湖滨带生态修复技术研究进展

1、湖滨带生态修复技术研究进展主要内容•背景•湖滨带生态系统退化的原因•湖滨带生态修复的理论基础与总体目标•湖滨带生态修复技术的研究进展•小结一、背景•湖滨带是水陆生态交错带的一种类型，是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带，历来是人类活动最集中的场所，也是地球上最脆弱的湿地生态系统之一。•湖滨带的功能：浊养水源、蓄洪防旱、促淤造地、净化水体、维护生物多样性和保持生态平衡等。二、湖滨带生态系统退化的原因•（一）自然变化•1、气候变化•2、植被演替及生物入侵•3、沉积作用•4、其它物理作用：水流漫顶、水流运移泥沙等。•湖滨带的自然变化是相当缓慢的。二、湖滨带生态系统退化的原因•（二）人类活动：•1、围湖造田（塘）；•2、不合理的水利设施；•3、围网养殖；•4、水质污染；•5、旅游业的过渡发展等等。•湖滨带退化主要是由人为原因引起的逆向演替。三、湖滨带生态修复的理论基础与总体目标•（一）理论基础•湖滨带生态修复的理论基础是恢复生态学。•生态恢复的概念源于生态工程或生物技术•生态恢复过程是按照一定的功能水平要求，由人工设计并在生态系统层次上进行的，因而具有较强的综合性、人为性和风险性。

2、。•生态恢复的基本思路是根据地带性规律、生态演替及生态位原理选择适宜的先锋植物，构造种群和生态系统，实行土壤、植被与生物同步分级恢复，以逐步使生态系统恢复到一定的功能水平三、湖滨带生态修复的理论基础与总体目标•（二）总体目标•湖滨带生态修复的总体目标是通过生境改善和物种的恢复及保护，逐步恢复湖滨带退化生态系统的结构和功能，最终达到湖滨带生态系统的自我维持和良性循环状态四、湖滨带生态修复技术的研究进展湖滨带生态恢复技术生境恢复技术生物恢复技术生态系统结构与功能恢复技术研究进展——CBS技术•CBS（ConcretesBiotechnicalSlope）是一种由三峡大学和宜昌绿野环保工程有限责任公司开发的有自主知识产权的边坡生态恢复技术，它是以水泥为黏结剂，有机物（纤维+有机质）含量小于20%（体积比），并由土壤、肥料、水等组成喷射混合料进行护坡绿化技术。研究进展——CBS技术•该技术的优点：采用干式喷播，喷射距离远，喷射层有一定强度，具有护坡功能，且不易产生龟裂、抗冲刷能力强。该项技术机构化程度高，生产能力大，适用于陡峭边坡。•湖滨边坡防护的最终目标应该是边坡自然化，无论采取什么手段治理。

3、，最好的结果是恢复湖滨边坡原有生态系统，并让新的生态系统能够稳定存在，而CBS边坡柔性治理技术是值得推广的边坡绿化防护技术。研究进展——湖泊陡岸带基底恢复技术•湖泊陡岸带基底恢复技术（陈静等，2007）主要采用人工方法在目标水域外沿构筑简易围埝,采用绞吸式挖泥船将疏浚的湖泥按设计高程要求吹填至基底修复工程区内,形成缓坡浅滩,改善湖泊沿岸带自然条件,为湖泊沿岸带生态修复创造良好的生境条件。研究进展——湖泊陡岸带基底恢复技术•与传统基底修复技术相比，此技术将现有的围埝技术和底泥疏浚技术组合应用，具有结构简单、体积小、抗风浪能力强，维护方便，投资及运行费用低等特点。•根据湖泊陡岸带的不同特点，对于风浪冲刷强烈的湖岸区，基底修复可以考虑构筑潜水丁坝。研究进展——人工湿地•人工湿地是20世纪70—80年代发展起来的一种污水处理技术。•它的功能包括改善水质，形成水生生物栖息地，形成地表径流，洪水衰减，稳定海岸线和进行地面水交换。研究进展——人工湿地•但人工湿地在应用中也存在不足之处。•①人工湿地的建造目的是模仿自然湿地去除污染物的功能，所以它们通常缺乏水生生物栖息地的功能，也不能提供物种多样性。•。

4、②人工湿地中的有用植物存在易枯死衰退、杂草丛生，根系较浅等问题。•③人工湿地在运行初期或水力负荷太大，洪水暴雨对人工湿地床体的冲击时，往往造成淤积堵塞问题。•④由于人工湿地的处理负荷较低，因此需要占地面积较大，在用地紧张的大城市这一缺点成为人工湿地被广泛推广的一大障碍。人工湿地研究进展——前置库技术•前置库是一种向受纳水体过程中消减污染物的技术。前置库技术是利用水库的蓄水功能,将因表层土地中的污染物(营养物质)淋溶而产生的径流污水截留在水库中,经物理、生物作用强化净化后,排入所要保护水体。•其功能：蓄浑放清、净化水质研究进展——前置库技术•前置库净化污染的原理，可以分为：沉淀理论、自然降解、微生物降解、水生植物吸收等。•前置库技术因具有费用较低,可以多方受益,适合多种条件等优点,是目前处理面源污染有效的途径之一。研究进展——前置库技术•前置库技术在实际运行中还存在不足之处：•①存在二次污染问题；•②存在淤积问题；•③水生植物的季节交替及不同地域的植物选种及如何保证寒冷季节冬季的净化效率等问题。研究进展——人工浮岛技术•人工浮岛技术是一种生长有水生植物或陆生植物的漂浮结构，水面上植物的恢。

5、复有助于生态环境的改善。•人工浮岛建成后能提供4种基本的生态功能：•（1）提供生境；•（2）净化水质：•（3）消浪护岸；•（4）改善景观。研究进展——人工浮岛技术•人工浮岛技术对水质的净化机理是通过在浮岛上种植水生植物，利用植物对N、P等营养物的吸收作用，以及根系附着微生物对污染物的降解作用，达到净化水体有效控制水体富营养化的目的。•其他改良浮岛技术如：植物浮岛技术、混合植物浮岛技术等。人工浮岛研究进展——配水工程技术•河道、湖滨区配水是水环境改善的有效手段和现阶段的必然要求，是有效、快速的水环境整治措施。•河道、湖滨区配水是环境水利发展理念在城市中的应用和实践的体现,也是水利现代化发展的迫切要求。研究进展——生物操纵技术•生物操纵也称为食物网操纵、营养级联反应和下行影响，也可以在湖滨区进行富营养化水体的修复工作。•其方法是减少捕食浮游动动物的鱼类，增加植食性的大型浮游动物，特别是枝角类的密度和体积。•在实际应用生物操纵控制湖泊富营养化并非总是成功的。在一些大型湖泊中操纵一些生物量大的鱼类是不切实际的。研究进展——物种保护技术•主要包括；•①种群生存力分析。•种群生存力分析技术可以有效。

6、制定出最经济实用的物种保护策略、预测种群动态、确定MVP等。•②复合种群理论。•虽然不断发展的复合种群模型对物种保护有着十分重要的指导意义,但是复合种群模型预测只有在局部种群栖息地斑块不是太小而导致过高的物种灭绝率,也不可过于隔离而阻碍局部种群重新建立的前提下,物种才能得到长期保存,当生境破碎化速度达到或超过复合种群绝灭-定值的平衡过程时,复合种群将走向灭绝,这时复合种群理论对物种的保护将不再起作用。研究进展——物种保护技术•③分子生物学技术。•分子生物学的出现克服了传统生态学难以克服的困难,解决了常规统计调查方法解决不了的基因流、亲缘关系鉴定、遗传物质的图谱关系、种间杂交等问题。分子标记的应用有助于清楚的了解种群间关系、种群动态和进化历史,从而为物种保护和种群控制提供更精确的科学依据。•④“3S”技术展望。•“3S”技术虽然为物种保护提供了强有力支持,在我国和世界上都得到了广泛应用,但是如何将RS、GPS和GIS结合起来进行一体化应用还有很大困难。小结•在湖滨带退化生态系统修复方面，目前已开发多种多样的方法与技术。每一种方法与技术都会有各自的优缺点与适用条件，必须根据被修复湖滨带的环。

7、境现状，以生态系统理论为基础，以恢复湖滨带生态系统结构与功能、生物多样性为目标，必须坚持标本兼治的方针，以湖滨带所在区域的社会经济承受能力为前提，重视将各项技术应用于工程实际，并对各项技术进行综合应用，以有效地实现湖滨带的恢复与重建。。