浅议河流生态系统修复的理念和措施

浅议河流生态系统的修复摘要：在经济飞速发展的今天，人类活动对河流产生了巨大的影响。人们渐渐的意识到这个严重问题，但是在河道治理工程中，传统的方法对生态破坏较大。采用生态修复的方法能恢复已受破坏的河流生态环境。通过分析受损河流生态系统在生态修复方面的研究现状及存在的问题和国内外河流生态修复的现金理念和技术。提出了河流生态修复的目标和措施。关键词：河流生态系统传统治理生态修复目标技术措施植物措施引言随着社会经济的发展进步，人对河流的过度开发利用而不加以保护。传统的河流治理工程往往局限于防洪、排涝、引水和航运等基本功能而很少考虑河流的生态、景观、休闲、娱乐等其他功能。河流治理中大量的采用混凝土等硬质材料使自然水体形态渠道化或水池化，水岸混凝土化，破坏了河流生态系统，使得河流无法自净;隔断了水体与陆地之间的联系，使得水质恶化，水生生物锐减，河流生态系统退化。然而随着社会的进步、经济的发展，人们对生态环境的要求越来越趋向于天然，提倡和谐发展、简历生态型社会等并加强水资源保护，改善河流环境，修复和构建生态型河流已是势在必行了。河流石水陆交错带，在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。健康的河流生态系统能使物质通过其界面区的速度和形式保持适当，从而使陆地加强了“水土保持”，水体防止了“富营养化”的出现。不合理的土地利用方式和高强度的开发，会导致河流生态系统受到严重破坏，在城镇化程度较高的地区表现尤为突出。河流生态修复的目标正是为了重建受到破坏的河岸生态系统，恢复水文、地质、生物多样性等生态功能。目前国内对河流生态修复的研究大多集中在护坡上，而往往忽视了对河流功能恢复，对其河流生态治理整体上认识不足。本文研究了国内外河流生态修复的先进理念和技术，探讨河流生态功能修复的目标和措施。一、传统河流治理存在的问题：河流是人类生存和发展必不可少的要素，是水环境的重要载体，也是自然环境的重要组成部分。人类为了生存和发展，不断的和河流争夺空间和资源，特别是经济的发展更加重了对河流的索取，然而传统的河流治理技术中，特别是对城市河流，为了争夺有限的土地和控制河势、确保河流的防洪安全，人们着力于运用石块、混凝土等硬质材料的结构设计。片面强调防洪、排涝或兴利输水，不考虑对水生态、水环境的影响，牺牲了河流可持续发展的空间，损伤了河流的健康，破坏了生态系统，污染了水环境，缩短了河流的生命，退化了河流应有的功能。而且在各种的设计规范，未明确提出河流的生态治理的要求，致使不少地方的河流，被人为渠化及对河岸的强行硬化，产生了诸多的影响，主要有：1.1与河流争夺空间，导致生态系统的破坏城市经济的发展和人口的增加，城市河流水面不断的被人为侵占或缩窄，导致城市水面积急剧减少，天然调蓄功能严重萎缩，家中了内涝发生的几率。在城市建设中，为了多争一块土地，许多城市盲目填河，将河流排水改为管道排水，将软排水改为硬排水，城市排水管网与城市河流不配套，排水系统不协调。防汛排水时，市区内河水满为患，泵站被迫停机的事时有发生，致使城市排水的矛盾十分突出。1.2河道两岸水渠化、硬化，导致城市景观河水环境的破坏国内河流治理片面追求统一化、直线化、河槽渠化，河岸硬化，边界整齐，走向笔直，河流两岸被强行硬化覆盖，只考虑河流的防洪功能，而淡化了河流的资源功能和生态功能，破坏了自然河流的生态链，破坏了生态环境。河岸衬砌硬化之后，原始河岸面目全非，土体与水体的关系相割裂，隔断了河流水域中的生物、微生物与陆域的接触，并引起其自然生存环境恶化，河流的天然自净能力因此下降。同时，硬化型河岸使得水生植物无法生长，各种水生动物也因生存环境改变而无法生存，整个生态系统的是食物链因硬化河岸而断开，河流生态的作用因此失去，河流生态系统的整体平衡遭到破坏，并由此诱发严重的生态环境问题。1.3河流污染严重，河流生态功能遭到破坏随着改革开放不断深入，城市经济迅猛发展，河流两岸土地开发利用，城市化步伐加快，城市河流功能遭到损害：大量工业、生活污水不经处理直接排入河流，造成河水严重污染，水质恶化，河流生态环境遭到破坏，能饮用的地面水已所剩无几。其原因就是工业废水和城市污水未经任何处理排入河流。河流污染使鱼虾生物基本绝迹，而代之以适应污染的各类底栖微小生物类群，导致城市河流及两岸的生物多样性下降，特别是一些对人类有益的或有潜在价值的物种消失。二、河流生态系统修复2.1水生态系统的价值水系统是地球表面上最重要、最复杂的生命支持系统。水文循环与水生态系统存在着复杂的藕合关系。淡水系统不仅是人类的生命线，更以其特殊的空间异质性为数以百万计的物种提供了丰富多姿的栖息地。生态系统，是指在一定空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间依靠物种流动、能量流动、物质循环、信息传递和价值流动，而相互联系、相互制约，形成具有自我调节功能的复合体。2.2生态修复内容国际生态修复学会（societyofecologicalrestoration）的定义，生态修复是帮助研究和管理原生生态系统的完整性的过程，这种完整性包括生物多样性的临界变化范围、生态系统结构和过程、区域和历史状况以及可持续的社会实践等。河流生态修复工作的重点从单纯改善水质发展到恢复河流生态系统，把河流管理的范围从河流及其两岸的物理边界扩大到河流生态系统，把河流管理的范围从河流及其两岸的物理边界扩大到河流生态系统的生态尺度边界。对象不再是仅仅具有水文特性和水力学的河流，而是还具备生命特征的河流生态系统。河流生态修复的目标不可能“完全复原”到魔种本来不清楚的原始状态，也不可能“创造”一个全新的生态系统，应该立足于河流的现状，在充分发挥生态系统自我恢复功能的基础上，适度进行人工干预，保证河流生态系统状况有所改善，使之具有健康和可持续性。河流生态修复的任务有三大项：一是水文条件的改善；二是河流地貌特征的改善；三是生物物种的恢复。总目的是改善河流生态系统的结构与功能，使水量、水质条件的改善，水文情势的改善，水力学条件的改善、恢复河流的纵向连续性和横向连通性；保持河流纵向蜿蜒性和横向形态的多样性、生物资源的恢复。2.3技术措施河流生态系统包括河流内水环境、河岸区环境、河堤两岸区和流域区环境四部分，是一个及其复杂的综合型生态系统，每一个区域都将对其他的区域产生影响，因此，河流生态修复不仅仅是针对某一个部分的修复，而是针对整体采用措施进行系统化、综合化治理。a）河流外形改善与修复传统的河流整治工程为了确保河流防洪以及航运安全等功能，往往将一些河段裁弯取直或直线化处理，蜿蜒曲折的天然河流被改造成直线或折线型人工河流，失去了弯道与河滩相间、急流与缓流交替的格局，对流速、水深和水温有不同习性的水生动物失去了原有的栖息地条件。河流内的植被也受到单一化影响；为了河流堤防与边坡安全，河床边坡的迎水面常常被硬质化，因此隔断了地表水和地下水的联系通道，使大量水陆交错带的植物失去生存条件，同时影响岸坡内的土壤大量微生物的生存。因此，如果恢复河流自然特性就可以恢复水陆交错带的植被，并为水生生物提供栖息地，以提高河流的自净能力，是改善水生生态系统的重要工程措施。在河流生态治理工程中，首先应考虑河流外形的整治，除了满足防洪、供水以及航运等传统水利功能外，还需考虑使河流更为接近自然状态，完善河流生态系统应有的结构和功能，并使河流满足人们的美观需求。目前河流特性改善方法主要有恢复河流平面形态、恢复河流断面多样性、恢复自然湿地以及生态护岸工程等。使河流具有浅滩、激流等。b)治河先治水水是河流的生命，污浊的河水不但毫无生态功能可言，同时也令人不悦，因此治河应先治水。治理河流污染必须从根源削减污染物，恢复河流的自净功能同时可通过生态调水是通过水利设施的调控将清洁的水源引入污染水域，使其冲刷、稀释污染水域，以改善水环境质量。清洁的新鲜水源稀释受污河流水质，使受污河流污染物浓度得以降低，可在受污河道水源不足或短期水质难以改善的情况下被作为应急处理。但不能从根本上解决河流受污染的问题，大量的调水还会造成其他流域水源的紧张局面。因此，只有根治污染源才能保持河流生态系统的生机和稳定。c)消除河内污染源我国许多河流由于常年受到外界污染物质的侵袭，使得河流内产生大量的沉淀物质成为了内源污染物质，这也是造成水体污染的主要因素之一。沉淀在河流底部的污泥含有大量的富营养化物质，这些物质释放和消耗是一个大量和长期的过程，是河水变质的重要原因。因此，即使在外源污染得到较好控制时河流水体中营养物质仍然处于较高水平，致使水体富营养化问题难以得到彻底解决。底泥疏浚可以将富含污染物的底泥从水体中永久性去除，能够控制内源污染物的释放或减少污染物生物有效性，因而被认为是河流湖库治理中的重要工程措施而被广泛应用。d)生物修复生物修复是河流生态修复中的重要手段，是通过一系列的工程及植物措施将水体中的污染物质分解并转移出去，使河流生态系统处于一个稳定良性循环状态，并恢复其原有的自净功能的一项综合性河流整治技术。河流生态建设中，植物措施可分陆生植物和水生植物。陆生植物措施可分为纯植物措施技术和植物工程符合技术两大类。三、结语近年来基于传统的理念所完成的河流治理工程所建成的工程构筑物阻断了水陆之间的生态系统的联系，从而导致河流生态系统的损伤，而且损伤已超过其自身的恢复能力，生态修复已不可避免。在我国受损河流生态系统修复研究应用时迫在眉睫的，具有广泛的代表性和示范作用，其研究成果能够在以下两方面对河流生态修复有所贡献：在理论和技术上，为已建河流整治工程构造物的受损河流生态系统的生态修复提供新技术、新方法、新范例；为适用于植物及微生物生存的河流整治工程生态设计提出参考设计规范和科学依据。最终实现我国由工程水利到资源水利、环境水利的变革，达到人与自然的和谐共处。参考文献：【1】董哲仁，孙东亚等，《生态水利工程原理与技术》，中国水利水电出版社，2007年3月。【2】董哲仁。《探索生态水工学》，中国水利水电出版社，2007年3月【3】汪洋、周明耀、赵瑞龙等。《城镇河流生态护坡技术的研究现状与展望》。中国水土保持科学出版社，2005