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土壤保育的概念范文1
中图分类号 TS49 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)19-0202-02
烟叶原料作为烟草行业存在和发展的基石和根本,受到行业内外的高度重视。随着经济社会发展和卷烟消费市场对烟叶制品“安全性、高香性、低害性”的追求,烟叶原料市场对其产区环境、香型特点、风格特色、等级结构、等级纯度、外观商品性、内在协调性等都有了更为苛刻的要求。市场需求导向的变化最直接的传导就是烟叶产品品质的提升,具体而言就是等级结构、把(捆)内纯度、成熟度与化学成分协调性的提升,而这些质量特色的优化提升最根本的是烟叶标准化生产与GAP管理技术的精益体现、精准落实。目前,在整个大农业控制化肥使用量、降低农药残留、控制调节剂滥用、追求绿色有机生产模式的背景下,烟叶清洁生产技术要求备受推崇,安全、低害、生态、有机、醇香、协调等生产理念或概念已经不新鲜了。因此,在基于自然环境下土壤系统上栽培优质特色烟叶,如何将田间优势转化产品质量优势非常重要,这致使烟田土壤物理、化学、生物指标的改善和营养元素循环成为研究的热点,烟田土壤培育的重要性在市场、技术和管理变化的“新常态”下日益凸显。
1 烟田营养利用的传统模式利弊分析
传统生产模式下,大农业生产和烟叶生产一般都是“无机肥、高投入、高产出、高残留、高污染、直线型”的营养利用模式,每年施用大量的无机肥料、速效养分、速效农药,致使土壤系统发生了酸化、盐渍化、板结、微生物结构失调、次生病虫害频发等问题。产量虽然明显提高,但成本投入也相应增加,同时土壤变差带来的次生问题和发育隐患明显叠加,其综合效益降低,利润空间变小。据测算,全国烟草种植产业肥料的使用情况如表1所示。
众所周知,烟区发展由于规模化、职业化、专业化,烟农很少饲养大型家畜,致使农家有机肥料肥源非常紧缺,因此表1中的肥料均为商品肥料数据。商品肥料还是以无机化肥为主,有机肥、生物肥比例相对较低,这对土壤结构改善、生理生化指标提升只有较大的负面促进作用。近些年,烟区烟叶质量提升进入了瓶颈期,而市场对优质高等级结构烟叶的需求持续旺盛,迫使烟区必须加强生态环境保护和烟田土壤环境改良,循环经济发展理念引导下清洁生产成为产区持续健康发展的必由之路。如何将烟区废弃有机物循环利用与土壤保育工作结合起来,开发成先进适用技术成为基层烟草科技工作者努力的热点方向。
2 烟田废弃物循环利用的模式构建
烟田环境是一个开放而复杂的生态系统,主要有动物(地上地下害虫)、植物(烟株、杂草、废弃烟株组织)、微生物(土壤微生物、烟株寄生微生物)、无机有机营养(无机盐、有机酸等)和人类添加物(地膜、非烟受控物质等),这些废弃物绝大多数可以进入循环系统重复利用而变为资源,以满足生产生活的需求。根据近些年全国烟区发展中的有益探索,可以对烟田废弃物循环利用的模式构建归纳,具体如图1所示。
3 烟田废弃物循环利用对土壤保育工作的促进与推动
人类利用资源的历史,就是技术优化与突破的历史,同时也是产业化高水平提升的历史。烟田废弃物的循环利用是一件非常有意义的事情,它的工作思路里面融入了很多持续发展的管理理念和技术理念,让“废物”变成“宝贝”,中间过程尽最大可能实现零污染、零排放,过程可循环,产品质量高,资源利用好。烟草农业发展到今天,“一基四化”的巨量投入和普遍建设,给烟区的生产生活条件带来了根本性的转变和改善,产业发展的生产组织化程度、技术标准化程度、管理高效化程度都取得了巨大进步,下一步甚至目前发力的重点就是如何“以烟为主”继续提升烟农综合素质、继续扩大烟农增收水平、继续依靠科技创新提升产业链条、产业集群的发展水平[1-2]。
随着农业产业化发展,烟区及周围农村区域产生的废弃有机物资源非常多,但是能够通过合理模式将其循环到土壤系统维持碳循环平衡的技术探索成果的却不多。诸如图1模式,能将烟草、环保、农业、科技、扶贫、综合治理等部门的项目资金进行整合,在基地镇、基地村引进技术工艺、购置设施设备、建好厂房园区、配套扶持办法,抓好示范点、带动一大片,既能解决农村环境污染、废弃物综合利用、提高农民环保意识、促进区域和谐发展,又能扶持产业、促进就业、精准扶贫、农民增收,更重要的是改良土壤、改善结构、培肥地力、清洁生产、提高产量、提升质量。农村环保、农田污染、土壤退化是目前烟区和周围农业区域面临的刻不容缓的问题,抓住废弃物循环利用这一枚关键棋子,促使整个科技产业链条转动起来,提升整个农村生态―经济―社会子系统的良好状态水平,意义非常重大[3-5]。
4 建议
要做好烟田及周围环境的废弃物循环利用,推动整个“土壤-生态-经济-社会”系统的良好运转,有以下建议:一是要有“四大意识”,即产业发展环保先行意识、产品质量与清洁生产高度关联意识、资源利用依靠科技进步意识、系统发展与责任担当意识,要努力完成一个“被动宣教―主动认可―积极参与―自觉践行”的意识提升的蜕变,关注长远、持续、健康发展从关爱环境、关爱土壤做起。二是要建“四大平台”,即项目结合与融资鼓励平台、技术创新与产品开发平台、管理创新与标准化生产平台、特色产业与市场销售保障平台,要完成废弃物循环利用与区域产业的紧密结合,解决好原料来源、产品质量、市场销售、综合效益等问题,寻找一条自我突破、自我提升、互惠互利、特色发展的道路。三是要做“四大循环”,即烟叶生产―废弃物―有机肥―提高烟叶质量的循环、廉价原料―优质工艺―环保产品―生态品质的循环、环保理念―技术推动―项目结合―特色产业的循环、政策启动―示范带动―平台推动―效益撬动的循环,用理念、技术、产品和产业的循环赋予清洁生产、生态发展、资源利用持续健康提升的新生命[6-7]。
5 结语
“天蓝、水绿、村美、民富”是生态文明的标志。烟区环境下能够真正做到农业资源无废弃、有机无机能循环、依托科技有产业、发展产业能就业、就近从业能致富、清洁生产有特色、产品质量有保障、循环模式能永续、健康乐业提素质、依靠技能再创新,创新保障土更肥、民更富、家更美,这就是废弃物循环利用与土壤保育的技术愿景和实践意义[8-17]。
6 参考文献
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土壤保育的概念范文2
关键词:都市型现代农业 生态服务价值 监测报告
中图分类号:C812 文献标识码: A 文章编号:1006-5954(2012)04-72-03
一、都市型现代农业生态服务价值概念提出的背景
在北京经济社会的加速发展和快速城市化进程中,农业的经济价值在国民经济中的份额逐年降低,农业的基础作用和重要功能渐渐被忽视。国务院对《北京城市总体规划(2004年~2020年)》的批复中,明确了首都的城市功能定位,建设“宜居城市”成为首都的重要功能之一。“十五”期间,市委、市政府明确将都市型现代农业作为未来农业的发展方向。农业的功能从传统的单一生产功能向都市型现代农业的多功能拓展。农业的生态功能越来越凸显其重要作用。
农业生态系统在一定范围内具有自我调节和净化污染物的能力,对人类的经济和社会可持续发展贡献巨大。2012年2月,国务院常务会议新修订的《环境空气质量标准》,将PM2.5纳入各省市强制监测范畴。北京为实现2015年PM10和PM2.5浓度比2010年下降15% 、PM2.5浓度≤60微克每立方米的目标,提出大面积植树造林、增加水域面积、加大工业结构调整等八项措施,通过转变经济发展方式、加强生态环境管理,提高经济增长质量和居民居住环境质量。
水资源的紧缺和耕地的减少成为北京生态环境建设和未来经济社会可持续发展的瓶颈。《北京市城市总体规划(2004年~2020年)》对北京市的生态环境建设做出了部署,划定了生态涵养发展区,通过对区县进行功能定位来保护北京的生态环境。生态涵养发展区的经济发展、转型让步于生态建设,需要客观反映生态环境的重要价值,并以此作为建立相应生态补偿机制的依据,实现全市各功能区的经济、社会、生态环境的可持续协调发展。农业的价值也需要从生产、生活、生态多功能服务首都经济社会发展的角度被重新评价。
二、都市型现代农业生态服务价值的概念
为了全面反映北京都市型现代农业发展现状,客观评价农业在经济社会发展中的作用,有效监测北京生态和环境发展状况,我们从都市型现代农业的角度出发,以都市型现代农业的生产、生活、生态多功能发展为思路,以生态经济学理论为支撑,提出了“都市型现代农业生态服务价值”概念,并建立了相应的监测评价指标体系。
农业生态服务价值是指农业范畴所包含的所有资源和人类活动给人类所带来的直接和间接的效益。
农业生态服务价值包括三部分:直接经济价值指以货币形式表现的农林牧渔业的全部产品价值、对农林牧渔业生产活动进行的各种支持型服务活动的价值以及湿地生态系统特有的供水价值;间接经济价值指农业范畴内的所有自然资源(生态系统)由于其特有的生态优势,在传统农业以外给人类所带来的、在现实经济生活中实现的经济效益;生态与环境价值指农业范畴中的自然资源(生态系统)为改善人类的生存条件和生活环境带来的、没有在现实经济价值中实现的效益。
三、都市型现代农业生态服务价值监测评价指标体系
北京都市型现代农业生态服务价值测算范围包括农田、森林、草地、湿地四大生态系统。都市型现代农业生态服务价值一级指标框架包括直接经济价值、间接经济价值和生态与环境价值3个部分,二级指标12个,三级指标36个。
(一)直接经济价值
1.农林牧渔业总产值:是指以货币表现的农林牧渔业的全部产品总量和对农林牧渔业生产活动进行的各种支持型服务活动的价值。
2.供水价值:是指以货币表现的湿地供给的维持正常社会生产和居民生活的水资源的价值。
(二)间接经济价值
1.文化旅游服务价值:是指依托农业独特的资源优势,给人们创造了舒适的旅游、休闲、科研、教育环境,并因此带动消费所产生的价值。
2.水电蓄能价值:是指利用河流、湖泊等位于高位能的水流至低位,将其中所含的位能转换成水轮机的功能,再利用水轮机作为原动机,推动发电机产生电能所产生的价值。
3.景观增值价值:在城市中,景观价值尤其是土地价值是由土地区位、交通状况、周围环境等因素综合决定的,其中由森林、湿地等农业资源直接影响所产生的增值就是景观增值价值。
(三)生态与环境价值
1.气候调节价值:生态系统中的绿色植物在生物生产中调节大气中氧气变化,固定大气中的二氧化碳,减缓地球的温室效应,保证生命活动的基本气候条件,同时具有防风、增湿、调温等改善气候的功能。这里主要是指生态系统固定二氧化碳和释放氧气、调节气温、调节湿度的功能价值。
2.水源涵养价值:生态系统的存在可以大大增加土壤对降水的吸收,减少地面径流,尤其湿地生态系统还具有蓄水和补给地下水,维持区域水平衡的重要作用。生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是水源涵养价值。水源涵养价值包括调蓄地表水价值、补充地下水价值、拦截降水价值、涵蓄降水价值。
3.环境净化价值:生态系统的植物能够对大气污染、土壤污染以及水污染起到净化作用。绿色植被在植物抗生范围内能通过吸收而减少空气中硫化物、氮化物、卤素以及粉尘等有害物质的含量,在一定程度上还能吸收土壤以及污水中的部分污染元素。生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是环境净化价值。环境净化价值包括降低粉尘价值、释放负氧离子价值、净化水质价值、吸收有害气体、减噪的价值、释放植物杀菌素价值、消解固体废弃物七个方面的价值。
4.生物多样性价值:生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次。多种多样的生物是人类赖以生存和发展的物质基础。北京地区复杂多样的地形、气候、土壤和湿地资源,为植物保育和野生动物的繁衍生息提供了多样的环境。生态系统的这种功能对于人类的价值就是生物多样性价值。生物多样性价值包括珍稀动物价值和植物保育价值。
5.防护与减灾价值:是指由于生态系统的存在,在减少风沙侵蚀、调蓄洪水过程、改善农田生态环境、提高农作物产量和质量等方面发挥的作用。防护与减灾价值包括洪水调蓄价值、农田防护价值、防风固沙价值。
6.土壤保持价值:由于生态系统的存在,植被和枯枝落叶层的覆盖可以减少雨水对土壤的直接冲击,保护土壤减少侵蚀,保持土地生产力;并能保护海岸和河岸,防止湖泊、河流和水库的淤积,生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是土壤保持价值。土壤保持价值包括避免废弃土地价值、减少养分流失价值、减少泥沙淤积、滞留价值。
7.土壤形成价值:生态系统的植物根系从土壤吸收营养物质合成新的生物生产量,保存在植被中的这部分营养物质避免了养分受雨水淋洗的直接流失,而有机物以枯枝落叶的形式输送到土壤中而被生态系统重新利用,体现了森林生态系统中森林植被在养分循环和累积过程中的作用。森林生态系统特有的这种功能对于人类所产生的价值就是土壤形成价值。土壤形成价值包括植被养分累计价值和枯落物分解价值。
四、都市型现代农业生态服务价值监测测算方法
本体系将现有的统计制度和专业领域研究有机结合起来,分别对都市型现代农业生态服务价值的三个组成部分进行统计和测算。
(一)直接经济价值
农林牧渔业总产值采用北京郊区统计制度中“农林牧渔业总产值”的相应计算方法。供水价值采用水资源管理部门的地表水供水量和测算得到的地表水中水产生量,结合价格管理部门的综合水价和再生水价计算得到。
(二)间接经济价值
采用北京统计报表制度中的旅游等专业统计方法和部门统计数据,结合调查得到水景观因子等参数计算文化旅游服务价值;依据部门统计中的水力发电量和电价得到水电蓄能价值;结合北京市土地基准地价以及农业生态系统的影响范围核算景观增值价值。
(三)生态与环境价值
农业生态与环境价值以统计数据、部门数据和研究机构数据为基础,利用生态学、经济学等领域已有的相关研究成果,结合统计遥感测量,采用被专家普遍认可和使用的方法将无形的、无市场价值的农业生态与环境价值转化为有形的、可计算的价值。具体测算方法主要包括市场价格法、替代工程法、影子价格法、机会成本法和支付意愿法等。
五、都市型现代农业生态服务价值监测结果
据测算,2010年北京都市型现代农业生态服务价值贴现价值为8753.63亿元,比上年增长1.8%;年产出价值为3066.36亿元,比上年增长3.1%。
北京都市型现代农业生态服务价值年值构成中,直接经济价值为348.83亿元,占总价值的11.4%,比上年增长4.1%。
间接经济价值为1002.75亿元,占总价值的32.7%,比上年增长7.2%。
生态与环境价值为1714.78亿元,占总价值的55.9%,比上年增长0.6%。
2010年,北京都市型现代农业生态服务价值年值比上年增长3.1个百分点。其中,直接经济价值、间接经济价值、生态与环境价值分别拉动总价值增长0.5个、2.3个和0.3个百分点。
12项二级指标中,生物多样性价值、景观增值价值、气候调节价值和文化旅游服务价值分别占都市型现代农业生态服务价值年值的20.7%、18.5%、18.4%和14.1%,分别比上年增长0.4个、2.6个、1.2个和13.9个百分点。
除水电蓄能价值和环境净化价值比上年略有下降外,其余10项指标均呈增长趋势。2010年北京市旅游总收入同比增长13.3%,带动文化旅游服务价值比上年增长13.9%,增长量占总增长量的58%,拉动总价值增长1.8个百分点。景观增值价值、农林牧渔业总产值和气候调节价值增量分别占总增长量的15.9%、14.3%和7.1%,分别拉动总价值量增长0.5个、0.4个和0.2个百分点。
参考文献
[1]北京市统计局、国家统计局北京调查总队,2006年北京统计年鉴,中国统计出版社,2006。
土壤保育的概念范文3
关键词:林业经济;生态效益;实现策略
一 林业经济生态效益
1.生态效益的基本概念。生态效益是指人们在生产过程中,依据生态平衡的定律,能够使自然界的生物对人类的生产、生活和环境产生有利的影响。生态效益关系到人类的生存与发展,并且生态效益能够促使生态平衡和生态系统的良性循环。
2.林业生态环境。对于林业中的生态效益而言,是由构成生态环境的各种物质因素所决定的,伴随着科学发展和经济体系的进步,人类一方面不断的利用先进技术手段使生态环境的物质要素功能发挥出来,同时通过商品交换的方式,把生态环境中的物质要素从物质转化成价值,得到相应的经济效益。据推算,一颗生长了50年的树,所产生的氧气价值31200美元,吸收有害气体的价值为62500美元,涵养水源的价值为37500美元,为各种栖息动物提供的生存价值为31250美元,产出的蛋白质为2500美元,各种经济总价值为196000美元。
二 建立有效的投资机制
林业经济生态效益的实现需要推进天然森林的保护工程,更为重要的就是国土资源的绿化,这些都是林业经济生态效益实现的基本策略和前提条件。但是所有的基础性工作都离不开大量的资金投入,所以,为了解决资金问题给林业经济生态效益十所带来的影响,就需要建立有效的投资机制。开辟多个渠道进行投资,这种方法的基本思路就是采用租凭、承包、股份合作的方式,吸引各方的投资,形成国有资本、集体资本、私营资本和国外资本共同参与的投资机制,通过政策上的支持,保证投资收益。
三 实施生态效益补偿制度
生态效益补偿起源于德国1967年所实施的Engriffsrelung政策和美国1986年所实施的NO-net-loss政策。这两个政策都体现了生态补偿的原则,对促进生态环境的保护起到了有效的作用。林业生态效益补偿制度的基本特点,就是以林业经济效益货币化计量为基础,按照效益划定的征收范围,实行分级征服、比例流程、纳入预算管理、专款专用的原则。各地实施生态效益补偿制度都有所不同、内容各异。我国的法律对生态环境的保护做出了最基本的规定,在《宪法》的第9条中规定:“矿藏、水流、森林、山岭、草原、荒地、滩涂等自然资源,都属于国家所有,即全民所有。由法律规定属集体所有的森林和山岭、草原、荒地、滩涂除外。国家保障自然资源的合理利用,保护珍贵动物和植物,禁止任何组织或者个人用任何手段侵占或者破坏自然资源。”这条法规提出,使我国林业生态效益补偿体系更加的完善。
四 林业经济生态效益的实现策略
1.水土保持效益。对于水土保持效益的实现,需要以保育土壤和涵养水源为主要手段,根据赫章林业生态建设的实际情况,将赫章实施的林业生态建设工程的退耕还林和天然林保护作为水土保持效益进行计算。通过林业由于水源涵养能力的提高,增加了土壤含水量。森林净化水质的作用是十分明显的,通过林地枯落物结和土壤的净化,用于灌溉和生活的用水,相应的降低了处理费用
2.防风固沙防止土地石漠化效益。对于防风固沙防止土地石漠化效益的实现,需要根据实际的研究,依据林地、无林地带风沙推进情况而定,把固沙转化成为造田、护田的效益。防风固沙林在防止土地石漠化发挥作用、减少侵蚀的同时,还具有着水源涵养的作用。
五 结论
林业经济生态效益的实现,是一项十分复杂,又是具有战略意义的技术课题,当今形势下的林业经济,在投资机制和补偿制度上都要充分的做好相关工作,使生态效益充分的发挥出来,促进林业经济的整体发展,
参考文献
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土壤保育的概念范文4
消落带是指水库正常低水位和最高水位线之间的区域,是水位反复周期性涨落形成的干湿交替区,由水陆系统交错构成的边缘生态系统。由于周期性的反季节水淹、地表径流和波浪淘蚀、人为干扰等因素的影响,水库消落带生态环境十分脆弱。
良好健康的消落带系统应该具备以下生态功能:
①固岸护坡;②截留径流污染物;③净化水质 ;④维系生物多样性;⑤美化景观。
2、水库“消落带”通常面临的问题
由于水库调蓄运行和自然条件等原因,常导致库水位频繁和大幅度波动,水库边缘植被往往易遭受破坏,其生态环境十分脆弱。气候变化、植被演替、生物入侵、沉积作用、水质恶化、不合理的水资源利用、湖滨滩地或湿地资源过度开发等原因都可能导致湖滨带生态系统的退化。
其面临的主要问题有:①岸边污染带问题;②水陆交叉污染;③水土流失加重;④环境地质灾害加剧;⑤生物多样性受损;⑥诱发流行病疫情。
3、水库“消落带”重建模式
消落带的植被恢复与中间具有其独特的方式,最好的选择是以植被工程为主、土石工程为辅的规模性治理,在库区的土质库岸段营造人工的、湿生的、固土能力强的、部分经济利用的、具观赏价值的湿地草丛、湿地灌丛等保护型、经济型及观赏型植被类型,建立防止岸堤遭受侵蚀的立体防护植被带。
4、雪野环湖公园基本情况介绍
规划区所在的莱芜市地处山东省中心部位,具有承东启西、连接南北的区位优势。“雪野湖”位于莱芜市莱城城区北部20公里,水域面积约为12平方公里。湖区周边主要为发展休闲度假的旅游区。环湖公园为围绕雪野湖的带状公园,绿地宽度在100――200米不等。环湖公园北部为雪野北岸新镇,南部为雪野南岸小镇,东西两侧分布有国际航空园、山东高速国际度假区等旅游项目。
雪野湖湖区开阔,三面围合的低缓山丘与碧波荡漾的中央湖泊构成了大山大水交相辉映的山水格局。湖区周边有诸多河流水系,其中通天河和赢汶河为大汶河的上游支流,是雪野湖水库的主要汇水河流。受区域降水量以及上游来水水量的影响,雪野水库的水位全年变化幅度达4米。水库多年平均水位为232.8米,校核水位为235.73米。湖区水质较好,达到国家Ⅲ类水标准,可以用于观赏、游泳等休闲、游憩活动。
经过旅游区多年建设与绿化,环湖地区植被条件已经有较大改善,现状主要植物种类包括:旱柳、杨树、刺槐、枫杨、侧柏、臭椿等。鸟类有水鸭、啄木鸟、斑鸠、天鹅、喜鹊等,鱼类资源有鲤鱼、鲫鱼、白鲢、黑鱼、草鱼、鳝鱼等。
5、雪野环湖公园水库“消落带”生态重建模式初探
针对雪野湖库区不同消落带类型,拟采用不同的重建模式:
①滩涂型消落带――水塘湿地模式;②缓坡型消落带――梯田湿地模式;③陡坡型消落带――保育模式;④悬崖型消落带――堡坎加固模式。
5.1滩涂型消落带――水塘湿地模式
缓坡型消落带是分布最多的一种类型,常与耕地或坡地连接,地势梯度不大,呈明显的缓坡状,无洼地、沟渠。其重建主要采用构建梯田式湿地以乔灌草植物带形成半系列植物群落,增大湖水水质净化效果。主要适用于蓝湾知鱼段等区段。
5.2缓坡型消落带――梯田湿地模式
滩涂型消落带处于低洼地带,地势和水力梯度变化较小,部分洼地形成天然的湿地,有明显的集水沟渠,土壤肥力较高。其重建主要通过丰富植物品种,创建湿地生境,构建全系列的植物群落,恢复滨岸带湿地生态系统,兼具前置库和湿地功能,提高生物多样性,美化景观并增强水体自净能力。主要适用于环湖大部分缓坡区段。
5.3陡坡型消落带――保育模式
陡坡型消落带由于库岸陡峭,地势梯度大,宽度小且陆上土层较薄,存在众多不稳定性因素,如滑坡、泥石流等,生态环境脆弱,故只能设置垂直型湖岸对缓冲带进行保护,防止山体滑坡和水土流失等地质灾害。主要适用于山高度假区等环湖陡坡区段。
土壤保育的概念范文5
后滩公园为上海2010世博园的核心绿地景观之一,既是上海2010年世博期间绿地,也是世博后上海市的公共绿地。场地位于世博园区之西端,黄浦江之东岸与浦明路之间,西至倪家浜,北望卢浦大桥,为狭长的滨江地带,总用地约为15公顷。场地原为钢铁厂(浦东钢铁集团)和后滩船舶修理厂所在地,场地污染严重,为典型的工业棕地,独特的区位因素和特殊的事件景观要求(世博生态理念展示)使该设计充满挑战与机遇,这也为项目的创新设计创造了诸多条件。
后滩区域具工业文明色彩和浦江风景特色,但土地遭受重度污染:工业废水的排放导致地下水土、黄浦江岸水严重污染;工业废气的排放摧残着大气环境;滨水岸线凌乱,植被稀少、绿化较差;工业建筑外形打破了城市建筑景观的格局等等。生态环境的破坏严重影响了浦江滨水景观和上海中心城市的可持续发展状态;作为上海的优质地段,浪费了文化资源、环境资源和景观资源。
净化水体之趣,调控雨洪之美
后滩公园的设计者们采用立体分层的景观格局方式,依托黄浦江沿岸一块4公顷的原生湿地,建立了滴瀑水墙、梯地禾田、湿地水系、“空中花园”和漂浮的花园以及“机器的容器”等工业遗存景观与现代休闲体验场所,将水体水质净化技术与绿化环境及景观改善相结合。水系沿岸具有序列性浜水植物景观,水系的每个区域具有群落特色与生态内涵。它的形态有利于水流及水质净化,创造多种形式的近自然生态景观。其最大特点是充分利用了黄浦江的水资源,形成具有净化黄浦江水质重要功能的生态景观模式。
后滩生态湿地融入了丰富的生态景观形式,充分体现了时代精神和地域文化特征。湿地生态景观层担负着湿地保护与恢复的生态功能。而在文化层面上则反映了后滩地区在唐代以前场地原始生态的野趣及原始渔猎文化的质朴风貌,是黄浦江滩地景观的回归。湿地生态景观层由滨江芦荻带、内河净化湿地带、梯地禾田带以及原生湿地保护区四部分共同构成,并共同形成以“双滩谐生”为结构特征的湿地生态系统。
以“滩”的回归为设计概念,“双滩偕生”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江滩湿地景观。“双滩”是指外水滩地和内水滩地两部分。外水滩地主要是指原生湿地和与黄浦江直接相邻场地的恢复湿地;内水滩地主要是指场地中部的人工湿地。
外水滩地中的原生湿地部分主要保持其原生态的自然风貌,保护其免受人为干扰;而与黄浦江直接相邻的滨江芦荻带则通过改造现状驳岸,重塑“滩”的形态,恢复黄浦江岸的自然滩地。内水滩地中的人工湿地主要通过场地竖向改造形成,包括内河净化湿地带和梯带禾田带。整体功能突出湿地作为自然柄息地和水生系统净化、湿地生态的审美启智和科普教育的功能。外水滩地和内水滩地之间通过潮水涨落、无动力的自然渗滤进行联系,它们息息相关,一同营造着具有地域特征、能够可持续发展的后滩湿地生态系统。
漫步径道之间,体会景观之美
生态恢复景观、城市田园和工业记忆是后滩公园的三个重要的设计层面。公园建构了六纵、多条通往梯田的路径步道网络,将这三者交织为一体,使游人可以在这个多姿多彩的绿色休闲生态基础设施中寓教于乐。这一步道网络既确保了湿地公园与外界的便捷联系,又保证了场地内部便利的可进人性。既满足了世博会期间大量的游客使用需求和封闭管理的要求,又满足会后作为城市公园的宜人性和可达性需求。
许许多多的平台和场地“容器”构成了步道网络的节点,其中包括由工厂构件和码头改造而来的悬空花园。这些平台和容器融入并扩大了步道网络,使之成为可供三五游人集会的场所。道旁丛生的竹子和中国红杉如同帐帘一样分隔出了各种空间,树木围合而成的空间用来陈列现代艺术品和原场地上的工业残片。
城市的“滨水花园”――自净水体作用的建立
因地制宜,以近自然、模拟自然的方法,营建不同深浅的水系,与岸线的曲折、坡岸的斜陡,形成水流在湿地中的不同速度。黄浦江的劣Ⅴ类水引入后滩水系,通过湿地的净化作用,在公园里“行走1.7公里”后,水质达到国家地表水Ⅲ-Ⅱ类水标准,为世博园稳定提供每日所需的2400立方米景观用水及生活杂用水。这项任务具有难度和挑战性。这要求湿地生态系统必须具备相当的稳定型,不断地吐故纳新,在自然界风雨来袭、气候突变、环境污染等种种负荷之下仍能发挥湿地顽强的抵抗力与恢复力。
主要来自黄浦江水及自然江水的原水通过梯田净化区、沉淀及植物综合净化区、土壤过滤净化区、重金属净化区、病原体净化区、营养物净化区、生物膜过滤区、水质稳定调节区、过程分区的净化后,每日可稳定提供世博公园2400立方米的用水,除此外供湿地绿化喷灌用水及场地冲洗用水等。在总体过程基本完成时,通过停水、沉水植物种植、投放浮游动物(食藻虫),以及通水试验,开始水体净化过程。后滩水系水质调控组对水体水质进行监控,涉及水样、浮游动植物、底泥等方面。每周对生态水系水体采样检测,采样点根据每次检测结果与分析进行调整。根据检测情况,得出水质监测报告进行数据分析。
黄浦江重泥沙、重污染的劣Ⅴ类水通过后滩这道滨水的绿色屏障变成了清澈见底的Ⅲ类水。水质转变带来的全生态系统的改变,后滩恢复了自然的原生态风貌,使原来生态环境破坏时逐渐消失的自然元素得以回归。
生态恢复技术进行最大值改造
废弃地改造上应用最为广泛的是生态恢复技术,主要包括土壤污染治理、污水处理、植被恢复和微生物技术的应用等。
在当今社会,土壤污染治理正在被很多国家要求在采矿之前先把表层及亚表层土壤层取走并保存起来,留待工程结束后放回原处。对于受到污染或废弃地毒性很大的土壤,必须采用化学方法进行土壤改良,补充土壤中所缺乏的植物生长必需的有机质和化学元素,后滩的设计通过恢复湿地生态景观,使地形设计与洪水相适应、建立原生湿地保护区、打造滨江芦荻景观带、营造内河人工净化湿地来达到土壤污染治理的效果。
目前,世界上许多的国家在探索污水处理系统的可替代技术,在水处理方面融入生态工程的概念,这种技术重新建构了自然处理过程,用湿地中的植物、土壤和微生物环境来处理废水,黄浦江的水质是劣Ⅴ类,中国最差的水质,通过叠瀑墙、梯田和引入低维护、成长期短的芦苇、玉米、水稻和荷花等湿地植物这些自然过程的净化,如今后滩公园沿岸的水质已经达到了Ⅲ类,这就意味着每天有2400立方米的水经过后滩公园的净化处理可被作为非饮用水安全地用于世博会的各个地方,这种利用自然进行污水处理的方法较之传统方法可节约50万美元。后滩公园的农作物随季节轮换着生长,目前这里向日葵灿烂地盛开,水稻也在吱吱地钻出地面,成了野生物种的“避难所”。
植被恢复是废弃地生态恢复的关键,几乎所有的自然生态系统恢复都是以植被恢复为前提的。废弃地的水肥条件恶劣,重金属等有毒有害物质的含量高,要选择对干旱、盐碱等有抵抗力、对有毒有害物质耐受性强的树种,并根据废弃地的场地条件,要兼顾生态效益和经济效益,选择既能恢复当地生态又能为当地带来经济效益的树种,后滩设计的植被恢复之一环节由湿地生态景观和梯地禾田农耕文明的回味两节来完成。公园在江滩的自然基底上,选用了江南四季作物,并运用梯田营造和灌溉技术解决高差和满足蓄水净化之功劳。
微生物技术的体现在于微生物群落的恢复不仅要恢复该地区原有的群落,还要接种其他微生物,以消除或减少污染,接种细菌主要考虑两方面的菌种,抗污染细菌和营养微生物,这两种微生物对于改善废弃地的污染状况和改变贫瘠状况有明显的作用。
设计感悟
世博后滩公园作为上海世博园的核心绿地景观之一,于2007年初开始由北京大学教授俞孔坚领衔“土人设计”团队进行设计,于2009年10月建成。设计者倡导足下文化与野草之美的环境伦理与新美学思想,运用当代景观设计手法,显现了场地的四层历史与文明属性:黄浦江滩的回归,农业文明的回味,工业文明的记忆和后工业生态文明的展望。最终在垃圾遍地、污染严重的原工业棕地上,建成了具有水体净化、雨洪调蓄、生物生产、生物多样性保育和审美启智等综合生态服务功能的城市公园。
公园保留并改善了场地中黄浦边的原有4公顷江滩湿地,在此基础上对原沿江水泥护岸和码头进行生态化改造,恢复自然植被。同时,整个公园的植被选用适应于江滩的乡土物种,芦荻翻飞,乌桕成林,更有群鱼游憩,白鹭照水,一派生机勃勃,彻底实现了“滩”的回归。
在江滩的自然基底上,选用江南四季作物,并运用梯田营造和灌溉技术解决高差和满足蓄水净化的功效,营造都市田园。春天菜花流金,夏时葵花照耀,秋季稻菽飘香,冬日翘摇铺地,无不唤起大都市对乡土农业文明的回味,是土地生产功能的展示,并重建了都市人与土地的联系。
在自然江滩与都市田园的基础上,保留、再用和再生原场地作为钢铁厂的记忆。巨大的工业厂房之钢构得以保留,并演绎为立体花园和酒吧游憩之所;原临江码头被保留并设计成生态化的水上花园和观景台,遥望浦西高楼林立,仿佛置身尘外世界;一条由钢板折叠而成的锈色长卷,写就无数沧桑记忆,它隐约起伏,或漂游于水岸平台之上,或蛰伏于地面而成为铺地,或逶迤而远去,或翘首于空中而成为雨棚、景窗,巧取园中美景。
作为工业时代生态文明的展望和实验,公园的核心是一条带状、具有水净化功能的人工湿地系统。它将来自黄浦江的劣Ⅴ类水,通过沉淀地、叠瀑墙、梯田、不同深度和不同群落的湿地净化区,经过长达1.7km的流程,转化为Ⅲ类净水,日净化量2400立方米。净化后的Ⅲ类水不仅可以供世博公园作为水景循环用水,还能满足世博公园与后滩公园自身的绿化灌溉及道路冲洗等需要。除大量使用乡土物种以及水体净化等生态措施外,设计充分利用旧材料,节约造价并倡导低成本维护等生态理念,包括旧砖瓦的再次利用,黄浦江护岸的生态友好型设计、建筑物的节能设计,以及可降解竹材作为会时大面积铺地,以同时满足展时展后的人员流量需要等等。
土壤保育的概念范文6
[关键词] 矿区;生态平衡;整治技术
[中图分类号] X171.4 [文献标识码] A
我国是世界上煤炭产量最大的国家,煤炭作为我国的主要能源,约占一次能源构成的74%,为我国国民经济的高速发展提供了重要支撑。但近年来由于矿产煤炭资源开采等高强度干扰的负效应导致环境质量明显下降,由于直接挖损、采掘引起地表沉陷和煤矸石堆积等原因,破坏和占用大量的土地,使本已十分脆弱的自然生态系统不断退化,矿区退化生态系统稳定性差、自我调控能力低,产生诸如耕地数量急剧下降、农作物减产、生态环境恶化等形式的退化,表现出极端的脆弱性,甚至已威胁到矿区生态安全,同时也给人体健康带来直接或间接的负面影响(胡振琪,2009,2010)。因此,基于以往研究提出矿区土地生态整治关键技术,将为矿区土地生态整治提供科学依据。
1 矿区土地生态整治研究进展
发达国家对矿区生态修复与调控技术研究非常重视。美国平均每年采矿占用土地4 500 hm2,其中47%已得到整治,1970年以来其生态治理率也达到70%左右;英国的土地生态恢复率达到87.6%;德国生态治理率达53.5%;澳大利亚矿区生态恢复与土地生态整治被认为是世界上先进的。我国矿区土地复垦与生态整治工作起步较晚,直到1989年《土地复垦规定》的生效实施,土地复垦才被真正得到重视。目前,我国的土地复垦与生态恢复工作发展迅速,已复垦土地34万hm2,复垦率已达12%。近年来,我国土地复垦与生态重建研究在土地破坏机理、复垦土壤生产力模型、土地复垦界面演替、残余变形预测、矿山区域土地与生态价值评价等以及非充填复垦和充填复垦技术方面取得了较大进展(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。土地复垦与生态恢复研究内容更加注重生态与环境问题和生态持续能力的恢复,矿区土地生态整治将得到深入研究和推广;农林科学、生态学和环境科学等领域的研究成果也不断被引入土地生态整治中,使复垦土地重构、重新植被、土壤改良、侵蚀控制等技术更加科学高效(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;秦文展,2010)。
矿区土地退化是当今土地与生态环境科学领域研究的重要内容。国内外相关研究主要集中在研究退化土壤的定向培育技术,人工土壤构造技术,复垦土壤的侵蚀控制,污染土地适宜的覆土厚度,污染土壤生物修复技术等方面(胡振琪,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000)。目前,国内外矿区土地生态整治工作主要集中在工程处理、受损土壤物理处理和化学处理、生物处理以及矿区景观研究、主要污染治理和生态恢复技术包括开采沉陷预防及控制技术、煤矿塌陷区地表恢复及复垦技术、煤矸石山植被覆绿及景观重建技术、水资源综合利用技术、矿区环境综合治理技术及其应用等(胡振琪,1997,2001,2009,2010;白中科,1997,2004;卞正富,1998,1999,2000;李树志,2000)。
2 矿区土地生态整治关键技术
2.1 矿区植被恢复技术
植被作为矿区生态系统的重要组成部分,在很大程度上决定着矿区土地退化的进程和逆转,是矿区生态系统演化的主要指征之一,因此,生态系统退化阻控与恢复的核心问题最终归结到退化生态系统植被生态保育上。筛选适应矿区生态环境的适生植物是合理重建矿区植被的重要前提。一般地,所选植物应具有较强的适生性、固氮潜力、成活率和发达的根系。植被栽植应注重工程设计,更应重视植被保护及管理。
2.2 人工土壤重构技术
土壤重构是在重塑地貌的地表再造一层人工的土体,以便于种植。复垦土地往往缺少熟化的表土或土壤贫瘠,一些人造表土可作为自然表土的改良剂或直接作为表土使用(胡振琪,2005)。
2.3 沉陷地貌重塑技术
沉陷地貌是由于采矿运走了埋藏于地层内部的矿体和部分围岩,或者采矿的同时将地下水疏干,原来的力学平衡被打破,上部岩石发生弯曲变形,重新形成新的应力张力平衡,使地面下凹而形成的再塑地貌。与挖损地貌不同的是,沉陷地其地表物质组成不变,只是地面下沉呈坑状、凹型盆地,同时在四周出现裂隙。针对不同的沉陷地貌,可以采用煤矸石填充法复垦,作为农田进行再种植,或者作为迁村用地或路基。地貌重塑是土地复垦与生态重建的基础工程(汤惠君,2004)。具体的工程技术常见的有梯田法复垦技术、疏排法复垦技术、挖深垫浅法复垦技术、泥浆泵充填复垦技术、利用粉煤灰(矸石、塘泥)造地复田技术等。
2.4 生物修复技术
矿区生态恢复主要的生物技术措施包括植物修复和微生物修复。植物修复主要是利用超富集植物对重金属的吸收作用把重金属由地下转移到地上部分,收割地上部以降低土壤中重金属含量。另外,利用重金属耐受型植物稳定修复也是较好的途径。豆科植物是理想的先锋植物,可加速脆弱矿区生态演替(黄铭洪和骆永明,2003)。
微生物修复是指利用微生物的代谢活动降低土壤中有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染土壤环境尽可能恢复到原始状态的过程(黄铭洪和骆永明,2003)。近年来,关于丛枝菌根(AM)真菌在矿区土地生态整治中的应用研究越来越深入。是自然界中普遍存在的一种土壤微生物,90%以上的陆生有花植物都能与它形成共生体系。丛枝菌根能够促进植物吸收利用矿质养分和水分,提高作物抗逆性和抗病性,改良土壤结构,增强土壤肥力,提高苗木移栽成活率,促进植被恢复,丛枝菌根的这些生理生态特性使得菌根技术具有克服矿区生态重建中氮、磷及有机质含量极低、土壤结构不良、持水保肥能力差、极端值、干旱或盐分过高引起的生理干旱等潜力。在受损的生态系统中人为地引入AM真菌接种剂,能够加速被破坏生境中植被的恢复。在长期世代演替的自然生态系统中,AM真菌是其结构发生变化的一个重要调节因子,已被认为是矿区、退化草场等生境植被恢复的“生物调节剂”。迄今为止,已有很多关于应用菌根生物技术恢复退化生态系统的成功范例。澳大利亚在矿区土地复垦中广泛地使用了菌根生物技术。在煤矸石山和矿区塌陷地栽培植物时接种AM真菌,不但提高了植物的成活率,而且提高植被盖度,增加了物种丰富度,对植物生长具有明显的促进作用,对土壤具有一定的改良效应,提高了生态系统的稳定性(毕银丽等,2007,2008,2010;杜善周等,2008)。大量的试验已经证明在被扰动生境的恢复过程中,外来菌种的引入和土著菌种的培育可以增加植物的产量,也可以促进原生植被恢复。
2.5 化学改良技术
多数矿区退化土壤缺乏有机质和矿质营养元素。整治土地未来利用方向为农林业的,其首要前提是培肥土壤。有机废弃物可作为土壤添加剂,同时可通过螯合作用降低其毒性。包括化肥等无机添加剂也可有效改善土壤肥力特性,大部分矿区废弃地缺乏N、P等营养物质,一般添加肥料或利用豆科植物的固氮能力来提高土壤肥力(黄铭洪和骆永明,2003)。
2.6 景观恢复技术
采矿迹地是剧烈人为干扰下的一种特殊景观类型,是人类为获得矿产资源而对土地进行剧烈改造的区域。基于景观生态规划与设计的生态重建就是使采矿废弃地具有具体利用方式和一定水平的生产力,维持相对稳定的生态平衡,与周围景观特征相协调,最终达到生态整体性目标。矿区废弃地有多种类型,不同类型具有不同的生态重建途径。矿区废弃地隶属各种尺度的景观类型,基于景观生态学原理设计科学的景观格局和适合的生境条件,即依靠景观生态规划与设计实现生态重建目标(龙花楼,1997;陈秋计,2006;谢宏全,2007)。通过土地整治和生态建设提高自然和半自然生境的面积,增加土地利用的多样性和景观要素的镶嵌性,以提高农田的生物多样性保护和景观娱乐休闲功能。
农田景观恢复施工技术。矿区开采沉陷量不大或开采下沉后土地坡度变化较小的非积水塌陷区。采用直接平整利用或自然恢复利用的方式:积水较少区利用煤矸石、粉煤灰等固体废弃物进行充填复垦;积水较深区域,采用挖深垫浅法,建立塘基式农田;未稳定沉陷区采用预复垦。
另外,对于位于沉陷区的村落,可采用村落恢复技术,在新农村建设中注意保护、规划村落,发展中心村,节约用地,维护乡村特色。矿山尤其是露天矿采矿时常常会破坏山体,可采用山体恢复技术对山脊生态廊道进行修复,保持山脊线的自然连续性,并尽可能留出更宽的视线通廊。
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