1、,河流生态系统的修复,三、受损河流生态系统的修复,我国河流污染现状河流(溪流)生态系统生态恢复的内容和方法 河流(溪流)生态系统生态恢复的实例分析,水利部水资源司司长陈明忠表示,总体来看,通过多年努力,我国水质状况有所改善,十大流域水质总体为轻度污染,类省界水质断面比例占63.6%。但是局部地区、局部水域的水质环境污染情况比较严重。从江河来看,达标的(类水标准)有67%,水库达标的是88.7%,湖泊是28.6%。,河流生态系统受损原因1、水利工程改变水文特征,水量、水温、流速,生物的迁移以及食物链;泥沙堆积2、农业活动的影响将河岸带的天然植被变成可耕地;化肥和农药对河流的污染3、工业化活动的影
2、响4、城市化对河流的破坏,当前我国城市中小河流治理存在的主要问题,1 、 盲目填没河流,减少水面,导致生态系统和排水系统的破坏 城市化步伐的加快,城市河流水面被人为侵占或缩窄,导致城市水面积急剧减少,天然调蓄功能严重萎缩,加重了内涝发生的机率。盲目填河,将河道排水改为管道排水,将软排水改为硬排水,城市排水管网与城市河道不配套,排水系统不协调。防汛排水时,市区内河水满为患。当城市河道水质污染严重,恶臭难忍时,人们往往迁怒于河,干脆“活埋”了事,或以此作为与河争地的借口。人与河道争地,人不给水出路,水不给人留情,城市调节雨洪的能力越来越低,一遇降雨,到处积水,损失越来越大。人类无节制的向大自然索取
3、挤占河道,堵塞洪水通道,自然也给人类以报复,水位一年比一年高,灾情一年比一年大。,2 、 河流被硬化、渠化,导致城市景观、生态系统和水环境的破坏 河道治理工程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。 为保护城市安全,河堤年年加高,并大量建设钢筋混凝土、块石等直立式护岸,河流完全被人工化、渠道化。河流的硬化、渠化,使人类自动放弃数百年来的亲水环境,断绝人与水的关系,造成地面与水面相隔离,人工与自然的比例不协调,破坏了原有的生态平衡。其实,自然的水系是一个生命的有机体,是一个生态系统,从生态学角度讲,硬化河床是治标不治本的做法,根本解决不了水
4、污染净化的问题。河道是有自净能力的,自然的河道有大量的生物、植物和微生物都有降解污染有机物的作用。植物还可以向水里补充氧气,有利于防止污染。水泥衬底和护衬之后,割裂了土壤与水体的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,有些生态功能就会随之消失。失去了自净能力的河道只会加剧水污染的程度。,3 、河流污染严重,河流生态功能遭到破坏 随着城市经济迅猛发展,河道两岸土地开发利用,城市化步伐加快,城市河道功能遭到损害:大量工业、生活污水不经处理直接排入河道,造成河水严重污染,水质恶化,河道生态环境遭到破坏。2008年全国80以上的城市河流受到污染,许多大江大河的城市段已达不到类水水质标准。据全国2222个
5、监测站的统计,在138个城市河段中,符合、类水质标准的仅占23,超过类水质的占到38,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道。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,导致城市河流及其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。,?治理,治理河流新理念近自然修复,核心思想:1)尊重自然环境原有的多样性;2)依照现有的自然条件,构建良好的水循环及安全的溪流环境;3)积极使自然环境再生,创造出水与绿化相关联的生态网,河流生态系统恢复包括水文条件和河流地貌学特征的改善。水文:合理利用水资源配置维持最小生态需水量;通
6、过污水治理,控制污水排放和改善河流水质;水库的调度除了满足社会需求外,尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期。河流地貌学特征的改善:恢复河流纵向连续性和横向连通性;防止河床材料硬质化。,2、河流(溪流)生态系统生态恢复内容,修复具体措施,1)改进标准河流断面设计法,2、浅滩和深潭结合,增加弯道(P329) 自然蜿蜒的河道和滨水地带为各种生物创造了适宜的生境,是生命多样性的景观基础。河湾、凹岸处可以为生物提供繁殖的场所,洪峰来临时还可以将其作为避难场所,为生物的生命的繁衍增加湿地、河湾、浅滩、深潭、沙洲等半自然化的人工形态,既增添了自然美感,又可以利用河流形态的多样性来改善生境的多样性,从而改善生
7、物群落的多样性。相对于直线化的渠道,自然曲折的河岸设计更能够提高水中含氧量,增加曝气量,因此也更有利于改善生物的生存环境。 从工程的角度看,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,削减流水能量,控制流速,所以也减少了流水对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得城市建设设计人员在河道断面的设计上留有选择的余地,不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是较为有利的。,3、构建有利于生物生存的多空隙河岸,采用生态护岸法。,主要功能:建立水岸与河流的生态联系,物质、养分、能量交流;护岸植物根系固着土壤,增强土壤渗透率,并截留初期雨
8、水,净化水质、涵养水源;抵抗流水冲刷,保护堤岸、增加堤岸结构的稳定性;造价较低,无需长期的维护管理。,生态护岸,建造初期需加强维护,否则影响后期功能发挥。,生态原型护岸,坡度较缓或腹地较大的地段。,保持水岸自然状态,以自然的土壤沙砾基质代替人工砌筑,主要采用植被保护堤岸,由植物舒展发达的根系稳固堤岸,同时净化水质,提升水岸带的景观效果。,模拟生态型护岸,内湖滨海路两岸及内湖周边沿岸。,在坡脚处采用石笼、木桩或浆砌石块等护底,其上筑有一定坡度的土堤,斜坡种植植被,实行乔灌草相结合,固堤护岸。,台阶式人工自然驳岸,在内湖腹地较小的水域(从岸边道路到水面坡度大)。,结合岸上观景平台或木栈道,水中种植
9、水生植物群,使人在一定高度上也能融入水生植物世界。,河流(溪流)生态恢复图片,2.河流(溪流)生态系统生态恢复的原则,1)原则: (1)河流恢复的基本原则 A. 河流生态学原则 B. 生态系统/格局导向原则:以渔业和运动为目的的恢复是不可能成功的,如果河流功能的连通性能被成功恢复,则生物多样性就会随之增加。 C. 自然原则:促进河流的水文、地形方面的功能,即“让河流实现其价值”。 (2)河流恢复的实践原则 A. 多目标兼顾原则:实现河流生态系统的防风护城、提供亲水性与娱乐休闲场所、增加滨河地区土地利用价值等功能; B. 系统与区域原则:从系统的角度改善河流水量、冲积物侵蚀、转运与沉积等; C.
10、 资源保护的原则:保护两岸现有水系、湿地、漫滩、河岸带等资源; D. 景观设计生态原则:保护生态多样性、增加景观异质性,强调景观个性和自然循环,构架区域生境走廊,实现景观的可持续发展; E. 尊重自然、美学原则; F. 可持续发展原则:恢复自然水体和冲积机制、恢复自然河流形态,为生物提供良好的生存环境与迁移走廊;恢复自然河岸带植物群落;恢复乡土的水生动、植物。,3.河流(溪流)生态系统生态恢复 的实例分析,1) 瑞士、德国等于80年代末提出了全新的“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”技术。欧洲的流域经过近自然治理后,每百米河段的鱼类个体数量、生物量从治理前的150个、19公斤提高到治理后的410个、55公斤。2) 德国的莱菌河,1993年和1995年发生两次洪灾,洪水淹了一些城市,造成的损失估计达几十亿欧元。分析洪灾原因,主要是由于莱菌河流生态遭到破坏,菌菌河的水泥堤岸限制了水向沿河堤岸渗透所致。因此,德国现正进行河流回归自然的改造,将水泥堤岸改为生态河堤,重新恢复河流两岸储水湿润带,并对流域内支流实施裁直变弯的措施,延长洪水在支流的停留时间,减低主河道洪峰量。,