试论河流的生态修复

试论河流的生态修复

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摘要:河流是人类生存和发展的源泉,对人类社会的发展具有重要意义。但是由于过度使用河流和人类自由意志在生产和生活污水中排入河流,造成河流的生态破坏和污染,降低了河流的使用价值,河流失去了原来的意义。近年来,河流管理受到广泛关注,生态修复作为一种新的有效的管理方法,具有良好的发展前景。阐述人类活动对城市河流系统产生的影响,并介绍河流生态修的原则及技术。

关键词:河流;生态修复;河道整治

引言:随着社会的发展,城市化加剧,生产活动和生活在城市化进程中的河道整治,违背了自然规律,破坏了河流生态系统退化的功能。另一方面,随着生活水平的提高,人口的增加,水资源需求的增加,水质的要求得到了改善,河流生态修复变得非常必要。

1人类活动干扰城市河流系统

随着社会的快速发展,城市化对区域生态环境产生了巨大的影响。人类生产和生活对河道的自然形态和结构以及河流水质的影响也越来越明显。主要表现为:(1)国内生产的污染物排放到水体中;(2)由于水利工程(如:筑坝、水库、堤岸)的建设,造成了生态流量不足,河流形态表现出不连续性,部分河流甚至出现断流的情况;(3)许多水景观质量被破坏;(4)地球表面硬化,河床物质从透水材料变为坚硬的不透水材料。

人类的活动使得河流生态系统的功能日渐简单化,仅仅局限在景观娱乐,排泄纳污通道方面,由于河流污染,堤岸加固,河道底部防、固化处理等,河流生态系统的水源供应,水产品养殖,水流运输,补给地下水等功能日趋衰弱。

2河流生态修复的国内外现状

河流生态修复是生态工程的一个分支,它利用综合的方法来恢复人类活动丢失或退化的自然功能。恢复河流生态系统的健康,实现河流与人类的和谐发展,是河流生态修复的总体目标。通过重构河流生态恢复健康的水生生态系统,优化结构形成各种合理比例的生物群落、河流生态系统,实现河流生态系统动态平衡的整体协调过程的自我维持、自我延续。

2.1国外河流生态系统恢复状况

20世纪40年代,德国学者最先提出了“近自然河道治理工程”的概念,接近自然,植物作为首选的工程材料,重点维护动植物及生态的相互协调作用。20世纪80年代莱茵河的生态恢复计划,投入了数百亿美元,终于在2000达到了目标,为河流生态修复提供了许多经验。20世纪90年代,河流生态修复的技术愈加成熟,英国成立了河流生态修复中心,开始在流域尺度下开展河流生态修复并且制定了河流修复指南。美国出版了《河流廊道修复》,佛罗里达州开始对密西西比河、伊利诺伊河以及凯斯密河流域进行生态修复。

2.2国内河流生态系统修复现状

我国河流生态修复到20世纪80年代才开始被重视,起步较晚,所以处于探索阶段。在我国,河流生态修复过程中也存在一些问题,主要集中在水质的改善,而忽略了河流生态系统结构和功能的改善。位于浙江海宁鑫江唐家璇和北京北护城河,河河道整治项目,使用恢复自然河剖面形式,多样性,增加水的生境多样性、植被类型、改善水质,生物多样性正逐渐恢复,降低投资,良好的治理效果,对未来我国的河流生态修复提供了非常宝贵的经验。

3河流水系生态修复的任务和原则

河流系统的生态修复:(1)改善水质、水文条件。包括水力学条件、水量等方面的改善,合理配置水资源,维持最小生态需水量。控制污染源头,提倡清洁排放改善水质。(2)改善河流地貌特征。恢复河流的横向连通性和纵向连续性,扩大滩地,防止河床材料硬质化。(3)稀有、濒危物种的恢复。恢复水陆交错带植被,注重河流生物栖息地的建设。

城市河道系统生态修复应遵循的原则:(1)遵循自然原则。根据河流生态系统的自我调节能力,合理利用,适当的进行人为改造,保证河流系统自然、健康发展,构建河流与人类的和谐关系。(2)功能协调原则。在河流的不同时期和不同河段有着不同的功能需求,因此主要功能要优先考虑,各项功能相互协调。(3)生态循环与平衡原则。生物多样性是维持河流生态系统平衡和健康的基础,增加河流系统的生物多样性,使河流系统的物质和能量处于良性循环。(4)景观美化原则。经过河流生态修复后,可以给人们带来美好的享受。依据景观生态学原理,增加景观异质性,保留原河道的自然属性,运用植物以及其他自然材料塑造亲水的河流景观,突显城市地方特色与文化。

4河流生态修复技术

4.1河道自然形态恢复

我国河流治理的主要问题如下:(1)河道景观植被群落缺乏,植被种类单一化;(2)河道大部分都为为混凝土或浆砌块石梯形明渠的构筑形式,此种形式导致河道硬质化现象突出,还显的十分生硬、单调。

在保证防洪安全的前提下,合理拆除阻水结构,将人造化的矩形、梯形断面修整为自然形态,根据河流生态学理念,宜宽则宽、需弯则弯,保持河道的自然平面形态的同时,满足河道的排涝泄洪以及抗旱引水需求,处理好生态保护及土地规划利用两者之间的关系。

4.2城市河流硬岸保护生态修复

我国城市堤防的难护性已高达70%,难护坡由坚硬的石头或混凝土材料组成,河流河道渠化、人为化对城市河流水质和生态景观的影响较大,破坏了河流系统原有的生态平衡。

河岸生态修复保护可以使用石头、木材、植物或其他多孔材料代替硬质材料来加强河岸,保证河床稳定性的同时防止河流冲积,不妨碍河流物质和能量交换,提高地下水补给、地表水的质量生态护岸植物的生长提供了有利条件,能成为动植物的栖息地。

4.3生物多样性的恢复

生物多样性是河流生态系统平衡和健康的基础。恢复生物多样性首先要恢复栖息地。将生态与工程相结合,恢复河流水陆交错区功能,构建适合水生动物和两栖动物的河岸工程生态结构。根据需要修复目标生物的生活习性,可设置鱼道、浅水塘等,也可设置坝堤、石堤或河堤等活动环境模拟水生生物,修复河流中的生境。另外,还需恢复流域内的栖息地,即恢复涉水鸟类及生活在河滨半水生动物的栖息地。所采用的方式有:(1)食物供给,通过种植鸟类等所要摄取的植物,保证了鸟类所需食物的充足供应,为鸟类生存的提供了基本保障。(2)建造巢形建筑物,通过建造人工巢箱来解决自然巢穴的缺乏问题。(3)建造林间水库,水库放水所产生的洪水效应,可以防止阔叶树木被破坏。

除了恢复生物栖息地之外,还需要培育物种以达到物种多样性的目的。并通过生物技术的选育、培育、引进和种群动态调控,防止外来物种在当地物种的前提下造成侵害,保护、恢复生物多样性,提高水的自净能力,改善水生态环境。

4.4改善水质,防治污染

污水可以通过稀释和冲刷、生态浮床技术、河流曝气和泥沙疏浚等方法处理。流出物的引入会导致稀释和侵蚀,从而在短时间内减少污染负荷,影响污染物的沉积速率。流出物的引入会对原有水质产生一定的影响。因此,这种方法有优点也有缺点。生态浮床技术以物种与水生植物的共生关系为主体,建立有效的人工生态系统,减少河流污染负荷。河流曝气加速了河流的再氧过程,增加了溶解氧的浓度,增强了好氧生物的活性,提高了水的自净能力。疏浚沉积物可以彻底清除有毒有害物质。同时,控制国内工业废水和农业非点源污染向河流的排放,完善管理体系,达到恢复效果。

结束语:河流与人类生存密切相关,也扮演着重要的角色在城市防汛泄洪,但是人类城市化建设河流改造,使河,风景遭到破坏,水质和生态功能退化,河流生态修复,提高河流自净能力,改善水环境,因此河流生态修复是十分必要的。河流生态修复应从实际功能需求出发,在河流修复过程中积累经验,实现环境与社会经济的和谐发展。

参考文献

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[2]叶麟.三峡蓄水后香溪河库湾底栖动物群落结构的变化.水生生物学报,2006.2

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[5]张玮.基于河道治理的河流生态修复.水利水电科技进展,2004.12

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