生态修复过程
Ⅰ 生态修复的由来
Harper(1987)认为,生态恢复就是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。Diamond(1987)认为,生态恢复就是再造一个自然群落,或再造一个自我维持、并保持后代具持续性的群落,他比较侧重于植被的恢复。Jordan(1995)认为,使生态系统回复到先前或历史上(自然的或非自然的)状态即为生态恢复。Cairns(1995)认为,生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态的过程。Egan(1996)认为,生态恢复是重建某区域历史上有的植物和动物群落,而且保持生态系统和人类的传统文化。生态修复是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。
系统地介绍了生态修复原理与技术,内容丰富、概括性强、通俗易懂。阐述了生态修复的基本定义及相关理论,围绕生态修复的概念对污染环境的生物修复技术、物理修复技术、化学修复技术和植物修复技术给予了比较全面的介绍,概述了污染环境的修复标准与修复效果评判及其方法,对生态修复今后的研究方向和发展前景进行了展望。
Ⅱ 生态修复的相关内容
生态修复不等于绿化
21世纪是修复地球的世纪,工业革命时代由于经济的发展,地球的生态系统遭到严重破坏,地球的生态系统处于退化状态。在这种背景下,生态修复这一学科的应用前景越来越大。清华大学生态保护研究中心主任于长青:生态修复首先要修复它的功能,也就是恢复一个生态系统的健康。一个自然生态系统有它特有的生态功能。二是恢复它的生态结构,也就是恢复一个生态系统的完整性,即恢复物种多样性和完整的群落结构。三,恢复可持续性,这包括两方面的内容。生态系统的抵抗能力和生态系统自我修复能力。四,恢复它的文化,人文特色。一个地方的文化源起于他的自然环境,文化遗产往往孕育于自然遗产。生物多样性和文化多样性是相辅相成的。
绿化不等于生态修复,只是生态修复的手段之一。人们在一片空地上种上花草,这就是绿化,但不是生态恢复。恢复生态是恢复当地生物多样性、生态的完整性以及周围环境的协调性和生态系统自我维持性。绿化最终不能达到自我维持能力。
生态修复需要人的帮助----有人说,生态修复很简单,把修复区的人口搬出来就可以了。实际上受损生态系统没有人的帮助,很难恢复。有些生态系统可以自我恢复,也许要100年、1000年的时间,有了人的帮助,这个恢复过程会加快。
Ⅲ 如何恢复生态的途径
1.恢复原生生态系统。实践表明,恢复原生生态系统是一种过于追求“理想主义”的途径:一是恢复的目标具有不确定性,即恢复某生态系统历史上哪一个时间阶段的状态;二是“恢复”这个词有静态的含意,因而恢复不仅要试图重复过去的环境,而且要通过管理以维持过去的状态,但事实上自然界是动态的;三是由于气候变化、关键种缺乏或新种入侵,完全恢复原生态系统几乎是不可能的。
2.生态系统的修复。生态系统的修复强调的是改良、改进、修补和再植。改良强调立地条件的改善以使原有的生物生存和繁衍;改进强调对原有受损系统的结构与功能的提高;修补是修复部分受损的结构;再植除了包括恢复生态系统的部分结构和功能外,还包括恢复当地先前的土地利用方式。
3.生态系统的重建。也叫生态更新,指生态系统发育的更新。有学者认为生态恢复就是再造一个自然群落或再造一个可以自我维持、并保持后代的可持续性发展的群落。还有学者认为,生态恢复是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。
Ⅳ 什么是生态修复
环境
名词 n.
1. 以生物修复为基础, 强调生态学原理在污染土壤和地下水以及地表水修复中的应用, 是物理-生物修复、 化学-生物修复、 微生物-植物修复等各种修复技术的综合。
食品
名词 n.
1. 采用某种技术手段对退化或被破坏的水域生态环境系统进行恢复的过程。
Ⅳ (二)河流湿地修复工程生态修复技术
根据湿地的构成和生态系统特征,湿地的生态修复可概括为:湿地生境修复、湿地生物修复和湿地生态系统结构与功能修复三个部分,相应地,湿地的生态修复技术也可以划分为三大类:
1.湿地生境修复技术
湿地生境修复的目标是通过采取各类技术措施,提高生境的异质性和稳定性。湿地生境修复包括湿地基底修复、湿地水状况修复和湿地土壤修复等。湿地的基底修复是通过采取工程措施,维护基底的稳定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底修复技术包括湿地基底改造技术、湿地及上游水土流失控制技术、清淤技术等。
湿地水状况修复包括湿地水文条件的修复和湿地水环境质量的改善。夹河湿地水文条件的修复是通过疏通水系等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是,由于水文过程的连续性,必须严格控制水源河流的水质,加强夹河上游及相关支流的生态建设。土壤修复技术包括土壤污染控制技术、土壤肥力修复技术等。
2.湿地生物修复技术
该技术主要包括物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与修复技术等。
3.生态系统结构与功能修复技术
该技术主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态修复技术的研究既是湿地生态修复研究中的重点,又是难点。
基于工艺经济、技术稳定、管理简便的设计原则,综合考虑生态保护与水质净化相协调、环境效益和经济效益并重、湿地建设和农村产业结构调整相统一,根据夹河的地形地貌特征,来确定湿地生态修复工程方案。在全面查清夹河湿地资源本底和环境状况的基础上,重点保护好现有湿地资源和湿地环境,局部疏浚淤积湿地,实施退耕还湿工程,修复湿地植被,加强保护设施建设,为夹河湿地的全面保护和持续发展奠定基础。
湿地生态修复工程首先是对水域实施疏浚连通工程,增加湿地水域面积,增加湿地蓄水量。其次,对水域土驳岸和混凝土护岸实施生态护坡和湿地植物栽种工程,主要为生态护坡、栽种湿地植物,形成河道滞留塘,在保证河流水质净化效果的基础上兼顾景观开发。
4.湿地建设的主要工艺方案
该方案本着既要保障河水水质安全,又要促进经济发展和社会稳定原则,在河流综合整治过程中需采取科学的治污之路,即从流域内每一条汇水河流入手,按照目标、总量、项目、投资四位一体的小流域控制思路,实施“治”、“用”、“保”并举策略,综合运用经济、法律、科技和必要的行政手段,注重发挥市场机制、宏观管理机制和公众参与机制的作用,全面推进流域内经济结构调整、城市环境基础设施建设、清洁生产、污染治理、污水资源化、生态保护和建设等各项工作,扎实推进流域污染综合治理。
所谓“治”,即污染治理。是指以循环经济理念和工业生态学为指导,综合采用结构调整、清洁生产、末端治理、环境基础设施建设、面源污染治理、清淤疏浚等全过程污染防治措施,解决流域内环境污染问题。
所谓“用”,即行政辖区内水资源的充分循环。是以节水为基础,因地制宜,分类指导,充分利用闲置荒地及废弃河道,建设中水调蓄设施,合理规划污水回用工程,最大限度地实行水资源的流域内循环,减少污水排放量。
所谓“保”,即流域生态修复与功能强化。是在污染治理和污水资源化的基础上,采用湿地建设、水土保持、小流域开发治理、自然保护区建设等生态修复、重建技术,对流域的生态恢复过程进行强化,使之向提高自净能力、改善水质与生态环境、恢复自身应有生态功能的有利方向尽快转变。
从治理技术的内在属性和特点上来讲,污染河流的净化技术一般分为物理/化学技术和生物/生态技术。
物理/化学技术是目前在城市河道治理中比较常用的应急技术,主要有河道曝气、底泥疏浚、引水冲污和投加化学药剂等。物理/化学技术短期效果好,但是费用高,只能处理小型河流或者景观价值较高的河流,对环境有一定的副作用,生态效果不理想,难以长期应用。
生物/生态技术目前主要有生物过滤、人工湿地、滞留塘、多自然河道和植物浮床等。
(1)生物过滤技术
生物过滤技术属于污染河流的强化治理技术,特别适合于严重污染河流支流的水质净化。生物过滤技术结合了生物膜的降解特性和填料的过滤作用,既具有生物膜处理技术的处理效率和抗冲击负荷较高的特点,又具有过滤技术的稳定性(对不同种类及大小的污染物,在不同环境条件下都具有一定的去除能力),技术的适用性和持续性比较强;生物过滤技术还可以通过对运行条件的调整,实现多种污染物去除功能(如脱氮除磷等)。
(2)强化人工湿地技术
湿地是陆地和水体之间的过渡地带,具有独特的生态结构和功能,是自然环境中自净能力很强的区域之一。人工湿地可以利用天然或人工构筑水池或沟槽,在底面铺设防渗层,并充填一定深度的土壤和填料组成填料床,表面种植一些生长快速的耐水植物(如芦苇、香蒲等),形成一个含多种基质和生物的独特生态环境。因而人工湿地是一种良好的污染河水的生态净化技术。
根据水流方式,人工湿地可以分为潜流(SSF)和表面流(FWS)两种。其净化机理主要有:①过滤和沉降;②吸附和离子交换;③污染物的降解;④植物对营养物质的吸收;⑤对病原体的灭活。
表面流湿地类似于天然沼泽湿地,污水在人工湿地床体的表层流动,水位较浅,一般在0.1~0.6m左右。这种类型的人工湿地具有投资少、操作简单、运行费用低等优点。缺点是占地面积大,水力负荷低,去污能力有限,受气候影响较大,夏季会孽生蚊蝇、散发臭味。除了改善水质外,表面流人工湿地还给人们提供美学价值和为水生野生动植物提供栖息地的功能。表面流人工湿地常用于湖泊、河流的水质净化与生态修复。
在潜流湿地系统中,污水在湿地床体内部流动,可以充分利用基质层表面生长的生物膜、丰富的植物根系及基质截留等作用,有效延长水力停留时间,提高湿地系统的处理效果和处理能力,同时由于水流在土壤层以下流动,故具有保温性较好,处理效果受气候影响小、卫生条件较好等优点,是目前研究和应用较多的一种湿地系统。相对于表面流湿地,潜流型人工湿地存在易阻塞、管理复杂,投资较高及环境友好型较差等缺点。
在具体的应用中,可以通过选择不同的基质(土壤和填料),根据实际情况种植不同的植物,利用系统中不同基质、植物、微生物和动物形成的独特生态环境,对污染河水进行净化。
(3)滞留塘技术
滞留塘技术在国外的应用和研究最早出现于20世纪60年代,并逐渐受到重视。在美国、加拿大、日本等国已大规模应用于控制暴雨径流污染和污染河流的自净能力强化,并形成了成熟的应用技术,获得了大量的设计、运行和管理经验和参数。在国内也有很多类似的河道稳定塘应用,河流滞留塘技术通过直接在河床上建堰拦水,可以延长河水在单位距离上的停留时间,促进颗粒污染物的自然沉降,提高河水的透明度;可以利用河滩、河岸以及塘内的植物吸收和微生物吸附降解作用,降解河水中的有机污染物,削减氮磷等诱发水体富营养化的物质;可以利用拦水堰上的跌水,加强河水自然复氧,最终提高单位距离上的河流自净能力。河流滞留塘技术相对易于实施,管理简单,比较适合于河滩宽阔的小型河流的污染治理和修复。
(4)多自然型河道技术
“多自然型生态河道”即指“多种动植物及微生物可以共存、繁殖的河道”。构建多自然型的生态河道主要通过河道环境条件的天然模拟和强化,在再生河道生物群落的同时,创造良好的生态环境与自然景观。
天然河道是一个复杂的生态系统,由不同的生物群落所组成。河道物理结构广义上可分为:水体的河床部分(水生生物区)、河滩部分(水交换区,两栖区)和受水影响的河岸区。构建多自然型的生态河道,即从这三个层次上通过环境条件的天然模拟和强化,营造适于各种生物栖息繁衍的环境条件,再生各种生物群落,恢复和强化河道的自净能力,重建河道良好的生态系统。
(5)植物浮岛技术
生物浮岛技术是利用生态工程学原理,在受污染河道,用木头、泡沫等轻质材料搭建浮岛,以浮岛作为载体,在水面上种植植物,构成微生物、昆虫、鱼类、鸟类、植物等自然生物栖息地,形成生物链来帮助水体恢复,降解水体的COD、氮、磷的含量,主要适用于富营养化及有机污染的河流。除此之外,还具有为生物提供生息空间,改善景观以及消波护岸的功能。生物浮岛依据浮岛植物是否和水接触分为干式浮岛和湿式浮岛两种。
植物浮岛技术的核心是将植物种植于水体水面上,利用植物的生长从污染水体中吸收大量污染物质(主要为氮、磷等营养物质),并通过收获植物体的方法将其搬离水体。还可以在植物根部放置软性填料,进一步促进植物生长,去除水中污染物质。
生态浮岛可就地处理河流,工程量小,投资省;处理效果好,自然景观和谐;实现资源持续利用;使用寿命长,维护简单;避免重复污染,重复治理,实现一次投资长期受益。2002年6~11月和2003年5~10月在北京永引渠罗道庄桥上游设置了5000m2的生物浮岛,所植物种为美人蕉、旱伞草,取得了较好的水质修复效果,同时营造出美好的景观效果。但是植物浮岛技术费用较高,且适用性有所限制。
(6)生态护坡技术
河道走廊的生态修复延伸到水环境综合整治中,生态护坡以保护和创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在再生生物群落的同时,建设具有设定抗洪强度的河流护堤工程,能够提高水系功能和改善水的质量,把受人类严重干扰和破坏的河道修复成为水体与土壤、水体与生物相互涵养,适合生物生长的近自然状态的河道。因而,生态护坡技术在水环境综合整治中逐步得到了应用和发展。
(7)其他
包括投加生物制剂和生物操纵法等,主要是通过在人工条件下强化微生物对污染物质的降解能力,来达到净化水质的目的。
生物/生态技术的主要优点:
1)基建、运行费用低,管理方便,经济可行。生物/生态技术可以利用太阳能作为污染净化系统的能源,通过微生物和动植物的自然生长来降解、吸收、转移河水中的污染物,较少需要输入人工的能源和物质。其次,微生物和动植物在一定条件下都能按照一定规律自行生长繁殖,发挥水质净化作用,较少需要人为管理以维持净化系统的运行。
2)副作用小,对环境没有危害或者危害很小。生物/生态技术利用自然界原有的或者经过略微改造的生物,而非人工物质来净化河水,环境相容性好,不存在对环境的二次污染。稳定的河水生物/生态净化系统其内部的物质转换和能量流动处于平衡状态,各种生物之间相互依存,相互制约,不容易对外界环境造成冲击。
3)能自我调整,适应环境的变化。微生物有很强的变异能力,植物也具有一定的自我调节能力,因此当河水的污染物发生改变时,生物/生态技术在一定程度上仍旧能够发挥水质净化作用,同一种技术对不同类型的河流水质污染有较好的适用性。
4)可与亲水景观建设相结合,外在表现形式自然亲切,更富人性化。生物/生态技术利用天然的生物,而非人工的化学物质或机械等来净化河水,能较为容易地与原有自然环境相融合。
由于具有以上优势,生物/生态技术在污染河流治理中得到越来越多重视和实际应用。目前实施人工湿地和滞留塘技术对受损河道进行生态修复和水质净化已逐渐推广起来。
人工湿地水质净化工程的建设,是流域“治、用、保”综合治理思路的关键环节之一,也是净化流域内污染物的最后一道屏障。人工湿地水质净化工程建设的成败,直接关系到能否实现流域水质的目标。
Ⅵ 在环境保护中什么叫"生态修复"
什么是生态修复?
生态修复研究的时间和历史可追溯到19世纪30年代,但将生态修复作为生态学的一个分支进行系统研究,是1980年Cairns主编的《受损生态系统的恢复过程》一书出版以来才开始的。在生态修复的研究和实践中,涉及的相关概念有生态恢复(Ecological Restoration)、生态修复(Ecological Rehabilitation)、生态重建(Ecological Reconstruction)、生态改建(Ecological Renewal)、生态改良(Ecological Reclamation)等。虽然在涵义上有所区别,但是都具有“恢复和发展”的内涵,即使原来受到干扰或者损害的系统恢复后使其可持续发展,并为人类持续利用。如Restoration是指对受到干扰、破坏的生态环境修复使其尽可能恢复到原来的状态。Reclaimation是指将被干扰和破坏的生境恢复到使它原来定居的物种能够重新定居,或者使原来物种相似的物种能够定居。Rehabilitation是指根据土地利用计划,将收干扰和破坏的土地恢复到具有生产力的状态,确保该土地保持稳定的生产状态,不再造成环境恶化,并与周围环境的景观(艺术欣赏性)保持一致。Reconstruction是指通过外界力量使完全受损的生态系统恢复到原初状态。Renewal是指通过外界力的力量使部分受损的生态系统进行改善,增加人类所期望的人工特点,减少人类不希望的自然特点。
20多年来,国内外学者从不同的角度对这些概念有不同的理解和认识,尚无统一的看法。从目前情况看,恢复生态从术语到概念尚需规范和统一。
目前学术上用的比较多的是“生态恢复”和“生态修复”,生态恢复的称谓主要应用在欧美国家,在我国也有应用。而生态修复的叫法主要应用在日本和我国。
关于“生态恢复“,具有代表性的界定主要有:
Harper(1987)认为,生态恢复就是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。Diamond(1987)认为,生态恢复就是再造一个自然群落,或再造一个自我维持、并保持后代具持续性的群落,他比较侧重于植被的恢复。Jordan(1995)认为,使生态系统回复到先前或历史上(自然的或非自然的)状态即为生态恢复。Cairns(1995)认为,生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态的过程。Egan(1996)认为,生态恢复是重建某区域历史上有的植物和动物群落,而且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性的过程。
美国自然资源委员会(The US Natural Resource Council,1995)把生态恢复定义为:使一个生态系统回复到较接近于受干扰前状态的过程。国际恢复生态学(Society for Ecological Restoration,1995)先后提出三个定义:生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程(1994);生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程(1995);生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,生态系统整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会时间等广泛的范围(1995)。
上述界定的共同点是生态修复既可以依靠生态系统本身的自组织和自调控能力,也可以依靠外界人工调控能力,但均未强调生态系统本身的自组织、自调控能力和外界人工调控能力对生态系统恢复作用的主次地位。
另外,焦居仁(2003)认为,生态修复指停止人为干扰,解除生态系统所承受的超负荷压力,依靠生态系统自身规律演替,通过其修养生息的漫长过程,使生态系统向自然状态演化。焦居仁认为恢复原有生态的功能和演变规律,完全可以依靠大自然本身的推进过程,在其界定的定义中,生态恢复仅依靠生态系统本身的自组织和自调控能力。
关于“生态修复”,日本学者多认为,生态修复是指外界力量受损生态系统得到恢复、重建和改进(不一定是与原来的相同)。这与欧美学者“生态恢复”的概念的内涵类似。焦居仁(2003)认为,为了加速被破坏生态系统的恢复,还可以辅助人工措施,为生态系统健康运转服务,而加快恢复则被称为生态修复。该概念强调生态修复应该以生态系统本身的自组织和自调控能力为主,而以外界人工调控能力为辅。
本文所指的生态修复是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。
Ⅶ 生态恢复的途径
退化生态系统恢复的指标是多方面的,但最主要的是土壤肥力的恢复和物种多内样性的恢复。
遵循两个模式途径容:
(一)当生态系统受害是不超负荷,并且是可逆的情况下,压力和干扰被移去后,恢复可在自然过程中发生。
如在中国科学院海北高寒草甸生态系统开放试验站,对退化草场进行围栏封育,几年之后草场就得到了恢复。
(二)是生态系统的受害是超负荷的,并发生不可逆变化,只依靠自然过程并不能使系统恢复到初始状,必须依靠人的帮助,必要时还须用非常特殊的方法,至少要使受害状态得到控制。
例如在沙化和盐碱化非常严重的地区,依靠自然演替恢复到原始状态是不可能的。
我们可以引进适合当地气候的草种、灌木等,进行人工种植,增加地面的植被覆盖,在此基础上再进行更进一步的改良。
Ⅷ 生态修复的基本形式是什么
答:一、生态修复的基本形式
生态修复的基本形式是植物修复。
二、生态修复的基本方式
根据生态修复的作用原理,生态修复可以有以下几种修复方式:
1、生物修复:是生态修复的基础,生物修复的成功与否主要取决于以下3个方面,即微生物活性、污染物特性和环境状况。
2、物理与化学修复:是生态修复的构成要素,通常,为了节省环境治理的成本,物理修复或化学修复往往作为生物修复的前处理阶段。
3、植物修复:是生态修复的基本形式,总的来看,植物修复几乎包括了生态修复的所有机制,是生态修复的基本形式。
Ⅸ 生态工程修复
生态工程修复就是将复垦工程技术与生态工程技术结合起来,运用生态学、环境学、农业科学、工程学的理论及生态系统的物种共生、物质循环再生等原理,对损毁的土地环境进行多层次修复的过程。由于灾毁土地生态修复不同于其他类型,受损地区土地不仅损毁严重,往往还存在地质灾害隐患,依靠自然演替恢复或其他修复都难以使生态系统恢复到原始状态,对这样的区域就必须进行人工生态设计,实行生态重建,因此生态工程修复在滑坡、泥石流和崩塌损毁土地的生态修复中使用较多。常见的生态工程有生态袋防护工程、格构防护工程、客土喷播技术、生态坝工程、挂镀锌铁丝网客土喷播植草技术等。同时,自然保护区也是生态工程中很重要的技术手段,自然保护区的建设对濒危物种的保护、对生物多样性的保护、对景观和生态系统多样性的保护都具有十分重要的意义。