1、第七章 生态恢复工程,第一节 生态恢复的基本概念第二节 受损水体的生态恢复第三节 湿地的生态恢复第四节 荒芜土地的生态恢复与重建,第一节 生态恢复的基本概念,生态恢复：是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程。,生态恢复的目标：,地表基底稳定性的恢复提高退化土地的生产力在被保护的景观内去除干扰以加强保护，减少和控制环境污染对现有的生态系统进行合理利用和保护，维持其服务功能，增加视觉和美学享受,生态恢复的原则,生态恢复与重建的原则,自然法则,社会经济技术原则,美学原则,地理学原则,生态学原则,系统学原则,退化生态系统的恢复与重建技术体系,生态恢复实施方法,物种框架方法： 是指建立一个或
2、一群物种，作为恢复生态系统的基本框架。这些物种通常是植物群落中生态恢复的演替早期阶段（或称先锋）物种或演替中期阶段物种。 最大多样性方法：是尽可能地按照该生态系统退化以前的物种组成及多样性水平种植物种进行恢复，需要大量种植演替成熟阶段的物种，先锋物种被忽略。,五是具有生物间的相互作用,生态恢复的标准,一是可持续性：可自然更新,二是不可入侵性：像自然群落一样能抵制入侵,三是生产力：与自然群落一样高,四是营养保持力：生态系统良性循环,第二节 受损水体的生态恢复工程,对内陆水体、湖泊的影响湖泊富营养化问题突出水域环境退化对生物的影响,1. 人类活动对水域生态系统的影响,（1） 与现有湿地与湖泊生态系
3、统的保存与保持,2. 水域生态系统恢复的生态指导原则,（2） 恢复生态完整性,（3） 恢复或修复原有的结构和功能,（4） 兼顾流域内的生态景观工程与修复,（5） 生态恢复要制定明确可行的适度目标,（6） 自然调整与生态工程技术相结合,3. 富营养化湖泊的生态恢复技术,在营养盐输入量一定的情况下，水动力要素是影响湖泊水质的第一要素。良好的水体交换能降低水体在湖泊的滞留时间，提高周转速率，从而输出水体中的营养盐。水体交换缓慢，则会造成水体养分量不断上升或者随泥沙在忽地大量沉积。因此，可以采用工程手段改善湖泊水体交换能力。,（1） 改变水动力要素，改善水体交换,引水入滇可以加大滇池水体的交换量，提高
4、湖水流速，增加水力的冲刷率，便于湖水中营养物质的输出。从国内一些湖泊的引水经验来看，从外流域引水对降低湖泊的富营养化水平有较好的效果，但在实际操作过程中要注意合理控制水位，防止破坏湖内挺水植物和湖滨草本植物的生长繁殖。,案例：引水入滇工程,湖泊底泥中积累了大量的营养物质，受污染底泥对营养盐和其他污染物的富集作用更加明显。当湖泊底层氧化还原反应发生变化时，底泥中的营养物质和污染物质会重新释放加入水体，成为水体富营养化的主要营养源。即使外源营养物被完全切断后，底泥释放的营养物质仍能支持大规模的藻类水华。生态清淤：清除湖泊的污染底泥，为水生生态系统的恢复创造条件。,（2） 底泥生态疏浚,底泥生态疏浚
5、的主要特点：,1、最大可能的清除底泥中的污染物。在重污染底泥沉积层采用工程措施，最大限度的将储积在该层中的污染营养物质移出湖体以外，改善水生态循环，以遏制湖泊稳定性的退化。2、注重生物多样性和物种保护。以不破坏水生植物和底栖生物的自我修复繁衍为前提，注重物种基因库的保护，因此生态疏浚是局部性清淤。是否遵从自然生态系统循环、动态基本规律，是生态疏浚工程成败的关键之一。3、疏浚后基底要为后续生物技术介入创造有利条件。疏浚要依从基底修复工程的技术要求（基底高程，平整度、坡度等）为生物修复技术介入创造良好的基底水环境和生境条件。4、薄层精确疏浚。自上世纪80年代以来的近代污染物质主要沉积在淤泥表层02
6、040cm左右。生态疏浚要求：一是科学谨慎确定疏浚厚度，只需清除重污染泥层；二是要求较高的疏浚精度，既要清除重污染层的底泥，又不超疏或漏疏，一般控制精度要求为10cm。5、疏浚工艺环保控制要求高。底泥生态疏浚是水环境治理的要求，同时生态疏浚工程对环保也提出了较高的控制标准，防止施工期二次污染（疏浚船的掘头工作面、泥浆输送排泥场安全处置和余水达标排放）。,水生植物群落对于维持湖体的水质功能起到举足轻重的作用。水生植物通过对营养物质吸收、植物叶冠遮光以及根区分泌物质杀伤藻类等途径，可以控制藻类迅速繁殖，从而达到治理水体富营养化的目的。,（3） 沉水植被恢复,狐尾藻,轮叶黑藻,小茨藻,漂浮植物有较强
7、的过滤和吸收作用，吸附污染物、悬浮物的作用，同时还是水中生物栖息、繁殖的场所，能够提供各种水生动物的食物。,（4） 漂浮植物恢复,水葫芦在生长过程中需要大量的氮磷等营养物质，并对重金属离子、农药和其他人工合成化合物等有极强的富集能力；同时水葫芦发达的根系说分泌出的物质，可有效降解毒杀酚、灭蚊灵、氰等多种有机毒物，水葫芦的吸污能力是水草中最强的。,底栖生物是水生生态系统中的重要组成部分，是水生野生动物以及重要水产生物的优质饵料，在湖泊生产力、水生系统和底栖系统耦合、水体能量流通以及水体食物网中均起到重要作用。（滤食性底栖动物对水体的净化作用。）水生动物的多样性，是它们在水中相互依存，与水生植物相
8、互依赖、相互作用，形成生态平衡，同时不断消解水体中的有机质，使水质得以净化。,（5）水生动物生态恢复,恢复水生动物的途径：在水中因地制宜地投放一些鱼虫、红蚯蚓等水中微生物和河蚌、黄砚、螺蛳等底栖动物并促使其生长繁殖；同时，放养河鲫鱼、旁皮鱼、穿条鱼等野生鱼类，逐步建设和修补水中生物链，形成生物多样性。生物操纵治理湖泊富营养化：利用滤食性鱼类（鲢鱼、鳙鱼）调控湖泊中食物链的关系，降低藻类现有量，在通过成鱼捕捞，取走水体中的营养物质，从而达到减轻湖泊污染负荷，改善水质的目的。,岸线缓冲带是保护湖泊生态系统健康的最后一道防线：阻止水体的波浪和洪水对岸线的侵袭；在径流进入湖泊以前过滤其中的多种有害物质
9、，包括化肥和除草剂等；提供水生昆虫、微生物、鱼类和其他动物的栖息地，从而维持生态系统平衡。,（6）植物缓冲带建设,国家高技术研究发展计划（计划）， “十五”重大专项“太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范项目”其中第一子课题太湖水源地水质改善技术由中国科学院南京地理与湖泊研究所主持，秦伯强研究员为首席科学家，经费四千五百万，研究期限为三年。,案例1： 太湖梅梁湾水源地水质改善技术,问题的提出,湖泊生态系统结构发生变化,功能出现退化, 蓝藻水华频繁暴发,水质性缺水日趋严重,并造成巨大经济损失。富营养化湖泊的治理,通常采取三部曲的战略：控制污染源(包括外源与内源)、控制水华和恢复生态、实施流域管理
10、。随着工程的结束,特别是改善基础环境的软围隔的撤除,刚刚建立起来的以高等水生植物为优势的生态系统立刻崩溃。,我国第三大淡水湖，湖面2000多平方公里,湖泊生态系统的结构决定了其功能,“藻型”生态系统例如：梅梁湾,“草型”生态系统例如：西太湖,生产力高（富营养化）,水体清澈、透明度高(贫营养),水产养殖,饮用水水源湖泊或景观湖泊,外部环境胁迫,影响湖泊水生植物恢复和草型生态系统培植的因素,1. 营养盐负荷对水生植物生长和草型生态系统修复的影响 高营养盐负荷将导致高附着生物的生物量和生产力,并遏制沉水植物的生长。 在湖泊生态恢复中,只有当营养盐下降到一定程度,藻型生态系统也会变得很不稳定,而当外部
11、环境发生改变时,草型生态系统就会取代原先的藻型生态系统。,2.风浪对水生植物恢复与湖泊生态修复的影响分析 强烈的风浪会使水生植物根茎折断,严重的甚至会连根拔起。小的风浪却有助于水生植物的生长。 如果是在开阔水域实施水生植物恢复,必须首先削弱强风浪可能对水生植物造成的机械损伤,同时保持适度的风浪扰动,有助于水生植物去掉其附着生物,有利于更好地进行光合作用。,3.光照对水生植物生长和生态系统恢复的影响水下光照条件也是影响水生植物(主要是沉水植物)生长的主要因素之一。在许多水域,就光照条件而言,都有可能恢复水生植物。但是,实际上由于浅水湖泊中悬浮物浓度较高,因此透明度很低,加上风浪的影响,恢复水生植
12、物仍然很困难。提高水体透明度以解决水下光照不足问题,既可以通过消浪措施来降低水体悬浮物浓度的办法,也可以通过降低湖水位,即降低水深来为水生植物生长创造有利的光照条件。,4.鱼的牧食对水生植物恢复的影响鱼的牧食主要影响沉水植物的生长或消亡,从而成为生态系统转化的一个诱导因素。国际上也有许多小型的富营养化湖泊或水体,通过鱼类种群结构的调整,减少草食性鱼类,增加食肉性鱼类,减轻鱼类对水草的直接牧食,同时,减少小型鱼类以减轻浮游动物的捕食压力和增加对浮游植物的捕食,提高水体透明度,从而达到恢复水生植物和净化水质的作用。,5.其他可能影响水生植物生长和生态系统恢复的因素沉积物的理化性状对于水生植物恢复也
13、有很大的影响。有些营养盐形态对水生植物也有影响。,示范区的位置与基础环境状况,示范区的实际情况可以概括为风浪较大(特别是夏季偏南风的情况下)、蓝藻水华堆积严重、水较深而透明度较低、水质是类或劣类,特别是北部水质更差,这对实现改善水质的目标是非常不利的。 针对示范区的环境条件，本研究提出了消除风浪、除藻和控藻、降低悬浮物浓度，再辅以水生植被(主要是浮叶植物和漂浮植物)恢复、附着生物富集等一系列措施，以达到净化水质之目标。,太湖863项目的总平面图2.87平方公里的太湖西五里湖太湖梅梁湾：最外面是藻类富集区，然后依次有生态控藻区和生态净化区，最里侧则是离取水口最近的强化净水区,围隔挡藻,用于挡藻的
14、围隔由PVC材料制成围隔围绕牵龙口水厂取水口，2道围隔把小范区分为里外2个水域，外水域为生态净化区，内水域为强化净化区.强化净化区的而积为2.1km2。这个设计是按照生态净化一般需要的水力停留时间和牵龙口水厂日取水量来确定的.生态净化区而积约7km2。,消浪和降低悬浮物浓度,用放水泥排桩和投放竹排2种方式进行消浪工程.水泥桩截面的边长30cm,高度介于6-8m，按照一定的间隔交错布设.水泥桩布设在内圈围隔的外沿，可以确保2.1km2的强化净化区不受大风浪、特别是强台风的袭击.竹排消浪布设在强化净化区的内部，以防止风浪再起.,生态净化区控藻,滤食性鱼控藻：投放鲢鳙鱼类，鲢鱼与鳙鱼放养比例为6:1
15、。通过鱼产量估算每年夏季6-9月对水体藻类的摄食量以及鱼体富积藻毒素导致围网内外水体藻毒素含量的下降幅度.在2道围隔中间的生态净化区，紧接鱼控藻区域约1.06km2的水域内实施了挂蚌工程，即用渔网兜挂在水中.挂蚌密度和高度及每个网兜的数量经过比对试验来确定;蚌的种类是通过本地调查后筛选的2土著蚌。,水生植物的恢复,漂浮植物恢复：一是用渔网覆盖方式进行种植，解决了漂浮植物容易飘散的问题; 二是利用消浪竹排作为固定载体种植漂浮植物，即使在风浪较大的开阔水域也能种植，从而解决了风浪影响的问题.浮叶植物恢复：主要有菱和荇菜.沉水植物恢复：本试验中选择马来眼子菜、苦草、微齿眼子菜、狐尾藻、金鱼藻、范草等
16、.沉水植物的群落构建主要依据生态位、群落演替等理论和小范区的环境条件，从群落的空间和时间格局进行设计和优化.挺水植物：在小范区完成了14个水下拦沙埂工程，以及相应的芦苇种植。附着生物：在小范区广泛布设了许多渔网.渔网的下端是石垄，可以固定水上界而上的浮泥.而渔网上附着许多原生动物、附着藻类微生物等.,修复结果,案例2：美国基西米河生态恢复工程,美国基西米河(Kissimmee)位于佛罗里州中部，由基西米湖流出，向南注入美国第二大淡水湖奥基乔比湖，全长166km，流域面积7800平方千米流域内包括有26个湖泊；河流洪泛区长90km，宽1.5-3km，还有20个支流沼泽，流域内湿地面积18000公
17、顷。,为促进佛罗里达州农业的发展，1962年到1971年期间对在基西米河流上兴建了一批水利工程这些工程的目的：一是通过兴建泄洪新河及构筑堤防提高流域的防洪能力；二是通过排水工程开发耕地这样，直线型的人工运河取代了原来109km具有蜿蜒性的自然河道连续的基西米河就被分割为若干非连续的阶梯水库，同时，农田面积的扩大造成湿地面积的缩小。,(1)自然河流的渠道化使生境单调化。,(2)水流侧向联通性受到阻隔。,(3)溶解氧模式变化造成生物退化。,(4)改变了原来脉冲式的自然水文周期变化。,(5)原有河道的退化。,水利工程对生态系统的胁迫,河流恢复工程概况,基西米河被渠道化建成以后引起的河流生态系统退化的
18、现象引起了社会的普遍关注。自1976年开始对于重建河道生物栖息地进行了规划和评估，经过7年的研究工作，提出了基西米河的被渠道化的河道的恢复工程规划报告，并经佛罗里达州议会作为法案审查批准。规划提出的工程任务是重建自然河道和恢复自然水文过程，将恢复包括宽叶林沼泽地、草地和湿地等多种生物栖息地，最终目的是恢复洪泛平原的整个生态系统。为进行工程准备1983年州政府征购了河流洪泛平原的大部分私人土地。,河流恢复主要工程项目,1984-1989年开展的试验工程位于水库B，为一条长195米渠道化运河重点工程是在人工运河中建设座钢板桩堰，将运河拦腰截断，迫使水流重新流入原自然河道示范工程还包括重建水流季节性
19、波动变化，以及重建洪泛平原的排水系统同时还布置了生物监测系统，评估恢复工程对于生物资源的影响,试验工程,第一期工程,重建类似于历史的水文条件，扩大蓄滞洪区，减轻洪水灾害。这些新开挖的河道完全复制原有河道的形态，包括长度、断面面积、断面形状、纵坡降、河湾数目、河湾半径、自然坡度控制以及河岸形状建设中又加强了干流与洪泛区的联通性。为鱼类和野生动物提供了丰富的栖息地。2001年6月恢复了河流的联通性，随着自然河流的恢复，水流在干旱季节流人弯曲的主河道，在多雨季节则溢流进入洪泛区恢复的河流将季节性地淹没洪泛区，恢复了基西米河湿地。这些措施已引起河道洪泛区栖息地物理、化学和生物的重大变化，提高了溶解氧水
20、平，改善了鱼类生存条件。,在21世纪前10年进行更大规模的生态工程，重新开挖14.4km的河道和恢复300多种野生生物的栖息地。恢10360hm2的洪泛区和沼泽地，过滤营养物质，为奥基乔比湖和下游河口及沼泽地生态系统提供优良水质。,第二期工程,在工程的预备阶段，就布置了完整的生物监测系统在收集大量监测资料的基础上，对于生态恢复工程的成效进行评估，目的是判断达到期望目标的程度该项工程制定了评估的定量标准。,河流走廊生态恢复监测与评估,第三节 湿地的生态恢复,湿地指不问其为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体，包括低潮时水深不超过六
21、米的水域。国际湿地公约,1. 湿地的概念以及分类,美国：美国鱼类和野生生物保护机构于1979年在“美国的湿地深水栖息地的分类”一文中，重新给湿地作定义为：“陆地和水域的交汇处，水位接近或处于地表面，或有浅层积水，至少有一至几个以下特征： (1)至少周期性地以水生植物为植物优势种； (2)底层土主要是湿土； (3)在每年的生长季节，底层有时被水淹没。,中国：天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水深不超过6米的海域。,（1）湿地的水资源功能直接利用的水资源作为集水区内地势较低的另一块湿地的水源补充地下水（2）湿地抵御天然灾害的功能洪水控制防止盐水入侵防风护堤（3）地球之肾滞留降解污染物吸
22、纳多余营养物湿地的碳库功能,2. 湿地的功能,（4）湿地的生物多样性保护功能生物多样性保护基因保存库（5）湿地的天然产品直接来源于湿地间接来源于湿地（6）湿地的社会功能,高生产力多样性过渡性脆弱性,3. 湿地生态系统的特征,（1）湿地面积锐减（2）生物多样性受损（3）污染加剧（4）水资源过度开采,4. 湿地存在的环境问题,（1）湿地恢复与重建的目标,5. 湿地的恢复与重建,（2）湿地恢复与重建的设计模式,（3）湿地恢复与重建的设计策略,（4）湿地恢复与重建的设计程序,（5）湿地恢复与重建的关键技术, 河流湿地的生态恢复与重建措施：污染总量控制植物修复：通过植物的生理功能，挥发、稳定水中的重金属
23、污染物，或降解污染物中的重金属毒性，以达到清除污染、净化水质的技术。,（6）湿地恢复与重建的具体措施,遏蓝菜： 富集重金属Zn（33600ppm）和Cd（1140ppm ）,东南景天：我国第一种Zn 超富集植物（5000ppm）,蜈蚣草： 第一种在我国发现的As超富集植物叶片含砷量高达,宝山堇菜： Cd的超富集植物 （1168ppm ）, 湖泊湿地的生态恢复与重建措施：, 盐碱湿地的生态恢复与重建措施：, 海岸湿地的生态恢复与重建措施：,案例1：美国 Hackensack湿地保护区的生态恢复与管理,案例2：大庆油田开发区湿地恢复与示范工程,案例3：江汉平原湿地生态系统的退化与生态恢复重建,第四
24、节 荒芜土地的生态恢复与重建,水土流失土地沙化土壤盐渍化草场退化土地退化，耕地锐减,1. 我国荒芜土地的现状,2. 沙化土地恢复与重建生态工程,根据沙地的自然特点及对沙地资源利用状况,设计了以下几种比较合理的土地利用模式:(1)网格状林草田复合生态系统模式 针对大沙垅顶部平地及大的沙丘间平地.合理的建设方案是建成网格状林草田复合生态系统,可保证达到以林护田、以牧养农、以农促牧,是农林牧相互促进各得其所的目的。(2)平行结构林草田复合生态系统模式 针对沙垅边缘与甸子地交界处的长条形的沙缘沙平地.在沙垅顶部沙平地与沙垅斜坡交错带布设林带,保护农田.形成平行结构林草田复合生态系统模式。,(3)镶嵌式
25、结构林草田复合生态系统模式 针对孤立分散的小沙丘与丘间沙平地交错地带.采取镶嵌式结构建立林草田复合生态系统,因地制宜地充分利用自然资源。(4)岛状森林生态系统模式 针对吉林省中西部沙地集中分布区的东部边缘和北部边缘的孤立沙丘.可以按等高种植方式,建立白城杨-沙棘人工群落,采取乔木与灌木登高间作的形式,使沙丘迅速变成森林岛。,(5)林草田、麻稻苇复合生态系统模式 吉林中西部的沙地,许多地方是闭流区,无排水出口.可以选择既有经济价值又能迅速省长的植物品种,在沙垅上建立林草田复合生态系统,在常洼地可以种植水稻、红麻和芦苇等作物,充分利用自然资源. 需要注意的是,有关土地生态设计涉及的内容非常多,有关
26、其理论和方法的研究尽管很热,但还不很成熟,有待于进一步探索和研究.,（1）自然封育,3. 退化草地恢复与重建生态工程,（2）松土,（3）翻耕松土补播,（4）以沙治碱,（5）人工种草,3. 荒山恢复与重建生态工程,（1）华北片麻岩山区“围山转”工程,（2）吉林东部林缘荒山生态工程,在我国东北丘陵区，将丘陵顶部建成保护型生态系统、丘陵斜坡建成缓冲型生态系统、丘陵间谷地建成生产型生态系统的模式，就是把生产功能与保护功能相结合，建设成一种可持续的既能生产又不断改善环境的生态系统的实例。,4. 采矿废弃地的恢复与重建生态工程,（1）矿产资源开发对生态环境的影响, 国外矿区土地复垦的现状：美国：立法英国：
27、边采边回填边复垦法国：采用农业和林业复垦模式德国：将矿区景观重建作为长期目标澳大利亚：多学科联合参与,（2）矿区土地复垦的现状, 我国矿区土地复垦的现状：我国土地复垦工作起步晚，起点低，复垦技术科技含量不高，土地复垦的质量和效果远远落后于矿山生态重建和环境保护的需要，与发达国家相比，无论是复垦科研、 复垦技术、复垦规模还是复垦水平，都有明显的差距。对制约矿区土地复垦成功的生态因子认识不足。土地复垦理念错位，复垦模式单调。土地复垦技术单一，技术体系不完善。环境污染严重，生态问题突出。,（3）矿区土地复垦生态工程的基本框架,（4）矿区复垦生态工程技术, 矿区复垦生态工程规划技术：, 矿区复垦生态工
28、程微地形改造技术：, 矿区复垦生态工程土壤改良技术：,物理性改良,化学性改良,常用于污染土壤清洗的表面活性剂：,生物改良, 矿区复垦生态工程植被恢复技术：, 矿区复垦生态工程土地利用与管理技术：, 矿区复垦生态工程效益评价技术：,案例1：,案例2：德国鲁尔区埃姆舍景观公园,将基地上的材料同时作为建筑材料和植物生长的媒介加以循环利用，如砖被收集起来作红色混凝土的骨料，利用煤、矿砂和金属物都充当植物生长的介质；,将原工厂的旧排水渠改造成水景公园，利用新建的风力设施带动净水系统，同时把收集的雨水在冷却池和沉淀池中进行清洁处理，输送到各个花园进行灌溉。,通过艺术化地形处理而形成视觉焦点，“大地艺术”思
29、想在这里具有很大影响，相对于单纯强调在受破坏地表种植农作物的传统观念有了很大的进步。,建立在Nordsten矿旧址的废料堆被修整为整齐的金字塔形，并被覆以地被植物。,各式各样的娱乐设施,“蒂森山”(Monte thyssino)的攀岩公园,各式各样的娱乐设施,搭建了巨大舞台的大车间被赋予了新的生命作为文化艺术中心，经常举办各种各样的展览、音乐会、歌舞剧。,炉渣堆上搭建的露天剧场,主要的大马路使用老的架空铁道的路线，因此来访者得以走过水箱、油罐，从上面一览该公园。,位于铸造区的巨大的金属板（47块金属板，每块2.5平方米）被用来铺砌成金属广场。,在景观公园内，属于工业遗址的众多建筑物，与现有的种
30、植物自然地结合在一起。,夜幕降临，也不必遗憾没有尽兴，由英国灯光艺术大师（Jonathan Park）设计的灯光效果将邀请您踏上色彩斑斓的神奇童话之旅。,门头沟区内矿藏丰富，有近700年的开采历史。经调查，截止至2004年底区内废弃矿山133个，总占地面积866.65公顷，弃渣总量144190立方米、这些矿山企业大都数都分布在108、109国道两侧和名胜古迹沿线，长期缺乏管理，造成了严重的生态污染。,门头沟区龙凤岭废弃矿山生态修复,修复前的龙凤岭,案例3：,该项目于2005年开始进行水土保持生态修复工程试验示范。该试验示范工程依据不同的立地位置条件，运用生态恢复理论和景观设计技术，形成了相应的
31、生态修复模式，到达了快速回复植被的目的，取得良好的生态效益，为本地区和条件相似的地区的岩石陡坡、采石厂、废弃矿山等困难条件下的生态修复和植被恢复进行了全面的试验和示范。,所采用的技术模式：,客土喷播（视频演示）是以团粒剂使客土形成团粒化结构，加筋纤维在其中起到类似植物根茎的网络加筋作用，从而造就有一定厚度的具有耐雨水、风侵蚀，牢固透气，与自然表土相类似或更优的多孔稳定土壤结构。,挂网客土喷播技术就是通过在边坡上锚固金属网、钢筋网或高强塑料三维网中的一种,采用压缩空气喷枪将混合好的客土喷射到坡面上,再在其上喷射植被种子,通过植被发达的根系和网体的紧密结合,对边坡达到防护的目的。,三维网是用于植草
32、固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间课充填土壤、沙砾和细石植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，由于植物根系可以深入地表以下3040cm,形成了一层坚固的绿色复合保护层。,生态植被草毯使用稻秸、麦秸、玉米杆、椰壳纤维、大麻、黄麻、亚麻废弃纤维等为原料，铺敷于地面，可抗水和风的侵蚀，固化地表、防治水土流失、储存地表水分、根治沙尘暴的源头，实现绿化。使用时，如同铺地毯一样，将草毯覆盖于山坡、路基或坪床上并浇水，若干天后，草种发芽生长，即能形成优质草坪。,生态植被袋生物防护技术是将选定的植物种子通过两层木
33、浆纸附着在可降解的生态植被袋的内侧，在施工时在植被袋内装入营养土，封口按照坡面防护要求码放，经过浇水养护，能够实现施工现场的生态修复,此处原先是寸草不生的碎石带，区科委技术人员通过大量试验后，研发出无土碎石边坡灌浆修复技术。该技术通过往碎石缝隙倒入不同浓度的泥浆，在泥浆中加入营养成分，再种植上适合当地生长的植物品种，达到绿化山体的目的。使用这种办法每平方米修复成本仅需100元，比引进技术节约80。,岩石垂直绿化技术是在普通垂直绿化基础上的延伸，是在坡度陡于75的裸露岩石坡面，不适合采用其它绿化方式的裸露岩体，在岩体现有或者工程处理出相对平坦和坑洼，通过对下部和顶部栽植爬山虎，实现岩体、挡墙绿化
34、和生态修复的技术。,生态恢复成果,门头沟区龙凤岭的生态修复取得了成功。昔日的荒山岭已经变成了绿树漫坡、果园飘香的生态农场，很难想到，2005年以前这里还是满目疮痍、寸草不生的采石厂。该工程引进实施了21种国际上最先进的生态修复技术，10项技术获得国家专利，边坡灌浆、斜面钻机等技术拥有自主知识产权。为国内各地的环境生态修复提供了一个优秀的参考案例。,案例4：徐州,徐州矿区在开展土地复垦过程中，因地制宜，全面规划，宜农则农，宜渔则渔，兼顾社会、经济、生态效益，同时适当兼顾伴生项目，积极尝试明采用生态复垦技术，建立优化农业。,九里区煤矿塌陷地治理后变成了景色优美的小桂林,贾汪区小南湖湿地公园,贾汪区
35、小南湖湿地公园,九里区采煤塌陷地整治,徐州市九里采煤塌陷区位于徐州市北郊, 属于典型的平原高潜水位矿区,距徐州市中心 8 km, 该区有徐州北大门之称,西依黄河故道, 中间横穿徐丰公路, 向东与京福高速公路、京杭大运河相连,紧靠陇海铁路线和京沪铁路线。九里采煤塌陷区属于沂沭泗流域和废黄河水系的结合部,除部分高滩径流进入黄河故道中泓外, 田间和村庄涝水通过中小沟排入顺河、 拾屯河、 老牛河、 邓庄中沟等, 水系及塌陷大水面分布见下图 。,九里塌陷区大水面和河流分布图,采煤塌陷区土地总面积 1 064 hm2,本区属黄泛冲积平原,地势西北高东南低,地面绝对标高 35 42 m( 废黄河高程系, 下
36、同) ,坡度为 12 000。九里采煤塌陷土地经过填充、 挖深垫浅等复垦,已形成种植、 浅水养殖和深水区共存的土地利用结构,具备了对深水区进行人工湿地规划的自然地貌条件, 土地利用结构详见下表 。,采煤塌陷地复垦后土地利用结构,人工湿地植物群落选择及布局,徐州市九里人工湿地规划的主要功能是生态景观旅游, 兼顾治理当地污水和粉煤灰的重金属污染, 发挥生态补偿、 促进生物多样性的作用。在适合当地气候、 土壤等条件的情况下,植物群落的选择和布局应统筹考虑观赏价值和对污染物的净化功能,形成水、 陆植被的生态序列。根据对采煤塌陷区地貌、水环境特征和实际调查,徐州市九里人工湿地规划的植物群落选择和作用详见
37、下表。,九里采煤塌陷土地水陆植物群落,九里采煤塌陷地植物群落的布局,在人工湿地规划过程中, 根据水深、 水系的特点差异和植物群落的适应性,因地制宜营造不同的植物景观, 植物的组分具有明显的空间梯度分布, 水面梯度分布按照沉水植物带、 浮水植物带、 挺水植物带进行布局, 陆地植物带按照上层树种、 中层树种和地被植物进行空间布局,湿地水面梯度规划布局详见下图 。,九里采煤塌陷土地人工湿地植物群落规划布局,九里湖水生植物,人工湿地的养殖模式,九里采煤塌陷土地复垦后封闭的小坑塘和大水面共存,根据水面的存在形式因地制宜发展水面养殖。池塘养殖模式网围、 网箱养殖模式,九里湖人工景点设置,徐州市九里采煤塌陷
38、区人工湿地的规划建设按照湿地群景观、 雕塑景观规划、 观鸟台、 观景塔、 农业特色园、 农家乐观光服务区等相结合的原则进行整体布局, 构筑人与自然的和谐空间。,九里湖景观,国际合作：徐州老矿牵手德国鲁尔建生态示范区,与德方共同探索中德政府、高校、企业以及科研机构的合作渠道，形成了以“中德能源与矿区生态修复研究中心”为国际合作平台，以“徐州东方鲁尔工业园”为载体，在矿山机械制造、可再生能源及环保产业等领域展开积极合作。,双方同意在可能的范围内，在徐州北区煤炭塌陷地区域内合作开展修复工程，并于初期选择5-10平方公里开发建设“煤炭塌陷地生态修复治理示范区”。,案例5：淮北：塌陷区上崛起生态观光农业园,淮北矿务局张庄煤矿煤层采空后土地塌陷的资料照片,塌陷区上建起的生态观光园区,案例6： 上海世博会后滩公园,设计单位:北京土人景观与建筑规划设计研究院（俞孔坚）,上海世博会后滩公园将以“双滩谐生”为结构媒介，通过湿地、土壤和动植物群落等的保护与恢复，重现有浓郁地域特色的城市湿地公园景观。,后滩公园效果,外水滩地,后滩公园中利用老厂房改造的建筑小品,内水滩地,
