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生态评估与生态修复方案范文1
关键词：生态水利；工程设计；原则；操作
中图分类号： TV 文献标识码： A
引言
水利工程建设是人类社会中影响较大的事件，因此人们要对其进行必要的关注。当今，水利工程的发展要求其自身必须要与生态相结合，于是有了生态水利工程学的出现。本文首先对水利工程进行了概述，然后分析了生态水利设计面临的相关问题，进而得出其设计的相关原则。
一、生态水利工程的规划设计基本原则
1、工程安全性和效益性原则
为了能更好地、更持久地为人们服务，按照工程力学等相关水利工程理论的要求，生态水利工程必须保证安全，达到抗损耗能力强等建设标准，要做到在实际中能够抵御各种严酷气候条件，还要按照相关原理确保工程符合自然生态特征和规律，避免因违背客观规律而造成的过度消耗。如此，则要求相关工作人员在方案的筛选过程中务必进行多项指标比对，反复考量利弊，坚持选择具备水利和生态两者最佳衔接点的设计方案。
2、提高河流形态的空间异质性原则
一般来讲，一个地区的生境空间异质性越高，物种丰富度就越高，生物群落的多样性相对较好，加上生物与环境之间的相互作用，生态系统会处于一个相对稳定的状态。但是科学技术的发展使人类对自然环境的影响逐渐扩大，特别是数量众多的水利工程建设更是给河流生态系统造成了很大的干扰，引起河流生态系统的退化，因此需要进行生态水利工程建设来恢复甚至提高河流生态系统中的物种多样性。生态水利工程建设前期河流进行大量生物调查以及现状勘测，工程建设符合河流的地貌学原理，并通过提高河流形态的异质性来修复河流生态系统。在对河流地貌进行调查以及数据处理和管理的过程中，遥感技术以及地理信息系统是很好的工具，借助于遥感技术以及地理信息系统，工作人员可以获得大量的河流地貌信息，并确定环境因子与生物因子之间的关系并建立数学模型，为生态水利工程的规划与建设提供依据。
3、生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的可持续性是生态系统自组织功能的表现，通过物种选择，适应环境的物种能够存活下来，不适应的物种就会被淘汰。生态水利工程的设计与规划也遵循这一原理，可以这样讲，生态工程设计其实是一种辅助式的设计，自然生态系统会通过自组织功能等来选择与之相适应的物种，并形成相对合理的结构，在这种情况下，一个成功的生态工程中，人力与自然力的贡献各占一半。生态水利工程要求人们合理利用生态系统的自组织与自我设计的能力，每个水利建设都要因地制宜，尊重河流生态系统的可持续需求，以实现两者的和谐。生态系统的自设计能力取决于各种生态因子以及多种其他因素，因此生态水利工程建设也要注意充分利用乡土种，提高对生物入侵的防范意识。
4、景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理要在大景观尺度上上进行，收到的效果比较好，成功率也比较高。水域生态系统是一个大范围的系统，涉及到多种因子以及功能作用，人类活动是生境的重要组成部分，对水域生态系统产生了很大的影响，因此应当综合分析各种影响因素。水域的生态环境局域流动性、随机性等特点，伴随着降雨以及水温变化等，水域生态系统在时间与空间中会呈现扩展或收缩的状态，这个开放的生态系统无时无刻不在与周围的生态系统物质和能量的传递还有信息的交流，因此河流生态修复规划和管理决不能单单从一条河流入手，而要掌握河流生态系统的动态性，包括空间的动态性和时间的的动态性，从宏观和整体的角度出发分析各元素之间的关系，还要做好长期进行修复工作的准备，同时进行河流生态系统的监测和管理。河流生态修复规划和管理还要坚持整体性原则，从生态系统的结构和功能出发，从整体上提出整体的、综合的修复方法。
5、反馈调整式设计原则
从生态学角度来看，在漫长的进化过程中，自然生态系统中的物种多样性逐渐增加，生物群落逐渐稳定，抵抗外界干扰的能力逐渐增强，一种类型的生态系统被另一种生态系统代替需要较长的时间，进行修复也需要很长的时间，因此河流生态修复不能心急，更不可能在短时间内取得效果。生态水利工程规划设计是在模仿河流生态系统机构的基础上着力构建一个完整而健康的河流生态系统，水利工程从建设伊始，就开始了一个自然生态系统漫长的更新演替过程，但是生态系统是一个动态的系统，在时间和空间上都存在很大的不确定性，同时，人类活动的影响也使这种不确定性进一步增大，这就使得生态水利工程的规划与设计有别于传统工程建设确定性的设计方法，而是按照“设计―执行（包括管理）―监测―评估―调整”的方式，以监测为基础，对河流生态系统进行评估，采用反馈调整式的设计方法。
二、生态水利工程设计操作
1、加强水文过程分析及计算
在对生态水利工程进行设计的过程中，设计人员要依托生态水文学及工程水文学，对上述两方面内容进行全方位分析和把握，将二者有机结合，形成完善设计控制基础。设计人员要依据河流形态的空间异质性状况及环境空间资源状况、规律等对生态目标进行建设，形成以资源控制及优化为目标的水文分析体系。
2、识别工程设计与敏感提升
识别工程可以有效改善生态水利工程中生态指标的分析准确性，确保生态水利工程与生态建设和谐一致。在识别工程设计的过程中，设计人员要依照工程直接与间接影响目标，对生态环境中的各项影响因素进行划分，形成完善生态控制指标。设计人员要依照生态敏感点与生态工程建设之间的影响状况及关系，对识别价值进行合理设置，依照工程安全性及经济性原则要求，对识别进行的等级划分，完成识别评价。
3、反馈系统监督、控制系统设计
生态系统的反馈调节系统设计主要是依照河流生态系统进行反馈建设。在设计过程中，设计人员要对成熟河流生态系统进行全方位分析，依照可持续发展要求及生态系统动态转变，建设动态反馈调节主线。要依照河流生态系统的动态变化效果、结构动态变化量对生态水利工程内容对生态系统可能造成的影响进行分析，实现设计、执行、监测、评估、调整，循环往复，不断提升反馈调节质量和效果，确保深入加强可持续发展生态水利工程建设。
三、生态水利工程设计的建议
1、生态水利工程与环境工程有机结合
设计人员在进行生态水利工程设计时，结合环境工程的相关科学理论，统筹兼顾，水量与水质合理调配，尤其是将水污染治理工程与生态水利工程相结合，克服设计过程的阻力。在设计的过程中，要注意周围农田的水量供应情况，这是最应该重视的，也是生态水利工程建设的最终目的。与此同时，生态水利工程还要注意与原来的水利工程协调运行，将供水的区域重新规划，达到合理使用的标准，生态水利工程与其他众多的建设工程有机结合，相互辅助，提高我国生态水利工程设计的水平，促进我国生态水利工程的发展。
2、结合生态水文测验资料进行设计
生态水利工程在设计之初，要详细收集当地的生态水文测验资料与参数，并加以详细分析，评估工程的可行性以及施工难度系数，计算出工程由设计阶段到后期养护的总成本预算。根据当地具体的地理情况，因地制宜，科学合理地进行设计，追求生态和谐发展。生态水利工程设计的基础是工程水文学以及生态水文学，二者之间缺一不可，只有充分结合生态水文测验资料来对整个生态水利工程进行设计，才到达到预期的设计效果，争取将生态水利工程队周边环境的影响降到最低。
3、进行生态水利工程设计要明确生态目标
生态水利工程设计的首要准则就是明确生态目标，确定生态内容。设计完成之后，在实际的施工过程中，生态目标与生态内容要根据施工现场的具体情况，结合科学理论，并在多方意见的综合指导下做出相应的变更，充分考虑施工过程对生态目标的影响，对生态内容与生态目标的落实一定要具体到位。确保生态水利工程对环境保护的初衷不被改变，保证生态水利工程的经济效益、社会效益以及环境效益三者之间的有机结合，保障生态水利工程的使用性能达到预期的标准。
结束语
生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合，要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求，还要满足河流生态系统稳定性与生物多样性的需求。目前，生态水利工程设计由于经验积累问题上的不足，其发展较为缓慢，但是随着人们对人与自然的和谐发展认识的逐渐加深，生态水利工程的发展前景将不可限量。
参考文献
[1] 张雅，邓丽，王展. 如何在水利设计中融入生态理念[J]. 河南科技. 2014（02）
生态评估与生态修复方案范文2
1相关文献回顾
围绕离子型稀土资源开发政策的相关研究主要包括离子型稀土矿资源储量的圈定、离子型稀土生产工艺的比较以及矿山环境治理与生态恢复的措施等方面。
1.1离子型稀土矿圈定方法和资源储量估算离子型稀土矿中稀土元素呈离子态吸附于土壤之中，具有分布散、丰度低，品位分布不均匀的特点。赖兆添等（2010）认为目前还未掌握离子型稀土矿浸矿“盲区”损失的规律，因此损失量估算较难测定[1]。丁嘉榆等（2013）认为在离子型稀土矿床勘查工作中，没有必要进行稀土单元素评价。工业资源储量的计算以“全相”稀土为依据，但可利用的“离子相”稀土只占稀土储量（资源量）的一部分，“离子相”稀土储量不容易估算准确[2]。邓茂春等（2013）认为风化壳离子吸附型稀土矿床的勘查评价方法与其采矿工艺和当前稀土价值不符，应在稀土单元素圈矿的基础上进行综合评价[3]。此外，赵汀等（2014）认为离子吸附型稀土矿勘查采用地质块段法估算储量这会影响储量估算结果，而采用克里格法的计算结果与实际勘探数据比较基本相符[4]。从相关文献可知，目前关于离子型稀土矿圈矿和资源储量估算的还未形成一致观点，资源存量也不容易估算准确。
1.2离子型稀土开采工艺的比较在全复式复杂类型离子矿地质条件的矿体，尽管可通过人造底板或其他防渗漏、收液等技术以提高资源回收率，但效果仍不理想[5]，稀土开采存在盲区以及母液渗漏较难控制等表明原地浸矿方法受地形与地质条件限制[5][6]。因此，稀土开采选用何种工艺需因地制宜，不“一刀切”地推广原地浸矿，以免浪费资源[7]。李春（2011）认为对中钇富铕“鸡窝状”严重的稀土矿山，采用原地浸矿工艺存在一定难度[8]。池汝安等（2012）认为堆浸工艺和原地浸出工艺各有优劣，在矿体有假底板和无裂隙的矿床中，优先推广原地浸出工艺.对于矿体没有假底板或有裂隙的矿床，应结合土地平整和尾矿复垦，优先推广堆浸工艺[9]。刘勇（2014）认为原地浸矿过程中浸矿液向地下水中的渗漏量受注液量、注液速率、含矿岩体性质、底板裂隙发育情况等多种因素影响，不易确定精确的渗漏量[10]。从稀土矿开采对资源环境的影响来看，堆浸工艺和原地浸矿工艺均有其优缺点，开采工艺政策应根据堆浸、原地浸矿工艺的适用条件分类制定。
1.3矿山环境治理与生态恢复管理及法律制度国外矿山环境治理主要从矿山环境保护法规、矿山环境管理体制、矿山环境影响评价制度、矿山环境恢复保证金制度、矿山环境许可证制度、矿山环境恢复治理计划以及矿山环境监督检查与强制执行制度等方面严加管理，并制定严格的法律制度[11][12]。国外对矿山环境恢复的标准与技术要求很高，例如，在土地复垦中，美国要求遵循“原样复垦”的基本原则，按采矿前土地的地形、生物群体的组成和密度进行恢复，而且对复垦所需要的填充物进有具体规定，并有专门的技术管理部门负责检查监督。加拿大要求矿区恢复在勘探、开采和闭坑等每一个阶段都要进行，要求空气、土地、水、生物恢复到一个可接受的状态，或接近于采矿活动之前的状态。澳大利亚矿山在开采前要有中介机构对矿区植物种类、数量和分布等进行调查分析，矿山在剥离表土时，须把适合于植物生长的腐植土单独堆放，以便复垦[13]。针对矿山环境保护和治理，我国出台了土地复垦制度、“三同时”制度、环境影响评价制度、排污收费制度、排污许可证制度以及实矿山生态环境保护与治理恢复保证金制度等，但是存在矿区环境保护制度条款分散，可操作性较差以及执法部门有法不依或执法不严，环境监管部门监管不力等问题[14]。尽管有较多国内外文献对矿山环境治理、离子型稀土生产工艺等进行研究，但是如何基于离子型稀土资源环境保护的视角，针对离子型稀土资源开发和相关政策存在的不足研究资源开采政策导向的研究还没有。
2离子型稀土资源开发的基本特征及面临的主要问题
2.1离子型稀土资源开发的基本特征（1）离子型稀土矿床底板发育程度的不确定性。离子型稀土矿基岩发育完整程度的不确定性。离子型稀土矿为地面的风化花岗岩或火山岩风化壳，大多海拔小于550m、高差60～250m的丘陵地带，以平缓低山和水系发育为特征，矿床厚度为5～30m，一般为8～10m。矿体自上而下较明显地分为腐殖层（含残坡积层）、全风化层、半风化层以及基岩，稀土主要赋存在全风化层[15]，若采用原地浸矿工艺，则利用基岩作“天然底板”进行收液。由于以现有技术很难精确探测出基岩天然底板存在的节理、裂隙或断层具体情况，因此，离子型稀土矿基岩发育完整程度的较难探明在生产实践中制约了原地浸矿工艺的推广。（2）离子型稀土矿山资源储量不易估算。离子型稀土矿床品位普遍较低，通常稀土含量只有0.03%～0.3%[15]，整个矿区各个山头的稀土品位的变化无明显规律，其品位差别很大，可达2～6倍[16]，因此，离子型稀土矿资源储量很难估算准确。（3）矿山服务年限短。离子型稀土矿一般采用堆浸或原地浸矿工艺进行开采，由于矿床赋存浅，生产工艺较简单，因此，大多矿山1～3年就开采完，矿山服务年限较短。
2.2离子型稀土资源开发面临的主要问题（1）采用原地浸矿工艺矿山的监管问题。采用原地浸矿工艺的矿山其资源漏损和地下水污染不易监管。矿山稀土储量难以准确测算，矿床底板发育程度也难探明，容易造成资源渗漏和底下水污染，因而，不利于矿山资源漏损和地下水污染的监管。（2）离子型稀土矿价值的合理利用问题。2011年5月，国务院出台的《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》（国发〔2011〕12号）提出“有效保护和合理利用稀土资源，促进稀土行业持续健康发展”。对于绝大部分离子型稀土矿山来说，不具备原地浸矿工艺所要求的底板发育完整的条件，如果绝大部分矿山被封存，则其价值无法利用，这将影响到整个稀土产业的发展。因此，离子型稀土矿价值的合理利用显得尤为重要。（3）不同开采工艺条件下的生态环境破坏形式取舍问题。一方面，尽管离子型稀土矿开采采用原地浸矿生产工艺较少破坏矿山地表植被，且采后3～5年内地表植被基本自然修复如初，但是因矿床底板发育程度不确定带来的溶浸剂渗漏底板的风险较大，容易造成溶浸液污染地下水以及资源渗漏流失。另一方面，离子型稀土矿开采若采用堆浸开采工艺，则“搬山式”开采运动将造成地表植被的严重破坏，然而，开采造成的资源损失和生态环境破坏风险可控。由于目前尚未发明新的离子型稀土矿开采工艺，因此，如何在这两种开采工艺中进行选择是当前及今后离子型稀土资源开发亟待解决问题。
3国家现有离子型稀土资源开发政策及存在的问题
3.1国家现有离子型稀土资源开发政策现有离子型稀土资源开发相关政策主要包括《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国环境保护法》及《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》等，具体如表1所示。相关政策由国家政府相关部门，内容涉及稀土行业准入、开采（生产）工艺、资源回收利用指标、稀土储备、矿山环境治理与生态恢复技术要求及保证金制度等方面。
3.2离子型稀土资源开发政策存在的问题从离子型稀土资源开发现有政策来看，涵盖内容比较全面，但是仍存在尚需完善之处，主要体现在以下几方面:（1）有关政策与矿产资源及环境保护法律抵触。《中华人民共和国矿产资源法》明确要求矿产资源开采须采取合理的开采方法和选矿工艺，《中华人民共和国环境保护法》规定“严禁通过暗管、渗井、渗坑、灌注，或者不正常运行防治污染设施等逃避监管的方式违法排放污染物”。然而，《稀土行业准入条件》、《国土资源部关于贯彻落实〈国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见〉的通知》及《中国的稀土状况与政策》规定“离子型稀土矿开发应采用原地浸矿生产工艺，禁止采用堆浸、池浸等工艺”。从生产实践反馈和理论分析来看，堆浸和原地浸矿开采工艺有其适用条件，原地浸矿工艺存在较大的不确定性，全面推行原地浸矿工艺将可能造成资源永久性漏损和地下水污染，“禁止堆浸工艺，推行原地浸矿工艺”的“一刀切”政策存在不足。（2）稀土管理法律法规不完善，责任主体未受充分监督，惩罚措施不够严厉。矿山开采与环境治理和生态恢复脱节，项目审批流程不够透明，责任主体的得不到媒体、群众的有效监督，环境污染和生态破坏问题暴露不及时。此外，环境污染等惩罚措施大多为经济罚款，缺乏震慑力。（3）部分政策文件中要求的指标不科学。《稀土资源合理开发利用“三率”最低指标要求（试行）》中对不同生产工艺的开采回采率有其规定，然而，以目前的资源储量方法很难准确估算出资源储量，因此在无法明确资源储量的前提下开采回采率约束指标已无意义，尤其对采用原地浸矿工艺的矿山来说，该指标只能作为参考。
4离子型稀土资源开发政策导向建议
我国离子型稀土资源开发政策内容较完善，但是环境治理和生态恢复等方面的问题比较突出，针对离子型稀土资源开发政策存在的问题，提出以下政策完善建议：
4.1修订《中华人民共和国矿产资源法》《中华人民共和国环境保护法》已于2014年修订，而颁布于1986年、修订于1996年8月的《中华人民共和国矿产资源法》至今近20年，其条款需要进一步完善。建议增加引入第三方评价机构的条文，明确责任主体的无限连带责任。资源储量评估、矿山治理和生态恢复方案编制、矿山治理和生态恢复的验收等引入第三方机构，并明确责任主体的无限连带责任。
4.2修改相关政策条款（1）修改相关政策文件中关于离子型稀土堆浸、原地浸矿工艺的条款。不应将堆浸工艺列为淘汰工艺，建议离子型稀土堆浸、原地浸矿工艺的使用因地制宜，根据生产工艺的适用条件和矿山地质、地形、地貌等确定。（2）根据不同工艺规定开采回采率、选矿回收率和采选综合回收率。由于资源储量很难估算准确，而且离子型稀土原地浸矿工艺具有“采选合一”的特征，因此，将离子型稀土堆浸、原地浸矿工艺的“开采回采率、选矿回收率和采选综合回收率”区别规定。堆浸工艺以选矿回收率指标为主，开采回收率和采选综合回收率指标为辅，且建议将选矿回收率指标提高到97%以上；原地浸矿工艺以生产用水循环率指标为主，采选综合回收率指标为辅，并将生产用水循环率指标提高到98%以上，采选综合回收率提高到85%以上。
生态评估与生态修复方案范文3
关键词 生态功能;区划;永定河
中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0134-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.023
生态系统服务功能是指生态系统及其生态过程所形成的及所维持的人类赖以生存和发展的生态环境条件与效用[1]。生态修复强调生态恢复过程中人类的主动性,一般是对原有的受损生态系统进行改进和修补 ,以提高和恢复生态系统的部分结构与功能,其关键是恢复生态系统的功能,并使系统能够 自我维持[2,3]。生态功能区划是依据生态系统特征、受胁迫过程与效应、生态服务功能重要性及生态环境敏感性等分异规律而进行的地理空间分区[4]。生态功能区划能够为维护区域生态系统服务功能,进行区域生态修复与环境管理提供地理空间上的框架[5],目前已成为领域内的研究热点。我国于2002年了《生态功能区划暂行规程》[6],为相关工作提供了原则上的技术指导,在学术界,亦有诸多学者开展了相关研究。大部分是以行政区划地域为研究对象,主要包括省域生态功能区划[4]、城市生态功能区划[8-9]、县域生态功能区划[9],还有部分学者对地域内具体自然要素生态功能分区进行了探索,如湖泊生态功能区划[10]、生态河岸带功能分区[11]、水生态功能分区[12]等。20世纪80年代以来,永定河由于水资源紧缺,生态系统退化严重,生态服务功能急剧衰退。 随着经济社会的快速发展,首都北京对永定河生态服务功能提出了新的需求,永定河生态修 复已经提上了议事日程。河流生态修复是一项功在当代,利在千秋的事业,即将大规模展开 的永定河生态修复将成为我国生态修复建设的标杆性工程。本研究根据生态功能区划的原理,结合永定河的自然环境特征,利用GIS和RS技术进行永定 河生态问题和生态服务功能重要性分析,在此基础上进行以调控河道生态修复为目标的生态 功能区划,以期为永定河生态修复提供科学依据,亦对生态功能区划技术与方法的应用领域 进行探索。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
永定河北京段(幽州―梁各庄)位于北京西部,流经门头沟、石景山、丰台、大兴和房 山五个区,主河道长约170 km,流域面积为3 168 km2。2007年永定河北京段流域常住人口440万人,GDP为1 150亿元,地方财政收入103亿元, 占全市的5%。本文生态区划范围为永定河北京段河道两边500 m区域,但考虑到河道功能分区不能脱离河道对应流域范围生态现状、生态功能特征及社会经济发展规划,因此本文分析相关内容多以流域为对象。
1.2 数据来源
本研究使用的数据主要包括土地利用/覆被变化数据、自然资源数据、环境质量数据等。土地利用/覆被数据以2009年SPOT数字遥感影像作为数据源,解译生成coverage类型数据,第一大类分为6种类型,其下又分为25个二级类。 自然和社会经济数据主要来自研究区相关的统计年鉴、水资源公报、环境质量报告书等。
2 生态区划目标、方法与原则
2.1 区划目标
永定河河道修复生态功能区划是以指导河流生态修复为总体目标,具体的目标包括 :明确流域生态系统类型的结构以及空间分布;明确河段主要生态环境问题及空间分异;确 定生态环境敏感性与生态功能重要性分布;提供河道生态功能区划,明确各河段生态修复的 方向与调控指标。
2.2 区划原则
在生态功能区划中,将遵循以下原则:全面规划、统筹兼顾原则;突出生态功能体系的整体协调原则;区域共扼性原则;防洪与生态景观优美、农作物经济利益的协调原则;可持续发展与前瞻性原则。
彭?涛等:永定河河道修复生态功能区划研究
中国人口•资源与环境 2010年 第9期2.3 区划方法与技术路线
研究方法主要是在区域生态环境调查与搜集流域相关资料的基础上,利用RS与GIS技术,首先进行生态环境现状评价,明确区域生态系统的空间分布;其次进行生态问题分析与生态功能重要性评价,分析主要生态环境问题的现状和趋势,确定生态敏感区域及生态功能重要性的空间差异;最后根据生态环境特征的相似性与差异性及相关发展规划对河道进行分区,提出不同河段生态修复调控指标。具体技术路线见图1。 图1 河道生态功能区划技术路线图
Fig.1 Technical route for river ecological
function regionalization
3 永定河河道生态功能区划
3.1 自然资源特征分析
3.1.1 地形地貌
永定河北京段地势北高南低,最高海拔约2 263 m,最低为17 m,总体纵坡为1.64‰。三家店以上段干流称山峡段(上游),河道长92 km,河道平均纵坡3.1‰,地貌类型多为山地侵蚀构造地貌,以中山、低山丘陵和河谷台地为主。三家店至卢沟桥称卢三段(中游),河道长约17 km,此段河道已脱离山区而进入低山区及平原,河床淤高,河道纵坡为2.65‰,形成具有河床、滩地、阶地等。卢沟桥至市界梁各庄段称卢梁段(下游),河道长度为61 km,河道逐渐变宽,河道纵坡为1‰-0.38‰,为河流冲积扇,沙荒河漫滩地与风蚀沙地较多。
3.1.2 土壤
永定河北京段上游海拔1 000 m以上中山地带,土壤为山地棕壤,海拔1 000 m以下 的低山地带,土壤为地带性土类褐色土;其中,在中山阳坡发育着粗骨性棕壤,低山阳坡发 育着粗骨性褐土,而阴坡发育着典型棕壤与淋溶褐土;中游流经城区,多为火山岩及碳酸岩 的褐黄色的亚粘土;下游主要成土母质有冲积洪积物、冲积物和冲积风积物,以潮土为主。
3.1.3 水资源
永定河近十年来年平均入京水量约为4.07亿m3,而可供水资源量仅仅只有0.53亿m3/年 。上游河道水量与降雨紧密相连,一般年份含砂量都在4%左右,流量为3-5 m3/s。中下游常年 断流,区域地下水类型主要为孔隙潜水,补给来源主要是地下径流及大气降水。每年仍有污水入河,包括工业污水和生活污水,地表水体基本达到了富营养化水平,有水河段总体处于地表水二 级标准,为轻度污染。
3.1.4 气候
研究区位于欧亚大陆东部中纬度地带,处在东部湿润区和西部干旱区之间,大陆性气候明显。整个流域平均年降雨量约为556-560 mm,年际变化大,少雨年仅200-300 mm,而 丰雨年则达1 300多mm,区域降雨多集中在6-9月。流 域全年平均日照2 470小时,年平均无霜期200天左右。气温日变化及年内变化都很大,上游 门头沟多年平均气温为11.7 ℃,1月份为零下4.3 ℃,七月份达到25.8 ℃。多年平均相对湿度57%,官厅山峡区间年蒸发量在1 800 m m左右,门头沟站为1 890 mm。
3.1.5 生物多样性
上游山区植被以森林及其次生灌丛群落为主,低山地带气候温和,由于森林遭破坏,植被以落叶灌丛为主。下游几乎已经干涸多年无水,河道几乎是杂草丛生的荒地和几乎寸草不生的荒石滩。河川谷地以农作物和蔬菜等作物为主。流域水生植被主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生草本植物等。流域内野生动物有獾、野兔、布谷鸟等几十种。相关保护区共有国家保护野生动物5目8科11种。
3.2 生态问题分析
3.2.1 山峡段水源涵养能力下降,水土流失敏感性较高
三家店以上流域面积1 291 km2,多为石质山区,地形破碎,陡、急、险坡面积比例高,是山洪易发区,以暴雨径流造成的水力侵蚀的水土流失类型为主。中游在清水河流域和下马岭沟流域存在水土流失区。根据2000年全国第二次土壤侵蚀遥感调查结果为759.03 km2,其中,轻度土壤侵蚀610.16 km2,中度土壤侵蚀148.87 km2,土壤侵蚀模数2 000 t/km2•a,年平均侵蚀量291万 t。近年来,山地绿化工程、人工河道绿化工程的逐步实施,使得区域 的林地、草地覆盖率增加,大大降低了水土流失程度,但从地势、地貌、土壤等自然条件本 底看,区域水土流失敏感性较高。
3.2.2 可供水量下降,水质污染
永定河近年来入京水量不断减少,且水质污染仍在继续。上游工业污染源占主要比例,生活污染源所占比例相对较低。据2008年北京市水资源公报,永定河三家店以上干流河道水质标准为Ⅱ类,污染属有机污染型,污染最重的项目有COD、BOD和总氮。上中游沿河地区及企业缺少市政排水及污水处理设施,绝大部分工业废水及生活污水通过地表直接排入永定河中,每年向永定河排放污水量约为1 500万t。三家店以下河段已多年断水,沿岸首钢、京能电厂、高井电厂等企业大量开采地下水,导致河道及沿岸地区地下水位下降,严重缺水。
3.2.3 下游河道环境差,风沙严重
永定河三家店以下常年断流,使得下游河道干涸,砂石盗采使植被受到破坏,河床,大面积河滩地已严重沙化,成为北京沙尘源地。未被绿化的空白地段,生物多样性较差,每遇 大风便尘土飞扬,直接殃及沿岸、城区及下风向更远的地区生态环境。
3.2.4 防洪标准未达标准,危及防洪安全
历经多年整治,永定河流域已初步形成防洪体系,但仍存在堤防防灌标准不足且有缺口、建 筑物壅水、阻水等影响行洪安全的因素。目前,除卢三段左堤外,永定河现状防洪标准只接 近100年一遇,未达到《北京城市总体规划》(2004-2020年)提出的北京“中心城按不低于200年一遇洪水标准设防”。上游山峡区间没有控制性工程。卢三段石电灰管桥处行洪断面狭窄,形成卡口;广宁路漫水桥、京原路漫水桥行洪标准不足10年一遇。下游地区河道内种植农作物现象普遍,阻碍行洪。
3.2.5 植被结构简单,生物多样性下降
永定河水质污染导致上中游湿地富营养化显著,水生生物大量死亡,使得对生存环境敏感的生物群落或物种迁出湿地。永定河三家店拦河闸以下断流,农作物种植业的发展迅速,河道景观不断变化,生态格局极不稳定,影响生物栖息。过度的资源利用和环境开发建设造成生态与环境质量下降,物种多样性降低,并影响了该区域生态系统自我调节和恢复能力,致使 流域内水、陆生的鱼、鸟等野生动物变得稀少,生物多样性下降严重。
3.3 生态功能重要性评价
生态服务功能重要性评价是针对典型生态系统,评价生态服务功能的综合特征。根据永定河实际情况,本研究主要针对生物多样性保护、水源涵养、土壤保持、净化环境、娱乐休闲等5方面生态服务功能进行重要性评价。首先,根据生态功能价值评估相关的研究成果[13-14] ,评估永定河当前生态现状下的生态功能及分项功能的空间差异;在此基础上,结合《北 京市永定河综合规划报告》、《北京市永定河生态环境建设规划报告》及相关区县对永定河 相应区域的社会经济发展规划,综合确定永定河流域不同河段对应区域的生态功能重要性差 异与河段对应的生态功能定位。
3.3.1 水源涵养
生态系统水源涵养服务功能重要性在于整个区域对评价地区水资源的依赖程度以及洪水调蓄 作用大小。生态系统水源涵养与水文调蓄能力主要受植被类型及其结构、地表层覆盖状况以及土壤理化性质等因素的影响。森林生态系统具有巨大的涵养水源和调节径流的功能,具体包括蓄水作用、调节径流、减缓洪水、影响径流泥沙等。在国家林业局和财政部联合下发的《国家级公益林区划界定办法》(2009)中对永定河的源头和江河两岸的森林被划分为国家重点生态公益林。永定河北京段水源涵养最重要地区主要分布在三家店以上的区域,区内森林覆盖率较高,生态系统保护较好,对于调控永定河水量、延缓洪峰具有极其重要作用;另外,永定河门头沟段湿地自然保护区的湿地资源十分丰富,对调节径流、涵养水源具有重要作用。
3.3.2 土壤保持
土壤形成与保护功能是在分析现有土地利用/覆被水土保持功能现状的基础上,考虑对于北京市风沙防治的作用,确定不同区域的功能差异。研究区土壤保持功能最为重要区域为三家店以上峡谷区河段,上游峡谷区坡度较高,降雨极易引起山体滑坡与表层土壤的流失。近期通过河段周围的大面积绿化工程的实施,有效防止了水土流失,使永定河水含沙量大为 降低。土壤保持功能另一重要区域是下游南五环以外河段,此段常年断流,已经成为影响北 京市内风沙的重要源头。当前农田生态系统以及部分规划的人工绿地工程,将对于防风固沙 起到重要作用,从而促进该河段的土壤形成与保护。
3.3.3 净化环境
生态系统的净化环境功能主要是指生态系统的固碳释氧、吸收有害气体的功能。森林、草地、农田等生态系统通过绿色植物的光合作用,能够固碳释氧,中国北方森林的CO2吸收率为13.6 t/hm2[15],吸收有害气体主要包括吸收SO2、氟化物、氮氧化物。区域净化环境功能第一关键区域是上游峡谷区,这一区域存在大面积林地,其固碳释氧、吸收有害气体能力极强;第二关键区域是中游城市景观段,包括河道两侧的防护林区域及规划城市景观湿地,其对于吸收SO2等有害气体,减噪作用巨大;另外,下游部分地区的农田生态系统对北京市的具有生态屏障作用,农田作物具有很强的光合作用,固碳释氧能力较强。
3.3.4 生物多样性
生物多样性重要性评价主要是评价区域内各地区对生物多样性保护的重要性。本研究遵循优先保护生态系统及野生动物物种分布与生态系统相关性原则,对该区生物多样性保护重要性进行定性评价。永定河北京段的生物多样性十分丰富而且独特,考虑到不同区域内动植物,特别是珍稀濒危 动植物种的分 布、保护级别、特有性、干扰程度不同,以及人力物力有限,区域社会发展需求等,划分出 优先保护地区。根据《永定河绿色生态走廊建设规划》,从2009年起,北京段上游的山峡段,将建设景观面积为180 hm2的6处湿地;城市段,将形成由溪流连通的湖泊和湿地,6处湖泊面积达到680 hm2湿地。区域生物多样性保护最为重要的区域是上游峡谷区,主要包 括目前已经存在的森林生态系统、湿地生态系统以及规划中的湿地生态系统。
3.3.5 娱乐休闲
生态系统为水生生物和陆地生物提供了不同的生境,同时也为人类提供了重要的休闲娱乐服务和美学文化功能。根据实地调查与相关景观规划,永定河北京段休闲娱乐功能最重要区域为上游峡谷区、其次是中游河道两岸与下游个别点状分布的景点、娱乐区域。三家店以上基本常年有水,使得该区域的休闲娱乐功能最为突出,如珍珠湖旅游风景区、妙 峰山以及落坡岭河道两岸等地区;中游城市段规划的人工景观公园是周边市民工作之余娱乐 、散步的第一选择,娱乐休闲功能突出;下游大兴段个别景观区,是人们休闲娱乐常去之处,如黄村公园、半壁店森林公园等。另外,各县区规划发展的多个景点区,也可以提供休闲 娱乐的重要功能,如首钢滨水公园、宛平湖、晓月湖等。
4 永定河河道修复生态功能区划
在充分认识永定河流域生态系统结构、功能及其形成演变规律的基础上,以可持续发展理念与生态系统服务功能理论为指导,以实现区域生态修复分区控制为目标,通过对流域区域社会、经济及自然复合生态系统的特点进行综合调研分析,结合永定河防洪功能的基本定位,考虑永定河(北京段)区域经济社会发展状况及其发展规划,确定河流修复生态功能分区,共5段,并提出修复方向与调控指标。
4.1官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭)
官厅山峡-自然段(幽州-落坡岭),主河道长约65 km。山峡-自然段为天然河道,对应 流域范围内土地覆被以林地为主,夹有零星未利用地,在整个永定河生态系统中具有最为重要的水源涵养、生物多样性保护功能;官厅水库是北京市水源地之一,担负着向北京供水的重任,河道承担保护引水水质的任务。
根据最新《北京城市总体规划(2004年-2020年)》,在功能分区中,本河段主导功能为“生态涵养发展区”,需要进行重点治理、恢复和保护,开展山区水土保持、改善河道水质、绿化及配水工程等,通过草、灌木、树木合理搭配种植与修剪,减缓土壤侵蚀,减少含氮磷等污染物的暴雨径流入库区,控制面源污染,起到稳定水体生态系统,缓冲陆地污染物对水体的冲击作用。
在充分保护自然生态系统的同时重点发展旅游、探险、度假、休闲、会议、运动为主的产业,推动原生态景观的保护与旅游业的生态化改造,可适度开发珍珠湖、落坡岭等旅游风景区。修复工程可进一步划定河岸水土保持缓冲区、中上游生态治理功能区、自然保护区、生态旅游区、水生植物观赏区等。
总之,此段河道周边自然生态系统保护较为完整,在未来应以限制开发、充分保护为主,努 力维护和增强其水源涵养、风沙防护、水土保持等方面的生态功能。河道生态修复指标应以水量、水质、生物多样性、湿地面积等指标为主。
4.2 官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店)
官厅山峡-近自然段(落坡岭-三家店),主河道长约27 km。此段属官厅山峡的延伸部分,地势较第一段稍低。对应流域范围内土地覆被中林地比例降低,有较大面积的未利用土地及一定比例的建设用地。未来对该流域的发展主要应加强绿化建设和生态恢复,以生态维护、水 源保护、适度旅游和生态农业开发为主。严格控制乃至关停破坏生态环境的产业,综合采取流域生态环境建设、河道防渗与渗滤系统等多种措施,展开水体修复工程建设。尤其是周边湿地的保护,包括三家店核心区湿地、落坡岭核心区湿地等,亦要加强防洪设施建设,提高地区的防洪标准。
从历史变化来看,人类活动进入该区域的程度正逐步加大,此段为自然保护与人类活动的过度区,对应区域生态服务功能以水土保持为主,在未来应以控制开发、合理保护为主。生态修复指标以水土保持、水质类指标、湿地面积为宜。
4.3 城市景观段(三家店-卢沟桥)
城市景观段(三家店至卢沟桥),主河道长约17.4 km。此段河道毗邻市区,对应流域范围内以建设用地为主,受人类活动影响显著。由于此段开始,永定河开始常年断流,几乎没有水生生态系统存在,生态系统以陆地生态系统为主。植被系统受到严重破坏,覆盖率不高。
河道上半段位于城区中心,防洪设施水平直接影响着两岸安危,目前河道为高出地面的地上悬河,两侧为高筑的水泥大坝,将来在永定河生态修复工程中,此处要重视生态工程建设和非工程体系建设,切实注意防洪建设;同时,要防止污水排泄,以免污染地下水质。
河道下半段已出城区中心,河道下降,两岸或河道内出现绿化带以及农业经济作 物的种植。在未来,此段应主抓一些重点河道综合整治工程,要注意疏挖石电灰管桥卡口段,改造京原路漫水桥和广宁路漫水桥等阻水建筑物,平整、疏挖京原公路桥以上及黄良铁路桥以下河道。
另外,此河段周围,历史遗迹和文化遗留非常多,如乾隆帝亲笔提写的“卢沟晓月”碑刻等,应加强恢复与治理,发展旅游休闲产业,亦可适度发展沿岸种植经济带。
在未来在控制水质的同时,生态建设要结合景观设计,在保证防洪要求的前提下,积极营造城市景观河道,既改善周边的生态环境,又为市民提供休闲娱乐场所,开发此河道沿岸的历史文化资源。生态修复指标以生态用水量、地下水位、人工湿地、绿化面积、人文景观、水质、防洪类指标为主。
4.4 郊野-人工绿化段(卢沟桥-黄良路)
郊野-人工绿化段(卢沟桥至京良路南约20 km),此段河道长约39.8 km。此段开始常年无水,河道干枯,河床,每遇大风便尘土飞扬,成为北京沙尘源之一。对应流域范围内以耕地为主,并有建设用地分散分布,目前人工林地、草地逐渐增多。此段河道较为开阔,有大面积的滩地,河道内种植大量庄稼,生态服务功能以农产品产出为主。未来在保障行洪安全的前提下,应综合利用、开发荒滩地,增加人工绿地面积,增强其休憩功能,使其成为北京郊野公园。受水资源的制约,河道生态建设以绿化及配水工程为主。修复指标应以人工绿地、防风固沙、植被保护、生态用水、人文景观、防洪类指标为主。
4.5 郊野-自然绿化段(黄良路-梁各庄)
郊野-自然绿化段(京良路南约20 km-梁各庄),此段河道长约21 km。此段为永定河出京的最后一段,常年无水,河床,遇风沙尘多。河道善冲善淤,堤防宽窄变化很大,行洪河道与滩地之间没有明确的固定界限, 河床较高。对应流域范围内土地利用覆被主要为耕地和建设用地。河道内或周围建立高尔夫球场或种植庄稼,一方面能起到防风固沙、净化空气作用,并在一定程度上改善河床生态环境;但是另一方面,河道内种植大量庄稼,会延缓水流速度,降低排洪能力。生态服务功能以农产品产出、防风固沙为主。未来应加强其土地利用方向的控制,引导当地农民合理利用土地,不可忽视对排洪能力的维护。目前大部分河道已经被当地农民种植农作物,因此可在保障泄洪顺畅的同时,进行适度开发。该段河道河堤内淤有细土滩地,滩地多有冲淤,弯折较多,主流左右迂回,水流很浅。将重点通过植物配置创造植物景观。修复指标应以防风固沙、防洪、人工景观、人工绿地、人文景观类指标为主。
5 结 论
本文探讨了以河流修复为目标的河道生态功能分区方法与步骤,重点考虑河段生态系统结构和功能,充分利用GIS技术,把永定河主河道分为5个区段,并结合当地社会经济发展状况和相关规划等因素,提出了各生态系统分区修复指标,为顺利开展河流生态修复打下了坚实基础;同时,本研究亦是对生态功能分区理论与成果应用的积极尝试。由于数据等原因,使得本研究在单元精度、定量化分析方面还稍显不足,今后在研究过程,将进一步加强与改进。
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Study on River Ecological Function Regionalization of Yongding River in Beijing
PENG Tao1 WU Jianzhai2 JIANG Guanghui3
(1.Development Research Center of China Association for Science and Technology,Beijing 100045,China;
2. Agriculture Information Institute, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
3. College of Resource Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
生态评估与生态修复方案范文4
关键词：受损山体；人工植物群落；植被修复；正交试验
中图分类号：X171.1文献标识码：A文章编号：10095500(2014)03008505
近年来科技工作者相继开发出了多种既能起到良好的边坡防护作用，又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护技术，与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系\[1-6\]，并已发展成为公路、铁路、水利、采矿（石）等相关基础设施建设的重要组成部分，但其在实施中也存在一些难点问题\[7-10\]。
一是边坡人工植被退化问题突出，由于边坡绿化防护投入资金不足，在低投入、低养护或无养护情况下，边坡人工植物群落死淘率比例较高，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到边坡绿化防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等不良后果\[11-14\]。
二是对植物品种选择和种子配比问题研究不足，①如何通过植物种子配比快速形成绿化、防护功能\[15，16\] ；②如何按照当地乡土优势群落的结构特点进行种子配比，保障人工群落的结构和稳定性优势\[17，18\]；③在建植人工植物群落时，可否通过对某些因子控制达到调控人工植物群落的发展方向，并使之尽快融入当地自然植物群落\[19，20\]。
针对存在问题，于2012年结合三亚市东环铁路隧道口及抱坡岭受损山体植被恢复工程，开展了试验，旨在通过试验，指导施工，为后续研究建立试验基地\[21，22\]。
1材料和方法
1.1试验区自然概况
三亚市地处海南岛最南端，位于N 18°09′34″~18°37′27″、E 108°56′30″~109°48′28″。属热带海洋季风气候，年均气温25.4 ℃，7月平均最高气温28.3 ℃，1月平均最低气温20.7 ℃。年平均降水量1 263 mm，6~10月为雨季，降水量占全年的90.2%。太阳投射角大，光照时间长，年太阳总辐射量110～140 kc/cm2，年日照时数1 750～2 650 h，光照率为50%～60%。
试验区原生植被为季雨林和雨林，有小叶白颜树（Gironnieracuspidata）、九丁树（Ficus nervosa）、海南菜豆树（Radermacherahainanensis）、青皮（Green Tangerine）、鸡占（Terminaliahainanensis）、香须树（Aibiziaodoratissima）、厚皮树（Lanneacoromandelica）、鹧鸪麻（Kleinhoviahospita）、小花五桠果（Dilleniaindica）、木棉（FlosBombacis）和槟榔青（Spondiaspinnata）及一些藤本和蕨类植物所组成。
地带性土壤为热带砖红壤性土，其中，海拔500 m以上多为砖红壤性红壤、山地黄壤、及山地草甸土等。受损山地以碎屑岩、碳酸盐岩为主。
1.2试验因子及其水平
1.2.1肥料种类及其水平肥料因子用F代替，Fi代表该因子的不同水平。
F1尿素―［CO(NH2)2］，含N46%，外观为白色或浅黄色的结晶体。购自海南富岛（中石油），用量为120 kg/hm2。
F2磷酸二氢钾-（KH2PO4），含量KH2PO4 ≥ 99% ，P2O5 ≥ 51% ，K2O≥ 33%；pH 4.3~4.7，外观为白色结晶或粉末，规格为农用级磷酸二氢钾；购自安徽华润农化有限公司，用量为150 kg/hm2。
1.1.2草种组合及其水平草种组合因子用C代替，Ci代表该因子的不同水平。
C1蛇藤（Celastrus hookeri）+马棘（Indigofera pseudotinctoria）+车桑子（Dodonaea viscosa）驳靥翰荩Axonopus compressus）+类芦（Neyraudia reynaudiana）+波斯菊（Cosmos bipinnatus）+ 马尼拉结缕草（Zoysia matrella）。
C2胡枝子(Leapedeza bicolor) +马桑（Coriaria nepalensis）+龙须藤（Bauhinia championi）―狗牙根（Cynodon dactylon）+假俭草（Eremochloaophiuroides）+结缕草（Zoysia sinica）+百喜草（Paspalum notatum）。
每一种组合均按照种子千粒质量以木本，草本以0.01∶1.00比例配制，其中，草本均按种子千粒质量以等比例混合。
1.1.3建植技术及其水平建植技术因子用J代替，Ji代表该因子的不同水平。
J1湿式喷播将配置好的种子、肥料、覆盖料、土壤稳定剂等加入喷播机与水充分混合，再用喷枪喷洒到坡面，覆盖无纺布，常规养护。
J2客土喷播将客土、稳定剂、肥料、种子按一定比例配置，加入专用设备充分混合，通过泵硬压缩空气喷射到坡面，覆盖无纺布，常规养护。
1.3试验设计
试验目的：研究不同植物种类组合、基质配置不同肥料即采用不同喷播方法对人工植物群落的影响。
试验设计：按L4(23) 进行试验设计，即3个因子、2个水平、4个处理(表1)，每个处理设3个重复，各重复编号依此为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。每一处理按不同因子及其水平进行组合，如处理3的表示形式为F2C1J2，进行搭配的试验处理。
表1护坡人工植物群落的多因素试验方案―L4(23)
Table 1Multifactor experimental design
处理号 肥料种类 草种组合 建植技术
1 F1(1) C1 (1) J1(1)
2 F1(1) C2(2) J2(2)
3 F2(2) C1(1) J2(2)
4 F2(2) C2(2) J1(1)
注：括号内数字为对应的因子水平
1.3人工植物群落建植时间、数据采集与分析
于2012年3月播种，每处理播种面积0.8～4.5 hm2，同年9月各处理的人工植物群落形成时，在每个处理中随机选取3个样地（重复），每一样地100 m2，并在每一样地中随机抽去5个测产样方，样方面积1 m2，进行一次性地上植物量鲜重测产。
1.4方差分析和差异显著性测验
采用SPSS软件进行数据处理和计算。
2结果与分析
2.1不同试验处理效果及关键因子的作用
对2种肥料、2种草种组合和2种喷播建植技术设置3个重复进行L4(23)的试验(表2)。
比较4个处理的试验结果可以看出：4个试验处理的效果排序为：F2C1J2>F1C2J2>F1C1J1>F2C2J1，其中，3号处理(F2C1J2)的地上生物量最高，平均为0.642 kg/m2（鲜重），表明用肥料F2与C1蛇藤+马棘+车桑子―地毯草+类芦+ 波斯菊+马尼拉结缕草和J2客土喷播进行搭配建植人工植物群落的效果最好；4号处理（F2C2 J1）的地上生物量最低，平均为0.351 kg/m2（鲜重），即用肥料F2、草种C2胡枝子+马桑+龙须藤―狗牙根+假俭草+结缕草+百喜草和建植技术J1（湿式喷播）进行搭配效果最差。试验中2个处理分别是最好和最差的极端，在这2个极端中，作为肥料因子的F2是其共有因子，而草种组合与建植技术完全不同，说明草种组合与建植技术是决定这2个处理效果差异性的关键因子；同时可以判断出F2对不同因子组合可能存在加合或拮抗作用。
2.2同一因子的不同水平效果分析
为了进一步探索更好的建植技术，分析出各个影响因子的不同水平以及影响地上植物量的规律，根据表2的试验数据分别计算出了各因子对应列的K1、K2、 K1和K2值。
表2护坡人工植物群落的正交试验结果
Table 2Result of the orthogonal experiment
处理号 F(肥料
种类) C(草种
种类) J(建植
技术) 重复Ⅰ Ⅱ Ⅲ/kg・m-2 处理和 平均
/kg・m-2
1F1 (1) C1 (1) J1 (1) 0.462 0.555 0.472 1.489 0.496
2F1 (1) C2 (2) J2 (2) 0.541 0.588 0.473 1.602 0.534
3 F2 (2) C1 (1) J2 (2) 0.619 0.576 0.734 1.929 0.643
4 F2 (2) C2 (2) J1 (1) 0.377 0.286 0.392 1.055 0.352
K1 3.091 3.418 2.544 1.999 2.005 2.071 6.075 0.506
K2 2.984 2.657 3.531
K1 1.546 1.709 1.272
K2 1.492 1.329 1.766
R 0.054 0.380 0.494
注：K1―是各列的数字1所对应的试验结果之和，K2―是各列的数字2所对应的试验结果之和；K1―是各列数字1所对应的试验结果的平均值，K2―是各列数字2所对应的试验结果的平均值；R―各列K1的极差
K1的实际意义是同一因子的不同水平比较。如K1和K2的第1列表示使用2种肥料所对应的地上平均植物量，其中， K1（1.546 kg/m2）> K2（1.492 kg/m2），也就是说使用尿素比使用磷酸二氢钾的产草量高3.62%。同样，在K1和K2的第2列表示使用2种草种组合所对应的地上平均植物量，其中，K1（1.709 kg/m2）>K2（1.329 kg/m2），即使用C1比使用C2的产草量高28.59%。在K1和K2的第3列表示使用两种建植技术所对应的地上平均植物量，其中，K1（1.272 kg/m2）
根据不同因子及同一因子的不同水平对地上植物量影响程度作图（图1），可以直观地看出F（肥料）、C（草种组合）和J（建植技术）等不同因子与建成的人工植物群落地上生物量的对应关系，也可以看出F1与
图1各因子的不同水平与地上生物量的关系
Fig.1Relationship between different levels of experimental
factors and aboveground biomass
F2、C1与C2、J1与J2等同一因子的不同水平与建成的人工植物群落地上生物量的对应关系。
试验结果表明：在F因子（肥料）中，使用尿素比使用磷酸二氢钾效果好，但效果不突出；在C因子中，使用C1比使用C2效果更好，差异特别明显；在J因子（喷播技术）中，用客土喷播明显地优于湿式喷播。
2.3各因子的重要性排序
表2中，R值为各因子列 K1值的极差，其实际意义是R越大，表示该因子的水平变化对指标（地上植物量）的影响越大，因而这个因子就越加重要；反之，R越小，这个因子就越不重要。据此，各因子的重要性排序为建植技术>草种组合>肥料种类。
2.4边坡防护的人工植物群落多因素试验变量分析
对表2计算结果进行方差分析（表3），并计算各变异来源与误差项的均方比，由F值可知重复间差异不显著，但A（F）、B（C）、C（J）3个因子间差异均达到显著水平（P
由于每个因子只有2个水平，故无需再作各水平间的差异显著性测验，可直接分析其差异性。
变量分析结果进一步印证了以上对实验结果表述的正确性。
3讨论与结论
3.1讨论
受损山体由于所处地理位置和自然环境条件不同，加之受损害形式、被损害规模和程度等的不同而表现出极其多样性和复杂性，因而修复受损山体植被应
表3试验重复和试验因子的方差分析及F检验
Table 3Variance analysis results
变异来源 自由度 平方和 均方 F F0.05 F0.01
重复 2 1.0460 0.5230 2.2446 3.59 6.24
A 1 1.5169 1.5169 6.5100* 4.38 9.65
B 1 1.5406 1.5406 6.6120*
C 1 1.5570 1.5570 6.6824*
误差 6 1.3981 0.2330
总变异 11 3.2164
根据各种受损山体的具体情况因地制宜、因害施治。当原生植被遭受严重破坏以后，建立人工植物群落则是比较常见的一种修复方法。经验证明，在受损山体建立人工植物群落会因为所采用植物品种、品种数量搭配、基质物料配比，以及采用播种方法等的不同，所建人工植物群落在结构、稳定性、寿命，以及通过演替融入当地地带性或区域性植被的能力和速度也会有很大差异性。试验采用L4(23)在三亚市抱坡岭对受损山地建立人工植物群落进行正交试验，在设计范围内针对当地植被恢复与重建找到了最佳因子及其因子水平组合，但由于参试因子和因子水平数量有限，即使最佳组合仍不能较好反映受损山体人工植物群落建植的最好方法，只能具有一定的相对意义。
另外，试验中草种组合只有2个选择，目的是探求每种组合与其他相关因子搭配的效应。因此，4个处理效果的排序只能表征各处理的组合效应，而不代表某个因子或水平的单一效应。例如F2C1J2是最佳组合，但其中C1所代表的7种植物（蛇藤+马棘+车桑子―地毯草+类芦+ 波斯菊+马尼拉结缕草）不能说是本次试验所选14种植物中的最好者，他们有可能随试验因子和水平组合的变化而变化。当然，如果参试因子和因子水平越多，试验结果就会越精细，同时试验工作量也会大大增加。
3.2结论
（1）在三亚市抱坡岭受损山地的石质边坡，用2种化肥、2种草种组合及2种建植方法进行人工植物群落的3因子、2水平和4个处理L4(23)的正交试验，以建植当年秋季的地上植物量为测度值进行综合评估，得4个试验处理效果依次为：F2C1J2>F1C2J2>F1C1J1>F2C2J1，表明用磷酸二氢钾、“蛇藤+马棘+车桑子―地毯草+类芦+ 波斯菊+马尼拉结缕草”与客土喷播建植技术进行搭配（F2C1J2）效果最好。
(2)主要因子和次要因子分析表明，各因子的重要性排序为：喷播建植技术>草种组合>肥料种类。
(3)对同一试验因子的不同水平进行效果比较发现，在肥料因子中，尿素比磷酸二氢钾好，在草种组合因子中，“蛇藤+马棘+车桑子―地毯草+类芦+ 波斯菊+马尼拉结缕草”比“胡枝子+马桑+龙须藤―狗牙根+假俭草+结缕草+百喜草”好，在建植技术因子中，用客土喷播比湿式喷播好。
(4）变量分析表明，试验重复间差异不显著；试验因子F（肥料）、C（草种组合）、J（建植技术）间差异均达到0.05显著水平。
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Study on artificial plant community establishment
on damaged mountain
YANG Bingjian,DU Xiaojiao,YE Guangming,LI Bo,HUANG Huigui
（Shenzhen Risheng Horticulture and Gardening Company,Shenzhen 518000,China）
