生态修复在水土保持中的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-10-22
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生态修复在水土保持中的应用

相晓群

吴江区水务局松陵管理服务站215200

摘要:由于受到人类生活和生产的干扰,我国生态系统退化区域大、生态环境承载压力大,部分区域水土流失现象显著。为了减少损失,提高经济效益,增加生活质量,减少水土流失,需要对生态系统进行的修复。其修复方法是依托自然原有循环再生能力,辅以人工手段干涉,加快生态构建和恢复,构成良性循环。并在生态修复施工后加强运行维护管理,确保人工引导构建的生态系统可以持续的发挥作用。

关键词:水土流失;水土保持;生态修复;技术方法

1、水土流失的危害

水土流失是指受到自然或人为因素的影响,如地面坡度增大、土地不合理利用、植被受到破坏、耕地技术不合理等,造成的雨水不能就地被吸收、趁势向地势低的区域流动、冲刷沿岸土壤,最终导致该区域的水体和泥土同时流失的现象。

水土流失会侵蚀和破坏土壤的耕种层,使土地的肥力逐渐枯竭,是农业可持续发展和生产能力提升的主要威胁,20世纪后半叶,世界上近三分之一的可耕地因水土流失而丧失[1]。水土流失是河道、湖泊、海洋生态环境出现问题的主要原因之一,会阻塞江河、渠道、水库,导致淤泥堆积,降低水利工程效率,甚至导致洪涝灾害[2];对下游河道产生威胁,影响工农业生产;污染河湖水体,增加水体富营养化风险,危害到人民群众的生活质量。综上,大规模的水土流失会增加自然灾害的发生次数,破坏土地的完整程度,影响粮草植被的生长条件,导致生态系统动态平衡失调,最终可能威胁到经济社会的稳定。

2、水土保持的重要性

我国面临的水土流失问题较为严峻,需要推进水土保持工作的进行,以改善人类生活环境。水土保持是发展的生命线,是土地整治和河湖治理的根本,是经济和社会发展的基石,是必须长期坚持的一项基本国策。实践证明,水土保持是生态、经济、社会可持续发展的重要途径之一,将关系中华民族长久福祉[3]。

水土保持是指对环境的保护、对结构的改良和对资源的合理化利用,以达到防治水土流失、降低污染的目的。其手段包括运用农、林、牧、水利等综合措施,进行封山育林、植树造林,涵养水源、增加地面植被、防止土壤侵蚀。其中,生态修复是水土保持的重要手段之一[4]。

3、生态修复的意义

生态修复是为了确保生态系统的稳定性和空间格局的优化。依据“山水林田湖草生命共同体”的理念,对长期以来受到人类干扰的生态系统进行修复。其修复方法主要是指借助生态系统本身的调控和再生能力,运用生态学基础知识,结合各种物理、化学、生物修复方法,辅以施工建设的技术措施,使生态环境达到最优的效果。生态修复具有以下意义:

(1)增加了植被覆盖面积,提高了植被覆盖率,有调查显示,水土保持生态修复后植被覆盖速度迅速增加,植被的种类和数量也同比增多,水体流失程度减轻。通过增加的植被,可以进一步改善区域内小气候条件。研究表面,在有林地区日间约有35%~75%的太阳辐射会被树冠、树叶拦截吸收,20%~25%被反射回大气中,仅有5%~40%会从缝隙射入林中;此外,茂密的森林可以起到防止风沙的作用,植物蒸腾作用可以提高区域内空气的水份、调节温度。

(2)增强了土地的储水保水的能力,减少了河道堵塞的发生频率,降低了洪涝灾害的风险。

(3)提高了农业生产效率,可以集成经济带,提高地方经济的发展。

结合我国水体流失的现状和水土保持的需求,提高地区空间承载能力,开展生态修复技术的研究和应用刻不容缓。

4、生态修复的技术方法

4.1耕地生态修复

为了防止耕地水土流失、土壤肥力下降、耕种层土壤污染,需要采取以下生态修复措施:1)减少化肥的使用,增加生态肥料的应用,提高土地有机物的含量;2)减少化学药剂的使用,增加生物方法预防和整治植物病虫害,减少土壤污染;3)应地制宜粮豆轮种。

4.2林地生态修复

在禁止放牧、植树种草的基础上,预防和减少火灾、鼠害等可能导致边坡生态系统退化的自然驱动力对林地生态系统的影响。在增加植被的多样性的同时,要注意植株的密度,在长期水土流失的区域,土壤营养匮乏,过度植树往往会导致林下层植物的生长受阻。减少人类林地生态系统破坏性活动的干扰,增强对林地生态系统的科学管理,保护林下枯枝落叶层,提高林地土壤的原生态肥力。

4.3矿山生态修复

该生态系统的土壤和植物成分被完全破坏,缺乏植物生长所需的养分。通过覆盖土壤,对土壤进行物理、化学、生物处理,添加植物生长所需的养分、去除土壤中的有害物质、种植适合当地生长繁殖的植株,可以对这一严重退化的生态系统进行生态恢复。

4.4工业废弃地生态修复

随着我国工业化进程的不断推进,大量污染性企业停止运营,但遗留在土地中的污染物却持续残留于土壤中,需要上很长时间才能被自然代谢分解,威胁着民众的健康安全和社会稳定。为了加快残留污染物的分解,可通过植物修复技术处理污染土壤:利用超富集植物吸收土壤中的污染物,并将污染物运输到地上茎叶部分,通过对植物地上部分的收割,降低土壤污染物含量。例如,国内筛选出的重金属富集植株有:蜈蚣草、龙葵、天蓝遏蓝菜、海州香薷等。

4.5湿地生态修复

湿地生态系统是指湿地植物、动物、微生物组成的统一的整体,可以保护生物的多样性、涵养水源、提供生产和生活所需的原料。但是,湿地生态系统的退化和减少比其他生态系统快,以湿地为栖息的生物物种数量也会随之减少,这些变化会对水土保持产生不利影响。可以通过以下措施进行湿地生态修复:1)对原有湿地进行适度人为干扰,建立人工湿地;2)通过盐水、淡水及污水净化技术为湿地补充淡水资源,减少湿地水源污染;3)建立良好的植物群落和动物栖息地;4)重视动植物之间的平衡关系。

4.6河湖生态修复

受自然环境和人类活动影响,我国部分河湖生态系统出现严重的退化现象,退化河湖进一步受到工业和生活垃圾的污染,加之长时间难以达到良好的休养,最终导致河湖生态系统的失调,河道水质变差,甚至部分区域出现黑臭现象。因此,应该减少人类对河道的负面干扰、增加河湖多样化的生态环境;因地制宜的在河湖底部种植沉水植物、河湖水面点缀浮水植物、两岸种植挺水植物,增加河湖的景观效果,拦截沿岸面源污染;引入本土鱼、虾、贝类,与水体微生物共同构成完备的生态系统。

5河湖生态修复的运行维护管理

生态修复是一个长期的、系统的工程,在技术施工完成后要对其进行动态检测,并依据检测结果运行缜密的运行维护管理。例如,河湖生态修复的运行维护管理需要将过载河湖的水资源消耗总量和强度降低到合理范围之内,修复和恢复流域健康生态系统,将污染严重的重点河湖水质提升到较高水平,加强水生态日常养护工作,稳定改善湖泊生态环境。

此外,生态修复施工及其运行维护的管理具有区域性强、工程类型多、技术复杂、周期长的特点,过程中涉及了诉求复杂、矛盾协调难、利益主体多等问题,需要国家的引导和统筹协调,并充分发挥地方政府的组织保障作用,把生态修复工程及其后期的维护管理做成惠民、德政工程。

6小结

水土保持是水土流失地区经济、人文、科技可持续发展的必要前提,生态修复是防止水土流失的重要途径之一,在实践中对水土流失已经发挥了积极的作用。但我国水土保持工作依然任重而道远,应该不断的探讨和研究,以改善生态环境。

参考文献:

[1].Pimentel,D.,etal.,EnvironmentalandEconomicCostsofSoilErosionandConservationBenefits.Science,1995.267(5201):p.1117-1123.

[2].彭珂珊,我国水土保持在生态文明建设中的实践与思考.首都师范大学学报(自然科学版),2016.37(05):第58-69页.

[3].胡琳,东白山小流域水土保持措施优化配置技术应用及效果评价.中国水土保持,2012(10):第5-7页.

[4].高智,浙江省临安市水土保持生态修复的实践,2014,西北农林科技大学.第61页.