可以在濕地恢復(fù)過程中人為創(chuàng)造一些條件，但只能在退化濕地上加以引導(dǎo)，而不是強制管理，只有這樣才能使?jié)竦鼗?/p>

9、復(fù)具有自然性和持續(xù)性。例如，在溫暖潮濕的氣候下濕地自然恢復(fù)速度比較快，而在寒冷和干燥的氣候條件下自然恢復(fù)的速度比較慢。不同的環(huán)境狀況濕地恢復(fù)花費的時間不同，有的甚至難以恢復(fù)。另外有些濕地恢復(fù)的愿望是好的，設(shè)計也合理，但操作性很差，實際上是不可行的，因此全面評價可靠性是濕地恢復(fù)成功的保障。(2)稀缺性和優(yōu)先性原則:計劃一個濕地恢復(fù)項目必須從當前最緊迫的任務(wù)出發(fā)，應(yīng)該具有針對性。為充分保護區(qū)域濕地的生物多樣性及濕地功能，在制定恢復(fù)計劃時應(yīng)該全面了解區(qū)域或計劃區(qū)濕地的廣泛信息，了解該區(qū)域濕地的保護價值，了解它是否是高價值的保護區(qū)，是否是濕地的典型代表類型，是否是候鳥飛行固定路線的重要組成部分等。(3

10、)美學原則:濕地具有美學、旅游和科研價值。許多濕地在其恢復(fù)研究中，特別注重對其美學的追求。美學原則主要包括最大原則和健康原則，體現(xiàn)在濕地的清潔性、獨特性、愉悅性、可觀賞性等許多方面，美學是濕地價值的重要體現(xiàn)。1.3.4濕地恢復(fù)的策略根據(jù)濕地類型不同，恢復(fù)的目的和目標不同，恢復(fù)指標體系與策略不同。具體濕地類型恢復(fù)的策略見下表1.3一1濕地類型及其恢復(fù)策略。 就河流及河緣濕地來講,面對不斷的陸地化過程及其污染,恢復(fù)的目標應(yīng)主要集中在洪水危害的減小及其水質(zhì)的凈化上,通過疏浚河道,河漫灘濕地再自然化,增加水流的持續(xù)性,防止侵蝕或沉積物進入等來控制陸地化,通過切斷污染源以及加強非點源污染凈化使河流水質(zhì)得

11、以恢復(fù)。而對湖泊的恢復(fù)卻并非如此簡單,因為湖泊是靜水水體,盡管其面積不難恢復(fù)到先前水平,但其水質(zhì)恢復(fù)要困難的多,其自凈作用要比河流弱得多,僅僅切斷污染源是遠遠不夠的,因為水體尤其是底泥中的毒物很難自行消除,不但要進行點源、非點源污染控制,還需要進行污水深度處理及其生物調(diào)控技術(shù).1.3.5濕地恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)濕地恢復(fù)的目標、策略不同，擬采用的關(guān)鍵技術(shù)也不同。根據(jù)目前國內(nèi)外對各類濕地恢復(fù)項目研究的進展來看，可概況出以下幾項技術(shù):水資源配置技術(shù)、廢水處理技術(shù)(包括物理處理技術(shù)、光化學處理技術(shù)、氧化塘技術(shù)、點源非點源處理技術(shù))、土地處理(包括濕地處理技術(shù))技術(shù)、沉積物抽取技術(shù)、先鋒物種引入技術(shù)、土壤種子

12、庫引入技術(shù)、生物技術(shù)(包括生物操縱、生物控制、生物收獲等技術(shù))、種群動態(tài)調(diào)控與行為控制技術(shù)、物種保護技術(shù)等。1.3.6濕地恢復(fù)計劃的制定濕地恢復(fù)計劃的制定應(yīng)該建立在以下內(nèi)容的基礎(chǔ)上，首先明確項目的恢復(fù)目標、恢復(fù)的濕地功能應(yīng)達到目的標準，例如需確定濕地恢復(fù)的面積、水狀況、植被蓋度和結(jié)構(gòu)、棲息地類型等所應(yīng)該恢復(fù)的程度及指標;其次必須清楚計劃恢復(fù)區(qū)的基本特點，如環(huán)境狀況、干擾要素影響的基本特點; 第三是滿足恢復(fù)目標的工程技術(shù)和生物方法;第四是時間安排和資金預(yù)算;最后是恢復(fù)項目長期管理的需求及其責任。在恢復(fù)計劃的具體操作過程中，要按照生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)原則，對濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能設(shè)計、風險評價及恢復(fù)指標體系等對策與方法進行全面規(guī)劃研究。13.7濕地恢復(fù)的合理性評價（1）生態(tài)合理性濕地恢復(fù)不但包括生態(tài)要素的恢復(fù)，也包括生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。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(fù)的生態(tài)合理性即是組成結(jié)構(gòu)的完整性和系統(tǒng)功能的整合性?；謴?fù)被損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(yīng)有的功效并健康發(fā)展，是生態(tài)合理性的最終體現(xiàn)。(2)社會合理性社會合理性主要指公眾對恢復(fù)濕地的認識狀況及其對濕地