第11章_水域與濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建2016

1、第八章第八章 水域與濕地生態(tài)系水域與濕地生態(tài)系 統(tǒng)的恢復(fù)與重建統(tǒng)的恢復(fù)與重建n第一節(jié)第一節(jié) 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建n第二節(jié)第二節(jié) 河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建n第三節(jié)第三節(jié) 湖泊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建湖泊生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建n第四節(jié)第四節(jié) 濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建第一節(jié)第一節(jié) 海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建恢復(fù)重建n一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建u（一）海岸生態(tài)系統(tǒng)的定義（一）海岸生態(tài)系統(tǒng)的定義海岸帶是海陸之間交互作用的過渡地帶，又海岸帶是海陸之間交互作用的過渡地帶，又可稱為海陸交界帶或

2、水陸交界帶，具有復(fù)雜多可稱為海陸交界帶或水陸交界帶，具有復(fù)雜多樣的環(huán)境條件和豐富多彩的自然資源。一般認(rèn)樣的環(huán)境條件和豐富多彩的自然資源。一般認(rèn)為它由四個典型的生態(tài)子系統(tǒng)組成：為它由四個典型的生態(tài)子系統(tǒng)組成：海岸生態(tài)系統(tǒng)海岸生態(tài)系統(tǒng)近海海洋生態(tài)系統(tǒng)近海海洋生態(tài)系統(tǒng)部分陸地生態(tài)系統(tǒng)（如森林、草原等）部分陸地生態(tài)系統(tǒng)（如森林、草原等）部分濕地生態(tài)系統(tǒng)（如灘涂、沼澤等）部分濕地生態(tài)系統(tǒng)（如灘涂、沼澤等）較高生物多樣性，復(fù)雜多變的脆弱性較高生物多樣性，復(fù)雜多變的脆弱性u（二）全球海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的概況（二）全球海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的概況據(jù)統(tǒng)計，全球海岸線的總長度為據(jù)統(tǒng)計，全球海岸線的總長度為16萬萬km。全。全

3、球海岸線內(nèi)的濕地生態(tài)系統(tǒng)的面積約為球海岸線內(nèi)的濕地生態(tài)系統(tǒng)的面積約為2700萬萬km2，其中，其中歐洲和俄羅斯歐洲和俄羅斯最高，約為最高，約為550萬萬km2；北美洲次之，約為；北美洲次之，約為500萬萬km2；中美洲和加；中美洲和加勒比海最小，約為勒比海最小，約為150萬萬km2。n一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建距海岸距離距海岸距離人口數(shù)量人口數(shù)量( (百萬百萬) )占全球人口相對密度（占全球人口相對密度（% %）25 km25 km以內(nèi)以內(nèi)1,1441,144202050 km50 km以內(nèi)以內(nèi)1,6461,6462929100 km100 km以內(nèi)以內(nèi)2,213

4、2,213393919951995年居住在海岸邊的人口數(shù)量（引自年居住在海岸邊的人口數(shù)量（引自WRIWRI，20072007） 海洋漁業(yè)是海岸生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，約海洋漁業(yè)是海岸生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，約有有95%95%的捕魚都捕于或生長于海岸生態(tài)系統(tǒng)中。的捕魚都捕于或生長于海岸生態(tài)系統(tǒng)中。提供產(chǎn)品：食品、建筑材料、醫(yī)藥品等。提供產(chǎn)品：食品、建筑材料、醫(yī)藥品等。提供生態(tài)服務(wù)：就業(yè)、生物多樣性、旅游業(yè)等。提供生態(tài)服務(wù)：就業(yè)、生物多樣性、旅游業(yè)等。除此之外，海岸生態(tài)系統(tǒng)還是一個天然的過濾系除此之外，海岸生態(tài)系統(tǒng)還是一個天然的過濾系統(tǒng)。紅樹林、濕地和海草河床等海岸生態(tài)系統(tǒng)可統(tǒng)。紅樹林、濕地和

5、海草河床等海岸生態(tài)系統(tǒng)可以過濾或降解有毒污染物，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并有以過濾或降解有毒污染物，吸收營養(yǎng)物質(zhì)，并有助于控制病原體的繁殖助于控制病原體的繁殖 。u（三）海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的功能（三）海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的功能n一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建海洋漁業(yè)是海岸生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，約有海洋漁業(yè)是海岸生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，約有95%的捕魚活動在海岸生態(tài)系統(tǒng)進行。的捕魚活動在海岸生態(tài)系統(tǒng)進行。1997年從海洋和內(nèi)陸年從海洋和內(nèi)陸水體中收獲的海產(chǎn)品共水體中收獲的海產(chǎn)品共640萬噸，人類消費萬噸，人類消費290萬噸，另萬噸，另有有290萬公噸用于制作動物飼料。萬公噸用于制作動

6、物飼料。 u（四）海岸帶主要的生態(tài)環(huán)境問題（四）海岸帶主要的生態(tài)環(huán)境問題赤潮危害赤潮危害浮游生物，浮游生物，赤潮藻赤潮藻 紅樹林破壞紅樹林破壞（4 4萬減少到萬減少到1.51.5萬萬kmkm2 2）漁業(yè)資源下降漁業(yè)資源下降生物棲息地退化，過度漁業(yè)生物棲息地退化，過度漁業(yè)海水養(yǎng)殖過度海水養(yǎng)殖過度餌料、排泄物和病菌餌料、排泄物和病菌化肥農(nóng)藥污染化肥農(nóng)藥污染多氯聯(lián)苯多氯聯(lián)苯 ，有機磷，有機磷工業(yè)和生活污染工業(yè)和生活污染印染廢水、重金屬廢水和強酸性印染廢水、重金屬廢水和強酸性廢水廢水 海岸工程建設(shè)、圍海造田和海水入侵海岸工程建設(shè)、圍海造田和海水入侵固體垃圾污染固體垃圾污染n一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建

7、一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建渤海赤潮渤海赤潮 2022-6-12102022-6-1211我國紅樹林主要分布在福建我國紅樹林主要分布在福建、兩廣及海南等地區(qū)，據(jù)報、兩廣及海南等地區(qū)，據(jù)報道，道，20世紀(jì)世紀(jì)80年代初期，我年代初期，我國尚有紅樹林約國尚有紅樹林約40000 km2。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代初僅剩下年代初僅剩下約約15000 km2，而且多變，而且多變?yōu)榈桶拇紊郝?，漸為低矮的次生群落，漸失其經(jīng)濟和生態(tài)價值。失其經(jīng)濟和生態(tài)價值。濱海旅游和海岸周圍人類活動造成的污染十分嚴(yán)重濱海旅游和海岸周圍人類活動造成的污染十分嚴(yán)重 海岸帶海水養(yǎng)殖是對海洋海產(chǎn)量的重要補充，但是海岸帶海水養(yǎng)殖是對海

8、洋海產(chǎn)量的重要補充，但是這種高密集度的養(yǎng)殖方式有可能導(dǎo)致增養(yǎng)殖海區(qū)水這種高密集度的養(yǎng)殖方式有可能導(dǎo)致增養(yǎng)殖海區(qū)水質(zhì)污染和生態(tài)系統(tǒng)失衡，進而產(chǎn)生各種危害增養(yǎng)殖質(zhì)污染和生態(tài)系統(tǒng)失衡，進而產(chǎn)生各種危害增養(yǎng)殖生物的病害，反過來使增養(yǎng)殖業(yè)遭受巨大損失。生物的病害，反過來使增養(yǎng)殖業(yè)遭受巨大損失。http:/圍海造地的確緩解了部分地區(qū)耕地缺乏的困難，但圍海造地不當(dāng)，也給海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展帶來了眾多的危害。由于超采地下水、海岸沙礫和不合理的海岸建設(shè)，已引起海岸帶的海水入侵、海岸侵蝕和海岸線后退。 衛(wèi)星地圖顯示，汕頭灣出?？谝淹瓿蓢Ｔ煨l(wèi)星地圖顯示，汕頭灣出?？谝淹瓿蓢Ｔ斓氐?0平方公里平方公里u（五）海岸帶

9、恢復(fù)技術(shù)（五）海岸帶恢復(fù)技術(shù)n一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建一、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建人工河流水系的重新設(shè)計人工河流水系的重新設(shè)計人工魚礁生物恢復(fù)和護灘技術(shù)人工魚礁生物恢復(fù)和護灘技術(shù)海岸帶濕地的生物恢復(fù)技術(shù)海岸帶濕地的生物恢復(fù)技術(shù)美國東海岸美國東海岸Poplar島人工恢復(fù)工程島人工恢復(fù)工程 創(chuàng)建濕地條件，創(chuàng)建濕地條件，梯狀濕地技術(shù)梯狀濕地技術(shù)種植濕地植被。種植濕地植被。培育移植技術(shù)恢培育移植技術(shù)恢復(fù)紅樹林復(fù)紅樹林 n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建u（一）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的定義（一）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的定義 河岸帶生態(tài)系統(tǒng)位于河水與陸地交界處的兩側(cè)，河岸帶生態(tài)系統(tǒng)位于河水與陸

10、地交界處的兩側(cè)，其范圍包括河流廊道的高低水位之間以及從河流其范圍包括河流廊道的高低水位之間以及從河流高水位至被洪水影響的高地區(qū)域，是陸地生態(tài)系高水位至被洪水影響的高地區(qū)域，是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過渡區(qū)生態(tài)過渡區(qū) 。u（二）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的特征（二）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的特征河岸帶生態(tài)系統(tǒng)是一類具有河岸帶生態(tài)系統(tǒng)是一類具有高地下水位高地下水位的生態(tài)系的生態(tài)系統(tǒng)，具有獨特的植被、土壤、地形地貌和水文特統(tǒng)，具有獨特的植被、土壤、地形地貌和水文特性。這些特性決定了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的獨特性、性。這些特性決定了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的獨特性、復(fù)雜性和動態(tài)性。復(fù)雜性和動態(tài)性。構(gòu)成河岸帶生態(tài)系統(tǒng)

11、的任何一個要素或者生物和構(gòu)成河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的任何一個要素或者生物和物理過程的改變，都會引起其他要素和過程的變物理過程的改變，都會引起其他要素和過程的變化化 。 n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建生物（植被）生物（植被）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)土壤、地形、地貌土壤、地形、地貌水文水文生物、物理過程生物、物理過程生物、物理過程生物、物理過程生物、物理過程生物、物理過程河流生態(tài)系統(tǒng)組成及其聯(lián)系（黃凱等，河流生態(tài)系統(tǒng)組成及其聯(lián)系（黃凱等，20072007）u（三）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的功能（三）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的功能 河岸帶的功能可以簡化為河岸帶的廊道、緩沖帶河岸帶的功能可以簡化為

12、河岸帶的廊道、緩沖帶和護岸功能三大類和護岸功能三大類 ：廊道功能廊道功能（寬度）（寬度）增加物種種類的多樣性（長期和暫時）；增加物種種類的多樣性（長期和暫時）；為相鄰地區(qū)之間物質(zhì)和能量交換提供場所；為相鄰地區(qū)之間物質(zhì)和能量交換提供場所；為該地區(qū)物種提供安全地帶或其他資源；為該地區(qū)物種提供安全地帶或其他資源；為生物提供分散和遷移的路徑。為生物提供分散和遷移的路徑。 n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建緩沖帶功能緩沖帶功能 河岸緩沖帶其功能是維持和提高水質(zhì)，從地表河岸緩沖帶其功能是維持和提高水質(zhì)，從地表徑流中移除殺蟲劑和化學(xué)物質(zhì)。徑流中移除殺蟲劑和化學(xué)物質(zhì)。護岸功能護岸功能減

13、小河岸一側(cè)水流流速降低河水的侵蝕速度；減小河岸一側(cè)水流流速降低河水的侵蝕速度；通過河岸植物根系增強河岸亞表層的強度以提通過河岸植物根系增強河岸亞表層的強度以提高河岸的穩(wěn)定性；高河岸的穩(wěn)定性；作為河岸緩沖帶可以防止漂浮物或冰塊對河岸作為河岸緩沖帶可以防止漂浮物或冰塊對河岸的影響從而保護河岸的影響從而保護河岸 。n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能u（四）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化機制（四）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化機制河流水文特征的改變河流水文特征的改變（水流大?。ㄋ鞔笮。┲巍⑿藿ㄋ畮旌鸵趾橹?、修建水庫和引水分洪（沉積物（沉積

14、物傳輸，途徑阻斷，生境破壞）傳輸，途徑阻斷，生境破壞）河道溝渠化河道溝渠化人類活動人類活動外來物種的入侵外來物種的入侵流域尺度的干擾流域尺度的干擾n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建 筑壩、修建水庫使河筑壩、修建水庫使河岸帶生態(tài)系統(tǒng)破碎化岸帶生態(tài)系統(tǒng)破碎化http:/http:/水泥堤岸造成河道溝渠化水泥堤岸造成河道溝渠化 http:/http:/城市化的加劇會導(dǎo)致岸帶生城市化的加劇會導(dǎo)致岸帶生態(tài)系統(tǒng)的退化態(tài)系統(tǒng)的退化u（五）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)策略和方法（五）河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)策略和方法退化河岸帶生態(tài)恢復(fù)是指通過生物、生態(tài)及退化河岸帶生態(tài)恢復(fù)是指通過生物、生態(tài)及工程和

15、管理手段，使河岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工程和管理手段，使河岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和生態(tài)學(xué)潛力恢復(fù)到一定的或者干擾前功能和生態(tài)學(xué)潛力恢復(fù)到一定的或者干擾前的水平。的水平。改變河道內(nèi)部和河岸帶結(jié)構(gòu)，植被改變河道內(nèi)部和河岸帶結(jié)構(gòu)，植被帶構(gòu)建。帶構(gòu)建。退化河岸帶恢復(fù)過程是人為或自然干擾破壞退化河岸帶恢復(fù)過程是人為或自然干擾破壞河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的逆向演替。河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的逆向演替。 基于景觀生態(tài)學(xué)從流域尺度上考慮?；诰坝^生態(tài)學(xué)從流域尺度上考慮。 n二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建二、河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建第二節(jié)第二節(jié) 河流生態(tài)系統(tǒng)的河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建恢復(fù)重建n河流是流水作用形成的地貌類型，匯集和接納地河流是

16、流水作用形成的地貌類型，匯集和接納地面徑流和地下徑流，溝通內(nèi)陸和大海，是自然界面徑流和地下徑流，溝通內(nèi)陸和大海，是自然界物質(zhì)循環(huán)和能量流動的一個重要通途。河流看作物質(zhì)循環(huán)和能量流動的一個重要通途。河流看作地球動脈。地球動脈。 n人類的生存文明和經(jīng)濟發(fā)展，總是與和流域有著人類的生存文明和經(jīng)濟發(fā)展，總是與和流域有著密不可分的關(guān)系。密不可分的關(guān)系。 n人類對河流的干預(yù)，極大地改變了河流自然生態(tài)人類對河流的干預(yù)，極大地改變了河流自然生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)。 自然力。自然力。n一、河流系統(tǒng)的功能一、河流系統(tǒng)的功能u（一）輸水泄洪功能（一）輸水泄洪功能u（二）航運功能（二）航運功能 u（三）輸沙功能（三）輸沙功能

17、 u（四）發(fā)電功能（四）發(fā)電功能u（五）供水功能（五）供水功能 u（六）自凈功能（六）自凈功能 u（七）生態(tài)功能（七）生態(tài)功能u（八）景觀娛樂功能（八）景觀娛樂功能http:/水資源過渡利用，海河水資源過渡利用，海河9090，4040河流匯水區(qū)植被覆蓋下降、城市各類污染排放、河流匯水區(qū)植被覆蓋下降、城市各類污染排放、河流庫壩工程建設(shè)、水資源過量開采、河流渠化、河流庫壩工程建設(shè)、水資源過量開采、河流渠化、人工化、截彎取直等。人工化、截彎取直等。水利工程建設(shè)。河流被節(jié)點化、臺階化，其自水利工程建設(shè)。河流被節(jié)點化、臺階化，其自然徑流模式和正常的地質(zhì)作用過程被改變。河水然徑流模式和正常的地質(zhì)作用過程被

18、改變。河水流速降低，自凈能力削弱，水質(zhì)下降，河道內(nèi)外流速降低，自凈能力削弱，水質(zhì)下降，河道內(nèi)外大量的生物數(shù)目就會減少；大量的生物數(shù)目就會減少；n二、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的迫切性二、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的迫切性江河流域大規(guī)模蓄水、引水，改變水量分配和河江河流域大規(guī)模蓄水、引水，改變水量分配和河川徑流模式，使水文循環(huán)和自然環(huán)境劣變。川徑流模式，使水文循環(huán)和自然環(huán)境劣變。黃河黃河斷流斷流大規(guī)模的河湖圍墾、河網(wǎng)改造、岸邊工程等，使大規(guī)模的河湖圍墾、河網(wǎng)改造、岸邊工程等，使天然濕地大量喪失，魚類洄游通道不暢，各種適天然濕地大量喪失，魚類洄游通道不暢，各種適生生境、棲息地被大量壓縮，有的甚至造成食物生生境、棲息地

19、被大量壓縮，有的甚至造成食物鏈中斷，河口和近海地區(qū)的自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)鏈中斷，河口和近海地區(qū)的自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)破壞，導(dǎo)致生物物種的滅絕和生物多樣性的退化；破壞，導(dǎo)致生物物種的滅絕和生物多樣性的退化；u（一）河流生態(tài)恢復(fù)原則（一）河流生態(tài)恢復(fù)原則 自然循環(huán)原則自然循環(huán)原則 分段細(xì)化原則分段細(xì)化原則 功能性需求原則功能性需求原則 生物多樣性原則生物多樣性原則 主功能優(yōu)先原則主功能優(yōu)先原則 景觀美化原則景觀美化原則 多功能協(xié)調(diào)原則多功能協(xié)調(diào)原則 綜合效益最大化原則綜合效益最大化原則 分時段考慮原則分時段考慮原則 利益相關(guān)者有效參與利益相關(guān)者有效參與n三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法三、河流生態(tài)

20、系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法u（二）河流生態(tài)恢復(fù)的技術(shù)方法（二）河流生態(tài)恢復(fù)的技術(shù)方法河道近自然恢復(fù)：包括生態(tài)調(diào)節(jié)措施和工程改河道近自然恢復(fù)：包括生態(tài)調(diào)節(jié)措施和工程改造措施。造措施。生態(tài)調(diào)節(jié)措施生態(tài)調(diào)節(jié)措施是指不拆除原有的破壞河流生態(tài)是指不拆除原有的破壞河流生態(tài)系統(tǒng)的水利工程，而對其進行改造的措施，如系統(tǒng)的水利工程，而對其進行改造的措施，如碎化混凝土河底，等寬河道中修建河心島等；碎化混凝土河底，等寬河道中修建河心島等；工程改造措施工程改造措施則是要拆除原有的水利工程，按則是要拆除原有的水利工程，按照生態(tài)原則修建近自然治理的工程措施，如拆照生態(tài)原則修建近自然治理的工程措施，如拆除高大、陡峭的護岸而修

21、建長緩護坡，改變原除高大、陡峭的護岸而修建長緩護坡，改變原有的堤線，恢復(fù)濕地、河岸緩沖帶等有的堤線，恢復(fù)濕地、河岸緩沖帶等 。n三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法近自然河道形態(tài)恢復(fù)措施及其生態(tài)作用近自然河道形態(tài)恢復(fù)措施及其生態(tài)作用目的目的措施措施生態(tài)作用生態(tài)作用河底差河底差異性異性采用不同顆粒徑石塊鋪設(shè)采用不同顆粒徑石塊鋪設(shè)改造完全硬化河床，使水體與河床改造完全硬化河床，使水體與河床物質(zhì)之間交換順暢物質(zhì)之間交換順暢在河床上放置大塊石在河床上放置大塊石提高河底糙率，在最小的范圍內(nèi)形成不同提高河底糙率，在最小的范圍內(nèi)形成不同流速，擴大生物生存空間流速，擴大生物

22、生存空間松散的河底物質(zhì)能為水生動物提供避難所松散的河底物質(zhì)能為水生動物提供避難所，為魚類提供豐富的多樣性空間，為魚類提供豐富的多樣性空間橫斷面橫斷面差異性差異性創(chuàng)造平緩水區(qū)創(chuàng)造平緩水區(qū)自然形成淤積（心島、邊灘）自然形成淤積（心島、邊灘）提高水寬、水深的差異性，創(chuàng)造兩棲動物提高水寬、水深的差異性，創(chuàng)造兩棲動物生活區(qū)域生活區(qū)域提高河流自凈能力，形成斷面流速分布多提高河流自凈能力，形成斷面流速分布多樣化，促進河岸植被生長樣化，促進河岸植被生長縱斷面縱斷面差異差異橫向工程（丁壩、固底工程）橫向工程（丁壩、固底工程）斜坡固底工程斜坡固底工程提高水寬、水源的差異性，增加流速的差提高水寬、水源的差異性，增加

23、流速的差異性（使水流方向發(fā)生改變），河床物質(zhì)異性（使水流方向發(fā)生改變），河床物質(zhì)的多樣性增加的多樣性增加提高縱、橫斷面流速的差異性，形成急灘提高縱、橫斷面流速的差異性，形成急灘淺灘的模式，在固底工程之間形成河床淺灘的模式，在固底工程之間形成河床物質(zhì)的差異和變化物質(zhì)的差異和變化提高河提高河流的通流的通達(dá)性達(dá)性拆除影響魚類洄游的障礙物拆除影響魚類洄游的障礙物跌水改造為比降在跌水改造為比降在1:101:10至至1:301:30的斜的斜坡固底工程坡固底工程提高河底糙率，改善河床光照條件提高河底糙率，改善河床光照條件，創(chuàng)造靜水區(qū)和急灘區(qū)，在若干河，創(chuàng)造靜水區(qū)和急灘區(qū)，在若干河段設(shè)置步行道和自行車道段設(shè)置

24、步行道和自行車道保障魚類、水生昆蟲及其他水生動物遷移保障魚類、水生昆蟲及其他水生動物遷移的通達(dá)性的通達(dá)性恢復(fù)河流的連續(xù)性（主流與支流之間的水恢復(fù)河流的連續(xù)性（主流與支流之間的水體交換），為陸生、兩棲及水生動物之間體交換），為陸生、兩棲及水生動物之間的相互交流提供條件，為人類親近河流提的相互交流提供條件，為人類親近河流提供便利條件供便利條件近自然河道形態(tài)恢復(fù)措施（美國馬里蘭州近自然河道形態(tài)恢復(fù)措施（美國馬里蘭州TowsonTowson河生態(tài)恢復(fù)工程）河生態(tài)恢復(fù)工程）河道橫斷面形態(tài)河道橫斷面形態(tài) 單純梯形斷面單純梯形斷面-多層臺階狀多層臺階狀復(fù)式斷面結(jié)構(gòu)復(fù)式斷面結(jié)構(gòu) 河流橫向生態(tài)修復(fù)河流橫向生態(tài)修

25、復(fù)緩沖帶修復(fù)緩沖帶修復(fù)植被恢復(fù)植被恢復(fù)工程修復(fù)工程修復(fù)淺灘和深塘構(gòu)建淺灘和深塘構(gòu)建河流橫向的生態(tài)修復(fù)（改自高陽等，河流橫向的生態(tài)修復(fù)（改自高陽等，20072007） n三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法降低邊坡降低邊坡河流縱向生態(tài)修復(fù)河流縱向生態(tài)修復(fù)n三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法三、河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的原則和方法流量補償流量補償庫區(qū)自然環(huán)境的補償性恢復(fù)庫區(qū)自然環(huán)境的補償性恢復(fù) 重建野生動物棲息地重建野生動物棲息地消落帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建消落帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建植被工程為主，土石工程為鋪植被工程為主，土石工程為鋪第三節(jié)第三節(jié) 湖泊生態(tài)系統(tǒng)的湖泊生態(tài)

26、系統(tǒng)的恢復(fù)重建恢復(fù)重建n湖泊內(nèi)的生物群落同其生存環(huán)境之間，以及生物群落內(nèi)不同種群生物之間不斷進行著物質(zhì)交換和能量流動，并處于互相作用和互相影響的動態(tài)平衡之中，這種動態(tài)平衡系統(tǒng)即湖泊生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)(Lake ecosystem)。n主要湖泊：主要湖泊：鄱陽湖、洞庭湖、太湖、洪澤湖、巢湖、南四湖、滇池、洱海、鏡泊湖、日月潭、青海湖、納木錯、羊卓雍錯、呼倫湖、博斯騰湖 湖泊生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng)2600個個1平方平方公里公里 （一）資源功能（一）資源功能 （二）凈化功能有毒物質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化（二）凈化功能有毒物質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化 （三）防洪排澇功能（三）防洪排澇功能 （四）維持生物多樣性的功能（四）維持生

27、物多樣性的功能n一、湖泊的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功一、湖泊的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能能聊城東昌湖古時即稱為護城河，擔(dān)聊城東昌湖古時即稱為護城河，擔(dān)負(fù)著城市的防御功能，京杭大運河負(fù)著城市的防御功能，京杭大運河穿其而過，繁榮了沿岸經(jīng)濟，使聊穿其而過，繁榮了沿岸經(jīng)濟，使聊城成為沿岸九大商埠之一。城成為沿岸九大商埠之一。 http:/對南京莫愁湖的研究結(jié)果表明，水對南京莫愁湖的研究結(jié)果表明，水生植物被系統(tǒng)完整的湖區(qū)水體中的生植物被系統(tǒng)完整的湖區(qū)水體中的總氮、總磷比水生植被系統(tǒng)不健全總氮、總磷比水生植被系統(tǒng)不健全的湖區(qū)低的湖區(qū)低43.743.7和和50.350.3。 http:/n二、外界干擾對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響二、外界

28、干擾對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響u（一）環(huán)境變化對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響（一）環(huán)境變化對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響 氣候變暖氣候變暖 酸雨酸雨 臭氧層破壞臭氧層破壞u（二）人類活動對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響（二）人類活動對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響 入湖污染點面污染，養(yǎng)殖，旅游入湖污染點面污染，養(yǎng)殖，旅游 圍湖墾殖圍湖墾殖 水利工程水利工程- -江湖，湖泊陸地江湖，湖泊陸地 過度捕撈過度捕撈魚類資源的衰竭魚類資源的衰竭 外來種入侵水葫蘆外來種入侵水葫蘆湖泊面積的萎縮致使洞庭湖湖泊面積的萎縮致使洞庭湖9090年代調(diào)蓄洪年代調(diào)蓄洪水能力僅為水能力僅為19541954年調(diào)蓄洪水能力的年調(diào)蓄洪水能力的55.455.4 隨著城市發(fā)展和市

29、區(qū)擴大，人為活動影響隨著城市發(fā)展和市區(qū)擴大，人為活動影響加劇，排入吉林省長春市的南湖的污水逐加劇，排入吉林省長春市的南湖的污水逐年增加，水質(zhì)逐漸惡化，年增加，水質(zhì)逐漸惡化，1980年和年和1983年年南湖局部水面出現(xiàn)南湖局部水面出現(xiàn)“水華水華”，湖水水質(zhì)驟，湖水水質(zhì)驟然惡化，溶解氧降至然惡化，溶解氧降至0-1.2mg/L，透明度僅，透明度僅為為0.2 m。 水葫蘆等浮水植物的瘋長，讓滇池內(nèi)許水葫蘆等浮水植物的瘋長，讓滇池內(nèi)許多水生生物處于滅絕的邊緣。上世紀(jì)多水生生物處于滅絕的邊緣。上世紀(jì)60年代以前滇池主要水生植物有年代以前滇池主要水生植物有16種，水種，水生動物生動物68種，但到上世紀(jì)種，但

30、到上世紀(jì)80年代，大部年代，大部分水生植物就開始逐漸消亡分水生植物就開始逐漸消亡 n三、湖泊生態(tài)恢復(fù)的主要內(nèi)容三、湖泊生態(tài)恢復(fù)的主要內(nèi)容在恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過程中要求重建干擾在恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過程中要求重建干擾前的物理條件，調(diào)整水和土壤中的化學(xué)條件，再前的物理條件，調(diào)整水和土壤中的化學(xué)條件，再植水體中的植物、動物和微生物群落。植水體中的植物、動物和微生物群落。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)恢復(fù)的基本思路基本思路是運用地帶性規(guī)律、植被演是運用地帶性規(guī)律、植被演替規(guī)律及生態(tài)位原理，選擇先鋒植物，依照喬木替規(guī)律及生態(tài)位原理，選擇先鋒植物，依照喬木、灌木與草本植物相結(jié)合的原則進行種群和生態(tài)、灌木與草本植物相

31、結(jié)合的原則進行種群和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，實現(xiàn)土壤、植被與生物的同步分級系統(tǒng)的構(gòu)建，實現(xiàn)土壤、植被與生物的同步分級恢復(fù)，使退化的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)到一定的功能恢復(fù)，使退化的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)到一定的功能水平。水平?？刂莆廴矩?fù)荷量控制污染負(fù)荷量美國，中國美國，中國A AB BU UL Lt-t-t t0 0t+t+理想狀態(tài)理想狀態(tài)狀態(tài)變量（例如水溫、魚種類等）狀態(tài)變量（例如水溫、魚種類等） 1 1記錄的趨記錄的趨勢勢恢復(fù)項目持恢復(fù)項目持續(xù)時間續(xù)時間e e各種不同恢復(fù)方法產(chǎn)生的可能后果各種不同恢復(fù)方法產(chǎn)生的可能后果不采取恢復(fù)不采取恢復(fù)措施的預(yù)測措施的預(yù)測趨勢趨勢過去過去人類干擾人類干擾開始時間開始時間現(xiàn)在現(xiàn)

32、在將來將來時間時間湖泊等水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程（引自任海、彭少麟，湖泊等水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程（引自任海、彭少麟，20002000）n四、湖泊生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)四、湖泊生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵技術(shù)u（一）營養(yǎng)鹽輸入的頂端控制（一）營養(yǎng)鹽輸入的頂端控制恢復(fù)或重建環(huán)湖濕地保護帶恢復(fù)或重建環(huán)湖濕地保護帶恢復(fù)或重建入湖河流的河口濕地系統(tǒng)恢復(fù)或重建入湖河流的河口濕地系統(tǒng)u（二）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的底端治理（二）湖泊生態(tài)系統(tǒng)的底端治理u（三）湖岸帶生態(tài)建設(shè)（三）湖岸帶生態(tài)建設(shè)湖濱濕地恢復(fù)湖濱濕地恢復(fù)以及湖岸綠化以及湖岸綠化 第四節(jié)第四節(jié) 內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建恢復(fù)重建n濕地是水域和陸域相交錯而成的特

33、殊生態(tài)系統(tǒng)濕地是水域和陸域相交錯而成的特殊生態(tài)系統(tǒng)，具有多種功能，是自然界中最富有生物多樣，具有多種功能，是自然界中最富有生物多樣性的景觀和人類最重要的自然環(huán)境之一。性的景觀和人類最重要的自然環(huán)境之一。 n一、濕地退化的概念一、濕地退化的概念濕地退化主要是指由于自然環(huán)境的變濕地退化主要是指由于自然環(huán)境的變化或是人類對濕地自然資源過度地以及化或是人類對濕地自然資源過度地以及不合理地利用而造成的不合理地利用而造成的濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞、功能衰退、生物多樣性減少、構(gòu)破壞、功能衰退、生物多樣性減少、生物生產(chǎn)力下降以及濕地生產(chǎn)潛力衰退生物生產(chǎn)力下降以及濕地生產(chǎn)潛力衰退、濕地資源逐漸喪失等一

34、系列生態(tài)環(huán)境、濕地資源逐漸喪失等一系列生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。惡化的現(xiàn)象。 n二、濕地退化的機理二、濕地退化的機理u（一）氣候干旱化（一）氣候干旱化u（二）水利工程設(shè)施影響（二）水利工程設(shè)施影響u（三）土地資源的不合理開發(fā)（三）土地資源的不合理開發(fā)u（四）濕地退化的制度成因（四）濕地退化的制度成因市場失靈與濕地退化（效益外部性、公共物品市場失靈與濕地退化（效益外部性、公共物品 性、產(chǎn)權(quán)的不完整性等）性、產(chǎn)權(quán)的不完整性等）政府失靈與濕地退化（政策失誤、濕地管理體制政府失靈與濕地退化（政策失誤、濕地管理體制不完善）不完善）n三、退化濕地的恢復(fù)三、退化濕地的恢復(fù)u（一）濕地恢復(fù)理論（一）濕地恢復(fù)理論次生

35、演替理論（生境條件）次生演替理論（生境條件）自我設(shè)計理論（微型干擾）自我設(shè)計理論（微型干擾）入侵理論入侵理論種子種子幼苗幼苗成年植株成年植株種子散布種子散布演替演替生長生長f(E)f(E)f(G)f(A),f(D),f(A),f(D),f(H),f(P)f(H),f(P)凋落凋落f(C),f(D),f(C),f(D),f(H),f(P)f(H),f(P)f(A),f(C),ff(A),f(C),f(D),f(H),f(P)(D),f(H),f(P)種子種子幼苗幼苗成年植株成年植株 播種播種演替演替生長生長f(E)f(E)f(G)f(G)f(A),f(D),f(A),f(D),f(H),f(P)

36、f(H),f(P)凋落凋落f(C),f(D),f(C),f(D),f(H),f(P)f(H),f(P)f(A),f(C),ff(A),f(C),f(D),f(H),f(P)(D),f(H),f(P)種植幼苗種植幼苗種子散布種子散布A A年齡年齡 C C競爭競爭 D D干擾干擾 E E環(huán)境條件環(huán)境條件 G G生長生長 H H啃食啃食 P P疾病疾病濕地恢復(fù)的自我設(shè)計理論和設(shè)計理論（引自任海、彭少麟，濕地恢復(fù)的自我設(shè)計理論和設(shè)計理論（引自任海、彭少麟，20002000）u（二）濕地恢復(fù)原則及目標(biāo)（二）濕地恢復(fù)原則及目標(biāo)濕地恢復(fù)的主要原則濕地恢復(fù)的主要原則可行性和可操作性原則可行性和可操作性原則環(huán)境

37、的可行性和技術(shù)的可操環(huán)境的可行性和技術(shù)的可操作性作性 稀缺性和優(yōu)先性原則稀缺性和優(yōu)先性原則瀕臨滅絕的動植物物種瀕臨滅絕的動植物物種 最小風(fēng)險和最大效益原則最小風(fēng)險和最大效益原則考慮區(qū)域經(jīng)濟承受能力，考慮區(qū)域經(jīng)濟承受能力，又考慮恢復(fù)的經(jīng)濟效益和收益周期又考慮恢復(fù)的經(jīng)濟效益和收益周期 。生物配置多樣性原則生物配置多樣性原則濕地恢復(fù)的目標(biāo)濕地恢復(fù)的目標(biāo)不同的地域條件，不同社會、經(jīng)濟、文化背景要不同的地域條件，不同社會、經(jīng)濟、文化背景要求下，濕地恢復(fù)的目標(biāo)也會不同，恢復(fù)到原始狀求下，濕地恢復(fù)的目標(biāo)也會不同，恢復(fù)到原始狀態(tài)或完全改變濕地的狀態(tài)。態(tài)或完全改變濕地的狀態(tài)。n三、退化濕地的恢復(fù)三、退化濕地的恢復(fù)u（三）濕地恢復(fù)的技術(shù)（三）濕地恢復(fù)的技術(shù)濕地恢復(fù)技術(shù)濕地恢復(fù)技術(shù)n三、退化濕地的恢復(fù)三、退化濕地的恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與設(shè)計及應(yīng)用范圍濕地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與設(shè)計及應(yīng)用范圍類型類型分類分類應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍技術(shù)措施技術(shù)措施用于廢水處理的用于廢水處理的濕地生態(tài)設(shè)計濕地生態(tài)設(shè)計表層流濕地設(shè)表層流濕地設(shè)計計滲漏濕地設(shè)計滲漏濕地設(shè)計城市、工業(yè)污城市、工業(yè)污水水物理、化學(xué)及生物處理物