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城市生态湿地景观修复技术研究

作者:未知

  【摘要】湿地是地球自然生态系统重要的组成部分,在保护生物多样性和维护生态环境方面具有重要意义。城市生态湿地的景观修复是建立在对湿地生态系统的研究之上的。本文首先阐述城市生态湿地的基本理论内容,结合国内外近些年在生态湿地方面的研究进展,最后介绍了人工湿地的主要类型及生态湿地的景观修复技术,以期为相关的湿地修复提供参考。
  【关键词】生态湿地;景观修复技术;生态规划;生态设计
  湿地是地球上自然生态系统中非常重要的组成部分,也是自然界生物多样性最为丰富多样的生态景观。湿地在涵养水源、调节气候、保护生物多样性和为人类提供资源方面发挥了重要作用[1]。由于人口迅猛增长以及工业化和城市化进程的不断加快,原本的生态湿地资源受到不合理的开发利用,湿地面积不断缩小,湿地物种的生存、湿地景观功能的发挥与人类社会经济的可持续发展面临严重威胁。因此湿地的科学研究已经成为当今世界关注的焦点之一。
  1、城市生态湿地概述
  1.1 相关概念
  根据国际《湿地公约》(1971),湿地是指天然或人造、永久或暂时的死水、流水、淡水、微咸或咸水沼泽地、泥炭地或水域,包括低潮时水深不超过6米的海水区。
  我国建设部对城市湿地公园有明确的定义:城市湿地公园是一种独特的公园类型,指在城市绿地系统规划中具有湿地的生态功能和典型特征的、以生态保护、科普教育、自然野趣以及休闲旅游为主要内容的公园。
  1.2 湿地的生态功能
  湿地为物种提供了良好的生存环境。湿地为植物生长提供了适宜的自然条件,为动物提供了繁衍生息的场所。
  湿地对水资源具有调控功能,可以在降水充沛的季节蓄水,又可以在干旱季节补给水源,促进水资源的合理分配。由于湿地土质的特殊性和水生植物的丰富性,湿地植物可以起到减缓洪水的作用,从而减轻洪水的危害,起到调蓄洪水、防止水土流失的作用。城市中的自然湿地大多有着丰富的水资源,往往为城市的生活生产用水,城郊的农业灌溉提供水源支持。
  1.3 城市生态湿地研究进展
  当前,对于湿地的研究正是处在空前的蓬勃发展的时期,专业的理论体系正在日益改进,研究内容不断增多,研究领域不断扩大。当前世界各国对于湿地的研究都集中在湿地概念、湿地分类、湿地形成、湿地演化,此外还有对于筑造人工湿地的技术和技巧、对湿地的恢复与重建、湿地评价、湿地开发、湿地保护与湿地生态系统、湿地功能、湿地法律等方面的研究。而我国主要针对滨海湿地、沼泽湿地、湖泊湿地、人工湿地等进行详细的研究和探讨。
  2、人工湿地类型
  根据水流方式,挺水植物系统按布水方式不同[3]或水流方式差异,可分为表面流人工湿地(surface flow constructed wetland, SFCW)和潜流人工湿地(subsurface flow constructed  wetland, SSFCW)。
  表面流人工湿地又称自由表面流人工湿地系统[4](free water surface constructed  wetland),在北美地区采用较多。湿地通常由一个或几个池体组成,池体间设隔墙,底部及墙体采取防渗措施以防止污水扩散。
  潜流湿地的主体结构类似表面流人工湿地,但污水在基质中流动时,水面低于基质表面,呈潜流状态,因而一方面充分利用了基质表面生长的生物膜、丰富的植物根系及基质的截留作用,提高了处理效果和处理能力,另一方面由于水流一直在基质表面以下流动,避免了表面流湿地中的蚊蝇及臭味问题,并一定程度上降低温度变化的影响。
  潜流型人工湿地的污染物降解接触点多,微生物丰富,耐冲击;负荷较大,占地面积小,污水处理效率高。缺点是建造费用高,有机负荷较高时,容易发生堵塞,因此维护和管理费用也较高。
  3、生态湿地修复技术
  湿地生态修复就是运用生态学的观点,对生态功能低下、生態结构不合理的湿地进行康复修补、改进 改良、再生再造的一个过程。因此,湿地生态修复的前提是靠大自然的自我恢复能力,在适当的人工辅助下,恢复湿地的生态功能、社会功能和经济功能。
  湿地生态修复技术主要有三个方面:湿地生境恢复技术;湿地生物恢复技术;湿地生态系统结构与功能恢复技术。这三方面技术既有一定的区别,又紧密的联系在一起,共同构成了湿地生态修复的关键技术。湿地生境恢复技术是指运用生态、生物及工程措施等技术手段,通过改变湿地生物所依赖的生态环境(水、土、地形等环境因子),提高生境的异质性和稳定性,实现湿地基底稳定、水质改善、土壤培肥,使湿地环境多样化、健康化。
  湿地生物恢复技术是指通过植物的生长及微生物的活动来改善湿地生态环境,是一项绿色生态技术。目前,这项技术已广泛应用到受损湿地的修复上。植物生长不仅可以改良土壤的理化性质、增加土壤肥力,还可以有效吸附土壤中的重金属及其他有毒有害物质。 研究表明,湿地植物对湿地修复有很大的促进作用。
  生态系统结构与功能恢复技术是指对生态系统整体情况进行宏观把握,从大角度、大方向进行规划设计,以完善湿地生态系统结构、提升湿地生态功能为主要出发点和最终目标,采取一系列关键技术对生态系统结构和功能进行修复。
  总结:
  城市生态湿地作为城市生态系统的重要组成,具有维持城市生态系统的生态功能、改善城市生态环境、维持生物多样性、满足城市生态安全和社会经济和谐发展、持续发展的需要等重要意义。城市生态湿地的景观修复对恢复、保护和维持湿地生态系统具有重要意义。人工湿地的出现和发展为净化污水提供了一种生态的思路,是未来发展的一种趋势,也是当今建设生态文明的道路上重要的研究和实践内容。
  参考文献:
  [1]吕宪国,刘晓辉.中国湿地研究进展[J].地理科学,2008,28(3):301~308.
  [2]朱建宁.以生态为主规划城市湿地公园[J].中国建设报,2005(11),007:1-3.
  [3]夏汉平.人工湿地处理污水的机理与效率[J].生态学杂志,2002,21(4):51~59.
  [4]何成达,谈玲,葛丽英,等.波式潜流人工湿地处理生活污水的试验研究[J].农业环境科学学报,2004,23(4):766~769.
  [5]华涛,周启星,贾宏宇.人工湿地污水处理工艺设计关键及生态学问题[J].应用生态学报,2004,1515(7):1289~1 293.
  [6]李玉凤,刘红玉,郑囡,等.基于功能分类的城市湿地公园景观格局——以西溪湿地公园为例[J].生态学报,2011,31(4):1021-1028.
  [7]尹炜,李培军.城市地表径流人工湿地生态处理工程[J].辽宁工程技术大学学报,2006,25(4):614-617.
  作者简介:
  江炯(1978.4-),男,湖北武汉人,硕士,高级经济师,主要从事土地工程等方面的研究。
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