前言:中文期刊网精心挑选了生态恢复的原理与实践范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
生态恢复的原理与实践范文1
关键词:河流治理 生态工程学 生态水工学 发展沿革 趋势
自20世纪80年代开始,面对河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题,欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思,认识到河流治理不但要符合工程设计原理,也要符合自然原理。特别随着现代生态学的发展,他们进一步认识到河流治理工程还要符合生态学的原理,也就是说把河流湖泊当作生态系统的一个重要组成部分对待,不能把河流系统从自然生态系统中割裂开来进行人工化设计。在欧洲陆续有一批河流生态治理工程获得成功,同时相应出现了一些河流治理生态工程理论和技术。这些理论、经验和技术值得我们思考和借鉴。
1 欧洲的河流生态工程实践
河流生态工程是从欧洲对山区溪流生态治理开始的。早在19世纪中期欧洲工业蓬勃发展,阿尔卑斯山区成为中欧的工业基地。由于开矿山、修公路、建电站,大规模砍伐森林,破坏植被,造成山洪、泥石流、雪崩等频繁发生,引起了地区各国的关注,1846~1884年间制定了森林法及水资源利用法。为了与山洪和山地灾害斗争,兴建了大规模的河流整治工程。经过近百年的治理,大批工程设施发挥了作用,对山洪和山地灾害有所遏制。但是随着水利工程的兴建,伴随出现了许多负面效应。特别是随着大量移民迁入,山区旅游事业激增,这些负面效应愈显突出。主要是传统水利工程兴建后,生物的种类和数量都明显下降,生物多样性降低,人居环境质量有所恶化。社会舆论要求保护阿尔卑斯山区,呼吁回归自然。这使传统的河流治理工程设计理念受到挑战。工程师开始反思,认为传统的设计方法主要侧重考虑利用水土资源,防止自然灾害,但是忽视了工程与河流生态系统和谐的问题,忽视了河流本身具备的自净功能,也忽视了河流是多种动植物的栖息地,是大量生物的物种库这些重要事实。另外,从资源开发角度看,山区溪流地区还有登山、滑雪、休闲等功能,保护生态系统也是水资源开发利用的需要。
至20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。
阿尔卑斯山区相关国家,诸如德国、瑞士、奥地利等国,在河川治理方面的生态工程建设,积累了丰富的经验。这些国家制定的河川治理方案,注重发挥河流生态系统的整体功能;注重河流在三维空间内植物分布、动物迁徙和生态过程中相互制约与相互影响的作用;注重河流作为生态景观和基因库的作用。自20世纪80年代开始的“近自然河流治理”工程,至今虽然仅20多年,但是成效斐然。与传统工程方法比较,其突出特点是流域内的生物多样性有了明显增长,生物生产力提高,生物种群的品种、密度都成倍增加。比如 Oichtenbach 流域“近自然治理”前后动物种类由44种增加到133种,Melk 流域在治理前的1987年每百米河段鱼类个体数量150条,生物量19kg,治理后的1990年分别提高到410条和55kg。治理后另一个特点是河流自净能力明显提高,水质得到大幅度改善。实践证明,充分利用河流自净能力治污,是一种经济、实用的技术。
20世纪80年代开始莱茵河的治理,又为河流的生态工程技术提供了新的经验。莱茵河是欧洲的大河,流域面积18.5万km2,河流总长1320km。流域内有瑞士、德国、法国、比利时和荷兰等9国。二次大战以后莱茵河沿岸国家工业急剧发展,造成污染不断蔓延,污染主要来源于工业污染和生活污染。到20世纪70年代污染风险加大,大量未经处理的有机废水倾入莱茵河,导致莱茵河水的氧气含量不断降低,生物物种减少,标志生物——鲑鱼开始死亡。1986年,在莱茵河上游史威查豪尔 (Schweizerhalle) 发生了一场大火,有10t杀虫剂随水流进入莱茵河,造成鲑鱼和小型动物大量死亡,其影响达500多km,直达莱茵河下游。事故如此突然和巨大,欧洲社会舆论哗然。成立于1950年的莱茵河保护国际委员(1CPR)于1987年提出了莱茵河行动计划,得到了莱茵河流域各国和欧共体的一致支持。这个计划的鲜明特点是以生态系统恢复作为莱茵河重建的主要指标。主攻目标是:到2000年鲑鱼重返莱茵河,所以将这个河流治理的长远规划命名为:“鲑鱼一2000计划”。这个规划详细提出了要使生物群落重返莱茵河及其支流所需要提供的条件,治理总目标是莱茵河要成为“一个完整的生态系统的骨干”。沿岸各国投入了数百亿美元用于治污和生态系统建设。到2000年莱茵河全面实现了预定目标,沿河森林茂密,湿地发育,水质清澈洁净。鲑鱼已经从河口洄游到上游——瑞士一带产卵,鱼类、鸟类和两栖动物重返莱茵河。 2 各种生态工程理论及其评价
追溯河流治理的自然工程理论的形成历史,当推1938年德国Seifert首先提出“亲河川整治”概念。他指出工程设施首先要具备河流传统治理的各种功能,比如防洪、供水、水土保持等,同时还应该达到接近自然的目的。亲河川工程即经济又可保持自然景观。使人类从物质文明进步到精神文明、从工程技术进步到工程艺术、从实用价值进步到美学价值。他特别强调河溪治理工程中美学的成分。
如上述,20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程学”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。河流治理的生态工程理论逐渐走上科学的轨道,还是在现代生态学形成和发展之后的事。现代生态学发展始于20世纪60年代,逐步形成了自己独特的理论体系和方法论。一系列国际研究计划极大促进了现代生态学的发展。其中著名的20世纪60年代的“国际生物学计划”,70年代“人与生物圈计划”,80年代“国际地圈一生物圈计划”等。现代生态学的特点,首先是向宏观研究发展,采用系统方法及多变量和非线性模型。其次,随着学科的深入发展,一些分支学科如进化生态学、行为生态学、化学生态学和分子生态学相继出现,扩大了生态学的领域。从应用方面看,为应对20世纪中开始出现的人口、资源与环境危机,促进了生态学与其他学科的交叉及融合。不少科学家认为,生态学是解决人类面临的危机的科学基础之一。这些新的交叉学科可以归类称为“应用生态学”。比如始于20世纪70年代生态学与人类环境问题相结合逐渐形成了环境生态学,其后保护生物学、经济生态学、城市生态学等应运而生。而生态学与各类工程学的结合,主要是在工程设计理念中吸收生态学的原理和知识,改变传统的工程理念和技术方法,又形成了不少新的工程理论。
1962年 H. T. Odum 提出将生态系统自组织行为 (Self-organizing activities) 运用到工程之中。他首次提出“生态工程”(Ecological engineering) 一词,旨在促进生态学与工程学相结合。
受生态学的启发,人们对于河流治理有了新的认识,河流治理除了要满足人类社会的需求以外,还要满足维护生态系统稳定性及生物多样性的需求,同时把河流的自然状态或原始状态作为河流整治及人类干预的尺度,相应发展了生态工程技术和理论。
1971年Schlueter认为近自然治理 (near nature contr01) 的目标,首先要满足人类对河流利用的要求,同时要维护或创造河流的生态多样性。1983年Bidner提出河道整治首先要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况,以权衡河道整治与对生态系统胁迫之间的尺度。1985年Holzmann把河岸植被视为具有多种小生态环境的多层结构,强调生态多样性在生态治理的重要性,注重工程治理与自然景观的和谐性。同年,Rossoll指出,近自然治理的思想应该以维护河流中尽可能高的生物生产力为基础。到了1989年Pabst则强调溪流的自然特性要依靠自然力去恢复。1992年Hohmann从维护河溪生态系平衡的观点出发,认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流的压力,维持河流环境多样性、物种多样性及其河流生态系统平衡,并逐渐恢复自然状况。
河川的生态工程在德国称为“河川生态自然工程”,日本称为“近自然工事”,或“多自然型建设工法”。美国称为“自然河道设计技术”(natural channel design techniques)。一些国家已经颁布了相关的技术规范和标准。
1989年Mitsch等对于“生态工程学”(Ecological engineering) 给出定义,Mitsch有时也使用“生态技术”(Ecotechnology) 一词。1993年美国科学院所主办的生态工程研讨会中根据Mitsch的建议,对“生态工程学”定义为:“将人类社会与其自然环境相结合,以达到双方受益的可持续生态系统的设计方法。”生态工程学的范围很广,包括河流、湖泊、湿地、矿山、森林、土地及海岸等的生态建设问题。
从以上简单介绍可以看出,有关河流的生态工程理论是多种多样的,但是可以归纳以下观点是共同的:(1)在学科的科学基础方面,强调工程学与生态学相结合。在河流整治方面,工程设计理论要吸收生态学的原理和知识。(2)新型的工程设施既要满足人类社会的种种需求,也要满足生态系统健康性的需求,实现双赢是理想的目标。(3)河流生态工程以保护河流生态系统生物多样性为重点。在治河工程中,尊重河流流域的自然状况,尊重各类生物种群的生存权利。水利工程设施要为动植物的生长、繁殖、栖息提供条件。(4)认识和遵循生态系统自身的规律,充分发挥自然界自我修复和自我净化功能,生态恢复工程强调生态系统的自我设计功能 (self-design)。(5)依据人文学理论,强调河流自然美学价值。在治河工程中,要设法保存河流的自然美,以满足人类在长期自然历史进化过程中形成的对自然情感的心理依赖。
3 生态水工学的内涵
具有各种不同目标和内容的河流治理生态工程学,是人们摒弃了“征服自然”的观念以后,更为理智的工程科学。它反映了人类与自然和谐共存的理念,是水利工程理论和其他相关工程理论发展的一个方向。
河流治理生态工程是一个十分广泛的概念。它包括水土保持、河流泥沙治理、水污染防治、地下水保护、河口治理等诸多方面。与此相对应,目前河流治理生态工程学涉及的领域也十分宽阔。 发达国家近一、二十年的工程实践,其理论和技术方法也在不断发展。但是毕竟是新兴的工程理论,河流治理生态工程学也处于探索和发展阶段。
生态水利工程学 (Eco-Hydraulic Engineering) 简称“生态水工学”,是从减轻水利工程对河流生态系统负面影响的一个侧面,探讨水利工程新的工程理念和技术方法。
笔者认为,生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康性需求的原理与技术方法的工程学。发展生态水工学的目的,是促进人类与自然相和谐,保证水资源可持续利用。
生态水工学是一门交叉学科,也是一门实用的工程学。它是立足于水利工程学,吸收、融合生态学的原理和知识,用以改善水利工程的规划与设计方法的工程学。其内涵似应包括两部分:生态水工学的基本原理和生态水工技术。
生态水工学的基本原理包括研究水域生态系统的特点;不同区域水文与水质因子与生物群落的相关关系;水利工程与水域生态系统的交互作用;生态型水利工程对生态系统补偿的原理和机制等。生态水工学的原理是遵循生态系统的自我设计、自我组织、自我修复和自我净化的规律。
生态水工技术的任务是水利工程在满足人对水的多种需求的同时,为保持和提高生物多样性提供必要的生境条件。生态水工技术具体包括:河道整治、水库工程、人工湿地及生态景观的生态水工技术等。
我国发展生态水工学及开发生态水工技术,可以借鉴发达国家的经验,但是不可能照搬。原因是自然条件不同,需要因地制宜地解决生态建设技术问题。同时,各国经济发展水平不同,在制定生态恢复目标方面也会有所不同。从工程规划角度看,在开发利用水流时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落交织在一起共生共存,处于一个完整的生态系统中,规划中要考虑这一重要因素。重大水利工程建设,不仅仅要解决濒危生物或“明星生物”的栖息问题,还要从整个河流生态系统的健康性考虑问题。 从工程建设角度看,水利工程设施首先要保证结构物的安全,达到强度、稳定和耐久性的技术要求,具备完善的功能,在此基础上,吸收生态学原理,为维持生物多样性创造条件。
如同任何工程建设一样,生态型的水利工程也要进行技术经济论证,保证技术的可行性和经济的合理性。生态恢复工程的经济分析,似应根据客观需要和实际经济支付能力,确定合理的生态恢复目标。在生态恢复工程中,开发廉价、实用的技术最合理的技术路线就是充分利用生态系统自我设计,自我修复的功能。实际上,自然界早在人类出现以前就能够有序地运行和演进,全靠生态系统自身的自我设计和自我修复功能。我们现在说的生态修复工程,也是遵循这些基本规律。自然界并不需要人类的“恩赐”,需要的是少一点“干预”。我们的任务是深入认识生态系统的规律,谨慎地遵循这些规律,而不需要创造什么规律。
生态水工学的发展需要水利工程学与生态学相结合,在学科的交叉、融合中得到发展。生态水工学将是一门实用的工程学,通过不同类型的示范工程,摸索经验,总结提高,逐步推广,在工程实践的基础上,逐步形成规范和标准。
参考文献:
[1] Mitsch WJ. Ecological engineering [M]. John Wiley & Sons Ltd., 1989.
[2] 董哲仁.生态水工学的理论框架 [J].水利学报,2003,(1).
生态恢复的原理与实践范文2
生态学作为解决当今生态环境问题和协调人地关系的学科,肩负着重要的历史使命,其作用和地位也日益受到全社会的广泛关注[1]。新疆地处西北荒漠干旱区,荒漠区面积占到新疆地域总面积的70%左右,生态环境脆弱,荒漠化、沙化现象严重。随着西部大开发步伐的加快,“一路一带”发展战略的实施,以及新疆提出的“环保优先、生态立区”和“资源开发可持续、生态环境可持续”发展理念,对生态环境保护类人才的需求量明显增加,同时对生态学专业的人才培养也提出了新的要求。
随着社会的不断发展,生态学已从过去的基础学科,逐渐发展成为综合性、应用性的学科[2]。因此,探讨在新形势下生态学本科专业课程体系优化建设是非常有必要的。
一、我校生态学专业方向及课程体系的演变历程
课程体系是高等学校人才培养的主要载体,不同的培养目标及要求,课程设置的组成、内容及教学组织就不同。我校的生态学本科专业是2003年开始招生的,到目前为止,我校生态学本科专业课程体系经历了三次大的调整。
1.专业初建——生态旅游方向。2003—2005年的生态学专业方向为生态旅游,专业毕业最低总学分为150学分,其中:课程最低总学分为140学分,实践教学环节最低总学分为15.5学分。专业课程以生态旅游、新疆民俗风情及旅游管理为主,但存在基础课程与专业课程衔接不畅、专业课程师资力量较薄弱(专业课程教师主要是外聘)、没有形成完整的师资团队等问题。
2.专业方向调整——生态学。2006—2013年招生专业改为生态学,专业毕业最低总学分为178学分,其中必修课为118.5学分,专业方向限定选修课为7学分,实践教学环节为21.5学分(不含必修课程实验学分)。与第一阶段的课程体系建设相比,加强和增加了基础理论课程的内容,如:数学课由原数学Ⅲ提高到数学Ⅱ,增加了化学、生化、生理等课程,同时在专业课程中突出了生态学的内容,增设了生态工程学、恢复生态学、污染生态学、生态规划等课程,同时各专业课程配套有相应的考察、参观实践活动。为了学生掌握生态学野外调查的基本方法,以谢家沟山地—草原—荒漠组成的植被垂直带实验实习基地为基础,新开设了40学时的“生态学综合实验”课程,并建立了独立的本科生态学实验室。
此次专业课程体系的调整,使生态学本科专业具备了扎实而系统的生态学基础理论知识,学习了生态学专业领域及发展的应用知识,同时通过运用生态学知识开展的室内及野外实验的动手操作,学习和掌握了基本的解决生态问题的综合实践技能。但是随着社会经济的快速发展,由建设项目污染及资源开发产生的生态问题日益加重,社会对生态环境保护及生态恢复的生态应用型人才需求迅速增加,本次课程体系建设中课程设置的内容重复、理论偏多、教学特色不明显、实践技能性课程偏少的问题凸显。再加上生态学科本身没有对应的上级行政主管部门,就业形势不够理想,使生态学本科专业发展面临着更加严峻的挑战。
3.专业方向调整及课程体系优化——干旱区生态恢复与重建方向。2014年,在新疆“天山学者计划”特聘教授的带领下,开始了生态学本科专业方向和课程体系优化工作,使我校的生态学专业建设和本科生培养上了一个新的台阶。
二、第三次专业方向调整及课程体系优化
1.明确培养目标。社会需求就是本科生培养的目标要求,因此,生态学本科教学必须结合当地自然生态环境及就业特点,有针对性地构建生态学课程体系,强调专业应用培养的重要性,突出新疆生态环境保护特点及需求,因此确定以应用型人才培养为目标。
2.确定培养方向。原生态学本科专业课程体系,内容全而泛,缺乏特色。目前本科学生的生源90%来自于新疆,就业去向也是近90%在新疆。2010年新疆生态环境质量评价综合评价结果,生态环境质量较差的占全疆60.77%,一般的占28.12%,二者之和达到88.89%。这表明新疆的生态环境质量还是较差的,能解决新疆本地生态问题应是本专业的培养方向。面对新疆严峻的生态保护工作,荒漠化治理应放在重要的位置,因此,专业方向确定为“干旱区生态恢复与重建”。
3.生态学本科专业的课程体系优化调整。①通过顶层设计,对生态学专业理论和实践教学内容进行调整和改革。为了提升与发展本科教学,避免“闭门造车”,组织课题组6位教师前往西北农林科技大学资环学院、林学院、西北水土保持研究所,对生态学相关本科专业理论和实践教学内容、人才培养模式、师资队伍建设、学术交流等方面开展了调研。
在调研期间,对我校的本科教学大纲提出了宝贵的意见。根据培养目标、培养方向的调整及调研工作的成果,对教学课程体系进行如下改进和优化:总学分调整:总学分由178下降为163学分,其中必修课为102.5学分,实践教学环节21.5学分(不含必修课程实验学分,含8周的毕业实习);课程调整:将“地质地貌学”改为“自然地理学”,专业课程中增加了“绿洲生态学”,课程专业限定选修课调整为“荒漠化防治原理与技术”、“荒漠植物栽培技术”、“水土保持学”。为了使学生了解荒漠化防治方面的政策要求,增设了“荒漠化防治政策与法规”课程。通过调整优化课程结构,使生态学理论及应用技术有机结合,增加实践课教学的比例。除原有的野外生态综合实验和生态工程实习外,还增加了“荒漠化防治原理与技术”、“荒漠植物栽培技术”等专业课程的实习,实践课比例由原来的12.1%提高到13.2%(不含必修课程实验学分)。实践教学实习内容专业性更强,操作性更高。
②组织特色教材的编写。教学目标是通过课程体系的设置内容实现的,而内容的实现必须借助于相应的教材完成。新疆特殊的生态环境,生长着特有的适用于荒漠化防治的物种,不同的物种、生理生态特性的差异,导致其在生态恢复过程中的栽种技术要求也不同,一般的通用教材难以满足需要。组织教学团队中长期从事荒漠、草地植物生态保护及利用的教师,按课程设置要求开始了“荒漠植物栽培技术”教材的资料搜集和编写;利用校内管理学院法律系教师资源优势,组织编写“荒漠化防治政策与法规”教材。通过相关配套教材建设,为培养目标的实现打下了基础。
4.生态学本科专业实践环节增加和改善。在西北农林科技大学资源环境学院调研时,课题组还参观了资源环境学院“土壤侵蚀与旱地农业”国家级重点开放实验室、“黄土高原农业资源与环境修复”农业部重点开放实验室,为改进生态学本科专业实践教学工作提供了非常有益的借鉴。①充分利用已有的科研平台。目前依托我院与内地3所大学、2个科研院所成立的“荒漠生态恢复与重建研发和创新中心”,为生态学本科生提供了实践学习的平台。2014年秋季,生态学专业本科生参加了准噶尔盆地的荒漠林恢复工程的栽植活动;2015年有2名相关专业的学生以荒漠林恢复基地为研究对象,完成了毕业论文。由此可以看出,荒漠生态恢复与重建研发和创新中心的研究基地已在本科生培养中发挥了重要的作用。
②积极倡导本科生导师制。利用荒漠生态恢复与重建研发和创新中心在新疆南北疆近万亩的荒漠生态恢复与重建基地,为导师制的顺利实施提供了实验平台。③鼓励学生积极参与大学生创新项目。荒漠化防治不仅需要解决栽培种类的问题,还需要解决技术问题(包括材料问题)。无论是在实验室还是在野外实际条件下都有很多技术及理论研究问题需要大学生的积极参与。借助于学校及学院每年开展的大学生创新项目活动,有意识地引导和组织学生进行申报。④借助研究所的各项活动,开阔本科生的眼界。借助研究所研究工作(成果)汇报会、邀请国内外相关专家专题报告会、研究生的seminar等方式,加强本科生在平台实践学习中的学术交流,加深对本专业的理解,也有利于学生对专业感情的培养。
⑤积极鼓励本科生参与科研活动。依托中心已有国家自然科学基金及荒漠恢复技术应用推广项目,为本科生参与各项活动提供了有利的条件。⑥对已有的生态学专业实验室改造、升级,由专人管理并对学生开放,为学生进行科学实验、提高操作技能提供条件。
5.提升生态学本科专业师资素质的方法。鉴于目前师资队伍人员结构不尽合理、骨干教师群体在国内的影响力不高、应用型教师人才比较缺乏的现状,探索采取以下方法或途径:①依托特聘岗教授,在校内定向培养骨干教师。选择有一定工作基础、具有发展潜力的1~2名骨干教师,制订培养计划,由特聘岗教授指导、定向培养,提高骨干教师素质。②依托国家留学基金委等途径,采取联合培养、进修、高访和访问学者等方式,定向培养本专业师资。③采取联合申报和承担国际、国内各类研究以及示范推广项目,教师通过参与课题,提高自身的科研及技术应用能力。④通过组织学术或教学研讨会,促进中外学术交流,或与同行交流教学经验,提升师资队伍素质,提高和完善本科教学。⑤合理规划师资队伍的结构,有计划、有目的的引进相关人才。
生态恢复的原理与实践范文3
关键词:生态修复;词语;辨析
水土保持是一门涉及自然科学、技术科学和社会科学的高度综合性学科,与水文学、植物学、地质学、土壤学、气象学、环境学、农学、林学、信息学、社会学等各种专业学科有着千丝万缕的联系。水土保持是生态建设的主体,由于社会环境对水保工作要求的严肃性、复杂性、紧迫性,传统的水保治理摸式正受到冲击,新时期水保工作的重点逐步转移到以人工治理与生态自我修复相结合的现代水土保持模式上来。水土保持生态自我修复,其根本目的是要达到人与自能和诣共处,实现传统水土保持向现代水土保持观念的转变。生态修复作为一门新的边缘学科,其内容十分广泛,有许多关于生态修复方面的新名词、术语、观念、思想、理论正在生态建设领域得到普及和应用,使生态建设科学体系日趋完善,了解一些生态修复方面的名词、术语及它们之间的辩证关系,对于开展生态修复工作意义重大。
1生态修复、生态恢复、生态重建
生态修复是根据人与自然以及经济社会与生态环境辩证关系的原理,采用人工治理与大自然自我修复相结合的方式对生态环境进行改造,恢复生态系统的生物多样性,达到人与自然和谐共处,推动整个社会走上生态发展、生活富裕、生态良好的文明发展之路的一项浩大的系统工程。生态修复涉及内容广泛,它需要生态水文学、植物地理学、资源生态学、森林园艺学、地质学、环保学、材料工程学、生物遗传学等相关学科共同参与、相互渗透。生态修复不仅是水土流失地区的重点工程,也是广大城市、农村河流、沙漠、森林、矿山、海洋等区域开展生态治理的重点,由于人们居住环境的空间性,其外延已扩展到对空气大气层污染的修复[1]。
生态恢复是指依靠大自然的自我修复能力和植物群落演替规律,以及生物界“物竞天择,适者生存”的原理,对某一生态区域采取简单的封禁措施,让该区域生态环境得到恢复和改善的进程,一般仅指恢复其天然植被和自然生态,其外延较小[2]。因此,应将生态修复与生态恢复区别开。
生态重建是生态建设的重要组成部分,一般指对遭受自然灾害和人为因素破坏的地区进行修复治理,使其恢复原貌和改善生态的生态活动。如对因战争、地震、洪涝、台风、滑坡、泥石流、海啸等天灾人祸而造成破坏的地区进行建设治理、环境改造和生态恢复。从某种程度而言,对一个地区进行生态移民和文化遗址的修复,也属于生态重建的范畴。
2生态环境、生活环境、自然环境
生态环境指由生物群落和非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的统一整体。主要或完全由自然因素组成,并对人类的生存和发展产生影响。保护和改善生态环境,才能改善人们的生活环境,提高生活质量。
生活环境指与人类生活密切相关的各种自然条件和社会条件的总体,由自然环境和社会环境中的物质环境构成。生态环境按是否经过人工改造来划分,可分为自然环境和人工环境。生态修复必须做到保护自然环境,创建良好的人工环境,又不能以损坏原有生态为代价[3]。
自然环境是各种天然因素的总体,由自然界中各种生物和非生物因素所组成。自然环境并不等同于生态环境。自然环境的外延比较广,但只有具有一定生态关系构成的系统整体才能称为生态环境,非生物因素构成的整体可以称为自然环境,不能叫做生态环境。因此,生态环境反是自然环境的一种,二者具有包含关系。
3生态移民、生存移民
生态移民是从保护生态脆弱区的生态环境出发,既考虑移民能脱贫奔小康,又考虑保护迁入地近期和中长期生态环境,同时还要保护迁入地原居民利益不受损害,属多目标移民。生存移民则着考虑增加移民经济收入、解决温饱,不太关注对迁入地生态环境短期和长期的损害,属于单目标移民。生存移民迁入地多居于未开垦的处女地或荒漠地区。
从改善生态脆弱地区的生态环境来看,应实行生态移民。对于环境恶劣、人烟稀少的地区,可以根据需要实行单一的生存移民,以开辟新的“生态家园”。无论何种移民方式,都应保护好当地动、植物资源,实现人与自然和谐共处。
4生物入侵、植物侵蚀
生物入侵指人类有意识或无意识引进外来生物品种和生物品种自然入类,对新生态系统物种及人在健康上带来威胁的生物侵害行为。它危胁本地的生物多样性,引起物种的消失和灭绝,破坏生态系统功能,造成生物污染,能压制和排挤本地种群,导致生物多样性消失。生物入侵已成为一种严重的自然灾害,必须严加预防和控制。
植物侵蚀指引种不良植物和品种或不良物种自然传播,而造成某一地区土壤结构层次和肥力受到破坏,植被受到影响,生态环境受到侵害的过程。相对于生物入侵,它的影响较小,但也不能忽视。
我国有1/2以上的外来入侵有害物种是由人为因素造成的。要防治生物入侵,必须加强执法监督,认真贯彻实施《植物检疫法》和《植物检疫条例》,做到防治结合,利用自然界植物“相生相克”的原理,充分利用生物修复技术制止生物入侵,如充分种植皇竹草就能大大减轻紫茎泽兰的入侵。
5生物圈、生物多样性、生态多样性
生物圈指地球上所有生命与其生存环境的整体,地球表面上到平流层、下到数十千米的地壳,形成一个有生物存在的包容层。它最显著的特征就是其整体性,即任何一个地方的生命体都不是孤立的,都与自然界的其他部分存在千丝万缕的联系。生物圈的另一个显著特征就是生物多样性。生物多样性即一个区域内生命形态的丰富程度,它包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态多样性3个层次。生物多样性是生命在其形成和发展过程中跟多种环境因素相作用的结果,是生态系统进化的体现,同时意味着生物种群在个体数量上的均衡分布。生态修复的目的就是要通过增加生态多样性以达到生物多样性。
6水华、赤潮、富营养化
赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌暴发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,是水域荒漠化的体现。携带营养物质的泥沙进入水域或有机物附着在泥土中吸入水中,是形成赤潮的原因之一。赤潮是水域富营养化的特征之一。
富营养化是指由于大量含氮、磷生物营养物质的污水不断排入湖泊、河道、海湾等缓流水体,引起水体中藻类及浮游生物和绿色植物迅速繁殖,使水体透明度下降,溶解氧减少,水质恶化,鱼类及其他水生生物大量死亡的现象。水体发生富营养化现象时,随着藻类及浮游生物数量的不同,水体出现不同种类的颜色,如红色、蓝色、棕色、乳白色等。这种富营养化现象发生在江河湖泊叫做“水华”,发生在海洋则叫“赤潮”。
7绿色住区、绿色生态建筑
绿色住区是一个发展的、动态的多样化建筑结合体,是一个被赋予可持续发展设计思想和充满想念空间的生态概念,它是按照住宅周围的自然、人文环境,综合运用生态学、建筑学的基本原理以及现代科技手段,合理安排,组织建筑内外空间与系统内其他相关因素之间的关系,使其成为一个有机的统一体。绿色住区不是单纯的“住宅小区+周边绿化”模式,关键是住区内综合素质的提高。
绿色生态建筑也称可持续性建筑,是根据人与自然和谐的原理,在合理布局、科学论证、精心设计的基础上,在某一区域开发、建设的具有生态示范园区保护特生的生态范围或设施。生态建筑讲求材料的严格筛选、资源的精确配置和环境的合理布局。并不是一切新疑的、天然的和绿色的建筑就是生态建筑,苏州园林式的建筑,可以称得上典型的生态建筑。
8循环经济、可持续发展利用
循环经济是一个从德国引进的新的生态文化概念,是指由“资源—产品—废物”为特征的传统经济发展模式向以“资源—产品—再生资源”为特征的新发展模式转变的过程,它包含了人类发展观念的变革。循环经济已成为我国内地各省市身体力行实现资源可持续利用新发展观念的载体。利用循环经济理念,可以进行生态工程示范区试点,变废为宝,实现资源的循环再生利用。利用循环经济模式,可以治理水域的荒漠化问题,改善和利用水体富营养化状况,有效降解土壤中的有害物质成分,提高土壤有机质含量。进行资源再生利用的各地“种植—养殖—沼气—种植”等工程及小水电代燃料工程等,即是循环经济模式的应用。
9生物堤、城市森林、水下森林
按照生态修复的原则,在河岸营造乔灌木混交林带,形成生物堤坝。生物堤可以约束河道摆动,缓洪落淤,避免洪水冲淘,省工效宏。对于新型河道两岸的混凝土堤坝,可以按照“技术本土化”的要求,建造“绿化混凝土”即多孔混凝土,使树木通过这些孔隙进入土壤层,达到枝繁叶茂、连成一片,形成特殊的混凝土生物堤。
城市森林是一个由美国、加拿大生态学家提出的新的生态术语,它不同于山区、高海拔区域的天然林、原始林,是直接服务于城市、服务于人群,具有生命力的城市基础设施,是一个城市的建设理念和生态效益相结合的产物。城市森林建成后,可以维持大气圈的碳氧平衡,缓解城市尤其是象南京、武汉、重庆这类“火炉”城市的热岛效应。城市森林与郊区森林结合可形成完整的生态体系。
“水下森林”是一种新的生态修复手段,即在水面以下种树,以解决河道里黑臭问题。在水面下种植菹草等沉水植物能将河水变清50 cm,起到净化水质的作用。除了沉水植物外,也可以栽培一些浮游植物和挺水植物,适当放养一些鱼、蚌、螺蛳类水生动物,达到动植物和谐共生、净化水质,从根本上消除黑臭的目的。
10效益监测、预防监督
生态修复效益监测是全国水土保持监测工作的一项重要内容[4]。选择一些有代表性的试点区,通过科学监测,以“3S”技术和信息化手段了解和掌握生态自我修复的规律和效果,为建立生态自我修复效益评价指标体系奠定基础。
在开展水土保持开发建设项目监督执法的同时,各部门在机构、管理制度等方面,必须把生态修复纳入水保监督执法的日常工作,要有专门队伍和人员负责生态修复区的监督管护工作,充分发挥乡村管护人员的作用,加强对试点工程区的管理,加大执法力度。在生态修复过程中,效益监测和预防监督相辅相成,缺一不可。
11结语
当今时代,科学技术、新兴学科正以前所未有的速度和规模飞跃发展,增强了人类知识更新、改造自然的能力,给人类社会带来空前的繁荣,也为今后的进一步发展准备了必要的物质技术条件。随着生态修复工作在各地的迅速开展,将会有更多更先进的新技术、新工艺、新材料、新观念在实践中涌现。因此,在实际工作中应学会掌握和接受更丰富、更实用的新名词、术语,以指导生态修复领域各项工作的正常有序开展。
12参考文献
[1] 吴文卫,杨逢乐,赵祥华.污染水体生态修复的理论研究[J].江西农业学报,2008(9):138-140.
[2] 何发钧,徐洁,杨永辉,等.宁夏彭阳县土石质山区生态修复技术与效益分析[J].内蒙古农业科技,2005(S2):217-219,251.
生态恢复的原理与实践范文4
【关键词】高速公路;边坡绿化;生态环境
【 abstract 】 this paper from the viewpoint of ecology in China was summarized, the highway slope greening technology problems, and puts forward the slope greening should be followed by the ecology theory, which introduces some of the ecology of the application of the theory in the slope greening.
【 key words 】 highways; and Slope greening; Ecological environment
中图分类号: U412.36+6 文献标识码:A文章编号:
1.引言
作为环境保护重要组成部分的高速公路边坡绿化越来越受到重视,成为公路建设不可缺少的一个组成部分。受传统硬质结构工程防护的长期影响以及我国高等级公路的特殊性,使得高等级公路的边坡绿化研究发展很慢,且无规范可言。现阶段在一些高等级公路(含高速公路)的景观与绿化设计中过分追求形式美,没有考虑以恢复自然景观为主,选用的植物品种单调,不能形成生物群落,使得植被的防御能力弱,以致沿线的生态环境质量下降。在环境污染日益严重的今天,公路绿化应当按照生态学的原则进行设计,贯彻生态理念。作者结合高等级公路绿化设计建设的科研和实践,拟从生态学的相关理论出发,为高等级公路边坡绿化提供建议。
2.坡绿化应遵循的生态学理论
生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学,它所概括的原理普遍适合所有生命形式,包括人在内。路坡、山体边坡及类似裸地的绿化工程,实质上是一种生态工程,是应用生态系统中物质共生与物质再生原理,结构与功能协调原则,并利用分析、调整、决策、规划、模拟、预测、设计实施、管理和评价等系统工程技术,对生态系统进行设计和管理的技术。众所周知,生态系统的大小可以根据研究目的的不同而加以确定,大至生物圈,小到一个细胞都可称为生态系统。因此,由不同植物构成的路坡或边坡绿地系统也必然构成一个生态系统,故边坡绿化应当遵循一些基本的生态学原理。在公路绿化设计中,适用的生态学原理主要有以下几点。
2.1适宜性
每个物种的生长、繁衍都是需要一定的适宜的环境因子的,这些因子在量上或质上的不足或过量,都会使该物种的生存、生长和繁衍受到影响,严重时还会导致该物种在当地生态系统的消失。也就是说每个物种在生理上对环境因子的需求都有一个最大值和最小值,两个值之间的幅度为该物种的生存限度,即生态幅。而某一物种的生存受多因子的共同作用,物种对多因子的生态幅即为生存域,边坡植物的选择必须考虑当地的环境因子是否在备选物种的生存域内,要考虑物种对当地的适宜性。
2.2生物多样性
生物多样性包括遗传多样性、物袍多样性、生态多样性和景观多样性,定义为“生物中的多样性和变异性以及物种环境、群落及生态过程的多样性。生物多样性程度越高,其生物组成种类繁多而均衡,食物网纵横交织,其中某一种群偶尔增加与减少,其他种群就可能及时抑制和补偿,从而保证系统具有很强的组织功能,生态平衡也就越稳定。
2.3 群落
自然界任何一个物种都不可能离开其他物种而单独生存,物种是在相生相克中生存的,以此产生群落。生物群落是指一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的一种结构单元。植物群落是指某一地段上全部植物的总和,它具有一定的种类组成和种间比例,一定的结构和外貌,一定的生境条件,执行着一定的功能,是绿地的基本单位。植物群落存在着演替,当达到顶极群落时是演替的最高阶段,表现为高度的复杂性和稳定性,这是恢复生态系统追求的目标。理想的植物群落是混交林,其绿量最高,其次是乔灌草多层结合,最次为单一地被植物。
3.态学原理在边坡绿化中的应用
3.1遵循物种适宜性原理选择边坡绿化植物
从生物适应规律方面来说,各种生物都有一定的适宜生存、生长、繁衍的外在环境,当生物与环境相互适应,就会相互促进,形成良性循环,表现出最佳的生态生产力,达到最好的生态效应。中国地域广,气候、地形复杂,而且公路是一种长距离的结构,各区域地段内立地条件不同,相差很大,进行绿化设计时,必须先认真调查各段立地条件,做到绿化品种与环境的相适应。
3.2遵循生态位原理
研究备选物种在相应自然条件下的生态学特点,确定其在环境中的表现和生态位,根据各个物种的相互关系,实现植物种群的有效和最佳匹配。在进行物种搭配时,一方面要充分考虑种间的相互影响,尽量避免相克的物种混播,防止种间的相互抑制作用,鼓励互利物种的搭配。另一方面,还要考虑物种的生态位的重叠程度,一个生态系统中生态位的重叠程度越大,种间对环境资源的竞争就越激烈,生态位完全相同的种是不会在同一生境的群落中长期存在的,因此在进行物种搭配时,要避免同样生态位的物种共存。
3.3遵循生物多样性原则
植物多样性是公路绿地自然化的基础,是提高绿地生态系统功能的前提,也是生态系统稳定的前提。一个物种往往不能满足各方面的要求,如狗牙根是一理想的护坡草种,但绿色期短;白三叶覆盖好,能自养,但苗期生长坦,护坡效果不理想。如果一个生态系统包括的物种、生物成分和功能多样性丰富的话,那么在理论上它遭到破坏后就比较容易恢复,如果物种在它们的特性上有差异,那么生物多样性更丰富的系统将更稳定或更具有抵御外界的干扰,另外多样性的物种共存于同一生态系统中,也有利于更好地利用生态系统中不同生态位中的可利用资源,强化了生态系统功能和过程的稳定性一。
4.结语
边坡绿化生态工程是高等级公路建设的一个重要环节。在边坡绿化中,我们必须要尊重生态学原则,树立正确的理性观念,作好施工前的考察工作,充分了解当地气候、土壤概况、边坡结构和原生植被状况,针对性地对物种进行筛选,充分考虑乔、灌、藤、草的结合配比,加强建植后的养护管理,使之形成具有良好生态效益和社会效益的植物群落景观。
参 考 文 献
[1]李旭光,毛文碧,徐福有.日本的公路边坡绿化[J].公路交通科技,2005,12(2):59
生态恢复的原理与实践范文5
关键词:石灰岩 矿山 恢复 治理
中图分类号:X37 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0240-01
石灰岩矿产属于典型的非可再生自然资源,它构成了人类社会发展过程中赖以生存和发展的物质基础。实践表明[1,2],石灰岩矿产已经被广泛的运用于建筑、农业、轻工、食品、石油、冶金、化工等领域中,并在经济发展和城市化推进过程中做出了巨大贡献。在我国,石灰岩分布面积高达130万km2[2],而关于石灰岩矿产的开发利用已成为了诸多地区经济发展的动力[1]。然而,许多石灰岩矿山剥离、掘进、选矿产生的废渣(石)占用土地,并同时导致了严重的粉尘与噪声污染、生态环境恶化、景观破坏等问题[1,3]。基于此,石灰岩矿山的环境、绿化和生态恢复越发受到了世界各国的广泛关注[1-5]。因此,本文对石灰岩矿山生态环境恢复治理的成果进行了梳理,旨在为石灰岩矿山的恢复治理提供建议。
1 矿山恢复理论
矿山恢复治理是的关于全球性讨论始于20世纪70年代。1973年3月在美国召开的“受害生态系统的恢复”国际会议开启了矿山生态环境恢复治理的全球性序幕[6],1980年Caims主编的首部《受损生态系统的恢复过程》则从不同角度探讨了受损生态系统恢复过程中重要生态学理论和应用问题[7],而1991年创刊的《Restoration Ecology》杂志代表“恢复生态学”走向了成熟[2]。矿山生态恢复是包括地貌再开发、生产能力恢复、生态综合性、经济和美学价值等的多学科课题,它主要涉及了如下几个方面的基础理论[2]:
(1)可持续发展理论,即既需要满足当代人的需求又不能损害后代人满足需求的能力的发展。这既要求加强对采矿前后生态资源的调查和研究,还要运用景观生态学的原理使新建景观和周边景观和谐地融合在一起以提高其经济、生态和美学价值。
(2)恢复生态学理论,这是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。它在加强生态系统建设和优化管理以及生物多样性的保护等方面极为重要。
(3)景观生态学理论,即人们需要合理规划遭受矿山开采破坏地区的土地用途、建立新景观。这是一门新兴的交叉学科,它旨在通过景观生态建设来对原有景观要素的优化组合或引入新的成分,调整或构造新的景观格局,最终实现优于原有景观生态系统的经济和生态效益等效果。
2 石灰岩矿山采矿的主要问题
经济高速发展促进了包括石灰岩在内的各种矿产资源开采,而城市化推进带来的基础设施建设进一步加速了石灰岩矿山的开采。研究表明,矿山地质环境保护的法律法规不健全和矿山开采及矿山环境治理技术落后等加重了矿山地质环境的破坏[3, 4]。总结起来,石灰岩矿山的开采主要带来了如下环境问题[2]:
(1)地貌及生态破坏。石灰岩矿山主要分布在丘陵或低矮山丘区并往往采取露天开采的形式。矿山开采的第一步便是砍伐地表的林木、丛棘和杂草并进而剥离地表的覆盖层。开采过程中,由上而下的分段开采方式改变了矿区的原始景观,这同时也破坏了地表的植被和原有动植物的生存环境。
(2)地质灾害影响。矿山的开采改变了地表结构和地面应力,不合理和不规范开采的矿山会产生大量的陡壁、陡坎和边坡并引发山体滑坡、崩塌等地质灾害。堆放于矿体的沟谷中或低洼地处的废弃渣石可能会形成新的不稳定荒丘或影响地表大气降水的排泄及地表径流。受暴雨的冲刷或地表水的浸泡,堆场往往还可能发生水土流失和泥石流。富地下水矿山的开采还可能出现涌水或导致污染物下渗污染地下水。
(3)环境污染。矿山采矿活动会产生粉尘、废气和噪声污染。粉尘主要来源于矿山爆破的爆堆起尘,矿石破碎、装卸、运输及运输车辆行驶扬尘和废土石堆的风力二次扬尘等。废气来源于矿山爆破时炸药释放出的CO、CO2和NO等气体。噪声源来自于矿山爆破时产生的爆炸噪声和矿山机械作业时产生的噪声。
3 石灰岩矿山生态恢复治理
石灰岩矿山生态恢复分为采矿区“边坡复绿”和“废弃地恢复”两种类型[1-3,5-7]:
(1)矿区边坡生态恢复方法是指对采矿残留矿柱和边坡陡壁(坎)采取必要的整治措施,在减轻地质灾害的危险性和排除安全隐患后采用特殊的方法进行生态恢复。由于不同矿区的地层岩性、坡度和坡面松散程度等存在差异,目前国内外主要采取喷播绿化护坡、客土植生植物护坡、土工网垫植草护坡、框格护坡、生态石笼护坡、植生带(袋)护坡、香根草技术植被护坡、人工植生盆法护坡、平台法护坡等边坡植被恢复方法以实现生态系统的良性循环。
(2)采矿废弃地的边坡复绿技术是指对采矿后的废弃地进行生态恢复。矿山废弃石渣、石粉占据地表上层阻碍植物生长,常见的有对石渣进行换土处理或地表压覆客土。在此基础上,辅以其它栽培措施的办法,如采用大穴、大苗和带营养钵移栽。
4 结语
石灰岩矿产资源的开采在推动经济和城市化,它同时也因引发了一系列生态环境问题而制约了矿区社会经济的可持续发展。为了改善石灰岩矿区面临的地貌及生态破坏、地质灾害、环境污染等问题,人们提出了采矿废弃地恢复和边坡复绿两种类型的石灰岩矿山生态恢复治理方法。这些方法涉及多学科的基础知识和应用技术,因此需要综合多方面的生产和研究以探索矿山生态环境恢复的途径。
参考文献
[1] 陶建军,李西.石灰岩矿山植被恢复初探[J].草业与畜牧,2007(7):18-21.
[2] 杨涛,彭立君,武富强,等.石灰岩矿山生态恢复方法和实践[J].矿产保护与利用,2009(2):37-42.
[3] 徐升华,孔维健,刘跃平,等.石灰岩矿山植被复绿技术分析[J].湖北农业科学,2011,50(22):4636-4638.
[4] 贾德旺,吕宝平,贺汉庭,等.济宁市嘉祥县石灰岩矿山地质环境评价与治理[J]. 山东国土资源,2006,22(5):54-57.
[5] 温庆忠.废弃石灰岩矿山植被恢复方法探讨[J].林业资源管理,2008(4):108-111.
生态恢复的原理与实践范文6
关键词:景观设计;生态设计;原则;
Abstract: the landscape ecological design is an important content of modern landscape design system, is developing new tendency of modern landscape architecture. This article mainly expounds the role of landscape ecological design, summarizes the principle, put forward the common way of modern landscape ecological design.
Key words: landscape design; Ecological design; The principle;
中图分类号:TU986.2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
随着人类经济水平和物质享受程度的日益提高,园林景观在人们的生活中正扮演着越来越重要的角色。园林生态设计综合考虑了生态效益、经济效益、社会效益和美学原则,其目标是改善人居生活品质、提高生态环境质量,并最大程度减少人类对场地生态环境的干涉和影响。
1景观生态设计的必然性
1.1景观生态设计是人类生存的需要
人类与自然界在生态、社会、文化、经济上都是相互依存的,人们能否在某个地方定居下来,主要取决于这个地方的环境条件是否满足人们的三大需要即生存需要、安全需要和精神需要。然而,现代社会人口增多、资源缺乏、污染严重、环境恶化等现象的出现,危及到了人类的健康,引发了人类对自然环境的渴望和对生态环境的关注。
1.2景观生态设计是城市化的必然趋势
城市化的一个重要表现是人和物的大规模、高密度和快节奏的积聚、流动和变化,对于工作、生活于其中的人而言,同时也带来了大量的异己事物,各类关系的高密度出现,人们心灵与自然隔离的太远太久,日趋疲惫,需要寻求心灵与躯体的庇护,于是对家园充满了更深的憧憬与期待。人们从仅注重住宅内配套设施的完善,转而开始关心外部更为广阔的生活空间;从满足基本的生理需求,逐渐推向包括心理与文化在内的综合领域[1]。
1.3景观生态设计是可持续发展的基本要求
可持续发展首先就是要按照自然界的规律,以一种友好的姿态去对待环境,从完美的生态循环系统中学习,并应用到规划设计中来。保护自然、人文景观的环境质量,维护现有的景观格局,成为现代居住区环境设计不可推卸的责任。
2景观生态设计作用
2.1保护不可再生资源、节约能源和资源的耗费
景观生态设计中新技术的采用往往可以数以倍计地减少能源和资源的消耗。如合理地利用自然的过程,利用光、风、水等可再生资源为人类服务,从而大大减少化石能源的消耗。景观植被生态设计以林地取代草坪、地方性树种取代外来园艺品种,也可大大节约能源和资源的耗费,包括减少灌溉用水、少用或不用化肥和除草剂等等都是景观生态设计的重要内容。
2.2保护生态系统完整性
生态系统完整性指生态系统在外来干扰下维持自然状态、稳定性和自组织能力的程度,生态系统完整性对保护生态环境有着重要的意义。自然界具有很强的自我维持和自我恢复能力,景观生态设计提倡按照自然规律,实现生态系统的良性循环,达到资源的恢复和再生。景观设计探索适宜在景观中应用可减少环境影响的设计手法和景观元素。
2.3顺应环境条件打造优质的自然景观和人文景观
景观生态设计提倡最大限度地保持原始地形地貌的基本形态和走势,对自然高差和坡地等条件加以巧妙合理利用。未经过开发改造的山岭、坡地、荒林等往往难以达到理想的要求,合理的做法应该是:有景用景、无景造景、用景改景,自然景观与人造山水景观相结合,方能更好地物尽其用。
3景观生态设计原则和原理
3.1景观生态设计原则
3.1.1自然优先原则
自然有其自身的演变和更新规律,同时又具有很强的自我维持和自我恢复能力,生态设计要充分利用自然的能动性来实现生态系统的自我恢复[4]。尊重自然发展过程,增强场地的自我调节能力,发展可持续的、生态的当代景观。
3.1.2最小干预最大促进
景观设计总是在一定场地上进行的,人类的活动对自然环境必然会产生干扰。生态设计就是要尽可能减小对场地的扰动,并努力通过设计的手段促进自然生态系统的物质利用和能量循环,维护场地的自然过程与原有生态格局,增强生物多样性。
3.1.3整体设计原则
景观生态设计绝不只是建筑物的配景或背景,是对整个城市生态系统进行全面、多目标的设计,而不是孤立地对某一景观元素进行设计。为人类需要、也为动植物需要而设计,为高产值、也为美设计。设计的目的是整体优化,解决人与人、结构与功能、格局与过程之间的相互关系,使自然环境与周围环境充分结合,创造出和谐丰富的外部空问环境。
3.1.4设计适应性原则
通过对场所进行深入细致的了解、尊重传统文化和乡土知识,以场所的自然过程为依据,将场所中的阳光、地形、水、风、土壤、植被及能量等带有场所特征的自然因素结合在设计之中,从而维护场所的健康,进而实现与自然过程相和谐的创造性设计[5]。
3.1.5艺术功能相结合
设计是一门艺术的学科,景观是一个综合的整体。设计师应当以现代艺术的思想理解现代景观的生态设计,以此来创造即饱含艺术美感,又满足社会功能的现代新景观。
3.2生态设计原理
3.2.1保护性景观生态设计
对区域的生态因子和物种生态关系进行科学的研究分析,通过合理的景观设计,最大限度地减少对原有自然环境的破坏,以保护良好的生态系统。设计师利用生态的设计方法,减少人为干扰因素,保护基地地自然生态环境,协调基地生态系统,使其更加健康的发展。
3.2.2恢复与促进性景观生态设计
一般说来,生态系统具有很强的自我恢复能力和逆向演替机制[7]。生态环境除了受到自然因素的干扰之外,还受到人为因素的干扰。用景观的方式修复场地肌肤,促进场地生态系统的良性发展成了当代景观设计师的重大责任。面对满是创伤的场地,设计师首先考虑的问题是如何进行生态的恢复,即使面对未被破坏的场地,也开始思考如何通过景观设计的方法促进场地生态系统的完善。
3.2.3补偿性景观生态设计
在设计中运用科学手段,探索更适宜在景观中应用而又能减少对生态环境影响的设计手法和景观元素,有意识地为己遭破坏的生态环境进行恢复,是一种以景观形式对自然进行补偿的设计过程。现在,设计师们已经通过科学技术尽可能的减少了可再生能源的消耗,而开始大量应用自然界中的可再生能源,如太阳能、风能等,以适应现代生态环境。
4景观生态设计方式
4.1体现地域特点,节约环境资源的设计
此类设计方法主要特点,就是要保留当地的环境特点和文化特点,尽可能采用可循环资源进行设计,对场地中需要的材料进行循环利用,减少生产加工,运输施工中的材料消耗和废弃物的产生,达到结缘环境资源的目的。
4.2保护生物多样性,模拟植物自然配置
作为反映环境中物种的稳定性、丰富度和均匀度的重要表现,物种多样性反映了植物群落与自然环境的相互关系。由此,在城市园林景观的设计中,合理的增加多物种组成的植物群落设计,可以使植物景观具有更大的稳定性,可以更有效的利用资源,对保持物种资源多样性,文化特质多样性和环境艺术多样性具有极为重要的环境意义[9]。
4.3处理好景观要素的空间关系
景观特别重视景观要素的空间关系,如形状和大小、密度和容量、连接和隔断、区位和层序等,如同它们所含有的物质和自然资源质量一样重要。如城市景观规划要注意合理安排城市空间格局,相对集中开敞空间。建筑空间要疏密相间;在人工环境中努力显现自然;增加景观的视觉多样性;保护环境敏感区和推进绿色空间体系建设。在做城市景观生态规划时,人与自然的纽带是设计师在设计时首要考虑的问题。
4.4结合水体进行设计
水产生的流动跌落,不仅增加空气湿度,增加负离子浓度、调节气温,而且从视觉上给人以美感,满足人们的亲水需求,使人们心理上得到了回归自然的满足和欢快。
4.5顺应自然
自然界是没有废物的。每一个健康的生态系统,都有一个完善的食物链和营养级。自然具有自我组织的能动性,整个地球都是在一种自然的、自我的设计中生存和延续的[10]。自然系统的丰富性和复杂性远远超出入为的设计能力,在规划设计时,应该因地制宜,利用原有地形及植被,避免大规模的土方改造工程,尽量减少因施工对原有环境造成的负面影响。
5总结
景观生态设计是人类发展、社会进步和自然演化过程中一种协调人与自然关系的工作,其目的是维护自然生态系统的平衡,维持物种的多样性,保证资源的永续利用,归根结底都是为了人类社会的可持续发展,随着公众生态意识的不断增强和技术手段的不断改进,生态设计的理念将日益深入人心,并不断渗透到人们的日常生活之中,同时对生态设计理论的深入和对设计手法的探索与拓展也必将更进一步,景观设计师应该通过对生态理念的理解,遵循生态原则,使得人居环境逐步走向生态化,并达到人与自然的和谐发展。
参考文献
[1]殷乾亮.城市居住环境景观生态设计探析[J].林业经济问题,2010,30(1):79-83
[2]吴巍,王红英.城市化进程中景观生态设计的理论探讨[J].生态经济, 2011(2):163-165
[3]王向荣.生态与艺术的结合——德国景观设计师彼得·拉茨的景观设计理论与实践[J].中国园林,2001(2):50-52
[4]刘璞.刍论现代园林景观的生态设计[J].园林.园艺,2009(8):29-30
[5]陈新.城市景观生态设计之路[J].浙江林业,2010(3):30-31
[6]俞孔坚,李迪华.景观与城市的生态设计:概念与原理[J].中国园林,200l(6):3-10.
[7]任珊,沈守云.城市景观生态设计理论探讨[J].林业勘察设计,2007(1):83-85
[8]黄智凯,沈守云,张素娟.当代景观设计中生态设计理念的探索[J].广西园艺,2008,19(2):26-28
[9]晨丽娜,陈东辉.城市景观的生态设计浅谈[J].建材发展导向,2011(6):380