生态修复必要性范文1
关键词：水土流失生态修复 自然和谐
Abstract: soil and water conservation and ecological restoration is to make full use of the forces of nature, play the ability to repair itself ecological system, speed up the restoration of vegetation, promote the effective way to control soil erosion, but also in the new period of soil and water conservation is the inevitable trend of development. Starting from the ecological crisis faced by our country, clarifies the necessity of ecological restoration in the ecological construction of soil and water conservation, and puts forward some suggestions for ecological restoration, hoping to researchers in this area and provide some reference.
Keywords: soil and water loss in ecological restoration of natural harmony
中图分类号：S157 文献标识码：A文章编号：
1 前言
生态环境退化是指由于人类对自然资源过度和不合理利用而造成的生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力下降以及土地生产潜力衰退、土地资源丧失等一系列生态环境恶化现象。近年来，我国庞大的人口数量使环境不堪重负，过度的开发利用带来了水土资源的流失及生态系统的退化，继而恶化了生态环境，导致自然灾害的不断发生，对人民群众的生产生活造成巨大损失。
在我国，每年的土壤流失量与土流失面积非常巨大，远远大于世界上平均水平，而且土壤流失量远高于土壤容许流失量。近年来，在全球水土流失继续向恶化方向发展的背景下，我国政府高度重视水土流失治理，现已取得了一定的成效，水土流失总体上在减轻，强度在下降，水土流失在一定程度上得到遏制。但是部分地区水土流失仍很严重，总的水土流失格局也没有改变，甚至部分地区由于经济发展等原因导致水土流失面积和强度进一步恶化，因此水土流失已经成为不得不积极采取措施来遏制的生态问题。
2 实施生态修复的合理性
从某种意义上来说生态修复是一个相对宏观的概念，它是在以人工措施辅助的条件下应用生态系统自我组织和自我调节能力来对被破坏的生态系统进行修复或者加速已被破坏生态系统的恢复的一种理念，辅以人工是为了加快生态系统恢复的步伐。科学研究表明，自然植被有着自身演替规律可以自己完成自身的更新并具有强烈再生能力，可以自己恢复。这就要求我们实施生态修复遵循自然生态本身所具备的自然规律，靠其循环再生能力恢复植被，从而来治理水土流失，使其朝着人与自然和谐相处的方向发展。
我国幅员辽阔，水土流失面积巨大，情况复杂，在当前社会经济状态下，水土流失问题已刻不容缓。研究表明完全依靠传统的水土保持措施很难有效控制水土流失，而且传统的水土保持措施存在很多弊端，已不能适应新时期生态环境建设的要求。近年来我国各地实行的封山育林、建立自然保护区、水土保持示范区等措施，已经验证了生态修复在增加地表覆盖、控制水土流失方面起到了的良好效果。有专家研究表明生态修复能够提高土壤肥力和水保工程效益，如通过自我修复形成的林分单位面积活立木蓄积量比同龄人工林林分平均增加5立方米，质量也远远胜于人工林，而且森林土壤肥力及土壤涵养水分养分的能力会大大提高。因此在水土保持措施采取生态修复，可用较少的投入得到较大的成绩，在较短的时间内恢复植被，较好的减少或控制水土流失。
3 实施生态修复的具体应用措施
3．1加强生态修复宣传，提高群众的生态意识
长期以来，我国广大人民群众对人与自然和谐相处的理念缺乏足够理解与认识，所以我们要加强宣传教育，让群众逐渐了解生态修复这种措施，接受生态修复的观念，使群众在水土保持生态修复上不断提高认识，认识到生态修复是一项让土地休养生息的好办法，是实现持续发展的正确选择，逐步提高农民投资的积极性，为做好新时期水土保持生态修复工作而努力。
3.2加大生态修复技术的研究与创新的力度
生态修复应在技术上科学、经济上可行，这就需加强生态修复技术的研究，不断的创新生态修复的技术方法，丰富生态修复的理论，提高生态修复的科技含量。要开展多方面关于生态修复专题的研究，通过研究不同地区水土流失类型及导致生态环境退化的原因来总结水土流失的具体情况，然后创建属于我国生态修复工程的具体可行的科学体系，从各方面研究的结果丰富我国生态系统恢复的理论基础。
3.3生态修复需因地制宜，同时制定人工辅助
生态自我修复主要是依靠大自然自身的力量来实现的。实施生态修复必须具备一定的自然基础条件，但并非所有的地区都适宜一样的方法，不同水土流失地区生态修复的潜力、时间不同，大多数植物生长的状况也不一样，因此必须因地制宜。当然，实施生态修复仅仅靠自然基础并不够，因为单单依靠自然的力量是难以恢复植被原有原生态面貌的，还必须依靠制定各种人工措施，以提高生态修复的效果。因此在生态修复过程中，我们除了要因地制宜的进行生态修复，还要正确对待生态自我修复与人工治理的关系，既要让生态环境在良好的环境自己主动的恢复，又要添加必要的人工辅助，两者合二为一，以达到最好的效果。
3．4调整农业产业结构
生态自我修复是林业生产和农业生产的两场革命，修复中我们首先要从思想出发改变人民群众长期以来广种薄收、粗放经营的传统习惯，向精耕细作、集约经营方向转变，实施各方面的综合治理。在发展生态修复时，我们要调整农业生产结构，调整农业结构还是要以解决群众当前的经济收益问题为重点，保证群众基本收入和稳定的生活条件，无论如何调整都不能减少农民的收入，不能为此降低农民的生活水平。因此我们要实施具体的措施发展农业和林业时，比如在发展林业时，如果我们需要封山，就需要在山脚下，比较低的地方来发展农业，种一些有经济效益的果树，合理调节农业生产结构。
生态修复必要性范文2
关键词：生态 水利工程 设计原则
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（gis）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
参考文献：
［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［j］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［j］.水利学报，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［j］.水利学报，2003，（11）：1~7.
［4］mitsch w.j.，jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration［m］.published by john wiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［j］.中国水利，2003，（11a）：45~47.
［6］o’neill r.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，et al.a hierarchical con－cept of ecosystems［m］.princeton university press，princeton，nj.1986：153.
［7］gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.
生态修复必要性范文3
关键词：生态 水利工程 设计原则
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（gis）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应
用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
参考文献：
［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［j］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.
>［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［j］.水利学报，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［j］.水利学报，2003，（11）：1~7.
［4］mitsch w.j.，jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration［m］.published by john wiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［j］.中国水利，2003，（11a）：45~47.
［6］o’neill r.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，et al.a hierarchical con－cept of ecosystems［m］.princeton university press，princeton，nj.1986：153.
［7］gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.
［8］董哲仁.河流生态恢复的目标［j］.中国水利，2004，（10）：1~5.
生态修复必要性范文4
关键词：生态 水利工程 设计原则
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应
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用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
.景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相
互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约~a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
.反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
生态修复必要性范文5
恢复生态学的基本原理包括限制因子原理、生态系统的结构理论、生态适宜性原理、生态位理论、群落演替理论、生物多样性原理和斑块－廊道－基底理论等（任海等，2001），它们对园林设计及施工具有指导作用。限制因子原理要求在设计中需要找出生态系统恢复的关键因子；生态系统的结构理论要求设计的物种结构能充分利用时空资源，并具备自我维持能力或降低人工维护频度；生态适宜性原理表明多使用乡土植物，并在充分了解植物生态学特性的前提下做种植设计；生态位理论指导植物的搭配，合理安排其在生态系统中的位置与尺度；群落演替理论表明园林绿化可缩短生态恢复时间，但对极端退化的生态系统恢复时，演替理论不适用，只具有指导意义；生物多样性原理要求适当增大物种多样性可使恢复的生态系统稳定性更高；斑块－廊道－基底理论指导景观层次的规划，考虑在生境破碎化的场地中，合理利用空间。
生态修复与风景园林
城市生态系统是个规模大、关系复杂的动态生态系统，它既有自然的组成要素，又有高度人工化的组成要素。城市绿地在改善环境质量、维护城市生态平衡、保持水土、美化景观等方面起着十分重要的作用，乔灌木藤草植物合理地配置在一个群落中，形成复合层次和优美季相景观，具有不同生态特性的植物各得其所，构成一个稳定的群落。由于城市建设造成的人工弃土、土地，改变了地表径流，导致水土流失加剧，大量泥沙及生活垃圾淤积河道，阻塞排水管道，使水土资源遭到破坏。因此，生态修复集成技术可以在方案设计时重点考虑并在园林工程中实施，最终使得城市生态系统向良性方向发展。
园林种植设计在特定的城市生态环境条件下，应将保持水土、抗污吸尘、耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理、根系发达等作为植物选择的标准。植物的合理配置不但可增加城市建筑艺术效果，丰富城市景观，更能减轻暴雨冲蚀和水土流失，从而改善城市人居环境。在城市园林绿化中，应充分考虑植物的生态位特征，利用不同植物在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物，避免种间直接竞争，形成结构合理、种群稳定的复层群结构，以利种间互相补充，既充分利用水土资源，又能形成优美的景观。
园林工程与生态修复在土方工程、给排水工程、水景工程、园路工程中应结合种植工程，利用园林植物的防护作用实现生态修复。园林排水：园林绿地的排水，一般主要靠地面及明渠排水，结合道路、地形可做成浅沟式排水渠，沟内生长植物，起到减缓径流速度及防止水流冲刷的作用。解决由地表冲蚀措施有：①从竖向设计角度考虑。种植采用铺地植物护坡；②使用工程措施。设置谷坊和挡水石，并与植物搭配消减冲刷力（孟兆祯，2003）。水景护坡：园林中开辟水面要求有稳定的湖岸，在水体边缘必须建造驳岸和护坡，其中植物护坡措施包括防护林、植草和生物－工程综合措施，通常采用深根性和浅根性树种结合的乔灌木混交林。坡面植草可提高坡面抗蚀能力，减小径流速度，增加入渗，防止面蚀和细沟侵蚀，也有助于防止块体运动。生物－工程综合措施，即在工程措施间隙或表面种植植被，以增强其强度，如混凝土构件间隙空格种草，与土工材料配合植草及绿色混凝土模块等。园路铺装：园路按路面材料不同分为：整体路面、块料路面、碎料路面、简易路面等。园路的设计在满足造园艺术要求的前提下尽量利用原地形，以保证路基的稳定，减少土方量及水土流失量；路面应有3％～8％的纵坡和1．5％～3％的横坡。采用生态铺装路面可提高水土流失防治效果，常见种类有透水沥青、透水水泥混凝土、生态透水砖和其他特殊透水材料。新建的居住区中，使用最多的铺装材料是石材，占使用频率的44％，砾石及砖的比例分别占使用频率的18％、20％（黄玲，2009）。
园林生态修复发展趋势
生态修复必要性范文6
关键词： 水土保持 生态修复 特点 原则
中图分类号：C35文献标识码： A
前言
我国水土流失面广量大, 根据全国第二次土壤侵蚀遥感调查, 现有水土流失面积356万km2, 占国土面积的37%。水土流失引发了一系列生态和环境问题, 已经成为我国的头号环境问题, 因此水土保持生态建设是我国必须长期坚持的基本国策,也是一项艰巨的任务。当前的突出问题是治理速度慢, 目前全国累计治理水土流失面积不到90万km2, 仅占水土流失总面积的1 /4, 尚有200多万km2 需要治理。20 世纪末我国将生态恢复的理论引入到水土保持生态建设之中, 依靠自然的力量, 进行了大面积植被恢复的尝试, 取得了良好的效果。水土保持生态修复作为新时期治理水土流失的新理念, 已经成为加快水土流失治理速度的有效手段。
一、生态修复与水土保持生态修复特点
1、生态修复定义
生态修复已广泛应用到环境、水利、林业、农业等诸多领域, 统一生态修复概念的界定是十分必要的, 这须遵循以下原则:
（1）应统一“生态” 的内涵。生态可以说是生态系统的简称, 是指人类种群周围空间中直接或间接影响人类生存、生活和发展的各种自然因素的总体, 亦称自然环境系统, 包括阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、地壳的稳定性等无机组分和动物、植物、微生物等有机组分。
（2）应与国际上相应概念的内涵保持相似性。为了加强与发达国家的科技合作与交流, 我国所界定的生态修复的内涵应与国际接轨。
（3）应具有通用性。所界定的概念应适用于环境、水利、林业、农业等不同领域, 不应因研究领域不同而产生歧义。基于以上原则, 可以把生态修复概念界定为: 在特定的区域、流域内, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或依靠生态系统本身的自组织和自调控能力与人工调控能力的复合作用, 使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。
2、水土保持生态修复特点
水土保持生态修复一词是2000 年以后在我国出现的, 并且逐渐被人们广泛认识。该名词是独具中国特色的概念, 国外并没有这样的提法。水土保持生态修复一词的出现标志着中国治理水土流失的理念有了重大突破。水土保持生态修复是具有普遍意义的生态修复的一种类型, 但也具有其独特的特征, 即水土保持生态修复概念的界定应符合中国的土壤侵蚀面积广、强度大, 经济落后, 人口众多等国情。据此, 对水土保持生态修复作如下界定:
水土保持生态修复有广义和狭义之分。广义水土保持生态修复是指, 在特定的土壤侵蚀地区, 通过解除生态系统所承受的超负荷压力, 根据生态学原理, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或依靠生态系统本身的自组织和自调控能力与人工调控能力的复合作用, 使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态; 狭义水土保持生态修复是指, 在特定的土壤侵蚀地区, 通过解除生态系统所承受的超负荷压力, 根据生态学原理, 依靠生态系统本身的自组织和自调控能力的单独作用, 或辅以人工调控能力的作用, 使部分受损的生态系统恢复到相对健康的状态。广义水土保持生态修复和狭义水土保持生态修复的区别在于前者不强调恢复作用力的主次, 并且恢复的生态系统既可以是部分受损的, 也可以是完全受损的; 而后者则强调必须以生态系统本身的自组织和自调控能力为主, 以人工调控能力为辅, 恢复的生态系统只能是部分受损的。目前, 通常所说的水土保持生态修复指的是狭义的概念。
二、水土保持生态修复的原则
1、以生态学为主导的原则
恢复生态学的理论和原理是水土保持生态修复的基础依据, 水土保持生态修复必须以生态学作为主导, 遵循生态学的规律和原则。生物与生态因子间的相互关系, 生态系统的组成以及结构, 生态系统的演替规律,物种的共生、互惠、竞争、对抗关系等, 都必须在充分理解和掌握的基础上去正确和全面应用, 即依靠自然之力恢复自然。
2、流域整体修复的原则
由于水土保持生态修复是在小流域综合治理中融入生态恢复的理论和技术, 通过提高生态系统的自我恢复能力来加快水土流失治理步伐, 因此在小流域治理中的生态修复, 就要以流域为单元, 整体设计和考虑水土保持生态修复的布局。同时, 流域作为一个独立的生态单元和系统, 它的上下游有着非常密切的联系, 只有以流域为单元进行规划设计, 才能使生态修复取得更好的效果。
3、因地制宜原则
我国幅员辽阔, 自然条件千差万别, 降雨量、水土流失强度、林草覆盖率、人口以及社会经济条件等都有相当大的不同, 生态修复的适宜程度和适宜方法也自然不同, 不能将某一地方的成功实例, 机械、教条地应用在另一个地方。应该根据当地的自然条件和具体情况, 认真分析和研究植被恢复的特点, 选择适应当地自然条件的生态修复技术和方法。
4、生态修复措施和工程措施相结合的原则
水土保持生态修复不是一项万能的措施, 不能完全替代传统、成功的水土保持措施, 比如坡改梯工程、坡面水系工程、经果林建设工程等等, 成熟的水土保持工程技术在水土流失治理中仍然具有十分重要的作用。水土保持生态修复是水土流失治理的新技术、新手段, 是对传统治理方式的补充和完善, 在规划和设计生态修复规划时, 应该坚持生态修复措施和工程措施相结合的原则,采取生态修复手段和工程手段相结合的方式, 以达到最快、最佳的治理效果。
5、生态修复措施和非工程措施相结合的原则
水土保持生态修复措施需要相应的政策保障和公众的支持。封禁措施、退耕还林、生态移民和产业结构调整等措施的实施, 一方面需要当地公众的积极支持和参与, 这就要求加强对公众的宣传和教育, 以此来保障修复措施的落实; 另一方面, 采取这些措施也需要一系列政策和机制来保证, 比如封的居民生活如何保证、产业结构调整如何进行、生态移民的权益如何保障、退耕还林的农民土地如何补偿等, 均应依靠相应的非工程措施的配合, 可以说这些措施应该被认为是生态修复的一部分。
6、经济可行性原则
尽管水土保持生态修复具有费省效宏的优点, 但在规划和设计中仍然要坚持经济可行性原则。既要考虑修复措施的投入符合当前的经济发展水平, 使资金的投入有可靠的保证, 又要分析封禁、退耕还林等水土保持生态修复手段对当地经济发展的影响, 在条件允许的地区可以实行严格的封禁, 在条件不允许的地区可以从经济可行的原则出发,采取保护和利用相结合的方式, 做到发展和保护的双赢。
结束语
总之，随着自然环境与人类发展矛盾的日益突出，我们必须掌握自然规律，一方面要本着可持续发展的原则，着眼于长远利益，最大程度地协调矛盾，另一方面要加强对环境问题的整治，还我们一个干净的地球，不能任期恶化。水土保持工作是我国解决水土流失问题的最重要的举措，我们必须长期地坚持落实。
参考文献
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[2] 赵广琦,崔心红,张群,朱义.河岸带植被重建的生态修复技术及应用[J]. 水土保持研究. 2010(01)
