基于恢復(fù)生態(tài)學(xué)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治

劉 勝，陳勝利，高 飛

(中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán) 昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明650051)

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

大型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)人為打破了項(xiàng)目區(qū)原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了變化，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化，且退化程度一般超過(guò)其自身可恢復(fù)的閾值。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失防治迫切需要引入新思路、新理念，筆者在這里就恢復(fù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)恢復(fù)理論在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治中的運(yùn)用進(jìn)行探討。

1 恢復(fù)生態(tài)學(xué)及生態(tài)恢復(fù)

1．1 恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論

恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究起源于100 多年前的山地、草原、森林和野生生物等自然資源的管理研究，作為一門科學(xué)始于20 世紀(jì)80年代［1］?；謴?fù)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理過(guò)程的科學(xué)，它的研究對(duì)象是在自然或人為干擾下形成的偏離自然狀態(tài)的退化生態(tài)系統(tǒng)，其研究具有積累性好、綜合性和連續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)［2］?；謴?fù)生態(tài)學(xué)應(yīng)用了許多學(xué)科的理論，但最主要的還是生態(tài)學(xué)理論，包括限制性因子原理、熱力學(xué)定律、種群密度制約及分布格局原理、生態(tài)適應(yīng)性理論、生態(tài)位原理、演替理論、植物入侵理論、生物多樣性原理、綴塊-廊道-基底理論等［3］。

1．2 生態(tài)恢復(fù)的概念及內(nèi)涵

生態(tài)恢復(fù)以恢復(fù)生態(tài)學(xué)為理論依據(jù)。(國(guó)際)恢復(fù)生態(tài)學(xué)會(huì)(Society for Ecological Restoration)對(duì)于生態(tài)恢復(fù)的最終定義是:幫助研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理過(guò)程的科學(xué)，生態(tài)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過(guò)程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會(huì)實(shí)踐等廣泛的范圍［1］。較有代表性的定義還有美國(guó)生態(tài)學(xué)會(huì)提出的:生態(tài)恢復(fù)就是人們有目的地把一個(gè)地方改建成定義明確的、固有的、歷史上的生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程，這一過(guò)程的目的是竭力仿效那種特定生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、生物多樣性及其變遷過(guò)程［4］。此外，2003年在美國(guó)召開的以“生態(tài)恢復(fù)、設(shè)計(jì)與景觀生態(tài)學(xué)”為主題的第十五屆國(guó)際恢復(fù)生態(tài)學(xué)大會(huì)強(qiáng)調(diào)指出，生態(tài)恢復(fù)與其他建筑設(shè)計(jì)要求一樣，是人類有意識(shí)改變景觀的決定，必須考慮人類的需求、美學(xué)原則等［5］。廣義的生態(tài)修復(fù)還包括重建、改良、改進(jìn)、修補(bǔ)、更新、再植［1，3］。綜合生態(tài)恢復(fù)定義的內(nèi)涵，可以看出生態(tài)恢復(fù)并不是自然的生態(tài)系統(tǒng)次生演替，而是人們有目的地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行改建;并不是物種的簡(jiǎn)單恢復(fù)，而是對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、生物多樣性和持續(xù)性進(jìn)行全面的恢復(fù)［5］。

2 生態(tài)恢復(fù)理論對(duì)于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治的指導(dǎo)性

(1)生態(tài)恢復(fù)理論指導(dǎo)下的水土保持生態(tài)修復(fù)是水土保持生態(tài)建設(shè)的深化和發(fā)展，既是水土保持生態(tài)建設(shè)思路的重大戰(zhàn)略調(diào)整［6］、水土保持工作理念的重大創(chuàng)新［7］，也是落實(shí)水土保持法的具體體現(xiàn)。

(2)生態(tài)恢復(fù)理論充實(shí)和優(yōu)化了水土保持設(shè)計(jì)理念，使生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目在更高層次上達(dá)到工程、生態(tài)、景觀的協(xié)調(diào)。姜德文(2011)提出了落實(shí)生態(tài)優(yōu)先、保護(hù)自然景觀和生態(tài)系統(tǒng)的水土保持設(shè)計(jì)理念［8］。王治國(guó)等(2011)提出的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)理念中強(qiáng)調(diào):重視植被的保護(hù)、利用與恢復(fù)理念，注重生態(tài)景觀的恢復(fù)和重塑理念，堅(jiān)持“生態(tài)優(yōu)先、景觀協(xié)調(diào)”［9］。這些理念都是以恢復(fù)生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ)。

(3)運(yùn)用生態(tài)恢復(fù)理論指導(dǎo)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治，也是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和水土保持示范工程的需要，可以樹立企業(yè)生態(tài)負(fù)責(zé)的形象、提高工程環(huán)保水保措施成效、保障生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

3 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的主要內(nèi)容及技術(shù)路線

3．1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)

根據(jù)生態(tài)恢復(fù)理論的內(nèi)涵及目標(biāo)，結(jié)合生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治的要求，可將生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的目標(biāo)分為以下3 個(gè)層次:①恢復(fù)和改善受工程施工破壞擾動(dòng)的退化生態(tài)系統(tǒng)的生境條件，使破碎地表初步平整，土壤肥力逐步改善，水分條件得以恢復(fù)及提高。②通過(guò)人工輔助生物要素的干預(yù)，使工程建設(shè)受損的工程區(qū)域及其周邊的植物種類、植被群落和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能得到初步恢復(fù)，占用和損壞的耕地得到切實(shí)可行的補(bǔ)償和恢復(fù)，生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持能力得到提高。③保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)景觀，通過(guò)生態(tài)重建有意識(shí)地增加工程區(qū)域的視覺和美學(xué)效果，并展現(xiàn)企業(yè)的文化理念和積極、健康向上的精神內(nèi)涵。

3．2 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)修復(fù)工作程序

根據(jù)生態(tài)恢復(fù)及重建理論，結(jié)合生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的特點(diǎn)，制定出生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的一般工作程序，詳見圖1。

3．3 生態(tài)系統(tǒng)診斷分析

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)系統(tǒng)診斷的對(duì)象包括參照生態(tài)系統(tǒng)和現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)。參照生態(tài)系統(tǒng)主要指項(xiàng)目區(qū)原有生態(tài)系統(tǒng)及周邊生態(tài)系統(tǒng)，診斷的重點(diǎn)是系統(tǒng)的物理環(huán)境、生物多樣性、物種組成、群落結(jié)構(gòu)以及影響生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因子等?，F(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)是擾動(dòng)破壞了的退化生態(tài)系統(tǒng)，重點(diǎn)是評(píng)價(jià)退化的程度、類別、強(qiáng)度及原因，為生態(tài)恢復(fù)重建提供依據(jù)。生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)系統(tǒng)診斷及評(píng)價(jià)內(nèi)容見表1。

3．4 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃設(shè)計(jì)

3．4．1 生態(tài)恢復(fù)方式

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目可以采取生態(tài)修復(fù)、生態(tài)重建和生態(tài)保護(hù)三種恢復(fù)方式。

(1)生態(tài)修復(fù)。指對(duì)渣場(chǎng)、料場(chǎng)等生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能已受到嚴(yán)重干擾和破壞的區(qū)域，采用人為措施予以初步恢復(fù)，再經(jīng)一定時(shí)期的自然修復(fù)后，最大限度地恢復(fù)到參照生態(tài)系統(tǒng)或擾動(dòng)前的背景生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)甚至優(yōu)化其應(yīng)有的結(jié)構(gòu)、功能和服務(wù)價(jià)值。比如渣場(chǎng)區(qū)土壤、水分等立地條件的改造和合理的植被群落配置、建設(shè)。

圖1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的一般工作程序

表1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)系統(tǒng)診斷及評(píng)價(jià)內(nèi)容

(2)生態(tài)重建。在永久建筑區(qū)、高陡邊坡區(qū)等生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能已受到嚴(yán)重的干擾和破壞、自然恢復(fù)有困難的區(qū)域，進(jìn)行人工生態(tài)設(shè)計(jì)，在考慮人類需求、美學(xué)原則、精神文化內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，有意識(shí)實(shí)行生態(tài)改建或重建，如廠區(qū)的景觀園林綠化。

(3)生態(tài)保護(hù)。對(duì)施工征地范圍內(nèi)的景觀效果好、植被良好、生物多樣性高、有重要生物資源等生態(tài)價(jià)值較高的地區(qū)或征地范圍內(nèi)不擾動(dòng)區(qū)采用保護(hù)的方式，保留現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)。比如對(duì)征地范圍內(nèi)的地帶性植被、珍稀植物等要采取避讓或易地保護(hù)措施。

3．4．2 生態(tài)恢復(fù)規(guī)劃

(1)規(guī)劃布局。規(guī)劃布局要根據(jù)不同功能區(qū)、不同恢復(fù)方向、不同位置的生態(tài)恢復(fù)對(duì)象，以“點(diǎn)、面”(如渣場(chǎng)、料場(chǎng)、施工場(chǎng)地等)為節(jié)點(diǎn)，以“線”(如道路、管線等)為紐帶，以充分展示工程的環(huán)境友好、生態(tài)示范性和體現(xiàn)綠色工程理念為目標(biāo)。

(2)生態(tài)恢復(fù)分區(qū)。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)診斷分析，結(jié)合工程布置及建成后的功能要求，并考慮工程各區(qū)域立地條件、環(huán)境要素，制定總體的水土保持生態(tài)恢復(fù)分區(qū)，可分為生態(tài)修復(fù)區(qū)、生態(tài)重建區(qū)和生態(tài)保護(hù)區(qū)。

(3)確定各恢復(fù)分區(qū)擬恢復(fù)的植被群落及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)方向。生態(tài)修復(fù)區(qū)擬恢復(fù)的植被群落主要參照原有生態(tài)系統(tǒng)及周邊生態(tài)系統(tǒng)，考慮植被的水平及垂直分布特點(diǎn)、演替規(guī)律，在改善被擾動(dòng)土壤、水分等生境要素的基礎(chǔ)上，選擇具有群落代表性的鄉(xiāng)土喬、灌、草進(jìn)行合理的配置，恢復(fù)生物群落。對(duì)于生態(tài)重建區(qū)要結(jié)合工程特點(diǎn)展現(xiàn)近自然生態(tài)景觀、人與自然和諧相處的理念，展示企業(yè)文化及生態(tài)內(nèi)涵。對(duì)于生態(tài)保護(hù)區(qū)可根據(jù)保護(hù)對(duì)象分為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)和一般保護(hù)區(qū)，重點(diǎn)做好管護(hù)和宣傳工作。

3．4．3 生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

按照恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論，綜合的生態(tài)恢復(fù)技術(shù)方法包括非生物因素、生物因素、生態(tài)系統(tǒng)、景觀的規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理技術(shù)等［5］。按照生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，可以應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的主要技術(shù)見表2。

表2 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)恢復(fù)的主要技術(shù)

3．4．4 配套設(shè)施及科研試驗(yàn)計(jì)劃

配套設(shè)施及科研試驗(yàn)計(jì)劃是生態(tài)恢復(fù)成功的重要保障措施。配套設(shè)施主要包括苗圃(鄉(xiāng)土樹草種育苗為主)、雨水收集系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、管護(hù)方案等?？蒲性囼?yàn)主要包括鄉(xiāng)土樹草種的培育繁殖、植被群落配置試驗(yàn)研究、珍稀植物移栽試驗(yàn)研究等。

4 結(jié) 語(yǔ)

大中型水利水電工程、礦山、公路等建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)地表面積大，通常會(huì)造成局部范圍內(nèi)植被群落及生態(tài)系統(tǒng)的退化，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路轉(zhuǎn)變，常規(guī)的植樹種草、覆蓋地表已明顯不能滿足水土保持要求，而恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論的逐步成熟恰好為人與自然和諧發(fā)展、近自然生態(tài)景觀恢復(fù)等水土保持的新理念和新思路提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、水土保持方案編制、工程建設(shè)及管理過(guò)程中，可充分運(yùn)用恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論指導(dǎo)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持工作。

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