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水利工程中生态修复的拟自然理念的思考

学术期刊发表网 位置:理工论文 时间:2019-02-21 15:49 (12)

摘要:摘要:本文以水利工程中的生态修复为研究对象,拟将自然理念融入其中,并展开深入的分析探讨。进行水利生态修复工程建设,需要研究生态修复的原因,更需要研究如何进行水利生态修复。水利生态修复工程中的拟自然理念,有以下几大内容,即①生态修复,需以人为

  摘要:本文以水利工程中的生态修复为研究对象,拟将自然理念融入其中,并展开深入的分析探讨。进行水利生态修复工程建设,需要研究生态修复的原因,更需要研究如何进行水利生态修复。水利生态修复工程中的拟自然理念,有以下几大内容,即①生态修复,需以人为本;②以拟自然环境的有益效果为标准;③以拟自然环境的有益功能为手段。通过本文着眼于促进水利工程的生态可持续发展,以期为水利工程实践提供借鉴。

  关键词:水利工程;生态修复;拟自然理念

水土保持研究

  水利工程与我们的生活密切相关,在社会发展的历程中具有重要影响。要真正落实好人与自然和谐相处的理念,必先在水利工程建设过程中,减少扰动自然生态系统,同时对已经损伤的系统进行修复。拟自然理念的引入,使得人们在强调自然界的自我修复功能的同时,也注重人为修复,如制定河川治理工程措施、打造园林化景观,最终实现“人与自然和谐相处”。

  1拟自然生态修复理念的提出

  1938年,德国Seifert针对河溪提出了近自然整治的理论。当前,我国河流整治理过程中仍应该遵循这条理念。该理论认为,在实现传统河流治理基本目标的基础上,人们实现完成近自然生态系统的自我设计能力,使得系统向原始自然状态近似回归。该理论强调,通过自然环境与人为环境相互互动,最终达到人与自然环境互利共生的目标。近些年来,我国学者在前人的基础上,提出了新的河川生态修复观点——生态水工学理论,这是我国提出的具有代表性意义的理论之一。

  该理论认为,水利工程不仅仅要满足人类社会需求,同时也要满足水域生态系统健康发展性需求,以保证人类赖以生存的水资源可持续利用。以上这些理念的提出,为相关人员在进行水利工程建设时,指明了河流生态修复的方向,对我国水利生态修复工程事业的长足发展具有重要的意义。在实际工程中,就技术层面上实现生态修复这一目标仍需继续探讨和研究,并提出具体的技术指导和方法。也就是说,在工程中,我们除了要找到进行生态系统修复的原因,还要考虑制定生态修复具体措施及评估生态修复后的最终效果。为此,应从下面三个方面来思考这一问题。

  1.1生态修复工程的实施需以防止对河流产生危害为基础

  人类及其他生物的生存和栖息,是任何生态修复工程必先提供的保障。因此,对河流生态系统进行修复,首先要避免人类和其他动物遭受河流可能产生的自然危害。自然能够自我修复,也能自我破坏。自然生态系统的自我修复能力是有限的,当它遭受到人为或者是自然灾害的破坏时,若超过了其自我修复的范畴,将产生与我们目标相悖的后果。因此,尊重自然,保护自然,才能保证人类与自然和谐相处。

  1.2模拟自然而非恢复自然

  当自然生态系统遭受到破坏后,对生态的修复工程并不能使得系统恢复到原始状态,只能模拟成原来的状态。随着时间的不断变化,“原始生态系统”也在不断发生变化,这是一个演替的过程。“未干扰的自然状态”只是一个标准,这个标准是模糊且不确定的,是生态修复过程中的参照系。

  除此之外,当河流生态系统被改变或被破坏后,如要恢复成原始状态,这几乎是不可能的。因此,水利生态修复工程,只能在被改变或者是被破坏的基础上进行修复,这种修复只能是不断朝着恢复自然的状态发展,是一种模拟自然的效果,无法达到恢复自然。

  1.3在水利设计中引入生态理念

  水利科学与生态科学,是生态修复中相互交融,相互共存的两个部分。在水利设计中引入生态理念,从生态学的原始意义来看,水利工程本质是生态工程。因为,它包含了人类在内的生命体及其物理与生态环境间相互作用的系统科学,这是生态学研究的主要内容。甚至可以说,水利工程是保护生物繁衍生息的最基础的生态工程。

  这些年来,我国多个地区受天气灾害的影响。有的地方持续干旱,有的地方洪水泛滥,由于缺水或者水灾对生态系统及人们生活带来的危害不容忽视,水利工程的建设愈来愈受到政府和人们的重视。在水利工程建设中,生态修复是关键点之一。

  然而,在进行生态修复建设时,人们常否定水利防护工程的生态效应,而过于注重生物生存空间的异质性,主张加强硬件防护措施以抵抗洪水和冲刷,追求河流自然状态时的形态而忽视凸岸、丁坝效应,这样做的后果导致在水利建设的实际效果与生态效果之间,二者顾此失彼,失去平衡。

  过于强调水利工程的硬质化防护措施,或着片面追求生态效果,这样的观点和做法都需要相关人员慎重考虑。水利科学与生态科学并不矛盾,在做好硬质化防护设施与保护生态环境之间,应该找到它们之间的平衡点,兼顾二者,这并非不可能。以绿化混凝土技术为例,它既有效解决了堤防工程,同时又没有危害环境,兼顾了“硬化”与“绿化”。

  2拟自然理念的基本内容

  在水利生态修复中,拟自然生态理念,可简要概括为以下几个部分:

  2.1生态修复要以人为本

  生态修复要以人为本,以人的需要为宗旨。生态修复以保护河流生态系统的健康来保障人类自身的生存和发展,需时刻牢记生态修复以人为本而非以环境为本,不可主次倒置。但生态修复以人为本,并不意味着忽视我们的身边环境。人类经济社会在发展过程中,不可避免地要消耗自然资源,相应的会影响自然环境。坚持生态修复以人为本,应兼顾河流生态系统,在保障社会发展与生态系统相平衡的基础上,实现生态与环境机会成本的最小化而不是经济效益的最大化,以此来保证自然资源的可持续利用。

  2.2生态修复要以仿拟自然环境的有益效果为标准

  在河流整治、水土流失等水利问题的治理过程中,水利生态修复的是否实现的标准不是原始状态恢复与否,而是仿拟仿拟自然环境的有益效果是否接近原始态环境,考量的是原生态系统的功能是否得以实现。原始生态环境恢复,这一目标过于理想化,于目前的情况而言,能实现的是对各种生物生存的自然条件较优、受人类活动影响少的环境进行仿拟,使之生态功能得以实现、达到近似理想状态的生态环境。

  2.3生态修复要以仿拟自然环境的有益功能为手段

  尽管人类对自然的认识已经有了迈出了很大的一步,但不可否认人类对自然界仍然存在许多未知,对自然界的功能及规律的认知也存在局限性。当前,在生态修复上,我们只能根据目前已掌握的对自然界的认识,利用现有的科学技术,进行主观能动的自然态环境仿拟,实现对人类生存发展有利的功能作用。仿拟自然环境虽不能完全取代原始态自然环境的各项功能,我们仍要在不断探索运用自然环境,在更短时间内,更好地实现仿拟自然环境的有益功能。

  3拟自然生态修复工程的基本要求

  当我们运用拟自然生态修复的理念,需考虑以下几点要求。

  3.1安全要求

  在水利工程修复治理过程中,无论采用何种生态修复技术必先符合相关施工规范。在具体项目改造中,首先必须按照有关技术规范,遵循修复治理提出的各项原则;同时相关工作人员也要结合生态治理原则,对水利工程做出合理改造和整治,保证河流流态的稳定,能够抵抗一定重现频率的洪水;同时还要避免引入外侵物种,保证生态系统的稳定与平衡。为治理生态系统引入凤眼莲、豚草等国外品种,导致本土物种生存受到严重威胁的教训,我们必须谨记。

  3.2生态系统的整体性要求

  自然界是一个包含多个子系统的整体,在生态水利修复设计的过程中,要充分考虑生态系统的整体性要求。一个完整的生态系统,是由一定的时间和空间内汇集在一起的生物群落与其环境组成的,各个组成部分相互制约,相互联系,具有自我调节的功能。在生态系统中,各个要素通过能量的流动而紧密联系在一起,并非物理意义上的组成。

  因此,在河川生态修复工程的设计中,必须坚持整体性原则,充分考虑自然环境中的各个系统,如水文系统、生物系统和工程系统等。另外,在进行生态系统修复之前,相关人员应对需要修复的系统进行整体了解,充分掌握水利工程周围环境的生物,尽量向原生态自然环境的功能和作用靠拢。

  3.3因地制宜要求

  我国是一个地域广袤的国家,不同地区的自然环境、社会环境各有不同。在水利生态修复工程设计中,要坚持因地制宜原则,面对不同地区采用相应的措施,不可完全照搬。以河川生态系统修复为例,在中部,生态河流建设偏向园林亭台风格;在沿海地区,更加接近原生态风格;而在东北地区,生态河流建设修复技术还没被广泛接受,还需多加普及。因此在生态修复设计中,还应根据不同地区经济、社会、文化发展水平和公共决策水平等诸多方面的因素考虑进去,在改造中,充分考虑利用当地地理和社会条件,也以此来促进水利设计耐用性的不断增强因地制宜地确定方案,真正实现以人为本的拟自然理念。

  4结论

  水利生态系统修复是一个渐进的过程,还有很多地方需要予以完善。水利生态修复工程建设不仅对经济发展具有重要影响,也与人类生存、发展息息相关。水利生态修复工程中的拟自然理念,运用到水利工程中不仅能促进水利工程的可持续发展,对生态环境的保护也具有重要意义。研究生态修复的相关人员在设计中要充分考虑水利工程的基本功能,如防洪、防旱、水资源调度、灌溉等,更要全面考虑水利建设与自然环境之间的相互关系,将该理念渗透到水利工程中的各个环节,促进人与自然和谐健康绿色持续发展。

  参考文献:

  [1]董建伟,白国庆.水利生态修复工程中的拟自然理念[J].水土保持,2007(4):32-36.

  [2]郑明权,朱国平.生态理念在水利工程规划与设计中的应用分析[J].水利水电,2017(8):219.

  [3]崔琳.水利设计中的生态理念应用探讨[J].低碳技术,2017:121-122.

  [4]胡云卿.城市河流水环境区域生态景观建设系统研究[D].北京林业大学,2014.

  [5]汤胜.近自然河岸带的理论研究与改造实践[D].中南林业科技大学,2009.

  相关期刊推荐:《水土保持研究》(双月刊)创刊于1985年,是由中国科学院、中国科学院水利部水土保持研究所主办的地球科学类期刊。从事水保科技研究、教学与推广的科教工作者及有关行政管理人员;国内外环境科学、地学、农业、林业、水利等相关学科科教人员及大专院校师生。

  


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