朱秀迪 成波 李紅清 王小雨 江波
摘要:水利工程具有防洪、發(fā)電、供水、航運(yùn)等多重效益,但其建設(shè)和運(yùn)行可能帶來(lái)濕地萎縮、生境退化、生物多樣性減少、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。系統(tǒng)研究水利工程建設(shè)和運(yùn)行對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的影響并提出多目標(biāo)協(xié)同提升的濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)技術(shù),對(duì)濕地生態(tài)保護(hù)和修復(fù)具有重要現(xiàn)實(shí)意義和科學(xué)研究?jī)r(jià)值。對(duì)國(guó)內(nèi)外水利工程影響下濕地關(guān)鍵修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展及濕地保護(hù)修復(fù)尚存的主要問(wèn)題進(jìn)行分析,展望濕地保護(hù)修復(fù)技術(shù)的研究和發(fā)展方向,以期為受水利工程影響下河湖濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究提供思路和借鑒。
關(guān)鍵詞:濕地保護(hù); 生態(tài)保護(hù); 生態(tài)修復(fù); 水利工程
中圖法分類(lèi)號(hào):X171 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.07.001
文章編號(hào):1006 - 0081(2022)07 - 0008 - 07
0 引 言
濕地是重要的國(guó)土資源及自然資源,為許多動(dòng)植物提供了獨(dú)特的生境,與人類(lèi)的生存、繁衍、發(fā)展息息相關(guān)。全球濕地面積雖然僅占地球表面的 1% 左右,卻為全球約 20% 的物種,尤其是瀕危及特有物種提供了合適的棲息地[1-3]。因此濕地在保護(hù)全球生物多樣性與完整性等方面發(fā)揮了重要作用[4-5]。
水利工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施重要的組成部分,在防治洪水泛濫、保障供水安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用[6]。截至2020年4月,全球已建造了58 713座水壩[7],全球河流受到了嚴(yán)重的物理阻隔[8],進(jìn)而導(dǎo)致水利工程上下游產(chǎn)生和維持濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的水文情勢(shì)、水環(huán)境、地貌形態(tài)、沉積態(tài)均發(fā)生顯著改變[9-12],對(duì)濕地保護(hù)與修復(fù)帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)。
自19 世紀(jì)開(kāi)始,國(guó)外就逐步開(kāi)展了有關(guān)濕地保護(hù)與修復(fù)的相關(guān)研究,早期主要集中在控制污水排放和湖泊水污染治理上,目前已建立了相對(duì)完善的濕地保護(hù)修復(fù)法律法規(guī)體系[13]。中國(guó)早在 2003年就編制了《全國(guó)濕地保護(hù)工程規(guī)劃》;2017年,國(guó)家林業(yè)局、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部共同編制了《全國(guó)濕地保護(hù)“十三五”實(shí)施規(guī)劃》,明確了濕地修復(fù)的指導(dǎo)思想與目標(biāo)任務(wù),確定了“十三五”期間需實(shí)施的重大濕地保護(hù)修復(fù)工程與發(fā)展方向;2020年,《全國(guó)重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021~2035年)》明確了“堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先,自然恢復(fù)為主”“恢復(fù)長(zhǎng)江黃河生態(tài)系統(tǒng)”及“全面保護(hù)瀕危野生動(dòng)植物及其棲息地”等重大生態(tài)保護(hù)舉措,內(nèi)容涵蓋了退耕還濕、自然保護(hù)地建設(shè)、濕地生態(tài)保護(hù)能力及保障體系建設(shè)等多個(gè)方面,為中國(guó)濕地保護(hù)修復(fù)工作起到了很好的支撐作用。目前,受水利工程影響的濕地恢復(fù)和修復(fù)工作尚未引起足夠的重視。因此,全面認(rèn)識(shí)水利工程對(duì)濕地生態(tài)的影響并采取有針對(duì)性的濕地生態(tài)保護(hù)和修復(fù)技術(shù),對(duì)于維護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性、維持濕地生態(tài)多樣性和改善社會(huì)生態(tài)環(huán)境都具有重要意義。
本研究在歸納總結(jié)國(guó)內(nèi)外受水利工程影響的濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)相關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,分析其不足,提出未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)的若干研究方向,以期促進(jìn)水利工程、濕地科學(xué)等交叉學(xué)科的整體發(fā)展。
1 濕地生態(tài)保護(hù)與修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 水文連通修復(fù)技術(shù)
水文連通修復(fù)可按其連通性方向分為縱向水文連通、側(cè)向水文連通及垂向水文連通[14-15](圖1)。上下游的水文連通稱(chēng)為縱向水文連通[16-17]、河流-泛濫平原/濕地和河流-湖泊系統(tǒng)稱(chēng)之為側(cè)向水文連通[18-19],地表水和地下水的垂直水文交換稱(chēng)為垂向水文連通性[20]。
縱向連通性恢復(fù)主要包括拆壩、筑生態(tài)壩及建立生態(tài)渠道等技術(shù)[21]。Brown等[22]提出綜合大壩評(píng)估建模技術(shù)以評(píng)估大壩建設(shè)及拆除的成本及收益分析。Corsair等[23]提出基于多標(biāo)準(zhǔn)決策分析方法的水壩退出策略。目前,中國(guó)發(fā)布了SLT 791-2019《水庫(kù)降等與報(bào)廢評(píng)估導(dǎo)則》,形成1套較為完整的水庫(kù)降等與報(bào)廢流程。生態(tài)水壩是利用生態(tài)袋(將草籽和鋸末混合在沙袋中)或當(dāng)?shù)赝寥篮椭脖唤ㄔ斓耐杆暂^好的壩,既有保水功效,又有泄水功效[24]。生態(tài)渠道是具有源匯功能的人工渠道,可為魚(yú)類(lèi)提供洄游通道,連接破碎濕地,引水至缺水濕地,根本上緩解缺水型濕地退化[25]。
側(cè)向連通性可以通過(guò)人工洪水及拆除或減少不透水性河岸來(lái)進(jìn)行恢復(fù)。與疏?;蜻B通線路重建相比,人工洪水可在避免工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的物理擾動(dòng)情況下,將河流及缺水的洪泛區(qū)連接起來(lái),具有經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。提高河岸透水性,同樣能夠通過(guò)增加側(cè)向水文補(bǔ)給增強(qiáng)側(cè)向水文連通性。石頭和混凝土等傳統(tǒng)護(hù)岸材料會(huì)通過(guò)隔離水土物質(zhì)交換對(duì)岸坡型濕地的水文連通性形成負(fù)面影響[26]。因而在河岸帶側(cè)向連通性恢復(fù)時(shí),應(yīng)盡量使用高透水性的非生物親水材料,如天然材料(木樁、竹籠、鵝卵石)、生態(tài)塑料袋、植被混凝土、三維植被網(wǎng)、石籠網(wǎng)、細(xì)石混凝土等。這些材料不僅可以滿足過(guò)濾和防沖刷的要求,而且還可以為植物生長(zhǎng)和無(wú)脊椎動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)的發(fā)育提供棲息條件[27-28]。
垂向連通性可以通過(guò)拆除水體不透水下墊面或提升水體下墊面透水率等方式來(lái)恢復(fù)。
1.2 水利工程控制的濕地水文調(diào)控技術(shù)
水利工程控制的濕地生態(tài)水文調(diào)控技術(shù)主要包括濕地生態(tài)水文調(diào)控策略制定及濕地水文調(diào)控效果評(píng)價(jià)(圖2)。生態(tài)水文調(diào)控策略制定包括濕地生態(tài)需水量確定、劃定調(diào)度時(shí)段、制定調(diào)度路徑3個(gè)部分[29]。濕地生態(tài)需水量定義為特定調(diào)度目標(biāo)下濕地所需的生態(tài)水量,是制定濕地生態(tài)調(diào)度策略的基礎(chǔ)。因此,在確定濕地生態(tài)需水量之前,首先應(yīng)明確調(diào)度目標(biāo),如維系濕地生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀、恢復(fù)歷史適宜參考時(shí)期的濕地生態(tài)景觀、保障濕地基本形態(tài)或某些具體的指示性目標(biāo)、保護(hù)濕地生物多樣性等[30]。目前,國(guó)內(nèi)濕地生態(tài)需水量多利用目標(biāo)水量、目標(biāo)水位、目標(biāo)水面、目標(biāo)生物棲息數(shù)量和密度等水文或生態(tài)指標(biāo)來(lái)量化調(diào)度目標(biāo),并基于此作為生態(tài)調(diào)度計(jì)算的邊界條件,確定生態(tài)調(diào)度水量[31]。調(diào)度時(shí)段主要囊括調(diào)度起止時(shí)間、年內(nèi)調(diào)度頻次及調(diào)度時(shí)長(zhǎng)等[32]。調(diào)度路徑通?;跐竦厮幍牡乩須夂蛩奶攸c(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇[29]。在制定涵蓋調(diào)度水量、調(diào)度時(shí)段、調(diào)度路徑等多目標(biāo)多要素的調(diào)度方案后,基于濕地與可利用調(diào)度水源的位置關(guān)系、區(qū)域水資源供需矛盾、調(diào)度線路的調(diào)水能力和資源消耗等條件,考慮上下游關(guān)系綜合確定調(diào)度策略[33]。此外,為進(jìn)一步論證生態(tài)調(diào)度策略的合理性,避免水資源及經(jīng)濟(jì)損失,國(guó)內(nèi)外學(xué)者還會(huì)進(jìn)行濕地生態(tài)調(diào)度措施的生態(tài)效益預(yù)測(cè)分析和生態(tài)調(diào)度后效分析[34-35]。
1.3 濕地動(dòng)植物恢復(fù)技術(shù)
濕地動(dòng)植物恢復(fù)技術(shù)是修復(fù)受水利工程影響的濕地最直接的方式?,F(xiàn)存的濕地動(dòng)植物恢復(fù)方法如圖3所示。
1.3.1 濕地植物恢復(fù)
水利工程導(dǎo)致的濕地連通性降低與水文情勢(shì)變化在一定程度上導(dǎo)致了濕地時(shí)空格局分布的改變或生境質(zhì)量的下降。目前濕地植被恢復(fù)技術(shù)的選擇通常依據(jù)濕地資源現(xiàn)狀及特點(diǎn),在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,因地制宜地采取自然恢復(fù)、人工促進(jìn)自然恢復(fù)和人工恢復(fù)等恢復(fù)模式。其中,自然恢復(fù)是指通過(guò)濕地自身動(dòng)態(tài)變化過(guò)程而進(jìn)行的被動(dòng)性恢復(fù),主要在植物種質(zhì)資源豐富、具有良好水文周期、自然肥力高等區(qū)域采用。人工促進(jìn)自然恢復(fù)是指通過(guò)人工輔助手段進(jìn)行恢復(fù),在自然恢復(fù)進(jìn)程緩慢區(qū)域,通過(guò)人工撒播、補(bǔ)種水生植物等方式輔助自然恢復(fù),如要求在濕地植物恢復(fù)過(guò)程中,盡量保持原始的自然地貌及水流狀態(tài);選擇鄉(xiāng)土植物,按照生態(tài)習(xí)性,分別栽種挺水、沉水、浮水植物等濕地植物,豐富植物群落多樣性。人工恢復(fù)主要通過(guò)退耕還濕、退田還湖、生態(tài)農(nóng)業(yè)及建立人工濕地等方式增加濕地面積,從而促進(jìn)濕地植物恢復(fù)。
1.3.2 濕地動(dòng)物恢復(fù)
濕地動(dòng)物恢復(fù)的主要手段如下:① 水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)。水環(huán)境質(zhì)量改善能夠促進(jìn)底棲無(wú)脊椎動(dòng)物的多樣性和豐富度增加[36-37]。水環(huán)境質(zhì)量改善技術(shù)可按治理對(duì)象分為源頭水污染阻控技術(shù)和受損水環(huán)境改善技術(shù)。源頭水污染阻控技術(shù)多可采用厭氧池、塔式蚯蚓濾池組、微曝氣潛流人工濕地、水生植物等組合方式凈化源頭水流,促進(jìn)河湖濕地水質(zhì)改善。受損水環(huán)境改善技術(shù)通常包括利用內(nèi)電解基質(zhì)強(qiáng)化凈化、潛水泵、碳纖維生態(tài)草、沉水植物光合補(bǔ)氧等方法的黑臭河道水質(zhì)凈化技術(shù),以及構(gòu)建生態(tài)格、掛壁式立體生態(tài)修復(fù)竹排、石籠等方法的完全硬化河道水污染凈化技術(shù)。② 濕地重建技術(shù)。兩棲動(dòng)物物種多樣性、豐富度與濕地覆蓋呈正相關(guān)[38]。因此可采用生態(tài)促淤、水位調(diào)節(jié)、人工濕地建設(shè)等方法增加水利工程驅(qū)動(dòng)的濕地面積損失區(qū)的濕地面積。③ 多類(lèi)型適宜生境營(yíng)造技術(shù)。多類(lèi)型生境可為不同類(lèi)型濕地動(dòng)物提供棲息覓食場(chǎng)所,提高濕地生態(tài)種群多樣性。通??筛鶕?jù)能量塔原理和食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)的物質(zhì)流動(dòng)原理,針對(duì)濕地水文水質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)特征,顧及濕地修復(fù)區(qū)濕地動(dòng)物的生活習(xí)性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,通過(guò)地形改造、基質(zhì)恢復(fù)、補(bǔ)充與完善各營(yíng)養(yǎng)級(jí)功能團(tuán)等技術(shù)塑造多元化生境條件,改善濕地生境質(zhì)量,改善其種群動(dòng)態(tài)和群落組成[39]。
2 河湖濕地生態(tài)修復(fù)面臨的主要問(wèn)題
2.1 忽視“源頭預(yù)防”
水利工程作為調(diào)蓄水資源分配、保障供水安全和防洪安全的重大工程措施,在產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí),也不可避免地對(duì)江湖連通與河湖水文情勢(shì)產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響湖泊濕地生態(tài)水文過(guò)程、湖泊濕地生境及生物多樣性[40-42]。目前,受水利工程影響的濕地修復(fù)研究方案制定時(shí)通常存在“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”“改造自然”等思維慣性,缺乏對(duì)影響濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程、功能及生物多樣性的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子的溯源研究,過(guò)度干預(yù)自然演替過(guò)程,致使生態(tài)修復(fù)缺乏可持續(xù)性[43]。如果只聚焦生態(tài)系統(tǒng)退化過(guò)程及其空間格局,而忽視退化過(guò)程的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,并不能達(dá)成“源頭預(yù)防”的效果[40]。
2.2 修復(fù)目標(biāo)手段單一、系統(tǒng)性不強(qiáng)
生態(tài)修復(fù)目標(biāo)既包括從供給側(cè)提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性以及生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)供給能力,又包括從需求側(cè)的角度提升人類(lèi)福祉[40]。然而,現(xiàn)有的濕地生態(tài)修復(fù)往往局限于濕地生態(tài)系統(tǒng)本身,忽視了濕地生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化等要素之間的耦合作用。其針對(duì)的也往往是濕地生態(tài)系統(tǒng)某一個(gè)或某幾個(gè)生態(tài)功能,忽視了濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是在保護(hù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上維持和提升人類(lèi)福祉,以達(dá)到生態(tài)修復(fù)多目標(biāo)協(xié)同提升。中國(guó)過(guò)去的濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)大多聚焦于土壤、植被等單一生態(tài)要素,或水環(huán)境質(zhì)量變化等單一過(guò)程,或聚焦于單個(gè)濕地,缺乏從流域生態(tài)系統(tǒng)的角度對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性、整體性修復(fù),導(dǎo)致治標(biāo)不治本的問(wèn)題較為突出。另外,現(xiàn)有濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)往往忽視不同區(qū)域濕地生態(tài)特征和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異,在推進(jìn)有關(guān)重點(diǎn)濕地生態(tài)工程建設(shè)中,往往存在生態(tài)修復(fù)治理技術(shù)及模式單一,生態(tài)工程建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容和治理措施上缺乏創(chuàng)新,生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)性和整體性不足,適用技術(shù)推廣應(yīng)用不夠廣泛等問(wèn)題,對(duì)濕地生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程建設(shè)的支撐作用不足。
2.3 多元投入機(jī)制尚未建立
濕地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。實(shí)施前期的修復(fù)試驗(yàn)、實(shí)施后的跟蹤監(jiān)測(cè)評(píng)估以及適應(yīng)性管理模式探索均需要較大的財(cái)力、物力及人力投入。濕地生態(tài)補(bǔ)償是以市場(chǎng)機(jī)制和經(jīng)濟(jì)手段調(diào)節(jié)利益相關(guān)者關(guān)系、協(xié)調(diào)濕地生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制度安排[44-46],也是保障濕地生態(tài)修復(fù)效果的基礎(chǔ)支撐。從理論上講,生態(tài)補(bǔ)償是通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的受益者向提供者支付費(fèi)用,鼓勵(lì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行維護(hù)和保育,解決由于市場(chǎng)機(jī)制失靈造成的生態(tài)效益外部性問(wèn)題,達(dá)到利益調(diào)控和效益權(quán)衡的核心目標(biāo)[46-48]。生態(tài)補(bǔ)償?shù)耐緩胶褪侄问菂f(xié)調(diào)利益相關(guān)方關(guān)系,其政策的成功與否在很大程度上取決于利益相關(guān)方的參與程度[49],及其在生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建立過(guò)程中扮演的角色和作用[50]。但受限于生態(tài)補(bǔ)償政策設(shè)計(jì)過(guò)程中難以將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給方與受益方有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)[51],導(dǎo)致利益相關(guān)方參與不夠、補(bǔ)償主客體難以界定和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)確定缺乏科學(xué)基礎(chǔ)等諸多問(wèn)題[45],進(jìn)而導(dǎo)致濕地生態(tài)修復(fù)的前期試驗(yàn)、跟蹤監(jiān)測(cè)以及管理模式探索等環(huán)節(jié)實(shí)施進(jìn)程緩慢。
3 河湖濕地生態(tài)修復(fù)的解決措施
3.1 加強(qiáng)濕地源頭治理
由于受損濕地的恢復(fù)具有“范圍局限、見(jiàn)效緩慢、效果有限”等顯著的問(wèn)題。不管是對(duì)受損程度較低的濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自然恢復(fù),還是采用人工輔助修復(fù)或生態(tài)重建的生態(tài)修復(fù)方式對(duì)自然恢復(fù)難度較大的濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù),其核心點(diǎn)都是要對(duì)主要擾動(dòng)因子進(jìn)行調(diào)控。因此,實(shí)施生態(tài)修復(fù)技術(shù)過(guò)程中,加強(qiáng)“源頭預(yù)防”,弱化水利工程建設(shè)對(duì)濕地造成的直接與間接不利影響,降低造成濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的關(guān)鍵影響源與受損濕地生態(tài)聯(lián)系,對(duì)于濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)治理工作尤為重要。首先,各地區(qū)有關(guān)部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)可能對(duì)濕地有影響的水利工程論證與審批工作,加大相關(guān)項(xiàng)目濕地保護(hù)措施,落實(shí)監(jiān)督監(jiān)管力度,探索新型管理體制并細(xì)化管控單元,積極動(dòng)員公眾參與濕地保護(hù)修復(fù),提高公眾濕地保護(hù)意識(shí)。此外,對(duì)于確有必要開(kāi)展但對(duì)濕地生態(tài)具有一定不利影響的水利工程,應(yīng)在項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)開(kāi)展生態(tài)預(yù)修復(fù),以避免或降低水利工程對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。
3.2 提升濕地生態(tài)系統(tǒng)性修復(fù)技術(shù)研究水平
在國(guó)家持續(xù)、大力推進(jìn)實(shí)施各項(xiàng)重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程建設(shè)的關(guān)鍵期,迫切需要積極統(tǒng)籌山水林田湖草一體化修復(fù)技術(shù),大力提升濕地生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究水平。具體可從以下6個(gè)方面著手:① 深入研究濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能及其與自然資源要素的相互作用關(guān)系,明確濕地生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵目標(biāo)。② 深入研究濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程與功能退化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,研發(fā)耦合模型,明確生態(tài)保護(hù)修復(fù)關(guān)鍵途徑和標(biāo)準(zhǔn)體系。③ 從自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)耦合效應(yīng)的角度,分析并明確濕地生態(tài)修復(fù)的利益相關(guān)方。④ 深入研究濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能與自然資源要素的相互作用關(guān)系及濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,從問(wèn)題解決和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)出發(fā)研發(fā)濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù),為濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供科技支撐。⑤ 以水利工程影響下的濕地生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)提升為目標(biāo),深入研究水利工程影響下濕地水文情勢(shì)和水環(huán)境變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能的影響機(jī)制,提出以河岸(湖濱)帶植被組成和配置為主體的生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)體系和研究面向水文情勢(shì)變化的濕地生態(tài)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)體系。⑥ 從濕地生態(tài)水量保障、濕地資源合理利用和保護(hù)、濕地水環(huán)境保障等技術(shù)角度,研究以“水資源-水環(huán)境-水生態(tài)”(三水)為調(diào)控核心、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類(lèi)福祉保護(hù)為主要需求的河湖濕地生態(tài)保護(hù)修復(fù)技術(shù)體系。
3.3 加快開(kāi)展多元投入機(jī)制研究
為更有效地保障濕地生態(tài)修復(fù)效果,地方政府層面應(yīng)充分整合現(xiàn)有資金政策和渠道,加強(qiáng)生態(tài)補(bǔ)償,動(dòng)員社會(huì)多元力量參與濕地生態(tài)修復(fù)工作?;?“誰(shuí)受益、誰(shuí)恢復(fù)”原則吸引社會(huì)資本的資金保障體系,探索多元化投融資渠道的市場(chǎng)化資金運(yùn)作模式,以期降低生態(tài)修復(fù)在資金投入方面的阻礙。
此外,為更科學(xué)有效達(dá)成濕地生態(tài)修復(fù)多元投入目標(biāo),亟待開(kāi)展?jié)竦厣鷳B(tài)補(bǔ)償機(jī)制前期研究、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合與集成評(píng)估、利益相關(guān)方效益評(píng)估相關(guān)的研究,具體包括以下4個(gè)方面的內(nèi)容。
(1) 生態(tài)補(bǔ)償政策前期研究?;谏鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生及空間轉(zhuǎn)移規(guī)律,確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給者和需求者的空間分布特征及相互關(guān)系,并以此為基礎(chǔ)確定生態(tài)補(bǔ)償主客體、補(bǔ)償范圍、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)償方式和補(bǔ)償途徑。
(2) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合與集成評(píng)估?;诶嫦嚓P(guān)分析和濕地生態(tài)修復(fù)目標(biāo),確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指標(biāo)體系,并結(jié)合生態(tài)監(jiān)測(cè)、社會(huì)調(diào)查和定量評(píng)估模型(生物物理模型和經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型),開(kāi)展?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合與集成評(píng)估。
(3) 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制效果評(píng)估。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合與集成評(píng)估的基礎(chǔ)上,分析生態(tài)補(bǔ)償實(shí)施前后濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的動(dòng)態(tài)變化、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相互關(guān)系及供給者生計(jì)的變化,揭示生態(tài)補(bǔ)償實(shí)施前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是否得到提升、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給者的生計(jì)是否得到改善及生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制實(shí)施是否有效地調(diào)節(jié)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系。
(4) 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制優(yōu)化及成果借鑒?;谏鷳B(tài)補(bǔ)償機(jī)制實(shí)施效果評(píng)估結(jié)果,優(yōu)化生態(tài)補(bǔ)償范圍和標(biāo)準(zhǔn),提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多尺度利益相關(guān)者的參與度和滿意度,保障修復(fù)區(qū)域生態(tài)可持續(xù)向好,同時(shí)為其他區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)和濕地生態(tài)修復(fù)及管理提供依據(jù)。
4 結(jié) 論
當(dāng)前,針對(duì)水利工程造成的濕地水文連通性下降、水文節(jié)律失常及生物多樣性下降等多項(xiàng)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在濕地關(guān)鍵修復(fù)技術(shù)方面取得了一系列的創(chuàng)新及突破。但仍在源頭阻控、綜合治理及多元共治體系構(gòu)建等方面存在技術(shù)瓶頸。相關(guān)研究可沿如下3個(gè)方面深入加強(qiáng):① 強(qiáng)化濕地生態(tài)預(yù)警及預(yù)修復(fù)技術(shù)的研發(fā)工作,通過(guò)降低造成濕地生態(tài)系統(tǒng)退化的關(guān)鍵影響源與受損濕地的生態(tài)聯(lián)系實(shí)現(xiàn)源頭治理。② 以提升濕地生態(tài)系統(tǒng)性修復(fù)技術(shù)研究水平為牽引,推進(jìn)濕地系統(tǒng)性治理研究工作開(kāi)展。③ 加快濕地生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制前期研究、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合與集成評(píng)估、利益相關(guān)方成本效益評(píng)估等方向研究成果的產(chǎn)出。
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(編輯:李 晗)
Progress of ecological protection and restoration technologies of river and lake wetlands affected by water conservancy projects: A review
ZHU Xiudi CHENG Bo LI Hongqing WANG Xiaoyu JIANG Bo
(1. Changjiang Water Resources Protection Institute, Wuhan 430051, China; 2. Key Laboratory of Regional Ecology and Environmental Change, School of Geography and Information Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)
Abstract:Water conservancy projects have multiple benefits such as flood control, power generation, water supply, and shipping. However, their construction and operation may bring about ecological and environmental problems such as wetland shrinkage, habitat degradation, decrease in biodiversity, and reduction in ecosystem stability. Systematically studying the impact of the construction and operation of water conservancy projects on wetlands and proposing multi-objective collaborative improvement of wetland ecological protection and restoration technology are of great real significance and scientific research value to wetland protection and restoration. This research summaries the research progress of key wetland restoration technologies under the influence of water conservancy at home and abroad, points out main problems of wetland protection and restoration, and makes a prospect of the future research and development of wetland protection and restoration technologies. The results can provide ideas for the research field about ecological restoration of wetlands affected by water conservancy projects.
Key words: wetland protection; ecological protection; ecological restoration;water conservancy project