濕地生態(tài)恢復的原則目標特點修復理論基礎及技術和方案確定

1、濕地生態(tài)恢復的原則、目標、特點、修復理論基礎及技術和方案確定1 濕地生態(tài)恢復的原則1.1 地域性原則我國濕地分布廣，涵蓋了從寒溫帶到熱帶，從沿海到內陸，從平原到高原 山區(qū)各種類型的濕地。因此應根據(jù)地理位置、氣候特點、濕地類型、功能要 求、經(jīng)濟基礎等因素，制定適當?shù)臐竦厣鷳B(tài)恢復策略、指標體系和技術途徑。1.2 生態(tài)學原則生態(tài)學原則主要包括生態(tài)演替規(guī)律、生物多樣性原則、生態(tài)位原則等。生 態(tài)學原則要求根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自身的演替規(guī)律分步驟分階段進行恢復，并根據(jù)生 態(tài)位和生物多樣性原理構建生態(tài)系統(tǒng)結構和生物群落，使物質循環(huán)和能量轉化 處于最大利用和最優(yōu)循環(huán)狀態(tài)，達到水文、土壤、植被、生物同步和諧演進。1.3

2、 最小風險和最大效益原則國內外的實踐證明，退化濕地系統(tǒng)的生態(tài)恢復是一項技術復雜、時間漫 長、耗資巨大的工作。由于生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和某些環(huán)境要素的突變性，加之 人們對生態(tài)過程及其內部運行機制認識的局限性，人們往往不可能對生態(tài)恢復 的后果以及最終生態(tài)演替方向進行準確的估計和把握，因此，在某種意義上， 退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復具有一定的風險性。這就要求對被恢復對象進行系統(tǒng)綜合 的分析、論證，將風險降到最低程度，同時，還應盡力做到在最小風險、最小 投資的情況下獲得最大效益。在考慮生態(tài)效益的同時，還應考慮經(jīng)濟和社會效 益，以實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益相統(tǒng)2 濕地生態(tài)恢復的目標濕地生態(tài)恢復的總體目標是采用適當?shù)纳?/p>

3、物、生態(tài)及工程技術，逐步恢復 退化濕地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，最終達到濕地生態(tài)系統(tǒng)的自我持續(xù)狀態(tài)。但 對于不同的退化濕地生態(tài)系統(tǒng)，其側重點和要求也會有所不同。總體而言，濕 地生態(tài)恢復的基本目標和要求如下：1/ 7(1) 實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)地表基底的穩(wěn)定性。地表基底是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育和存在的載 體，基底不穩(wěn)定就不可能保證生態(tài)系統(tǒng)的演替與發(fā)展。這一點應引起足夠重 視，因為中國濕地所面臨的主要威脅大都屬于改變系統(tǒng)基底類型的，在很大程 度上加劇了我國濕地的不可逆演替。(2) 恢復濕地良好的水狀況，一是恢復濕地的水文條件；二是通過污染控 制，改善濕地的水環(huán)境質量。(3) 恢復植被和土壤，保證一定的植被覆蓋率和土壤肥

4、力。(4) 增加物種組成和生物多樣性。(5) 實現(xiàn)生物群落的恢復，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持能力。(6) 恢復濕地景觀，增加視覺和美學享受。(7) 實現(xiàn)區(qū)域社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復要求生態(tài)、經(jīng) 濟和社會因素相平衡。因此，對生態(tài)恢復工程除考慮其生態(tài)學的合理性外，還 應考慮公眾的要求和政策的合理性。濕地是分布于陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)之間具有獨特水文、土壤、植 被與生物特征的生態(tài)系統(tǒng)。按拉姆薩爾 (Ramsar)公約，濕地的定義為：“天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地、水域地帶，靜止或流動的 淡水、半咸水、咸水體，包括低潮時水深不超過 6m 的水域。 ”濕地為人類生產(chǎn)

5、生活提供了水資源、生物資源、能源 (泥炭、海鹽等 )、交通 和旅游等資源，是地球上最具生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)之一。 濕地的物理、化學和生物組成部分交互作用，在調節(jié)氣候、涵養(yǎng)水 源、蓄洪防旱、凈化水質、保護生物多樣性等方面具有其他系統(tǒng)不可替代的環(huán) 境功能和生態(tài)效益，被稱為 “地球之腎 ”。我國濕地面積約25 107hm，僅次于加拿大和俄羅斯，居世界第三位。但是，由于人口膨 脹以及工業(yè)化、城市化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，濕地生態(tài)系統(tǒng)遭受了來自人類社2/ 7 會的巨大壓力。主要表現(xiàn)為城市污染物的排放 （廢水、垃圾 ）、農(nóng)業(yè)面源污染、濕 地盲目開墾、濫捕濫撈、水資源不合理利用等，其結果造成河流斷流、泥沙淤 積、湖

6、泊萎縮、污染嚴重、生物多樣性減少。濕地己經(jīng)成為全球最受威脅的生 態(tài)系統(tǒng)之一，對濕地進行生態(tài)修復迫在眉睫。濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程研究是揭示濕地功能機理的關鍵。當前，國內外 濕地生態(tài)過程研究主要集中在以下方面： 化學過程側重研究各類濕地C、N、S、P等大量元素、微量元素和 Hg 等重金屬循環(huán)，沉積物、枯落物 的積累和降解及微生物在養(yǎng)分循環(huán)中的作用。 生物過程研究更加注意長期定 位和模擬實驗研究。同時開展了物種遷移與基因流動過程對區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響 的研究。 物理過程仍是側重濕地生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程，將系統(tǒng)熱力學、信 息論及控制論等新興理論應用于濕地能量流動研究。通過對濕地區(qū)域生態(tài)環(huán)境 的影響與相應研

7、究，揭示濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能過程。1 濕地生態(tài)系統(tǒng)特點 2濕地生態(tài)系統(tǒng)與其他生態(tài)系統(tǒng)相比，具有以下特點：1.1 脆弱性水是建立和維持濕地及其過程特有類型的最重要決定因子，水文流動是營 養(yǎng)物質進入濕地的主要渠道，是濕地初級生產(chǎn)力的決定因素，因此，濕地對水 資源具有很強的依賴性。由于水文狀況易受自然及人為活動干擾，所以濕地生 態(tài)系統(tǒng)也極易受到破壞，且受破壞后難以恢復，表現(xiàn)出很強的脆弱性。1.2 過渡性濕地同時具有陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)的地帶性分布特點，表現(xiàn)出水陸相兼的 過渡性分布規(guī)律。1.3 結構和功能的獨特性濕地一般由濕生、沼生和水生植物、動物、微生物等生物因子以及與其緊 密相關的陽光、水分、土壤等非

8、生物因子構成。濕地水陸交界的邊緣效應使?jié)?/ 7 地具有獨特的資源優(yōu)勢和生態(tài)環(huán)境特征，為多樣的動、植物群落提供了適宜的 生境，具有較高的生產(chǎn)力和豐富多樣的生物多樣性。1.4 較強的自凈和自我恢復能力濕地通過水生植物和微生物的作用以及化學、生物過程，吸收、固定、轉 化土壤和水中的營養(yǎng)物質的含量，降解有毒和污染的物質，凈化水體。因此， 濕地具有較強的自凈和自我恢復能力。2 濕地生態(tài)恢復理論2.1 濕地生態(tài)恢復的理論基礎濕地恢復，一方面指受損濕地生態(tài)系統(tǒng)通過保護使之自然恢復的過程，另 一方面指通過生態(tài)技術或生態(tài)工程對退化或消失的濕地進行修復或重建，再現(xiàn) 干擾前的結構和功能，以及相關的物理、化學和生物

9、學過程，使其發(fā)揮應有的 作用。具體包括提高地下水位來養(yǎng)護沼澤，改善水由棲息地；增加湖泊的深度 和廣度以擴大湖容，增強調蓄功能；遷移湖泊、河流中的富營養(yǎng)沉積物以及有 毒物質以凈化水質；恢復泛溢平原的結構和功能以利于蓄納洪水，提供野生生 物棲息地以及戶外娛樂區(qū)，同時也有助于水質恢復。濕地的生態(tài)恢復取決于濕地生態(tài)特征的變化。濕地生態(tài)特征變化是指濕地 生態(tài)過程及功能的削弱或失衡，包括濕地面積變化、濕地水文條件改變、濕地 水質改變、外來物種入侵、濕地生物多樣性減少、生態(tài)調節(jié)功能減弱等。濕地 生態(tài)恢復的基本思路是根據(jù)地帶性規(guī)律、生態(tài)演替及生態(tài)位原理選擇適宜的先 鋒植物種，構造種群和生態(tài)系統(tǒng)，實行土壤、植被

10、與生物同步分級恢復，逐步 使生態(tài)系統(tǒng)恢復到一定的功能水平。濕地水文條件是濕地最重要的決定因素， 它不僅直接影響濕地生態(tài)環(huán)境的理化性質及營養(yǎng)物質的輸入輸出，而且也是最 終選擇濕地生物群落的主要因素之一，可以說沒有水也就不存在濕地。因此在 對濕地進行生態(tài)恢復時，應重點考慮水文條件的恢復。（孫毅郭建斌劉艷輝北 京林業(yè)大學水土保持學院黨普興國家林業(yè)局西北林業(yè)調查規(guī)劃設計院）1 濕地生態(tài)恢復的技術根據(jù)濕地的構成和生態(tài)系統(tǒng)特征，濕地的生態(tài)恢復可概括為：4/ 7濕地生境恢復、濕地生物恢復和濕地生態(tài)系統(tǒng)結構與功能恢復。相應地， 濕地的生態(tài)恢復技術也可以劃分為 3 大類：濕地生境恢復技術、濕地生物恢復技術、濕地

11、生態(tài)系統(tǒng)結構和功能恢復技 術。1.1 濕地生境恢復技術濕地生境恢復的目標是通過采取各類技術措施，提高生境的異質性和穩(wěn)定 性。濕地生境恢復包括濕地基底恢復、濕地水狀況恢復和濕地土壤恢復等。(1) 濕地的基底恢復：通過采取工程措施，維護基底的穩(wěn)定性，穩(wěn)定濕地面積，并對濕地的地 形、地貌進行改造?；谆謴图夹g包括濕地及上游水土流失控制技術、濕地基 底改造技術等。(2) 濕地水狀況恢復：包括濕地水文條件的恢復和濕地水環(huán)境質量的改善。水文條件的恢復通常 是通過筑壩 (抬高水位 )、修建引水渠等水利工程措施來實現(xiàn)；濕地水環(huán)境質量改 善技術包括污水處理技術、水體富營養(yǎng)化控制技術等。需要強調的是，由于水 文過

12、程的連續(xù)性，必須加強河流上游的生態(tài)建設，嚴格控制濕地水源的水質。(3) 濕地土壤恢復：包括土壤污染控制技術、土壤肥力恢復技術等。1.2 濕地生物恢復技術主要包括物種選育和培植技術、物種引入技術、物種保護技術、種群動態(tài) 調控技術、種群行為控制技術、群落結構優(yōu)化配置與組建技術、群落演替控制 與恢復技術等。1.3 生態(tài)系統(tǒng)結構與功能恢復技術主要包括生態(tài)系統(tǒng)總體設計技術、生態(tài)系統(tǒng)構建與集成技術等。5/ 7濕地生態(tài)恢復技術的研究既是濕地生態(tài)恢復研究中的重點，又是難點。目 前急需針對不同類型的退化濕地生態(tài)系統(tǒng)，對濕地生態(tài)恢復的實用技術(如退化濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復關鍵技術，濕地生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的優(yōu)化配置與重構

13、及其 調控技術，物種與生物多樣性的恢復與維持技術等 )進行研究。2 濕地生態(tài)恢復方案確定濕地生態(tài)恢復工程一般都是耗資巨大的復雜工程，如美國佛羅里達州大沼 澤地重建項目，總投資為6.85 億美元。因此在確定濕地生態(tài)恢復方案之前，應對功能設計、操作程 序、風險評價、指標體系、恢復技術等進行系統(tǒng)全面的研究和具體規(guī)劃。 Henry 等對濕地生態(tài)恢復工程提出如下 3 點要求：(1) 加強對生態(tài)恢復合理性的論證；(2) 確定精確適當?shù)幕謴湍繕撕突謴统晒εc否的判定指標；(3) 監(jiān)測恢復前后生態(tài)系統(tǒng)的變化情況，并與參考生態(tài)系統(tǒng)進行比較。濕地生態(tài)恢復方案的確定一般包括以下步驟：(1) 確定被恢復對象及其系統(tǒng)邊界；(2) 濕地生態(tài)系統(tǒng)退化成因分析，識別退化主導因子、退化過程、退化類 型、退化階段與強度等；(3) 確定生態(tài)恢復目標；(4) 生態(tài)恢復技術的分析與選擇；(5) 建立優(yōu)化模型，進行生態(tài)規(guī)劃與風險評價，提出具體實施方案；(6) 方案