生態(tài)修復(fù)過(guò)程

從時(shí)間流程來(lái)說(shuō)，應(yīng)按調(diào)查---分析---預(yù)測(cè)---評(píng)價(jià)---規(guī)劃---設(shè)計(jì)---施工---管理的順序連貫進(jìn)行；從空間來(lái)看，它由通過(guò)保護(hù)、恢復(fù)、再創(chuàng)等手段生成的生態(tài)系統(tǒng)所組成。而生態(tài)環(huán)境的修復(fù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)是這一時(shí)間流程和空間的生態(tài)分布的最優(yōu)組合，修復(fù)的目的是把對(duì)自然環(huán)境的影響控制在最小的限度之內(nèi)。一、生態(tài)修復(fù)與生態(tài)工程生物修復(fù)技術(shù)是生態(tài)工程的一個(gè)分支，生態(tài)工程的定義是：“為了人類(lèi)與自然的共同利益對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的學(xué)科”。但是這里需要說(shuō)明的是，生態(tài)系統(tǒng)是自然的產(chǎn)物，與人工系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別。系統(tǒng)工程中對(duì)系統(tǒng)的定義是：“系統(tǒng)是多種相互關(guān)聯(lián)的要素，作為一個(gè)整體以達(dá)到某種目的的集合體”，在人工系統(tǒng)中，要素也好，要素之間的相互關(guān)聯(lián)也好，都是由人工設(shè)計(jì)生成的。而生態(tài)系統(tǒng)既然稱(chēng)為系統(tǒng)，也是由多種相互關(guān)聯(lián)的要素構(gòu)成整體的集合體。但是，它的所有構(gòu)成要素中的各類(lèi)生物都是自然進(jìn)化的產(chǎn)物，人工無(wú)法生成。另外，各要素間的機(jī)能關(guān)聯(lián)也是自然進(jìn)化的產(chǎn)物，各生物間構(gòu)成生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，這也是人工無(wú)法生成的。在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)必須充分地認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)與人工系統(tǒng)的這種本質(zhì)差別。二、生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過(guò)程⒈調(diào)查包括資料調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)踏勘。⑴資料調(diào)查首先要編制資料目錄，有關(guān)國(guó)土自然的資料會(huì)相當(dāng)多，分散在國(guó)家及地方民間團(tuán)體的辦公機(jī)關(guān)、博物館、大學(xué)等，甚至在地方志中也有許多有價(jià)值的資料。還有歷史資料、照片、畫(huà)像等也是寶貴的資料。⑵調(diào)查范圍和空間尺度的設(shè)定調(diào)查范圍可分為大范圍的概括調(diào)查和實(shí)施修復(fù)范圍的調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容如下表。調(diào)查的種類(lèi)地形植被動(dòng)物群規(guī)劃尺度制圖比例網(wǎng)格尺度最小抽出單元大范圍概況調(diào)查小地形100~1hm2丘陵、臺(tái)地、溝谷、河流、池沼“綱”水平常綠闊葉林、夏綠闊葉林、針葉林、宅地兩棲、爬蟲(chóng)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、中型哺乳類(lèi)（貍、兔等）地域規(guī)劃以生態(tài)角度的土地利用規(guī)劃為重點(diǎn)1/2.5萬(wàn)500m50m*50m（2500m2）生態(tài)修復(fù)區(qū)調(diào)查微地形1hm2-百m2山麓、緩坡、低濕地、水田群落、群集水平松林、灌木林、庭園、寺廟林昆蟲(chóng)（肉食性）、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲、爬蟲(chóng)類(lèi)、小型哺乳類(lèi)地域規(guī)劃以環(huán)境角度的土地利用規(guī)劃為重點(diǎn)1/250050m5m*5m（25m2）⑶基礎(chǔ)環(huán)境的調(diào)查和制圖基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查主要是指對(duì)支持生態(tài)系統(tǒng)的土地環(huán)境要素進(jìn)行的調(diào)查，并制圖。土地要素包括地質(zhì)（表層地質(zhì)）、地形、土壤、水文等四項(xiàng)。其中地形、地質(zhì)、土壤三項(xiàng)關(guān)系密切，一般可用地形來(lái)代表。地形圖多以等高線表示，在基礎(chǔ)環(huán)境調(diào)查中，不是原封不動(dòng)地搬用地形圖，要用地形分類(lèi)圖。按形狀分類(lèi)的地形，其成因、構(gòu)造也大體相同，地質(zhì)與土壤的分布也基本一致。地形分類(lèi)圖可用地形圖加航空照片判讀制成，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘修正?，F(xiàn)在可用電子地圖，GIS進(jìn)行機(jī)械分類(lèi)。日本國(guó)土地理研究院可以提供50m網(wǎng)格的電子地圖，有些民間的公司還出售更高精度的電子地圖。在有蛇紋巖、石灰?guī)r等對(duì)植被及動(dòng)物有影響的特殊地質(zhì)條件的地區(qū)，還需要有表層地質(zhì)圖；在需要對(duì)土壤肥沃度進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，還需要收集或編制土壤圖。水文調(diào)查的對(duì)象主要是地表水及地下水。要有水系圖，但是光有水系圖還不夠，還要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。在地下水位較高，對(duì)動(dòng)植物的生育、生息會(huì)有影響時(shí)，要編制地下水位圖。地下水的觀測(cè)可以通過(guò)觀測(cè)井水位在不同降雨季節(jié)的觀測(cè)進(jìn)行分類(lèi)和制圖。這項(xiàng)工作雖然很辛苦，但是對(duì)于濕地保護(hù)是非常重要的。涌泉對(duì)于動(dòng)植物的生育、生息環(huán)境也非常重要，需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘確定涌泉的位置，并制圖。在水文環(huán)境圖中，如果能標(biāo)上水量、水深、水溫、水質(zhì)等數(shù)據(jù)，作為生態(tài)系統(tǒng)的基本信息是非態(tài)修復(fù)事業(yè)承擔(dān)部門(mén)自行對(duì)當(dāng)?shù)氐南∮蟹N進(jìn)行評(píng)價(jià)。法定保護(hù)種根據(jù)文物保護(hù)法、自然公園法、地方公共團(tuán)體的自然保護(hù)條例等規(guī)定需要保護(hù)的物種。一般與上述稀有種重復(fù)的較多。象征種美麗或具有魅力，能喚起社會(huì)群眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)的物種?；ú荨⑼庑蚊利惖奈锓N，能形成良好生態(tài)環(huán)境，受孩子們喜愛(ài)的物種。b.生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)目標(biāo)種生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)目標(biāo)種在環(huán)境影響評(píng)價(jià)的相關(guān)法中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)這種提法，可以說(shuō)是“在生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)角度來(lái)說(shuō)具有上位性、典型性、特殊性”的物種。上位性物種：在生態(tài)系統(tǒng)的生物群集中，處在營(yíng)養(yǎng)階段上位的物種，容易受到生態(tài)干擾和環(huán)境變動(dòng)的影響。如：哺乳類(lèi)——熊羆、狐貍、鼬鼠鳥(niǎo)類(lèi)——狗鷲、大鷹、鳧、鷺、翡翠鳥(niǎo)爬蟲(chóng)類(lèi)——蟒蛇昆蟲(chóng)類(lèi)——田鱉典型性物種：在維持生物間的聯(lián)系，或維持生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)能方面具有重要作用的物種和群集；植物中的優(yōu)勢(shì)種、現(xiàn)存量大的物種；動(dòng)物中個(gè)體數(shù)量多的物種、個(gè)頭大的物種、屬于代表性群落中的物種等。另外，具有生物群集多樣性和生態(tài)變遷特征的物種也被列為典型種。在維持生物間的聯(lián)系，或維持生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)能方面具有重要作用的物種如：植物群落——頭陀菌、小楢林、芒草原（是多量物種的生息環(huán)境）哺乳類(lèi)——鹿類(lèi)（食性對(duì)植物有很強(qiáng)的影響）鳥(niǎo)類(lèi)——啄木鳥(niǎo)類(lèi)（在樹(shù)身穿孔，捕食甲蟲(chóng)類(lèi)）帶有生物群集多樣性和生態(tài)變遷特征的物種如：哺乳類(lèi)——貍（森林）鳥(niǎo)類(lèi)——木鼠鳥(niǎo)（日本五十雀，體小，尾短、背青、腹白，生活在落葉闊葉林內(nèi)）兩棲類(lèi)——紅山蛙、山椒魚(yú)（與蠑螈相近，生活在水田、森林）昆蟲(chóng)類(lèi)——大紫蝶（雜木林）特殊性物種：在小規(guī)模的濕地、洞穴、墳頭、石灰?guī)r地區(qū)等特種環(huán)境中生息的種、群集。分布較窄的物種。魚(yú)類(lèi)——佛鰍（小規(guī)模的涌泉）⑷保護(hù)目標(biāo)與生態(tài)型的把握①植物和生物型的對(duì)應(yīng)關(guān)系生態(tài)型圖是以植被圖為藍(lán)本編制的，所以關(guān)于各植物種的分布情況，即使不特別說(shuō)明，也是可以基本掌握的。但是對(duì)保護(hù)目標(biāo)種，必須有專(zhuān)題圖說(shuō)明其分布情況，也需要與生態(tài)型圖疊合比較。在生態(tài)型圖中，只表示了“在某一生態(tài)型中，某一物種生育在什么地方”，對(duì)各類(lèi)保護(hù)物種，為了確定其詳細(xì)的生育場(chǎng)所，還需要分別畫(huà)出他們的分布圖。②動(dòng)物和生物型的對(duì)應(yīng)關(guān)系動(dòng)物是運(yùn)動(dòng)的，它不一定與生態(tài)型圖是一對(duì)一的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物可能在幾個(gè)生態(tài)型中生活，分別在那里覓食、休息、營(yíng)造巢穴。還有像兩棲類(lèi)動(dòng)物那樣，其幼蟲(chóng)在水域、成蟲(chóng)在陸域生活，有些物種在生命史的不同階段生活在不同的生態(tài)型中。利用已有信息，對(duì)這樣的物種和種群大多可以得到他們的活動(dòng)信息。但是如果只依據(jù)物種的一般信息，以及它地域的資料來(lái)確定動(dòng)物的生息地，有時(shí)會(huì)與事實(shí)有出入。因此，對(duì)于特別重要的物種，以及了解不多的物種，應(yīng)當(dāng)?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，確定他們生活在什么生態(tài)型中。③生態(tài)型與保護(hù)目標(biāo)種行列式保護(hù)目標(biāo)種，與其生育、生息環(huán)境的生態(tài)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以用行列式加以表示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，其個(gè)體數(shù)及生育地面積已經(jīng)明確時(shí)，可以對(duì)生物型的屬性用定量的信息加以表示。⒊影響的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)⑴影響的種類(lèi)建設(shè)事業(yè)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響可綜合為以下四類(lèi)。①生息地消失是指由于植被、地形的改變，直接造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞，這是狹義的生息地消失。例如，在建設(shè)公路時(shí)，公路的占地和施工占地，使生息地直接喪失。還有從廣義來(lái)說(shuō)，由于間接的影響也可以使生息地消失。測(cè)出具體面積后，可以對(duì)生息地的消失進(jìn)行定量的影響預(yù)測(cè)。②生息地被分割是指由于建設(shè)項(xiàng)目，生息地被分割。被分割后，生息地相互間種的往來(lái)受到障礙。其結(jié)果有可能使被分割的群體數(shù)少于可能生存的最小個(gè)體數(shù)，使該物種不可能持續(xù)生存。另外由于動(dòng)物間不能往來(lái)，就意味著花粉媒介及種子的散布機(jī)會(huì)減少，對(duì)植物的繁殖帶來(lái)影響。在被孤立的樹(shù)林中，由哺乳類(lèi)動(dòng)物散布的樹(shù)種會(huì)減少，由鳥(niǎo)類(lèi)散布的樹(shù)種的實(shí)生會(huì)增加。生息地被切割的影響對(duì)不同物種會(huì)有很大不同，難以定量預(yù)測(cè)。③生息地受干擾是指由于建設(shè)事業(yè)從周?chē)菀走M(jìn)入光、風(fēng)、噪音、振動(dòng)等物理影響，使生物的生息環(huán)境質(zhì)量降低。沿公路的樹(shù)林中，鳥(niǎo)類(lèi)不能繁殖就是一例。干擾的影響會(huì)波及多遠(yuǎn)，隨物理影響的種類(lèi)和生物種的不同而有較大的差別。因此，要進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)，可根據(jù)類(lèi)似事例的分析，或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定其影響范圍。④公路事故動(dòng)物在通過(guò)公路時(shí)，不及躲避，被碰撞或碾軋引起傷亡。對(duì)生息環(huán)境的影響可能是多種因素的復(fù)合，也可能由一種影響引起連鎖影響。⑵預(yù)測(cè)的手法影響預(yù)測(cè)是預(yù)測(cè)當(dāng)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和各類(lèi)物種產(chǎn)生什么樣的影響。影響預(yù)測(cè)有定量預(yù)測(cè)和定性預(yù)測(cè)。在預(yù)測(cè)時(shí)，盡可能進(jìn)行定量預(yù)測(cè)，有困難時(shí)只好進(jìn)行定性預(yù)測(cè)。應(yīng)用包含生態(tài)型面積和物種個(gè)體數(shù)等數(shù)量信息的行列式，對(duì)生息地的消失、干擾等影響可以進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)。但是，對(duì)于生息地被分割及公路事故的影響預(yù)測(cè)，僅利用行列式就無(wú)法進(jìn)行定量預(yù)測(cè)。對(duì)這類(lèi)影響進(jìn)行定量預(yù)測(cè)需要進(jìn)行野外實(shí)驗(yàn)和建立專(zhuān)用模型。⑶多方案的比較研究對(duì)上述影響預(yù)測(cè)，需要對(duì)項(xiàng)目的多方案和多種修復(fù)方案進(jìn)行組合，進(jìn)行多方案的比較研究。對(duì)每一方案都要分別從生態(tài)、經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。⒋生態(tài)修復(fù)規(guī)劃⑴生態(tài)修復(fù)的手法具體的生態(tài)修復(fù)措施大致分為“回避”、“減輕”、“補(bǔ)償”三大類(lèi)。在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)規(guī)劃時(shí)，是對(duì)所保護(hù)、恢復(fù)、創(chuàng)建的生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量、面積、布置等進(jìn)行平面規(guī)劃。平面規(guī)劃可以利用三種修復(fù)措施進(jìn)行不同的組合，一般有如下三種手法。①回避+減輕以回避為主，回避后還殘留的對(duì)生息地的干擾、分割等影響盡量使其減輕。在建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃的早期，如果可以選擇回避時(shí)，應(yīng)盡量采用這種手法。保護(hù)效果好，而且用于生態(tài)修復(fù)的費(fèi)用較少。但是也往往使項(xiàng)目的規(guī)模受到限制，沒(méi)有變更的余地。②補(bǔ)償+減輕以補(bǔ)償為主，補(bǔ)償后殘留的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響盡量使其減輕。但是用補(bǔ)償手段再創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)是否能發(fā)揮原有生態(tài)系統(tǒng)同樣的機(jī)能無(wú)法確認(rèn)。而且，用補(bǔ)償手段再創(chuàng)的生態(tài)系統(tǒng)到能夠發(fā)揮機(jī)能，也還需要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，在消失與再創(chuàng)之間有一段時(shí)間差。這段時(shí)間很多物種失去了生息地，花費(fèi)也較大。③回避+補(bǔ)償+減輕采用了全部措施，大部分的生態(tài)修復(fù)使用這種手法。在規(guī)劃中，從以回避為主的方案，到以補(bǔ)償為主的方案，應(yīng)生成幾個(gè)方案，作為預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)對(duì)象，從中選擇最優(yōu)方案。對(duì)于所選擇的方案，也不是原封不動(dòng)地采用，在比較研究的階段如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題還需要改進(jìn)，形成最終的平面規(guī)劃。⑵生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的原則①生息地的大小、形狀、配置生息地的大小、形狀、配置決定了可以在這里生存的生物群集。生息地的規(guī)劃原則是：A.面積越大越好，B.在同樣面積的情況下，比較完整的較好，C.在不能取得完整時(shí)，互相接近的比分散的好，D.鄰接的形態(tài)，塊狀的比直線的要好，E.互相能夠聯(lián)系的要比四處分散的好，F(xiàn).在同樣面積時(shí)，越接近圓形的越好。對(duì)于猛禽類(lèi)等上位性物種，應(yīng)有鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳類(lèi)、兩棲類(lèi)等大量食物，需要較大面積的生息地。而且，在生息地互相接近，或有回廊連接的情況下，生物間容易互相往來(lái)，撲食、繁殖、避難的范圍廣，對(duì)生存有利。生息地越接近圓形，具有穩(wěn)定內(nèi)部環(huán)境的面積也越大。對(duì)于只能在森林深處穩(wěn)定環(huán)境中生存的物種來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)盡量保證有這樣較大范圍的穩(wěn)定環(huán)境。在實(shí)際的生息地規(guī)劃中，應(yīng)遵從這些原則，盡可能確保有大塊完整的生息地，在不能保證的情況下，也要盡量設(shè)立聯(lián)絡(luò)回廊，使生息地盡可能一體化。②生態(tài)過(guò)度帶的保護(hù)和恢復(fù)生物的過(guò)度帶是指在較短的距離內(nèi)，環(huán)境有所變化的場(chǎng)所，也稱(chēng)推移帶。在海岸、河邊、湖岸的水陸交界處，以及森林和草原的邊界都是典型的生態(tài)過(guò)度帶。在生態(tài)過(guò)度帶，在很窄的范圍內(nèi)就有多樣的環(huán)境，所以會(huì)有多種物種生存。在對(duì)象區(qū)域內(nèi)原則上應(yīng)保留這樣的過(guò)度帶，在無(wú)法保證時(shí)，應(yīng)在它處恢復(fù)同樣的生物帶。③動(dòng)態(tài)平衡的維持生態(tài)的動(dòng)態(tài)平衡是指由于某種原因，使生態(tài)系統(tǒng)的一部分受到物理性破壞時(shí)，在其恢復(fù)過(guò)程中，還存在有多樣遷移階段的植被，以及相應(yīng)的生活在那里的動(dòng)物群集。生物的物種當(dāng)中，有的是生活在受到干擾的場(chǎng)地，有的生活在穩(wěn)定的環(huán)境。干擾分為自然的干擾和人為的干擾。自然的干擾如河水的增加、火山熔巖、臺(tái)風(fēng)等造成植物群落的破壞，裸地形成。植被中遷移初期相的植物，裸地剛形成它就迅速侵入并形成群落。為了維持自然的干擾，在規(guī)劃中應(yīng)考慮能夠容許河流水位增漲、侵蝕和淤積等自然力引起的地形變化。④避免特殊物種從生息地向它處移植在環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度公布之前，常采用“移植”保護(hù)的辦法。這種移植大多是只將被保護(hù)的特殊物種從生息地移往它處。其結(jié)果往往是在短期內(nèi)移植得到了成功，但多數(shù)物種在中長(zhǎng)期由于不能適應(yīng)環(huán)境而滅絕。未能移植的多數(shù)物種，自然隨生息地的消失而消亡。所以，在生態(tài)修復(fù)中，這種移植保護(hù)的辦法除非萬(wàn)不得已，不可采用。應(yīng)當(dāng)通過(guò)嚴(yán)格的補(bǔ)償修復(fù)，使一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)。⑶生態(tài)補(bǔ)償修復(fù)的原則①補(bǔ)償?shù)刂返倪x擇進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償時(shí)，需要確定補(bǔ)償?shù)牡刂贰Ｑa(bǔ)償?shù)刂愤x擇的原則應(yīng)當(dāng)與原有生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境相類(lèi)似。這樣的場(chǎng)所形成與原生態(tài)系統(tǒng)相同生態(tài)系統(tǒng)的潛在可能性較高。所以，生態(tài)系統(tǒng)的補(bǔ)償修復(fù)容易得到成功，工程費(fèi)用和管理費(fèi)用也可以降低。原有生態(tài)系統(tǒng)與補(bǔ)償?shù)刂返木嚯x越近越好。一般來(lái)說(shuō)，距離越近，越容易找到類(lèi)似的基礎(chǔ)環(huán)境，動(dòng)物的移動(dòng)也比較容易。②時(shí)間差的掌握在新的場(chǎng)所，即使能夠形成原有的生態(tài)系統(tǒng)，但是到能夠發(fā)揮機(jī)能也需要相當(dāng)時(shí)間，在濕地和草場(chǎng)的情況下需要2~3年，而對(duì)落葉闊葉林的二次林最低要15