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關鍵詞 生態(tài)功能;區(qū)劃;永定河
中圖分類號 X171 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023
生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指生態(tài)系統(tǒng)及其生態(tài)過程所形成的及所維持的人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境條件與效用[1]。生態(tài)修復強調(diào)生態(tài)恢復過程中人類的主動性,一般是對原有的受損生態(tài)系統(tǒng)進行改進和修補 ,以提高和恢復生態(tài)系統(tǒng)的部分結構與功能,其關鍵是恢復生態(tài)系統(tǒng)的功能,并使系統(tǒng)能夠 自我維持[2,3]。生態(tài)功能區(qū)劃是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)特征、受脅迫過程與效應、生態(tài)服務功能重要性及生態(tài)環(huán)境敏感性等分異規(guī)律而進行的地理空間分區(qū)[4]。生態(tài)功能區(qū)劃能夠為維護區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務功能,進行區(qū)域生態(tài)修復與環(huán)境管理提供地理空間上的框架[5],目前已成為領域內(nèi)的研究熱點。我國于2002年了《生態(tài)功能區(qū)劃暫行規(guī)程》[6],為相關工作提供了原則上的技術指導,在學術界,亦有諸多學者開展了相關研究。大部分是以行政區(qū)劃地域為研究對象,主要包括省域生態(tài)功能區(qū)劃[4]、城市生態(tài)功能區(qū)劃[8-9]、縣域生態(tài)功能區(qū)劃[9],還有部分學者對地域內(nèi)具體自然要素生態(tài)功能分區(qū)進行了探索,如湖泊生態(tài)功能區(qū)劃[10]、生態(tài)河岸帶功能分區(qū)[11]、水生態(tài)功能分區(qū)[12]等。20世紀80年代以來,永定河由于水資源緊缺,生態(tài)系統(tǒng)退化嚴重,生態(tài)服務功能急劇衰退。 隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,首都北京對永定河生態(tài)服務功能提出了新的需求,永定河生態(tài)修 復已經(jīng)提上了議事日程。河流生態(tài)修復是一項功在當代,利在千秋的事業(yè),即將大規(guī)模展開 的永定河生態(tài)修復將成為我國生態(tài)修復建設的標桿性工程。本研究根據(jù)生態(tài)功能區(qū)劃的原理,結合永定河的自然環(huán)境特征,利用GIS和RS技術進行永定 河生態(tài)問題和生態(tài)服務功能重要性分析,在此基礎上進行以調(diào)控河道生態(tài)修復為目標的生態(tài) 功能區(qū)劃,以期為永定河生態(tài)修復提供科學依據(jù),亦對生態(tài)功能區(qū)劃技術與方法的應用領域 進行探索。
1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源
1.1 研究區(qū)概況
永定河北京段(幽州―梁各莊)位于北京西部,流經(jīng)門頭溝、石景山、豐臺、大興和房 山五個區(qū),主河道長約170 km,流域面積為3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440萬人,GDP為1 150億元,地方財政收入103億元, 占全市的5%。本文生態(tài)區(qū)劃范圍為永定河北京段河道兩邊500 m區(qū)域,但考慮到河道功能分區(qū)不能脫離河道對應流域范圍生態(tài)現(xiàn)狀、生態(tài)功能特征及社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,因此本文分析相關內(nèi)容多以流域為對象。
1.2 數(shù)據(jù)來源
本研究使用的數(shù)據(jù)主要包括土地利用/覆被變化數(shù)據(jù)、自然資源數(shù)據(jù)、環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)等。土地利用/覆被數(shù)據(jù)以2009年SPOT數(shù)字遙感影像作為數(shù)據(jù)源,解譯生成coverage類型數(shù)據(jù),第一大類分為6種類型,其下又分為25個二級類。 自然和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來自研究區(qū)相關的統(tǒng)計年鑒、水資源公報、環(huán)境質(zhì)量報告書等。
2 生態(tài)區(qū)劃目標、方法與原則
2.1 區(qū)劃目標
永定河河道修復生態(tài)功能區(qū)劃是以指導河流生態(tài)修復為總體目標,具體的目標包括 :明確流域生態(tài)系統(tǒng)類型的結構以及空間分布;明確河段主要生態(tài)環(huán)境問題及空間分異;確 定生態(tài)環(huán)境敏感性與生態(tài)功能重要性分布;提供河道生態(tài)功能區(qū)劃,明確各河段生態(tài)修復的 方向與調(diào)控指標。
2.2 區(qū)劃原則
在生態(tài)功能區(qū)劃中,將遵循以下原則:全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧原則;突出生態(tài)功能體系的整體協(xié)調(diào)原則;區(qū)域共扼性原則;防洪與生態(tài)景觀優(yōu)美、農(nóng)作物經(jīng)濟利益的協(xié)調(diào)原則;可持續(xù)發(fā)展與前瞻性原則。
彭?濤等:永定河河道修復生態(tài)功能區(qū)劃研究
中國人口•資源與環(huán)境 2010年 第9期2.3 區(qū)劃方法與技術路線
研究方法主要是在區(qū)域生態(tài)環(huán)境調(diào)查與搜集流域相關資料的基礎上,利用RS與GIS技術,首先進行生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀評價,明確區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的空間分布;其次進行生態(tài)問題分析與生態(tài)功能重要性評價,分析主要生態(tài)環(huán)境問題的現(xiàn)狀和趨勢,確定生態(tài)敏感區(qū)域及生態(tài)功能重要性的空間差異;最后根據(jù)生態(tài)環(huán)境特征的相似性與差異性及相關發(fā)展規(guī)劃對河道進行分區(qū),提出不同河段生態(tài)修復調(diào)控指標。具體技術路線見圖1。 圖1 河道生態(tài)功能區(qū)劃技術路線圖
Fig.1 Technical route for river ecological
function regionalization
3 永定河河道生態(tài)功能區(qū)劃
3.1 自然資源特征分析
3.1.1 地形地貌
永定河北京段地勢北高南低,最高海拔約2 263 m,最低為17 m,總體縱坡為1.64‰。三家店以上段干流稱山峽段(上游),河道長92 km,河道平均縱坡3.1‰,地貌類型多為山地侵蝕構造地貌,以中山、低山丘陵和河谷臺地為主。三家店至盧溝橋稱盧三段(中游),河道長約17 km,此段河道已脫離山區(qū)而進入低山區(qū)及平原,河床淤高,河道縱坡為2.65‰,形成具有河床、灘地、階地等。盧溝橋至市界梁各莊段稱盧梁段(下游),河道長度為61 km,河道逐漸變寬,河道縱坡為1‰-0.38‰,為河流沖積扇,沙荒河漫灘地與風蝕沙地較多。
3.1.2 土壤
永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地帶,土壤為山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地帶,土壤為地帶性土類褐色土;其中,在中山陽坡發(fā)育著粗骨性棕壤,低山陽坡發(fā) 育著粗骨性褐土,而陰坡發(fā)育著典型棕壤與淋溶褐土;中游流經(jīng)城區(qū),多為火山巖及碳酸巖 的褐黃色的亞粘土;下游主要成土母質(zhì)有沖積洪積物、沖積物和沖積風積物,以潮土為主。
3.1.3 水資源
永定河近十年來年平均入京水量約為4.07億m3,而可供水資源量僅僅只有0.53億m3/年 。上游河道水量與降雨緊密相連,一般年份含砂量都在4%左右,流量為3-5 m3/s。中下游常年 斷流,區(qū)域地下水類型主要為孔隙潛水,補給來源主要是地下徑流及大氣降水。每年仍有污水入河,包括工業(yè)污水和生活污水,地表水體基本達到了富營養(yǎng)化水平,有水河段總體處于地表水二 級標準,為輕度污染。
3.1.4 氣候
研究區(qū)位于歐亞大陸東部中緯度地帶,處在東部濕潤區(qū)和西部干旱區(qū)之間,大陸性氣候明顯。整個流域平均年降雨量約為556-560 mm,年際變化大,少雨年僅200-300 mm,而 豐雨年則達1 300多mm,區(qū)域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小時,年平均無霜期200天左右。氣溫日變化及年內(nèi)變化都很大,上游 門頭溝多年平均氣溫為11.7 ℃,1月份為零下4.3 ℃,七月份達到25.8 ℃。多年平均相對濕度57%,官廳山峽區(qū)間年蒸發(fā)量在1 800 m m左右,門頭溝站為1 890 mm。
3.1.5 生物多樣性
上游山區(qū)植被以森林及其次生灌叢群落為主,低山地帶氣候溫和,由于森林遭破壞,植被以落葉灌叢為主。下游幾乎已經(jīng)干涸多年無水,河道幾乎是雜草叢生的荒地和幾乎寸草不生的荒石灘。河川谷地以農(nóng)作物和蔬菜等作物為主。流域水生植被主要為沉水植物、浮水植物、挺水植物、濕生草本植物等。流域內(nèi)野生動物有獾、野兔、布谷鳥等幾十種。相關保護區(qū)共有國家保護野生動物5目8科11種。
3.2 生態(tài)問題分析
3.2.1 山峽段水源涵養(yǎng)能力下降,水土流失敏感性較高
三家店以上流域面積1 291 km2,多為石質(zhì)山區(qū),地形破碎,陡、急、險坡面積比例高,是山洪易發(fā)區(qū),以暴雨徑流造成的水力侵蝕的水土流失類型為主。中游在清水河流域和下馬嶺溝流域存在水土流失區(qū)。根據(jù)2000年全國第二次土壤侵蝕遙感調(diào)查結果為759.03 km2,其中,輕度土壤侵蝕610.16 km2,中度土壤侵蝕148.87 km2,土壤侵蝕模數(shù)2 000 t/km2•a,年平均侵蝕量291萬 t。近年來,山地綠化工程、人工河道綠化工程的逐步實施,使得區(qū)域 的林地、草地覆蓋率增加,大大降低了水土流失程度,但從地勢、地貌、土壤等自然條件本 底看,區(qū)域水土流失敏感性較高。
3.2.2 可供水量下降,水質(zhì)污染
永定河近年來入京水量不斷減少,且水質(zhì)污染仍在繼續(xù)。上游工業(yè)污染源占主要比例,生活污染源所占比例相對較低。據(jù)2008年北京市水資源公報,永定河三家店以上干流河道水質(zhì)標準為Ⅱ類,污染屬有機污染型,污染最重的項目有COD、BOD和總氮。上中游沿河地區(qū)及企業(yè)缺少市政排水及污水處理設施,絕大部分工業(yè)廢水及生活污水通過地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量約為1 500萬t。三家店以下河段已多年斷水,沿岸首鋼、京能電廠、高井電廠等企業(yè)大量開采地下水,導致河道及沿岸地區(qū)地下水位下降,嚴重缺水。
3.2.3 下游河道環(huán)境差,風沙嚴重
永定河三家店以下常年斷流,使得下游河道干涸,砂石盜采使植被受到破壞,河床,大面積河灘地已嚴重沙化,成為北京沙塵源地。未被綠化的空白地段,生物多樣性較差,每遇 大風便塵土飛揚,直接殃及沿岸、城區(qū)及下風向更遠的地區(qū)生態(tài)環(huán)境。
3.2.4 防洪標準未達標準,危及防洪安全
歷經(jīng)多年整治,永定河流域已初步形成防洪體系,但仍存在堤防防灌標準不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影響行洪安全的因素。目前,除盧三段左堤外,永定河現(xiàn)狀防洪標準只接 近100年一遇,未達到《北京城市總體規(guī)劃》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水標準設防”。上游山峽區(qū)間沒有控制性工程。盧三段石電灰管橋處行洪斷面狹窄,形成卡口;廣寧路漫水橋、京原路漫水橋行洪標準不足10年一遇。下游地區(qū)河道內(nèi)種植農(nóng)作物現(xiàn)象普遍,阻礙行洪。
3.2.5 植被結構簡單,生物多樣性下降
永定河水質(zhì)污染導致上中游濕地富營養(yǎng)化顯著,水生生物大量死亡,使得對生存環(huán)境敏感的生物群落或物種遷出濕地。永定河三家店攔河閘以下斷流,農(nóng)作物種植業(yè)的發(fā)展迅速,河道景觀不斷變化,生態(tài)格局極不穩(wěn)定,影響生物棲息。過度的資源利用和環(huán)境開發(fā)建設造成生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量下降,物種多樣性降低,并影響了該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)和恢復能力,致使 流域內(nèi)水、陸生的魚、鳥等野生動物變得稀少,生物多樣性下降嚴重。
3.3 生態(tài)功能重要性評價
生態(tài)服務功能重要性評價是針對典型生態(tài)系統(tǒng),評價生態(tài)服務功能的綜合特征。根據(jù)永定河實際情況,本研究主要針對生物多樣性保護、水源涵養(yǎng)、土壤保持、凈化環(huán)境、娛樂休閑等5方面生態(tài)服務功能進行重要性評價。首先,根據(jù)生態(tài)功能價值評估相關的研究成果[13-14] ,評估永定河當前生態(tài)現(xiàn)狀下的生態(tài)功能及分項功能的空間差異;在此基礎上,結合《北 京市永定河綜合規(guī)劃報告》、《北京市永定河生態(tài)環(huán)境建設規(guī)劃報告》及相關區(qū)縣對永定河 相應區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,綜合確定永定河流域不同河段對應區(qū)域的生態(tài)功能重要性差 異與河段對應的生態(tài)功能定位。
3.3.1 水源涵養(yǎng)
生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務功能重要性在于整個區(qū)域?qū)υu價地區(qū)水資源的依賴程度以及洪水調(diào)蓄 作用大小。生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)與水文調(diào)蓄能力主要受植被類型及其結構、地表層覆蓋狀況以及土壤理化性質(zhì)等因素的影響。森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)徑流的功能,具體包括蓄水作用、調(diào)節(jié)徑流、減緩洪水、影響徑流泥沙等。在國家林業(yè)局和財政部聯(lián)合下發(fā)的《國家級公益林區(qū)劃界定辦法》(2009)中對永定河的源頭和江河兩岸的森林被劃分為國家重點生態(tài)公益林。永定河北京段水源涵養(yǎng)最重要地區(qū)主要分布在三家店以上的區(qū)域,區(qū)內(nèi)森林覆蓋率較高,生態(tài)系統(tǒng)保護較好,對于調(diào)控永定河水量、延緩洪峰具有極其重要作用;另外,永定河門頭溝段濕地自然保護區(qū)的濕地資源十分豐富,對調(diào)節(jié)徑流、涵養(yǎng)水源具有重要作用。
3.3.2 土壤保持
土壤形成與保護功能是在分析現(xiàn)有土地利用/覆被水土保持功能現(xiàn)狀的基礎上,考慮對于北京市風沙防治的作用,確定不同區(qū)域的功能差異。研究區(qū)土壤保持功能最為重要區(qū)域為三家店以上峽谷區(qū)河段,上游峽谷區(qū)坡度較高,降雨極易引起山體滑坡與表層土壤的流失。近期通過河段周圍的大面積綠化工程的實施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大為 降低。土壤保持功能另一重要區(qū)域是下游南五環(huán)以外河段,此段常年斷流,已經(jīng)成為影響北 京市內(nèi)風沙的重要源頭。當前農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)以及部分規(guī)劃的人工綠地工程,將對于防風固沙 起到重要作用,從而促進該河段的土壤形成與保護。
3.3.3 凈化環(huán)境
生態(tài)系統(tǒng)的凈化環(huán)境功能主要是指生態(tài)系統(tǒng)的固碳釋氧、吸收有害氣體的功能。森林、草地、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)通過綠色植物的光合作用,能夠固碳釋氧,中國北方森林的CO2吸收率為13.6 t/hm2[15],吸收有害氣體主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。區(qū)域凈化環(huán)境功能第一關鍵區(qū)域是上游峽谷區(qū),這一區(qū)域存在大面積林地,其固碳釋氧、吸收有害氣體能力極強;第二關鍵區(qū)域是中游城市景觀段,包括河道兩側的防護林區(qū)域及規(guī)劃城市景觀濕地,其對于吸收SO2等有害氣體,減噪作用巨大;另外,下游部分地區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對北京市的具有生態(tài)屏障作用,農(nóng)田作物具有很強的光合作用,固碳釋氧能力較強。
3.3.4 生物多樣性
生物多樣性重要性評價主要是評價區(qū)域內(nèi)各地區(qū)對生物多樣性保護的重要性。本研究遵循優(yōu)先保護生態(tài)系統(tǒng)及野生動物物種分布與生態(tài)系統(tǒng)相關性原則,對該區(qū)生物多樣性保護重要性進行定性評價。永定河北京段的生物多樣性十分豐富而且獨特,考慮到不同區(qū)域內(nèi)動植物,特別是珍稀瀕危 動植物種的分 布、保護級別、特有性、干擾程度不同,以及人力物力有限,區(qū)域社會發(fā)展需求等,劃分出 優(yōu)先保護地區(qū)。根據(jù)《永定河綠色生態(tài)走廊建設規(guī)劃》,從2009年起,北京段上游的山峽段,將建設景觀面積為180 hm2的6處濕地;城市段,將形成由溪流連通的湖泊和濕地,6處湖泊面積達到680 hm2濕地。區(qū)域生物多樣性保護最為重要的區(qū)域是上游峽谷區(qū),主要包 括目前已經(jīng)存在的森林生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)以及規(guī)劃中的濕地生態(tài)系統(tǒng)。
3.3.5 娛樂休閑
生態(tài)系統(tǒng)為水生生物和陸地生物提供了不同的生境,同時也為人類提供了重要的休閑娛樂服務和美學文化功能。根據(jù)實地調(diào)查與相關景觀規(guī)劃,永定河北京段休閑娛樂功能最重要區(qū)域為上游峽谷區(qū)、其次是中游河道兩岸與下游個別點狀分布的景點、娛樂區(qū)域。三家店以上基本常年有水,使得該區(qū)域的休閑娛樂功能最為突出,如珍珠湖旅游風景區(qū)、妙 峰山以及落坡嶺河道兩岸等地區(qū);中游城市段規(guī)劃的人工景觀公園是周邊市民工作之余娛樂 、散步的第一選擇,娛樂休閑功能突出;下游大興段個別景觀區(qū),是人們休閑娛樂常去之處,如黃村公園、半壁店森林公園等。另外,各縣區(qū)規(guī)劃發(fā)展的多個景點區(qū),也可以提供休閑 娛樂的重要功能,如首鋼濱水公園、宛平湖、曉月湖等。
4 永定河河道修復生態(tài)功能區(qū)劃
在充分認識永定河流域生態(tài)系統(tǒng)結構、功能及其形成演變規(guī)律的基礎上,以可持續(xù)發(fā)展理念與生態(tài)系統(tǒng)服務功能理論為指導,以實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)修復分區(qū)控制為目標,通過對流域區(qū)域社會、經(jīng)濟及自然復合生態(tài)系統(tǒng)的特點進行綜合調(diào)研分析,結合永定河防洪功能的基本定位,考慮永定河(北京段)區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展狀況及其發(fā)展規(guī)劃,確定河流修復生態(tài)功能分區(qū),共5段,并提出修復方向與調(diào)控指標。
4.1官廳山峽-自然段(幽州-落坡嶺)
官廳山峽-自然段(幽州-落坡嶺),主河道長約65 km。山峽-自然段為天然河道,對應 流域范圍內(nèi)土地覆被以林地為主,夾有零星未利用地,在整個永定河生態(tài)系統(tǒng)中具有最為重要的水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護功能;官廳水庫是北京市水源地之一,擔負著向北京供水的重任,河道承擔保護引水水質(zhì)的任務。
根據(jù)最新《北京城市總體規(guī)劃(2004年-2020年)》,在功能分區(qū)中,本河段主導功能為“生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)”,需要進行重點治理、恢復和保護,開展山區(qū)水土保持、改善河道水質(zhì)、綠化及配水工程等,通過草、灌木、樹木合理搭配種植與修剪,減緩土壤侵蝕,減少含氮磷等污染物的暴雨徑流入庫區(qū),控制面源污染,起到穩(wěn)定水體生態(tài)系統(tǒng),緩沖陸地污染物對水體的沖擊作用。
在充分保護自然生態(tài)系統(tǒng)的同時重點發(fā)展旅游、探險、度假、休閑、會議、運動為主的產(chǎn)業(yè),推動原生態(tài)景觀的保護與旅游業(yè)的生態(tài)化改造,可適度開發(fā)珍珠湖、落坡嶺等旅游風景區(qū)。修復工程可進一步劃定河岸水土保持緩沖區(qū)、中上游生態(tài)治理功能區(qū)、自然保護區(qū)、生態(tài)旅游區(qū)、水生植物觀賞區(qū)等。
總之,此段河道周邊自然生態(tài)系統(tǒng)保護較為完整,在未來應以限制開發(fā)、充分保護為主,努 力維護和增強其水源涵養(yǎng)、風沙防護、水土保持等方面的生態(tài)功能。河道生態(tài)修復指標應以水量、水質(zhì)、生物多樣性、濕地面積等指標為主。
4.2 官廳山峽-近自然段(落坡嶺-三家店)
官廳山峽-近自然段(落坡嶺-三家店),主河道長約27 km。此段屬官廳山峽的延伸部分,地勢較第一段稍低。對應流域范圍內(nèi)土地覆被中林地比例降低,有較大面積的未利用土地及一定比例的建設用地。未來對該流域的發(fā)展主要應加強綠化建設和生態(tài)恢復,以生態(tài)維護、水 源保護、適度旅游和生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)為主。嚴格控制乃至關停破壞生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè),綜合采取流域生態(tài)環(huán)境建設、河道防滲與滲濾系統(tǒng)等多種措施,展開水體修復工程建設。尤其是周邊濕地的保護,包括三家店核心區(qū)濕地、落坡嶺核心區(qū)濕地等,亦要加強防洪設施建設,提高地區(qū)的防洪標準。
從歷史變化來看,人類活動進入該區(qū)域的程度正逐步加大,此段為自然保護與人類活動的過度區(qū),對應區(qū)域生態(tài)服務功能以水土保持為主,在未來應以控制開發(fā)、合理保護為主。生態(tài)修復指標以水土保持、水質(zhì)類指標、濕地面積為宜。
4.3 城市景觀段(三家店-盧溝橋)
城市景觀段(三家店至盧溝橋),主河道長約17.4 km。此段河道毗鄰市區(qū),對應流域范圍內(nèi)以建設用地為主,受人類活動影響顯著。由于此段開始,永定河開始常年斷流,幾乎沒有水生生態(tài)系統(tǒng)存在,生態(tài)系統(tǒng)以陸地生態(tài)系統(tǒng)為主。植被系統(tǒng)受到嚴重破壞,覆蓋率不高。
河道上半段位于城區(qū)中心,防洪設施水平直接影響著兩岸安危,目前河道為高出地面的地上懸河,兩側為高筑的水泥大壩,將來在永定河生態(tài)修復工程中,此處要重視生態(tài)工程建設和非工程體系建設,切實注意防洪建設;同時,要防止污水排泄,以免污染地下水質(zhì)。
河道下半段已出城區(qū)中心,河道下降,兩岸或河道內(nèi)出現(xiàn)綠化帶以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作 物的種植。在未來,此段應主抓一些重點河道綜合整治工程,要注意疏挖石電灰管橋卡口段,改造京原路漫水橋和廣寧路漫水橋等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路橋以上及黃良鐵路橋以下河道。
另外,此河段周圍,歷史遺跡和文化遺留非常多,如乾隆帝親筆提寫的“盧溝曉月”碑刻等,應加強恢復與治理,發(fā)展旅游休閑產(chǎn)業(yè),亦可適度發(fā)展沿岸種植經(jīng)濟帶。
在未來在控制水質(zhì)的同時,生態(tài)建設要結合景觀設計,在保證防洪要求的前提下,積極營造城市景觀河道,既改善周邊的生態(tài)環(huán)境,又為市民提供休閑娛樂場所,開發(fā)此河道沿岸的歷史文化資源。生態(tài)修復指標以生態(tài)用水量、地下水位、人工濕地、綠化面積、人文景觀、水質(zhì)、防洪類指標為主。
4.4 郊野-人工綠化段(盧溝橋-黃良路)
郊野-人工綠化段(盧溝橋至京良路南約20 km),此段河道長約39.8 km。此段開始常年無水,河道干枯,河床,每遇大風便塵土飛揚,成為北京沙塵源之一。對應流域范圍內(nèi)以耕地為主,并有建設用地分散分布,目前人工林地、草地逐漸增多。此段河道較為開闊,有大面積的灘地,河道內(nèi)種植大量莊稼,生態(tài)服務功能以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出為主。未來在保障行洪安全的前提下,應綜合利用、開發(fā)荒灘地,增加人工綠地面積,增強其休憩功能,使其成為北京郊野公園。受水資源的制約,河道生態(tài)建設以綠化及配水工程為主。修復指標應以人工綠地、防風固沙、植被保護、生態(tài)用水、人文景觀、防洪類指標為主。
4.5 郊野-自然綠化段(黃良路-梁各莊)
郊野-自然綠化段(京良路南約20 km-梁各莊),此段河道長約21 km。此段為永定河出京的最后一段,常年無水,河床,遇風沙塵多。河道善沖善淤,堤防寬窄變化很大,行洪河道與灘地之間沒有明確的固定界限, 河床較高。對應流域范圍內(nèi)土地利用覆被主要為耕地和建設用地。河道內(nèi)或周圍建立高爾夫球場或種植莊稼,一方面能起到防風固沙、凈化空氣作用,并在一定程度上改善河床生態(tài)環(huán)境;但是另一方面,河道內(nèi)種植大量莊稼,會延緩水流速度,降低排洪能力。生態(tài)服務功能以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出、防風固沙為主。未來應加強其土地利用方向的控制,引導當?shù)剞r(nóng)民合理利用土地,不可忽視對排洪能力的維護。目前大部分河道已經(jīng)被當?shù)剞r(nóng)民種植農(nóng)作物,因此可在保障泄洪順暢的同時,進行適度開發(fā)。該段河道河堤內(nèi)淤有細土灘地,灘地多有沖淤,彎折較多,主流左右迂回,水流很淺。將重點通過植物配置創(chuàng)造植物景觀。修復指標應以防風固沙、防洪、人工景觀、人工綠地、人文景觀類指標為主。
5 結 論
本文探討了以河流修復為目標的河道生態(tài)功能分區(qū)方法與步驟,重點考慮河段生態(tài)系統(tǒng)結構和功能,充分利用GIS技術,把永定河主河道分為5個區(qū)段,并結合當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展狀況和相關規(guī)劃等因素,提出了各生態(tài)系統(tǒng)分區(qū)修復指標,為順利開展河流生態(tài)修復打下了堅實基礎;同時,本研究亦是對生態(tài)功能分區(qū)理論與成果應用的積極嘗試。由于數(shù)據(jù)等原因,使得本研究在單元精度、定量化分析方面還稍顯不足,今后在研究過程,將進一步加強與改進。
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Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing
PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3
(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;
2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
我國土地利用長期以來突出強調(diào)人類空間利用屬性和食物生產(chǎn)屬性的價值取向,而對于土地支撐自然生態(tài)系統(tǒng)和維持人工生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎作用重視不足。這突出體現(xiàn)在目前試行的土地分類系統(tǒng)中沒有生態(tài)用地這一類別,各級土地利用總體規(guī)劃中也沒有將自然生態(tài)保護作為一項基本內(nèi)容。相反,我國土地分類中將具有重要生態(tài)功能的河湖、草地、濕地、苔原、荒漠、冰川及永久積雪等土地列入“未利用地”,造成這些人類社會和自然生態(tài)系統(tǒng)正在共同使用、具有寶貴生態(tài)價值的生態(tài)用地,被人為轉變成農(nóng)用地或建設用地。對土地利用自然生態(tài)價值屬性的忽視造成的價值偏差和宏觀管理的誤區(qū),相當程度上加劇了自然生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)萎縮和退化。
人與自然生態(tài)系統(tǒng)上的沖突引發(fā)的環(huán)境及社會問題,究其根源還是由于人類社會的擴張占據(jù)了太多的生態(tài)空間,引起自然生態(tài)系統(tǒng)的衰退和惡化;加之人工生態(tài)系統(tǒng)比較單一、脆弱、不夠穩(wěn)定,對環(huán)境惡化的抵抗能力較低。因此,在我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展、環(huán)境保護和生態(tài)建設理念不斷增強、生態(tài)建設對國土資源管理的需要持續(xù)增強的今天,生態(tài)用地的保護問題已經(jīng)凸現(xiàn)出來。
“十一五”規(guī)劃中指出,要“加大環(huán)境保護力度,切實保護好自然生態(tài),認真解決影響經(jīng)濟社會發(fā)展特別是嚴重危害人民健康的突出的環(huán)境問題”。人們需要充分認識水體、濕地、野生動植物等自然生態(tài)資源對保護環(huán)境、維護生態(tài)多樣性的重要意義,充分認識自然生態(tài)系統(tǒng)對人工生態(tài)系統(tǒng)的支撐和保障作用,充分認識生態(tài)用地的規(guī)劃和保護是保護自然生態(tài)的最重要、最根本的途徑。同時還要高度重視保護林地、草地等各類其他用地的生態(tài)服務功能,堅持土地利用管理與自然生態(tài)保護相結合、相協(xié)調(diào)。
因此,將自然生態(tài)保護納入國土資源宏觀調(diào)控范疇,作為各級政府及其國土資源部門職責之一,結合新一輪土地利用總體規(guī)劃修編明確生態(tài)用地的地位,可以有效促進生態(tài)環(huán)境的改善、人與自然的和諧以及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
生態(tài)用地的具體內(nèi)涵
“生態(tài)用地”最早由石元春院士于2001年考察寧夏回族自治區(qū)時首先提出,石玉林院士在中國工程院咨詢項目《西北地區(qū)水資源配置與生態(tài)環(huán)境保護》報告中對生態(tài)用地概念進一步加以闡述。其基本理念是將生態(tài)用地作為干旱區(qū)防治和減緩土地荒漠化擴展的“緩沖劑”,以達到保護和穩(wěn)定區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的目標。生態(tài)用地在西北干旱區(qū)屬于主體生態(tài)系統(tǒng)(人工綠洲)的輔助系統(tǒng),通過維持或改善自身生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,進而能對主體生態(tài)系統(tǒng)(人工綠洲)起到支撐和保育作用,最終達到增加整個區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的目標。后來有學者主張用“生態(tài)用地”這一名稱和概念來取代“未利用土地”,并且將全國土地利用劃分為農(nóng)用地、建設用地和生態(tài)用地。
生態(tài)用地的內(nèi)涵包括:(1)生態(tài)用地以自然生態(tài)保護為主要目的,與側重支撐人類生態(tài)系統(tǒng)用地類型的建設用地、農(nóng)用地(包括耕地、牧草地、林地等)相對應。其用途側重自然生態(tài)系統(tǒng)的保護及其功能發(fā)揮,盡量避免人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞。(2)生態(tài)用地的范圍應當包括各類自然生態(tài)系統(tǒng)保護用地、自然和人工水系以及各類濕地、重要生態(tài)功能區(qū)保護用地、自然保護區(qū)等?,F(xiàn)行“全國土地分類(試行)”中的一級類“未利用地”所列的各類土地應當整體列入生態(tài)用地范疇。(3)生態(tài)用地應當為自然生態(tài)系統(tǒng)的修復與彌合創(chuàng)造條件,最終恢復并保持自然生態(tài)系統(tǒng)的完整多樣和健康穩(wěn)定。(4)生態(tài)用地的安排對于人類需求來說,側重點在于保證人類社會生態(tài)安全,滿足人類整體生存需要前提下生活質(zhì)量的提高、可持續(xù)性的保障以及人與自然的和諧。
近年來,學者們已經(jīng)意識到我國土地利用生態(tài)保護內(nèi)容的不足,提出要以生態(tài)、社會、經(jīng)濟的綜合協(xié)調(diào)為目標,倡導土地利用的“綠色規(guī)劃”;從可持續(xù)發(fā)展角度強調(diào)了生態(tài)環(huán)境規(guī)劃目標的重要性;指出目前我國土地利用總體規(guī)劃中生態(tài)用地規(guī)劃的重要性;注意到戰(zhàn)略目標“有量無質(zhì)”的單一耕地總量控制造成公眾利益價值取向偏差;指出在生態(tài)地質(zhì)條件脆弱、干旱少雨多大風的我國“三北”地區(qū),保護具有較強生態(tài)服務功能、作為生態(tài)屏障的林地和草地比保護概念上的耕地更為重要,應提倡對林地、草地和耕地的綜合保護。
總體上看,由于人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的侵占以及干擾廣度和強度的增加,我國的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)呈現(xiàn)出南部自然生態(tài)大面積消失、東北部水土流失和自然生態(tài)嚴重退化、北部和西北部自然生態(tài)系統(tǒng)瀕于崩潰、沙漠化快速發(fā)展的局面。在土地利用總體規(guī)劃中增加生態(tài)用地規(guī)劃內(nèi)容,已刻不容緩。通過土地利用總體規(guī)劃對生態(tài)用地和人類社會生產(chǎn)生活用地進行總體平衡和妥善安排,促進節(jié)約集約用地,在滿足人類社會對土地資源基本需要的同時,為自然生態(tài)保護提供保障。
在規(guī)劃編制中增加生態(tài)用地安排
為引導土地利用結構合理化,在土地利用總體規(guī)劃以及各級規(guī)劃編制中增加生態(tài)用地的規(guī)劃安排是當務之急。在具體操作上建議考慮以下幾點:
(1)對生態(tài)用地的安排給予高度重視,確定自然生態(tài)用地和土地利用生態(tài)保護類型控制指標,保證生態(tài)用地的數(shù)量和質(zhì)量。在編制和修訂土地利用總體規(guī)劃時,充分考慮生態(tài)保護和建設的需要,明確自然生態(tài)用地的指標控制量以及其他土地利用類型生態(tài)保護控制指標。保護耕地是為了保障吃飯問題,而保護生態(tài)用地及其他用地的生態(tài)質(zhì)量是為了保障長遠生存與發(fā)展。因此,在當前一段時期應把保持一定數(shù)量的自然生態(tài)用地、給予生態(tài)用地較高的保護力度、強化其他類型土地生態(tài)服務功能的保護與建設,作為土地利用規(guī)劃編制的一項基本原則。要保證生態(tài)用地與農(nóng)用地、建設用地三者的份額基本平衡,使各類生態(tài)系統(tǒng)用地均能得到保證。
(2)實事求是地確定生態(tài)用地,根據(jù)自然生態(tài)實際情況確定對生態(tài)用地的保護與建設指標。相關部門要密切溝通,根據(jù)各地自然生態(tài)特點和保護的需要,結合生態(tài)功能區(qū)的劃分,在土地利用規(guī)劃中具體明確生態(tài)用地的類型、數(shù)量、區(qū)劃位置、相互關聯(lián)或展布關系,并確定相應的準入標準和人工生態(tài)系統(tǒng)建設規(guī)模控制指標,以便于根據(jù)實際情況對自然生態(tài)系統(tǒng)給予切實有效的保護。
(3)確定土地利用方式、利用程度及生態(tài)環(huán)境保護標準,合理規(guī)劃和保護其他用地的生態(tài)服務功能。應對其他用地的水、土、熱、風等生態(tài)環(huán)境因子進行科學分析和綜合論證,在此基礎上,確定相應的林、草、種植等利用方式。
需要特別指出的是,在我國北方干旱半干旱區(qū),廣闊的原生天然草原植被不但能有效保護地表土層,具有寶貴的生態(tài)價值,而且是草原經(jīng)濟與文化的基本載體,對該區(qū)域人類社會和自然生態(tài)的和諧發(fā)展具有重要作用。北方游牧民傳統(tǒng)的草原利用方式在生態(tài)保護方面的獨到做法和豐富經(jīng)驗仍然值得深入發(fā)掘、借鑒和發(fā)揚。因此,在我國北方干旱半干旱區(qū),應當實事求是地將耕地保護政策調(diào)整為草原保護政策,防止以耕地保護為借口的短期行為對自然生態(tài)造成的破壞,嚴格限制耕地數(shù)量和耕作方式。
近年來,受人為的和自然的因素影響,湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)顯現(xiàn)出一些新的跡象,須引起充分重視,并納入生態(tài)功能區(qū)劃的整體考慮中。第一,水情變化顯著,濕地生態(tài)系統(tǒng)退化風險增加。近年來,洞庭湖水情發(fā)生重大變化,連續(xù)多年出現(xiàn)枯水期提前、延長情況,水位較常年同期大幅降低。1998~2003年,洞庭湖退水期城陵磯的平均水位為25.47m,2004~2009年同期平均水位僅23.91m,2009年10月出現(xiàn)142年以來歷史同期最低水位21.62m。雖然洪水威脅依然存在,但隨著湖區(qū)洪澇和干旱交替發(fā)生及部分地區(qū)的嚴重旱象,湖水自凈能力下降,生態(tài)環(huán)境呈惡化趨勢。洞庭湖水位和泥沙淤積的變化,將影響到原有濕地斑塊的分布格局,生境類型的原有季向波動隨之改變,影響到濕地植物群落原有的演替進程,并影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。洲灘出露天數(shù)和出露面積的增加,使湖區(qū)楊樹種植面積擴大,加大了濕地生態(tài)系統(tǒng)向陸地森林生態(tài)系統(tǒng)演替的風險。第二,經(jīng)濟加速發(fā)展,水體污染加劇。湖區(qū)經(jīng)濟發(fā)展加快,具體表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與規(guī)?;⑷萎a(chǎn)業(yè)結構調(diào)整優(yōu)化、城市新增長級加速建設等動態(tài)特征。2011年全區(qū)人口1702.33萬,經(jīng)濟總量達到4837.27億元,人均國內(nèi)生產(chǎn)總值達到24843元。湖區(qū)繼續(xù)保持農(nóng)業(yè)基礎地位,并成為環(huán)洞庭湖區(qū)原材料輸入來源;工業(yè)基本形成了具有地方特色的加工制造業(yè)體系,石油、食品、輕紡、造紙等行業(yè)發(fā)展迅速;商貿(mào)流通業(yè)等傳統(tǒng)服務業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,旅游業(yè)增速明顯。經(jīng)濟發(fā)展使湖區(qū)人口和企業(yè)數(shù)量不斷增加,濕地遭大面積開發(fā),生產(chǎn)、生活排放的污染物使?jié)竦丶八w污染嚴重。以農(nóng)業(yè)為例,湖區(qū)水稻播種面積和產(chǎn)量在全國居前列,但肥料利用率較低,施入的肥料中約有60%~70%的養(yǎng)分進入環(huán)境;同時湖區(qū)是我國最典型的雙季稻產(chǎn)區(qū),復種指數(shù)高、耕地面積大,即使單位面積施肥量不比其它地區(qū)高,仍有大量氮磷等元素流入湖泊,因此,由種植業(yè)引起的面源污染對濕地生態(tài)系統(tǒng)影響嚴重。另據(jù)湖南省洞庭湖環(huán)境保護監(jiān)測站的調(diào)查,湖區(qū)現(xiàn)有工業(yè)污染源1803個,其中重大污染源141個。工業(yè)排污口82個,其中,直接排入湖體的排污口27個,日排污水量達129萬m3;入湖水系的排污口55個,日排污水量達20萬m3,共計日排入污水總量149萬m3。第三,區(qū)位優(yōu)勢突顯,湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性增加。洞庭湖區(qū)地處長江中游樞紐位置,為湘北門戶,既是湖南參與長江產(chǎn)業(yè)帶建設的結合部,又處于西部開發(fā)的前沿陣地,具有承東啟西、南聯(lián)北進的地理區(qū)位。從交通條件看,湖區(qū)是長江中上游沿岸各省從陸路通往華南地區(qū)的主要交通要道,可進入性很強,已初步形成了集鐵路、公路、航空、水運于一體的立體交通網(wǎng)絡。區(qū)內(nèi)長江岸線160多公里,對外貿(mào)易港口城陵磯使得內(nèi)陸湖區(qū)得以通江達海。正是基于湖區(qū)獨特的區(qū)位和不斷完善的基礎設施,港口物流、生態(tài)旅游等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。隨著湖區(qū)開放度增加,對外交互活動的頻度和強度增加,人口流動性不斷增強,物質(zhì)資料循環(huán)加速,產(chǎn)業(yè)承接轉移的區(qū)域聯(lián)動性增強,這些社會經(jīng)濟系統(tǒng)的明顯變化增加了湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)演變的復雜性。并且,“在特定目的下越想優(yōu)化經(jīng)濟-生態(tài)系統(tǒng)的某些組分,越是在削弱這個系統(tǒng)的彈性,因為這種促使高效率最佳狀態(tài)出現(xiàn)的趨動力,會使整個生態(tài)系統(tǒng)更容易遭受意外事件的傷害[11]”,導致湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)彈性降低、脆弱性增強。
2生態(tài)功能區(qū)劃的基本原則和依據(jù)
2.1基本原則
根據(jù)國家2008年《全國生態(tài)功能區(qū)劃》和2010年《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》等相關規(guī)定,結合湖區(qū)自然與社會經(jīng)濟特征,洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃應遵循如下原則:協(xié)調(diào)發(fā)展原則、主導功能原則、分級區(qū)劃原則。(1)協(xié)調(diào)發(fā)展原則:湖區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃涉及社會經(jīng)濟生態(tài)的各個方面,其中,資源與環(huán)境是區(qū)域重要的自然基礎,是湖區(qū)生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎。洞庭湖區(qū)特殊的地位決定了應首先維護自然環(huán)境要素和主導生態(tài)系統(tǒng)功能,避免生態(tài)破壞和盲目的資源開發(fā),按照自然規(guī)律制定環(huán)境與生態(tài)功能保護對策,增強湖區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的生態(tài)環(huán)境支撐能力,在此基礎上確立湖區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路,以達到保護與發(fā)展相協(xié)調(diào)的戰(zhàn)略目標。(2)主導功能原則:根據(jù)《全國生態(tài)功能區(qū)劃》(2008),“洞庭湖區(qū)濕地洪水調(diào)蓄重要區(qū)”在“生物多樣性保護”和“洪水調(diào)蓄”兩方面均具有同等重要的生態(tài)調(diào)節(jié)功能,因此這兩項可并列視為規(guī)劃區(qū)的主導功能。在此基礎上,以主導生態(tài)功能為目標進行生態(tài)功能區(qū)劃,同時兼顧其他輔助生態(tài)功能。(3)分級區(qū)劃原則:原則上以縣級行政單位為區(qū)劃單元,依據(jù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)保護的相關規(guī)定,結合湖南省生態(tài)保護與建設、產(chǎn)業(yè)配置與資源利用、經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃與布局等,以滿足不同尺度經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)保護工作的需要。
2.2區(qū)劃依據(jù)
洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)生態(tài)功能區(qū)劃是在湖區(qū)生態(tài)現(xiàn)狀、生態(tài)系統(tǒng)空間特征、生態(tài)敏感性、生態(tài)服務功能及其重要性的綜合評價基礎上,結合相關國際公約、國家法律法規(guī)、國家有關部門及地方條例文件等,分析區(qū)域空間分布規(guī)律,提出分區(qū)方案。(1)規(guī)劃區(qū)生態(tài)系統(tǒng)空間特征。規(guī)劃區(qū)位于北緯28°44′~29°35′,東經(jīng)111°53′~113°05′,處于亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),具有四季分明、雨熱同季、降水充沛且年際變化大等特點。湖泊形狀呈近似“U”字形,湖體已明顯演變?yōu)槲鞫赐ズ?、南洞庭湖和東洞庭湖首尾相接三個部分,具有“高水湖相,低水河相”的典型特征。湖區(qū)地貌大致是湖區(qū)外緣東、西、南三面環(huán)山,北有華容隆起,入湖河流尾閭區(qū)以復合三角洲地貌為特征的沖積、湖積平原水網(wǎng)區(qū)。洞庭湖則位于這一河網(wǎng)切割平原內(nèi),形成以湖泊為中心的向心狀水系,并由中心向四周輻射,形成大湖水體、濕地、平原農(nóng)田、丘崗、低山、中山的地形結構。洞庭湖承納“四水”,吞吐長江,入湖水系復雜,多年平均(1988~1995年)入湖徑流量為3018億m3。洞庭湖區(qū)獨特的氣候、地形地貌、水系水情等特征,是濕地、農(nóng)田、森林、城市等各類生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育與演變的自然基礎,土地利用方式以耕地、林地、水面為主,占土地總面積的76%以上。濕地生態(tài)系統(tǒng)是湖區(qū)典型的生態(tài)系統(tǒng)類型,共有三種類型的濕地,即淺水水體濕地類型、過水洲灘濕地和漬水低位田,分別占濕地總面積的44.37%、13.50%、42.13%。(2)生態(tài)敏感性評價。指根據(jù)一定區(qū)域內(nèi)各類生態(tài)問題的形成機制和主要影響因素,分析各地域單元的生態(tài)敏感性特征,判斷發(fā)生生態(tài)問題的可能性和程度,用來反映人類活動可能造成的生態(tài)后果。根據(jù)《全國生態(tài)功能區(qū)劃》規(guī)定的生態(tài)敏感性評價的6個方面,湖南省的丘陵區(qū)處于鹽漬化高度敏感性區(qū)。洞庭湖區(qū)作為湖南省的重點農(nóng)業(yè)區(qū),分布有平原農(nóng)田、丘崗、低山等適宜開展農(nóng)業(yè)活動的地形結構。據(jù)統(tǒng)計,純湖區(qū)農(nóng)業(yè)耕地面積為553456hm2,其中基本農(nóng)田面積408251hm2,占73.8%;水澆地面積45639hm2,占8.3%;旱地面積99562hm2,占18.0%;耕地中屬中低產(chǎn)田面積130703hm2,占23.6%,耕地整體土質(zhì)在三級以上。因受地勢、地下水位、有效土壤層厚度、耕作層深度、土質(zhì)、土壤類型及化肥施用量、污染狀況等因素影響,湖區(qū)耕地退化具有潛育化、次生潛育化、沼澤化、滲育化等類型,尤以潛育化最突出。而從規(guī)劃區(qū)本身的實際情況看,湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)有向陸地生態(tài)系統(tǒng)退化的趨勢,濕地結構與功能的變化影響了其調(diào)蓄洪水與生物多樣性保護的主導生態(tài)服務功能,加大了濕地生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性風險。相關內(nèi)容在文中第二部分“規(guī)劃區(qū)湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化”有詳細說明。(3)生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其重要性評價。生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價的目的是為明確特定生態(tài)服務功能類型及其空間分布。洞庭湖區(qū)以濕地生態(tài)系統(tǒng)為主要類型,生態(tài)服務功能主要包括生態(tài)調(diào)節(jié)與產(chǎn)品提供兩大類功能,為人居需要和城鎮(zhèn)建設的功能提供了保障。第一,生態(tài)調(diào)節(jié)功能。表現(xiàn)為濕地的功能價值,又稱間接使用價值,具體包括:調(diào)蓄洪水、生物多樣性保護、補給地下水和向其他濕地供水、控制地表鹽化和避免水質(zhì)惡化、防止河岸和湖岸侵蝕、移出和固定營養(yǎng)物和污染物、調(diào)節(jié)氣候、維持碳循環(huán)等。其經(jīng)濟價值約為293億,在湖區(qū)濕地生態(tài)服務功能的總價值中占比約60%。第二,產(chǎn)品提供功能。表現(xiàn)為濕地的用途價值,又稱直接使用價值,主要包括:提供天然產(chǎn)品、提供水源和作為水運通道、科考旅游基地等。經(jīng)濟價值約為95億,占比約40%[12]。從生態(tài)服務功能價值評估結果看,湖區(qū)濕地的生態(tài)服務功能重要性顯著高于產(chǎn)品提供功能重要性[13]。(4)相關國際公約、國家法律法規(guī)、國家有關部門及地方條例文件等。具體包括:《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》(1972)、《全國主體功能區(qū)規(guī)劃》(2010)、《全國生態(tài)功能區(qū)劃》(2008)、《中國生物多樣性保護行動計劃》(2002)、《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)旅游發(fā)展規(guī)劃》初稿(2012)、《洞庭湖區(qū)生態(tài)保護與環(huán)境治理規(guī)劃》(2009)等。結合湖南省土地利用現(xiàn)狀,繪制了《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖》(圖1)和《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)優(yōu)化、重點、限制、禁止開發(fā)區(qū)示意圖》(圖2),作為洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)生態(tài)功能分區(qū)方案的重要參考。
3生態(tài)功能區(qū)劃與分區(qū)概述
3.1生態(tài)功能區(qū)劃情況
根據(jù)規(guī)劃區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性和主導服務功能類型等,將其劃分為4個一級生態(tài)區(qū);再根據(jù)一級生態(tài)區(qū)內(nèi)部的生態(tài)服務功能的重要性、生態(tài)環(huán)境問題與亟待保護的內(nèi)容及程度、生態(tài)需求與修復目標的區(qū)域差異性等,將一級生態(tài)區(qū)劃分為10個生態(tài)亞區(qū)和32個生態(tài)功能區(qū)(表2)。根據(jù)表2的區(qū)劃結果,采用地理信息系統(tǒng)空間疊置法,繪制“洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)生態(tài)功能分區(qū)圖”(圖3)。
3.2生態(tài)功能區(qū)劃單元概述
(1)洞庭湖天然湖泊濕地生態(tài)保護區(qū)該區(qū)分為2個生態(tài)亞區(qū)7個生態(tài)功能區(qū)。①天然湖泊濕地保護亞區(qū):包括所有天然湖泊、洲灘、沼澤、洲浹。該區(qū)水生動物洄游通道縱橫,濕地生物多樣性豐富,為水生濕地珍稀瀕危動植物的棲息地?,F(xiàn)有3塊國際重要濕地、9個國家濕地公園、3處國家級自然保護區(qū)、10個國家森林公園,主要有東洞庭湖國家級自然保護區(qū)、西洞庭湖省級自然保護區(qū)、南洞庭湖省級自然保護區(qū)、橫嶺湖省級自然保護區(qū)和寶塔湖濕地自然保護區(qū)。主導功能是依托天然濕地資源,維持生物多樣性,并可兼顧發(fā)展?jié)竦芈糜涡蓍e業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)。②洪水調(diào)蓄生態(tài)亞區(qū):包括退田還湖區(qū)、蓄洪垸和重點堤垸干堤堤外300米以內(nèi)的區(qū)域。主導功能是調(diào)蓄洪水,保障湖內(nèi)及長江提防安全。近幾年來,湖泊的自凈能力減弱,富營養(yǎng)化程度逐漸加深,濕地生物生存環(huán)境惡化,生物多樣性受到嚴重威脅。本區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與建設重點是:加強濕地保護和濕地生態(tài)建設,禁止侵占濕地進行生產(chǎn)性開發(fā),規(guī)范保護區(qū)過渡區(qū)域的開發(fā)建設行為,努力改善濕地生態(tài)環(huán)境,為水生生物和濕地生物創(chuàng)造一個良好的棲息地。繼續(xù)實施退田還湖整治戰(zhàn)略,鞏固和擴大退田還湖湖泊治理成果,加強蓄洪垸建設和主要行洪通道的清障工作,提升湖區(qū)提防防洪等級,增強洞庭湖調(diào)蓄洪水的能力。(2)湖區(qū)平原與丘岡生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)該區(qū)分為2個生態(tài)亞區(qū)6個生態(tài)功能區(qū)。①平原農(nóng)業(yè)生態(tài)亞區(qū):包括洞庭湖平原地區(qū)的所有農(nóng)業(yè)耕作區(qū)。該區(qū)域地勢低平,土層深厚,土地肥沃,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度高,是國家重要的基本農(nóng)田保護區(qū)之一。主導功能是發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)、牧、漁業(yè)。②環(huán)湖丘崗地庭院經(jīng)濟與水土保育生態(tài)亞區(qū):包括環(huán)湖丘陵地區(qū)的所有適農(nóng)區(qū)域。該區(qū)域水土保持條件好,農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源豐富,居民住宅村莊化,庭院經(jīng)濟發(fā)達,農(nóng)田林網(wǎng)成型,是湖區(qū)重要的農(nóng)、林生產(chǎn)基地和人口聚集地。主導功能是水土保育,發(fā)展生態(tài)農(nóng)、林、牧業(yè)和庭院經(jīng)濟。本區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與建設重點是:嚴格保護基本農(nóng)田,加強農(nóng)業(yè)基礎設施和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設,完善湖區(qū)排灌等生產(chǎn)服務體系,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。積極開發(fā)利用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術,提高農(nóng)藥、化肥的使用效率,加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟農(nóng)業(yè),減少農(nóng)業(yè)面源污染。大力發(fā)展庭院果園、庭院苗圃和庭院養(yǎng)殖等特色庭院經(jīng)濟。(3)岳益常城市人居環(huán)境與生態(tài)產(chǎn)業(yè)區(qū)該區(qū)分為3個生態(tài)亞區(qū)10個生態(tài)功能區(qū)。①城市人居環(huán)境與產(chǎn)業(yè)園生態(tài)建設亞區(qū):包括岳陽市、益陽市、常德市3市市區(qū)及縣區(qū)所在城鎮(zhèn)區(qū)。為洞庭湖區(qū)經(jīng)濟、文化的三大核心,也是人口密集區(qū)。工業(yè)以石油化工、造紙、紡織為主,工業(yè)基礎較好。主導功能是為城市居民提供優(yōu)美的生活環(huán)境,為城市經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造良好的自然生態(tài)條件。②城市生態(tài)保護與廊道生態(tài)建設亞區(qū):包括岳陽、益陽、常德3市市內(nèi)公園、名勝古跡、沿路沿江景觀帶和生態(tài)隔離林等區(qū)域。這些區(qū)域生態(tài)環(huán)境基礎較好,只要注意合理規(guī)劃,稍加改造,就能獲得良好的生態(tài)經(jīng)濟效果。主導功能是美化城市環(huán)境,改善城市空氣質(zhì)量,發(fā)揮城市“綠肺”作用。③集鎮(zhèn)與重點工礦區(qū)綜合治理亞區(qū):包括湖區(qū)縣市城關鎮(zhèn)及其他重點集鎮(zhèn)和主要工礦區(qū)。但由于工業(yè)相對集中,尤其重點污染企業(yè)污染難以得到全面控制,產(chǎn)業(yè)結構不盡合理,節(jié)能減排效能有待進一步提高,主導功能是綜合治理污染、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構,發(fā)展新興經(jīng)濟。本區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與建設重點是:有效控制和治理重點工業(yè)區(qū)的污染,優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,引入節(jié)能環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟等高新技術。建立新型生態(tài)工業(yè)園區(qū),建立相對集中的污水處理與凈化、固體垃圾等污染物的綜合處理設施場所,削減污染物排放總量,提高排放標準。加強城鎮(zhèn)人居生態(tài)環(huán)境建設,建立城市生態(tài)游憩、公園名勝、路域和沿江(湖)護岸景觀林網(wǎng)絡,著力打造濱湖特色的生態(tài)城市品牌。(4)環(huán)湖丘陵與中(低)山生態(tài)屏障區(qū)該區(qū)分為3個生態(tài)功能亞區(qū)9個生態(tài)功能區(qū),包括石門縣、桃源縣、安化縣、臨湘市、平江縣大部分地區(qū),岳陽縣、汨羅市、望城縣、漢壽縣、鼎城區(qū)、臨澧縣和澧縣等地的山地丘陵區(qū)。①生態(tài)保護與功能改善亞區(qū)。包括區(qū)內(nèi)森林、濕地類保護區(qū)和公園,其中國家級自然保護區(qū)3處、國家濕地公園6個、國家森林公園4個。②中上游生態(tài)林建設和水資源保護利用亞區(qū)。包括幕阜山、連云山和藥姑山等中山山地,是汨羅江、新墻河等洞庭湖區(qū)間水系的源頭,海拔相對較高,有的山峰海拔超過1000m,發(fā)源于山地的河流流程短、比降大。③山地生態(tài)林業(yè)亞區(qū)。通常在低山丘陵200~500m、中山500~2000m范圍,為洞庭湖的天然生態(tài)屏障,森林覆蓋率在45%~80%之間。植被多以毛竹、油茶和國外松及杉木人工林為主,馬尾松林和闊葉次生林也較普遍。礦產(chǎn)集中分布于平江和臨湘,因森林涵養(yǎng)水源的功能不高,山洪頻繁出現(xiàn),礦山局部環(huán)境破壞嚴重,小型企業(yè)污染突出。本區(qū)生態(tài)環(huán)境保護與建設重點是:加強森林培育,提高森林質(zhì)量,有效控制山洪和山體滑坡等自然災害。加強水源保護區(qū)和自然保護區(qū)建設與管理,保護水源與生物多樣性。有序開采礦產(chǎn)資源,加大礦山生態(tài)環(huán)境修復力度。擯棄傳統(tǒng)的旅游模式,推進以自然景觀和人文景觀為主導的生態(tài)旅游。
4結語
關鍵詞:城市濕地,繁衍,調(diào)節(jié)氣候, 美化環(huán)境
Abstract: the city wetland landscape ecological design, strengthening the protection of the environment and the wetland construction, to have the important meaning. Maintain the continuity and wetland system integrity, considering each factor to realize ecological design.
Key words: the city wetland, breeding, adjusting the climate, beautify the environment
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
濕地是分布于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(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),是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生存環(huán)境之一。濕地與人類的生存、繁衍、發(fā)展息息相關,具有非常重要的生態(tài)功能,抵御洪水、減緩徑流、蓄洪防旱、降解污染、調(diào)節(jié)氣候、美化環(huán)境和維護區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有不可替代的作用,被譽為“地球之腎”和“物種的基因庫”,濕地與森林、海洋一起并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。
由于人類與濕地如此密切的依存關系,1971年2月2日在伊朗的拉姆薩通過的《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》(簡稱《濕地公約》),旨在認證、保護并促進合理使用全球范圍內(nèi)具有重要生態(tài)意義的濕地系統(tǒng)。相應于對濕地重要性認識的提高,許多國家也積極投入到對各類廣義濕地的保護和恢復的行動中,包括在規(guī)劃人類居住區(qū)時更多地考慮體現(xiàn)其自然環(huán)境的意義。文章將以城市濕地環(huán)境為對象,對濕地的景觀設計與生態(tài)營建技術及其意義的結合作一次嘗試的探討。
1.為什么要對城市濕地景觀進行生態(tài)設計
濕地環(huán)境是與人們聯(lián)系最緊密的生態(tài)系統(tǒng)之一,對城市濕地景觀進行生態(tài)設計,加強對濕地環(huán)境的保護和建設,具有重要意義。首先,能充分利用濕地滲透和蓄水的作用,降解污染,疏導雨水的排放,調(diào)節(jié)區(qū)域性水平衡和小氣候,提高城市的環(huán)境質(zhì)量。其次,這將為城市居民提供良好的生活環(huán)境和接近自然的休憩空間,促進人與自然和諧相處,促進人們了解濕地的生態(tài)重要性,在環(huán)保和美學教育上都有重要的社會效益。一定規(guī)模的濕地環(huán)境還能成為常住或遷徙途中鳥類的棲息地,促進生物多樣性的保護。此外,利用生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能,可減少殺蟲劑和除草劑等的使用,降低城市綠地的日常維護成本。
2.城市濕地景觀生態(tài)設計方法
2.1 保持濕地系統(tǒng)的連續(xù)性和完整性
濕地系統(tǒng),與其他生態(tài)系統(tǒng)一樣,由生物群落和無機環(huán)境組成。特定空間中生物群落與其環(huán)境相互作用的統(tǒng)一體組成生態(tài)系統(tǒng)。在對濕地景觀的整體設計中,應綜合考慮各個因素,以整體的和諧為宗旨,包括設計的形式、內(nèi)部結構之間的和諧,以及它們與環(huán)境功能之間的和諧,才能實現(xiàn)生態(tài)設計。
首先, 應進行合理的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃, 保持城市濕地與周邊自然環(huán)境的連續(xù)性, 保證濕地生態(tài)廊道的暢通, 確保動植物的避難場所; 避免人工設施的割裂和覆蓋, 確保濕地的透水性, 尋求有機物的良性循環(huán)。其次, 保持濕地水域環(huán)境和陸域環(huán)境的完整性, 避免濕地環(huán)境的過度分割而造成的環(huán)境退化: 保護濕地生態(tài)的循環(huán)體系和緩沖保護地帶, 避免城市發(fā)展對濕地環(huán)境的過度干擾。
2.2 保持濕地的生物多樣性和穩(wěn)定性
濕地系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要依靠其內(nèi)部多種生物與環(huán)境之間的制約作用來維系。因此, 在城市濕地環(huán)境的營造過程中。必須盡最大努力恢復其內(nèi)部生物的多樣性。增長生物鏈, 提高系統(tǒng)自身新陳代謝的穩(wěn)定性。保持濕地生物的多樣性即為各種濕地生物提供最大的生存空間, 營造適宜生物多樣性發(fā)展的環(huán)境空間, 使生態(tài)環(huán)境的改變控制在最小的程度和范圍內(nèi), 達到濕地水體、生物、礦物等各種資源的平衡與穩(wěn)定, 避免各種資源的貧瘠化, 確保城市濕地景觀的可持續(xù)發(fā)展。
2.3科學的配置濕地景觀植物
植物,是生態(tài)系統(tǒng)的基本成分之一,也是景觀視覺的重要因素之一,因此植物的配置設計是濕地系統(tǒng)景觀設計的重要一環(huán)。對濕地景觀進行生態(tài)設計,在植物的配置方面,一是應考慮植物種類的多樣性,二是盡量采用本地植物。
多種類植物的搭配,不僅在視覺效果上相互襯托,形成豐富而又錯落有致的效果,對水體污染物處理的功能也能夠互相補充,有利于實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的完全或半完全(配以必要的人工管理)的自我循環(huán)。具體地說,植物的配置設計,從層次上考慮,有灌木與草本植物之分,挺水(如蘆葦)、浮水(如睡蓮)和沉水植物(如金魚草)之別,將這些各種層次上的植物進行搭配設計;從功能上考慮,可采用發(fā)達莖葉類植物以有利于阻擋水流,沉降泥沙,發(fā)達根系類植物以利于吸收等的搭配。這樣,既能保持濕地系統(tǒng)的生態(tài)完整性,帶來良好的生態(tài)效果;而在進行精心的配置后,或搖曳生姿,或婀娜多態(tài)的多層次水生植物還能給整個濕地的景觀創(chuàng)造一種自然的美。
采用本地的植物,是指在設計中除了特定情況,應利用或恢復原有自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的植物種類,盡量避免外來種。其他地域的植物,可能難以適應異地環(huán)境,不易成活;在某些情況下又可能過度繁殖,占據(jù)其他植物的生存空間,以致造成本地植物在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物種競爭中失敗甚至滅絕,嚴重者成為生態(tài)災難。在生態(tài)學史上,不乏這樣的例子(生物入侵)。維持本地種植物,就是維持當?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境的成分,保持地域性的生態(tài)平衡。另外,構造原有植被系統(tǒng),也是景觀生態(tài)設計的體現(xiàn)。
2.4 營造景觀和諧的岸邊環(huán)境
對濕地的岸邊環(huán)境進行生態(tài)景觀設計,科學做法是:水體岸線以自然升起的濕地基質(zhì)的土壤沙礫代替人工砌筑,還可建立一個水與岸自然過渡的區(qū)域, 種植濕地植物。這樣做,可使水面與岸邊呈現(xiàn)一種生態(tài)的交接, 既能加強濕地的自然調(diào)節(jié)功能,又能為鳥類、兩棲爬行類動物提供生存的環(huán)境, 還能充分利用濕地的滲透及過濾作用,從而帶來良好的生態(tài)效應。并且從視覺效果上來說,這種過渡區(qū)域能帶來一種豐富、自然、和諧而又富有生機的景觀。
3.城市濕地生態(tài)景觀的營建技術
3.1 濕地土層結構改良
1研究方法
1.1指標權重的確定基于生態(tài)系統(tǒng)評價具有主觀性和客觀性兩方面的特點,我們采用主觀結合客觀的層次分析法來確定各指標的權重。層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是由美國著名運籌學家,匹茲堡大學Saaty教授于20世紀80年代初期提出的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法,是對一些較為復雜、較為模糊的問題做出決策的簡易方法,它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。其主要特征是,它合理地將定性與定量的決策結合起來,按照思維、心理的規(guī)律把決策過程層次化、數(shù)量化。該方法以其定性與定量相結合地處理各種決策因素的特點,以及其系統(tǒng)靈活簡潔的優(yōu)點,迅速地在社會經(jīng)濟各個領域內(nèi),如能源系統(tǒng)分析、城市規(guī)劃、經(jīng)濟管理、科研評價等,得到了廣泛的重視和應用[6-9]?;赑SR模型建立的生態(tài)環(huán)境健康程度評價指標體系,使用層次分析法,選取唐山市2004-2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行計算分析,經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理、構造判斷矩陣、一致性檢驗、計算矩陣的層次單排序和權重確定,最終給出了唐山市的生態(tài)環(huán)境健康程度綜合評價指數(shù),并進行分析、預測。(1)數(shù)據(jù)預處理。在進行綜合評價前,需要通過數(shù)學變消除原有數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級的影響,即通過對所獲得的初始數(shù)據(jù)采用極差標準化方法進行標準化預處理。對于成本型指標,指標值越小越好,按公式(1)進行標準化處理;對于效益型指標,指標值越大越好,按公式(2)進行標準化處理。(2)構造判斷矩陣(正互反矩陣)。構造比較判斷矩陣是整個工作的數(shù)據(jù)基礎和依據(jù),采用“1~9”比較標度法進行比較,用數(shù)字1~9及其倒數(shù)作為標度。1~9標度的含義:“1”表示兩個因素相比,具有相同重要性;“3”表示兩個因素相比,前者比后者稍重要;“5”表示兩個因素相比,前者比后者明顯重要;“7”表示兩個因素相比,前者比后者強烈重要;“9”表示兩個因素相比,前者比后者極端重要;“2、4、6、8”表示上述相鄰判斷的中間值。倒數(shù)表示上述相鄰判斷的中間值。若因素i與因素j的重要性之比為aij,那么因素j與因素i重要性之比為。針對某一個標準,計算各備選指標的權重;針對各指標對上一層元素的重要性,兩兩指標進行比較得出aij的值,構建出正互反矩陣A。求出特征向量W作為各指標的權重以及最大特征值λmax。本文采用Matlab軟件計算每個判斷矩陣的特征值和對應的特征向量。(3)一致性檢驗。對判斷矩陣的一致性檢驗的步驟如下:①計算一致性指標CI:②查找相應的平均隨機一致性指標RI。對n=1,2,…,9,隨機一致性指標RI的值如表2所示。③計算一致性比例CR:CR=CI/RI。當CR<0.10時,認為判斷矩陣的一致性是可以接受的,否則應對判斷矩陣作適當修正。(4)權重確定。經(jīng)過上述計算步驟,當各指標滿足一致性要求通過一致檢驗時,各指標權重分配見表1。
1.2生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)的計算生態(tài)環(huán)境健康程度綜合評價指數(shù)是將壓力因子P、狀態(tài)因子S和響應因子R綜合在一起,以表征區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)抗壓能力、生態(tài)環(huán)境健康程度改善狀況以及生態(tài)建設投入力度的一個綜合指數(shù),見式(4)。式中:E是生態(tài)環(huán)境健康程度綜合評價指數(shù);n為評價指標的個數(shù);X′i表示相對應的第i種指標的歸一化值;Wi表示評價體系中各指標的權重。經(jīng)計算,唐山市2004-2012年生態(tài)系統(tǒng)健康程度綜合評價指數(shù)及PSR分項指數(shù)見表3。2.5綜合評價標準對于生態(tài)系統(tǒng)健康等級的劃定,大多使用相對評價方法,即將若干個待評事物的評價數(shù)量結果進行相互比較,最后對各待評事物的綜合評價結果排出優(yōu)劣次序。綜觀現(xiàn)有的研究,一般將區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康分為5個等級:良好、較好、一般、較差、極差,以此反映從優(yōu)到劣的變化。
2唐山市生態(tài)系統(tǒng)健康程度評價結果及預測
2.12004-2012年唐山市生態(tài)系統(tǒng)健康程度評價分析從PSR指標與綜合評價指標的變化趨勢來看(見圖2),2004-2012年唐山市壓力因子P出現(xiàn)較大波動,但總體呈上升趨勢,資源方面的壓力主要來自人口持續(xù)增長帶來的人均水資源量的減少;環(huán)境方面的壓力主要來自工業(yè)和生活污染物排放量的增加,人口密度大,受人類活動干擾嚴重;社會經(jīng)濟方面的壓力主要來自耕地面積的減少,并且這也間接增加了資源方面的壓力;狀態(tài)因子S也有所波動,但總體呈上升趨勢,說明生態(tài)健康狀態(tài)在逐步好轉,投入已見成效;響應因子R穩(wěn)步提升,表明唐山市在生態(tài)環(huán)境方面的投入不斷增大和環(huán)保意識的不斷增強;生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價指數(shù)呈現(xiàn)波動式增長,表明雖然評價年內(nèi)的環(huán)境壓力不斷增加,但是在采取及時的手段后,有效地緩解了人們對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求的提高和經(jīng)濟高速發(fā)展之間的矛盾,證明唐山市在生態(tài)建設和環(huán)境保護方面采取的政策是切實、有效的。從2004-2012年的評價結果來看,2004-2009年唐山市的生態(tài)環(huán)境處于不健康或亞健康狀態(tài),在2010年以后才出現(xiàn)相對較好的健康狀態(tài)。但從PSR分項指數(shù)和綜合指數(shù)來看,唐山市的生態(tài)環(huán)境狀況并不容樂觀,綜合指數(shù)處于健康狀態(tài)的邊緣,而且資源環(huán)境壓力較大,如不采取更為有效的措施難免會使生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)繼續(xù)惡化。唐山市作為河北省的經(jīng)濟中心,近年來經(jīng)濟迅速發(fā)展,人口持續(xù)增長,城鎮(zhèn)化率相應較高,土地資源越來越緊張,人口密度大,受人類活動干擾嚴重等因素導致唐山市生態(tài)系統(tǒng)壓力大。唐山市對自然資源消耗較多,相應的系統(tǒng)生態(tài)彈性度值相對較低,生態(tài)恢復力弱,區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務功能較低。因此,評價結果表明2004-2009年唐山市的生態(tài)環(huán)境處于不健康或亞健康狀態(tài),與唐山市現(xiàn)狀較為吻合;同時由于唐山市在生態(tài)環(huán)境方面的投入不斷加大和環(huán)保意識的不斷增強,特別是在2008年以后的幾年,生態(tài)治理力度不斷加大,關停了眾多排污企業(yè),并于2009年出臺一系列的保護規(guī)劃和限制排污意見。隨著各種保護規(guī)劃的付諸實施,唐山市的生態(tài)健康程度正在不斷好轉。
2.22013-2020年唐山市生態(tài)系統(tǒng)健康程度預測分析以2004-2012年生態(tài)系統(tǒng)健康程度指數(shù)作為原始數(shù)據(jù),構建了GM(1,1)灰色預測模型,對唐山市2013-2020年的生態(tài)系統(tǒng)健康程度進行預測。灰色模型的發(fā)展系數(shù)a分別為0.0842、0.0092、0.0342、0.0399,適用于中長期預測[11]。求解結果見表5及圖3。在預測年內(nèi)壓力因子P趨勢升高明顯,主要原因依然是人均水資源量的減少、污染物總排放量的增加、人均綠地面積的減少所帶來的資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟等方面壓力越來越大;響應因子R的上升趨勢表明生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的穩(wěn)步提升仍取決于生態(tài)環(huán)境建設的持續(xù)投入;狀態(tài)因子S走勢的升高,表明在測水平的投入下,環(huán)境質(zhì)量會不斷提高;生態(tài)系統(tǒng)健康程度綜合指數(shù)在預測年內(nèi)逐年上升,表明唐山市在采取切實、有效的投入后,生態(tài)系統(tǒng)抵抗各方面壓力的能力不斷增強,唐山市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況呈良性發(fā)展態(tài)勢。但在保持預測水平的投入的情況下,由圖3可以看出,狀態(tài)因子S的上升趨勢比較平緩,說明在預測水平上還需要采取加大環(huán)保投資和環(huán)境治理的力度,加強生態(tài)建設,增強環(huán)保意識,才能更為有效地緩解經(jīng)濟高速增長所帶來的資源環(huán)境壓力與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。
3結語
關鍵詞:永續(xù)利用;林業(yè)可持續(xù)發(fā)展 林業(yè)歷史性轉變;林業(yè)建設方針
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展是對森林生態(tài)系統(tǒng)在確保其生產(chǎn)力和可更新能力,以及森林生態(tài)系統(tǒng)的物種和生態(tài)多樣性不受到損害前提下的林業(yè)實踐活動,它是通過綜合開發(fā)培育和利用森林,以發(fā)揮其多種功能,并且保護土壤、空氣和水的質(zhì)量,以及森林動植物的生存環(huán)境,既滿足當前社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,又不損害未來滿足其需求能力的林業(yè)。可持續(xù)林業(yè)不僅從健康、完整的生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性、良好的環(huán)境及主要林產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)等諸多方面,反映了現(xiàn)代森林的多重價值觀,而且對區(qū)域乃至整個國家、全球的社會經(jīng)濟發(fā)展和生存環(huán)境的改善,都有著不可替代的作用,而且這種作用幾乎滲透到人類生存時空的每一個領域。
一、森林可持續(xù)經(jīng)營的現(xiàn)狀
森林可持續(xù)經(jīng)營是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心,沒有可持續(xù)經(jīng)營的森林就不可能有可持續(xù)發(fā)展的林業(yè)。自1992年世界環(huán)境與發(fā)展大會后的5年里,森林可持續(xù)經(jīng)營進入了實質(zhì)性階段,世界林業(yè)發(fā)達國家都開始調(diào)整和改造傳統(tǒng)森林資源管理系統(tǒng)的理
論與技術,并組織研究和實踐森林資源可持續(xù)標準和指標體系。各國根據(jù)各自的國情和林情提出了不同的實現(xiàn)途徑。加拿大側重于林地生產(chǎn)力的保護,提出了以模式森林計劃為依托的林地綜合管理系統(tǒng);美國注重人們對森林的整體需求,提出了生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營;德國由于幾乎沒有原生林,大多為人工次生林,因而著重于回歸自然的人工林經(jīng)營,即近自然的林業(yè)。許多發(fā)展中國家也采用森林可持續(xù)經(jīng)營理論來調(diào)整各自的林業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略著手研究和制定適合發(fā)展中國家的森林可持續(xù)經(jīng)營標準和指標,促進林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展??梢哉f,森林可持續(xù)經(jīng)營的總目標是林業(yè)可持續(xù)發(fā)展,而對于實現(xiàn)森林可持續(xù)經(jīng)營的途徑,以美國1995年《森林和林地資源的長期戰(zhàn)略規(guī)劃》為典
型,它明確了“管理生態(tài)系統(tǒng)------通向可持續(xù)性的工具”的模式。
二、林業(yè)在可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位和作用
林業(yè)是可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境基礎??沙掷m(xù)發(fā)展必須遵循生態(tài)平衡準則,要在經(jīng)濟―環(huán)境協(xié)調(diào)中求發(fā)展。森林是人類生存的自然環(huán)境基礎,也是人類社會經(jīng)濟活動的物質(zhì)基礎。社會經(jīng)濟的發(fā)展必須依賴以森林生態(tài)系統(tǒng)為基礎的環(huán)境而發(fā)展,否則是無源之水、無本之木。森林是自然界功能最完善、最強大的資源庫、基因庫、蓄水庫和能源庫。科學與實踐證明,森林既有涵養(yǎng)水源、保持水土、防風固沙、調(diào)節(jié)氣候、蘊育物種等多種生態(tài)功能,又有貯碳釋氧、吸納粉塵、降解有害氣體、阻消噪聲、美化環(huán)境等防治環(huán)境污染功能。
1、 森林能提高大氣質(zhì)量。體現(xiàn)在:能有效地減緩溫室效應。
2、森林能有效保護生物多樣性。森林與物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、遺傳多樣息相關,地球上有一半以上的生物在森林中棲息繁衍。
3、森林可防止水土流失。森林土壤對降水有極強的吸收和滲透作用,其穩(wěn)滲速率一般在200mm/h,比世界上最大的降雨60mm/h還要大得多。森林的枯枝落葉層不僅可以吸收2―5mm的降水,還可以保護土壤免遭雨滴的沖擊。
4、森林能有效遏止沙漠化。林網(wǎng)超過10%,沙地植被蓋度超過0.3,沙暴的危害就會減少到最小限度。
5、森林可防止地力衰退。林木的根系能固持土壤,涵養(yǎng)水源,保持水土,吸收利用鹽分;枯枝落葉可增加有機質(zhì)、腐殖質(zhì),能有效地改善土壤結構,提高土壤肥力。
6、森林能緩解水資源危機。森林是“綠色水庫”,森林及其土壤像“海綿”一樣可吸收大量的降水,并阻止和減輕洪水災害。可以促進水分循環(huán)和影響大氣環(huán)流,增加降水,起“空中水庫”的作用。據(jù)測算,森林蒸騰的水汽58%又降到陸地上,可增加陸地降水量21.6mm,占陸地年平均降水量2.9%。
7、森林能消除噪聲污染。據(jù)測定,100m的防護林帶可降低汽車噪聲30%,摩托車噪聲25%,電聲噪聲23%。
三、林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標,是由一個個具體的區(qū)域?qū)α謽I(yè)發(fā)展的需求所決定的。一般說來,應當從森林所發(fā)揮的作用方面來考慮。而森林的作用受制于特定區(qū)域的社會意義和國民經(jīng)濟意義,就其作用來劃分,主要體現(xiàn)在社會、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境3個方面。
1、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的社會目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的社會目標,強調(diào)滿足人類基本需要和較高層次的社會文化要求,持續(xù)不斷地提供林產(chǎn)品以滿足社會需要,這是持續(xù)林業(yè)的一個主要目標。作為社會經(jīng)濟大系統(tǒng)的林業(yè)產(chǎn)業(yè),擔負著為社會發(fā)展提供生活資料(燃料、食品等)與生產(chǎn)資料(原材料)的雙重任務。隨著全球范圍內(nèi)不可再生資源的不斷消耗,森林作為主要的可再生資源,其滿足人類社會物質(zhì)需求的作用是絕對不會消失的。人類對森林的社會、文化需求的不斷擴大,是社會經(jīng)濟發(fā)展的總趨勢。滿足人對森林的多種需要和愿望,是林業(yè)的根本任務。
2、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標,主要關注于林業(yè)生產(chǎn)者的長期利益。這里必須明確的是林業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)性的主體是林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者。當前就經(jīng)濟利益的實現(xiàn)方式考察,主要還是通過為社會提供物質(zhì)產(chǎn)品的形式,實現(xiàn)自身的利益,其中起主導作用的是林產(chǎn)品產(chǎn)量的持續(xù)產(chǎn)出。而林產(chǎn)品的產(chǎn)出,除了取決于林業(yè)生產(chǎn)力水平外,同時還受到自然生態(tài)環(huán)境的制約,更受制于非林業(yè)部門的影響。林業(yè)經(jīng)營者經(jīng)營的森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的環(huán)境產(chǎn)品,具有經(jīng)濟利益的外部特征,必然造成林業(yè)利益難以在市場條件下完全實現(xiàn)。面對這種情況,林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標,必須有其他實現(xiàn)途徑。最可行的方式,一是實行生態(tài)補償;二是國家扶持。因此,林業(yè)持續(xù)發(fā)展的必要條件之一,必須保障林業(yè)生產(chǎn)者的經(jīng)濟可持續(xù)性。
3、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境目標,關注的是森林生態(tài)系統(tǒng)的完整和穩(wěn)定。通過退化生態(tài)系統(tǒng)的重建與已有森林生態(tài)系統(tǒng)的合理經(jīng)營,保障森林生態(tài)系統(tǒng)在維護全球、國家、區(qū)域等不同層次上所發(fā)揮的環(huán)境服務功能的持續(xù)性。其中關鍵是無退化的使用林地和保護生物多樣性,保持森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和可再生產(chǎn)能力以及長期健康。林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境目標,不僅是保障林業(yè)自身社會經(jīng)濟可持續(xù)的基礎,更重要的意義還在于持續(xù)發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)在維護全球生命支持系統(tǒng)中的重要性與不可替代性。
綜上所述,林業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標應當包括社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境3個方面,其中社會與生態(tài)環(huán)境目標,體現(xiàn)的是全人類的利益,即可持續(xù)發(fā)展的社會經(jīng)濟,需要林業(yè)持續(xù)的提供物質(zhì)產(chǎn)品與生態(tài)環(huán)境服務功能。而作為人類群體中的林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者來說,不僅需要自身的實踐活動所提供的產(chǎn)品服務,更具有意義的是要求其自身經(jīng)濟利益的持續(xù)性,這也是不同利益主體對林業(yè)問題構成不同態(tài)度的深刻原因。
三、林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標,是由一個個具體的區(qū)域?qū)α謽I(yè)發(fā)展的需求所決定的。一般說來,應當從森林所發(fā)揮的作用方面來考慮。而森林的作用受制于特定區(qū)域的社會意義和國民經(jīng)濟意義,就其作用來劃分,主要體現(xiàn)在社會、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境3個方面。
1、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的社會目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的社會目標,強調(diào)滿足人類基本需要和較高層次的社會文化要求,持續(xù)不斷地提供林產(chǎn)品以滿足社會需要,這是持續(xù)林業(yè)的一個主要目標。作為社會經(jīng)濟大系統(tǒng)的林業(yè)產(chǎn)業(yè),擔負著為社會發(fā)展提供生活資料(燃料、食品等)與生產(chǎn)資料(原材料)的雙重任務。隨著全球范圍內(nèi)不可再生資源的不斷消耗,森林作為主要的可再生資源,其滿足人類社會物質(zhì)需求的作用是絕對不會消失的。人類對森林的社會、文化需求的不斷擴大,是社會經(jīng)濟發(fā)展的總趨勢。滿足人對森林的多種需要和愿望,是林業(yè)的根本任務。
2、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標
林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標,主要關注于林業(yè)生產(chǎn)者的長期利益。這里必須明確的是林業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)性的主體是林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者。當前就經(jīng)濟利益的實現(xiàn)方式考察,主要還是通過為社會提供物質(zhì)產(chǎn)品的形式,實現(xiàn)自身的利益,其中起主導作用的是林產(chǎn)品產(chǎn)量的持續(xù)產(chǎn)出。而林產(chǎn)品的產(chǎn)出,除了取決于林業(yè)生產(chǎn)力水平外,同時還受到自然生態(tài)環(huán)境的制約,更受制于非林業(yè)部門的影響。林業(yè)經(jīng)營者經(jīng)營的森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的環(huán)境產(chǎn)品,具有經(jīng)濟利益的外部特征,必然造成林業(yè)利益難以在市場條件下完全實現(xiàn)。面對這種情況,林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟目標,必須有其他實現(xiàn)途徑。最可行的方式,一是實行生態(tài)補償;二是國家扶持。因此,林業(yè)持續(xù)發(fā)展的必要條件之一,必須保障林業(yè)生產(chǎn)者的經(jīng)濟可持續(xù)性。
3、 林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境目標
1從外源污染出發(fā)
1.1建造人工濕地系統(tǒng)
人工濕地系統(tǒng)是人工將土壤、砂、石、煤渣等基質(zhì)按一定比例鋪墊,植人特定的水生植被,并將底部完全封閉的可處理廢水的生態(tài)系統(tǒng)。它可以形成一個非常好的人工半封閉生態(tài)系統(tǒng),促成良性內(nèi)部循環(huán)的構成。另外,這種人工濕地系統(tǒng)還能處理很多種工、農(nóng)業(yè)廢水,并且效果顯著。這種方法目前被廣泛應用,例如深圳的石巖河人工濕地系統(tǒng)。
1.2河堤生態(tài)系統(tǒng)建設
河堤的作用非常大,首先它具有一定的緩沖功能,其次它也是人們的娛樂地點和城市風景線。河堤的建設需要考慮的不僅是美觀、實用,更重要的是它的安全性和對河道的保護性。而所謂河堤生態(tài)系統(tǒng)就是將河堤建造成一個利于生物生長的,與自然相輔相成的河堤系統(tǒng)。它不僅改善了水體的生態(tài)環(huán)境,也增加了河道的自凈能力。
1.3生態(tài)護坡工程
生態(tài)護坡是一種既能實現(xiàn)河道的護坡,又能促進河道生態(tài)平衡的工程技術。它分為植物工程復合護坡和植物護坡兩種。植物工程復合護坡技術有多種形式,例如土木材料固土種植基、鐵絲網(wǎng)與碎石復合種植基、水泥生態(tài)種植基、三維植被網(wǎng)等。上海崇明島瀛東村河道工程中就使用了這種生態(tài)護坡技術。從效果上來看,河道坡岸的穩(wěn)定性得到有效加強,河道的水質(zhì)也得到了良好的改善。還促進了生物的多樣性發(fā)展,使河道的生態(tài)系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定。植物護坡則相對來說簡單一些,它主要是利用河岸植被的根系來進行固土,防止河岸水土的流失。這種方法既能促進河道水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),還有美化環(huán)境和景觀制造的作用。
2從內(nèi)源污染出發(fā)
2.1提高水體溶氧度
在城市河道整治工程中,可以向水體中充入大量的空氣或氧氣,以提高水體的溶氧度,進而修復河道中好氧微生物的活力,加快河道中有機污染物降解的速度,改善水質(zhì)后,進一步修復水生態(tài)系統(tǒng)。
2.2利用底泥生態(tài)疏浚技術減少內(nèi)源污染負荷
所謂生態(tài)疏浚,就是清除河道底部大量沉積物表層的氮、磷、有機質(zhì)等富集層的一種技術。這種技術可以有效地降低水底污染物對上覆水體的污染率,阻止內(nèi)源釋放而引發(fā)的河道水質(zhì)二次污染。我國太湖的五里湖就利用了這一技術,使其底泥中磷的含量大幅下降,進而為水生態(tài)修復準備了良好的條件。
2.3構建水生植物群落
可以根據(jù)河道的水體特征,制造最合適的水生植物群落,來吸收河道中的N、P等營養(yǎng)物質(zhì),然后再將植物帶離河道,從而將河道中多余的營養(yǎng)物質(zhì)帶走。這種方法易于實行和維持。另外,合適的水生植物的根系還可以為水中的微生物提供適合生存的環(huán)境,改善河道水生態(tài)系統(tǒng)。
二、城市河道整治工程中水生態(tài)修復的重要性
在我國有2/3的城市面臨著缺水問題,大部分城市河道都受到比較嚴重的污染。所以,解決河道污染,塑造一個良好的水生態(tài)系統(tǒng)是一件勢在必行的事。而人工治理污染不僅需要消耗大量資金,也不是一個長久之計。所以,修復河道水生態(tài)系統(tǒng),增強河道自身凈化能力才是行之有效的辦法。自古人類就喜歡臨水而棲,水文化更是體現(xiàn)了人和水之間的微妙關系。在城市河道整治的工程中,要根據(jù)當?shù)卦械娜宋臍v史資源,將水文化和生態(tài)環(huán)境保護有機的結合起來,倡導人們保護賴以生存的水資源。從某種方面來講,城市河道對推進城市化建設的進程有著不小的作用。注重保護城市河道的水生態(tài)系統(tǒng),將生物學原理充分的應用到城市河道規(guī)劃建設中,既滿足了河道的功能和景觀的要求,又營造了一個良好的生態(tài)系統(tǒng),有效的提高了人們生存環(huán)境的質(zhì)量。
三、結語
關鍵詞 濕地;濕地保護技術;生態(tài)恢復技術;探討
中圖分類號 X171 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0132-02
當前,濕地的定義還存在一些分歧,但目前較為公認的一種說法就是陸地與水域之間的過渡地帶統(tǒng)稱為濕地。但隨著人類對濕地利用的無限制,導致濕地在逐年的銳減和遭到破壞,急需我們?nèi)祟惣哟鬂竦乇Wo意識,不斷創(chuàng)新生態(tài)恢復技術,才能實現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展。由此可見,就關于濕地保護及濕地生態(tài)恢復技術進行探討具有十分重要的意義?;诖?,筆者結合工作實際,提出關于濕地保護的重要意義和相關技術、濕地生態(tài)恢復技術的同時呼吁全人類共同加入到濕地保護行列中來。
1 加強濕地保護及濕地生態(tài)恢復的重要意義
加大濕地保護力度,加強濕地生態(tài)恢復,具有十分重要的意義。這主要是濕地具有較多的功能,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 濕地為生物提供了生存的環(huán)境
而覆蓋地球表面約6%的濕地要為地球上已知1/5的物種提供賴以生存的環(huán)境,其生態(tài)功能具有不可代替性,擁有“地球之腎”的美稱。此外,濕地更是大型遺傳基因庫,在維持多種生物種的生存與發(fā)展、篩選和改良都具有十分重要的意義。
1.2 濕地具有生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)功能
濕地具有生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)功能主要表現(xiàn)在涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、抵御洪水以及氣候調(diào)節(jié)等多種功能。濕地是地球的主演淡水存儲庫,人類的生產(chǎn)生活用水的主要來源地,與此同時,它還是主要的地下水補充來源,尤其是其具備抵御洪水和調(diào)節(jié)徑流的生態(tài)型功能。
1.3 濕地具有污水凈化功能
在同等地域的情況下,濕地的污水凈化性能森林的1.5倍。比如說,將五類水質(zhì)的水在濕地中凈化之后,水質(zhì)能提升到三類。這是由于濕地的水流速度較慢,對水中的污染物進行存儲、積淀、分解,將污染物消化或降低污染濃度。
1.4 濕地的生物生產(chǎn)力極高
濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力極高,就單位土地來比較,比其他棲息地的生物生產(chǎn)力要高很多很多。據(jù)相關調(diào)查,在蛋白質(zhì)生產(chǎn)方面,每年濕地生態(tài)系統(tǒng)是陸生生態(tài)系統(tǒng)的三點五倍。我們每天要吃的水稻和一些魚蝦蟹貝大都來自濕地此外,濕地的林業(yè)資源和動物資源等的經(jīng)濟性也較高。
從上面所描述的濕地功能來看,這么好的資源,試問,我們加強濕地保護及濕地生態(tài)恢復沒有重要的意義嗎?
2 關于現(xiàn)代濕地保護的相關技術探討
1)做好濕地保護工作,首先必須遵循五項基本原則:一是遵循預防為主優(yōu)先保護,確保保護與開發(fā)利用合理化的基本原則,在濕地保護中進行合理的開發(fā)利用,在開發(fā)利用中對濕地進行合理的保護,始終確保濕地的健康;二是遵循人與濕地之間的和諧共處基本原則,以正確的方式對待和處理人與大自然之間的局部和整體的利益關系;三是遵循可持續(xù)發(fā)展的基本原則,以發(fā)展的眼光處理好眼前與長期的利益關系;四是遵循生態(tài)效益為主,效益協(xié)調(diào)化、統(tǒng)一化的基本原則,以維護濕地系統(tǒng)的生物多樣性和結構功能的完善性;五是遵循因地制宜的基本原則,做好統(tǒng)籌規(guī)劃、注重重點保護的突出性和全面保護與利用的和諧性。
2)要建立健全濕地保護部門。以科學、正確的發(fā)展觀、政績觀,保障經(jīng)濟的發(fā)展與生態(tài)的保護之間的協(xié)調(diào)一致性。進行統(tǒng)一、規(guī)范、科學、有效的管理。不管是國家還是地方政府都必須建立健全濕地保護部門和相關的運行機制和管理體系,確保濕地保護工作統(tǒng)一有效的運行。
3)加大執(zhí)法保護力度,嚴肅處理各類危害濕地資源的行為。禁止各類危害濕地資源的開發(fā)項目的運行,即便要利用也要在充分保護濕地資源的前提下進行可持續(xù)發(fā)展和諧的開發(fā)利用。嚴禁圍濕造田,實行退耕還濕,并加大資金的投入力度,確實做好濕地保護工作。
3 基于濕地生態(tài)系統(tǒng)特征的生態(tài)恢復技術的探討
所謂濕地恢復,主要是指利用生態(tài)技術或者生態(tài)化工程,修復或者重建那些濕地生態(tài)功能退化甚至消失的濕地,并盡可能地恢復到原有的結構和功能,將其功效發(fā)揮到最大化。筆者結合工作實際,結合濕地生態(tài)系統(tǒng)的特征,提出幾點濕地生態(tài)修復
技術。
3.1 棲息地恢復技術
恢復棲息地的最終目標就是利用各種現(xiàn)代化技術,提升棲息地的穩(wěn)定性、一致性。棲息地的恢復一般包括三個方面的修復,一是濕地的基底;二是濕地的水狀況;三是濕地的土壤,其中基底的恢復最為重要,在基底恢復方面主要采取工程措施來實現(xiàn),從而確保濕地基地的穩(wěn)固性,而對于濕地水狀況的恢復主要是通過穩(wěn)定濕地面積來實現(xiàn),恢復濕地的土壤則主要通過改造濕地的地形地貌來實現(xiàn)。
3.2 生物修復技術
所謂生物修復技術,就是對被破壞的濕地生物物種,利用現(xiàn)代生物培育技術、保護技術和生物物種引進技術,以及種群行為的控制、種群動態(tài)的調(diào)控技術和群落結構的配置優(yōu)化技術、組建技術、演替控制與恢復等技術。通過利用這些現(xiàn)代化的技術,對濕地被破壞的生物進行修復或再植再造,修復濕地的生物生態(tài)
系統(tǒng)。
3.3 生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能的恢復技術
生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能的恢復技術主要是基于濕地生態(tài)系統(tǒng)的幾種技術:一是總體設計技術;二是生態(tài)系統(tǒng)構建技術;三是生態(tài)系統(tǒng)集成技術。在濕地生態(tài)恢復工作中會,濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復技術既是重中之重,又是難上加難。對于一些功能退化的濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復,應由國家和濕地所在地有關部門予以高度的重視,加大濕地管理保護工作,在技術和資金上加大濕地生態(tài)恢復力度。
4 基于濕地類型的生態(tài)恢復技術的探討
我國地大物博,濕地的類型也不盡相同,因而其生態(tài)修復技術也就不盡相同,健康的濕地生態(tài)系統(tǒng),是國家生態(tài)安全體系的重要組成部分,對經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮著越來越大的作用。應針對不同類型的退化濕地生態(tài)系統(tǒng),開展?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)恢復關鍵技術的研究;選取各種類型退化濕地的典型代表,進行生態(tài)恢復示范研究?;诖?,筆者根據(jù)自身有限的知識水平,基于生態(tài)類型的不同,談談常見的幾種濕地類型的生態(tài)恢復技術。
4.1 河濱濕地的生態(tài)恢復技術
河濱濕地的生態(tài)恢復,主要是由于當前河濱濕地不斷被陸地化和污染的看,因而就河濱濕地的生態(tài)恢復目的來說,應集中于減少洪水危害、凈化水質(zhì),并以疏浚河道的工程技術,實現(xiàn)河漫灘濕地的再自然化,以提升水流持續(xù)性,預防被侵蝕或者沉積物的進入等技術措施控制濕地被陸地化,例如通過切斷污染源和加大非點源污染的凈化處理力度,盡可能的將河濱濕地的生態(tài)系統(tǒng)恢復到原始水平。
4.2 海岸帶濕地的生態(tài)恢復技術
海岸帶濕地的生態(tài)系統(tǒng)的恢復、修復或重建,因受到農(nóng)業(yè)的開發(fā)和城鎮(zhèn)化的改擴建,而導致大量的濕地受損甚至消失,因而要想充分利用濕地生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源、蓄洪防旱、抵御洪水、凈化水質(zhì)以及氣候調(diào)節(jié)等功能,就必須對濕地規(guī)模、位置以及形態(tài)進行重新調(diào)整與配置,充分發(fā)揮海岸帶濕地的功能。
4.3 森林濕地的生態(tài)恢復技術
由于森林濕地生態(tài)系統(tǒng)的恢復、修復和重建與草澤濕地不同,尤其是森林的重建需要幾十年,因而森林濕地的生態(tài)恢復技術主要采取水文和土壤的恢復或改造,并以植被種植的輔助方式恢復森林濕地生態(tài)系統(tǒng)。
4.4 湖泊濕地的生態(tài)恢復技術
由于湖泊的水體相對平靜,雖然其面積能很好的修復到以前的水平甚至可以擴大,但水質(zhì)的恢復是一個復雜而又漫長且不可能完全恢復的,因而通過上述的切斷污染源和對點源與非點源的控制外,還應采取深度處理污水和加強生態(tài)調(diào)控的技術措施,盡量恢復湖泊濕地的生態(tài)功能。
5 總結語
總之,濕地給人類帶來了許多好處,加大濕地保護力度應成為當前林業(yè)部門的主要工作內(nèi)容。濕地保護工作任重而道遠,濕地生態(tài)恢復技術是一項系統(tǒng)而又復雜的極具專業(yè)的一門技術,我們應抓住“十二五”大好發(fā)展,切實做好濕地保護和濕地生態(tài)恢復工作,真正實現(xiàn)人與自然的和諧共存與發(fā)展。
參考文獻
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(大興安嶺森林調(diào)查規(guī)劃院,牙克石022150)
摘 要:文章通過對內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)濕地資源現(xiàn)狀分析,提出對濕地資源保護的必要性及保護措施。
關鍵詞 :濕地資源;現(xiàn)狀;保護措施
中圖分類號:S718.5
文獻標識碼:B
收稿日期:2014-12-31
作者簡介:任增光(1979 -),男,山東省鄄城人,林業(yè)工程師
濕地是人類社會存在和發(fā)展不可或缺的重要資源,主要指天然或人工、長久或暫時性的沼澤地、泥炭地或水域地帶、靜止或流動、淡水、半咸水、咸水體,包括低潮時水深不超過6m的水域。濕地和森林、海洋并列為全球三大生態(tài)系統(tǒng),他是地球上水陸相互作用而形成的獨特生態(tài)系統(tǒng),是自然界最富生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)和人類最重要的生存環(huán)境之一,具有巨大的資源潛力和環(huán)境、社會、經(jīng)濟功能,他不僅為人類的生產(chǎn)、生活提供多種資源,而且在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善環(huán)境、控制污染、保護物種基因多樣性、美化環(huán)境和維護區(qū)域生態(tài)平衡等方面具有其他系統(tǒng)不可替代的作用,享有“地球之腎”和“生命搖籃”之美譽。
1 內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)概況
內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)位于我國東北部,地理坐標為東經(jīng)119°36’26”~125°24’10”,北緯47003’26”~53°20’00”,林區(qū)總面積為1067.75萬hm2。南北長約700km,東西寬400多km。
林區(qū)屬于寒溫帶大陸性季風氣候區(qū),冬季漫長寒冷,夏季短暫且溫涼濕熱,年平均氣溫0.1℃,平均最高氣溫6.4℃,平均最低氣溫-6.5℃,≥O℃年積溫為2491.6℃,≥10℃年積溫為2030.6℃,年平均降水量372.2mm,年平均蒸發(fā)量1122.6mm,太陽輻射2731.2兆焦耳/m2,濕潤度為1.0,無霜期<100d。
2 內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)濕地類型及現(xiàn)狀
2.1 濕地類型
根據(jù)濕地分類標準,林區(qū)濕地共分為河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地、人工濕地4大濕地類:永久性河流、永久性湖泊、森林沼澤、草本沼澤、灌叢沼澤、蘚類沼澤、沼澤化草甸、地熱濕地、人工濕地9個濕地型。
2.2 林區(qū)濕地現(xiàn)狀
內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)濕地分布是以大河為基線,沿河谷、山地平緩坡、階地和河漫灘滯水地帶分布,并且集中連片,面積大,具有原生性的特點。
林區(qū)濕地總面積120.31萬hm2,占實際經(jīng)營面積的12.29%。
按濕地類分:河流濕地面積3.45萬hm2,占濕地總面積的2.87%;湖泊濕地面積0.22萬hm2,占0.18%;沼澤濕地面積116.63萬hm2,占96.94%;人工濕地面積0.01萬hm2,占0.01%。
按濕地型分:永久性河流面積3.45萬hm2,占濕地總面積的2.87%:永久性淡水湖面積0.22萬hm2,占0.18%;蘚類沼澤面積0.035萬hm2,占0.03%;草本沼澤面積56.45萬hm2,占46.92%:灌叢沼澤面積10.13萬hm2,占8.42%;森林沼澤面積47.54萬hm2,占39.51%;沼澤化草甸面積2.24萬hm2,占1.86%;地熱濕地面積0.23萬hm2,占0.20%;庫塘面積0.01萬hm2,占0.01%。
內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)地域遼闊,資源豐富,物種繁多,既是松嫩平原和呼倫貝爾草原的天然屏障和天然分界線,又是嫩江和額爾古納水系的重要發(fā)源地。具有我國獨有的原生性寒溫帶針葉林森林生態(tài)系統(tǒng)和多種過渡的生態(tài)類型,是重要的野生物種柄息地。在我國國土生態(tài)安全和生物多樣性保護中具有重要的地位和作用。
3 內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)濕地保護的必要性
3.1 濕地具有獨特生態(tài)系統(tǒng)功能
濕地是具有多種功能的獨特生態(tài)系統(tǒng),是重要的自然資源和人類生存環(huán)境資本,在支撐人類社會和諧發(fā)展和自然系統(tǒng)有序循環(huán)等方面起著舉足輕重的作用。
3.2 濕地保護可凈化水體
濕地具有很強的降解污染功能,濕地植物、微生物通過物理過濾、生物吸收和化學合成與分解等把人類排入湖泊、河流等濕地的有毒有害物質(zhì)轉化為無毒無害甚至有益的物質(zhì)。
3.3 濕地對區(qū)域氣候有調(diào)節(jié)作用
濕地對區(qū)域氣候有巨大的調(diào)節(jié)作用,在增加局部地區(qū)空氣濕度、削弱風速、縮小晝夜溫差、降低大氣含塵量等氣候調(diào)節(jié)方面都具有明顯的作用。
3.4 濕地保護可緩解自然災害
濕地具有調(diào)洪蓄水、抵御風暴、預防侵蝕、抗御干旱、調(diào)節(jié)氣候等重要功能,對于構建防災減災體系、緩解全球氣候變暖等發(fā)揮著十分獨特的作用。
4 內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)濕地保護措施的建議
4.1 合理利用現(xiàn)有濕地資源,加強自然濕地資源保護
由于林區(qū)開發(fā)初期人們對濕地資源重要性的認識不足,濕地資源經(jīng)歷了水濕地改造造林等破壞,使?jié)竦卦獾揭欢ǖ钠茐模瑵竦刭Y源現(xiàn)狀不容樂觀。合理利用現(xiàn)有濕地資源特別是自然濕地資源是保護濕地資源的最大資本。
4.2 制定科學的濕地利用保護政策,明確政府及其主管部門的保護責任
著眼于內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的大局,本著生態(tài)優(yōu)先的原則,制定科學的濕地利用保護政策,確立濕地保護原則,明確政府和部門保護責任、保護方式、保護措施,確保維護濕地生態(tài)功能和生物多樣性,促進濕地資源的可持續(xù)利用。