基于生態(tài)修復(fù)理論在河流整治中的研究

胡贊+王波

摘要：本文主要介紹了河流生態(tài)修復(fù)的基本概念理論，通過(guò)對(duì)目前人類社會(huì)和自然相處過(guò)程中遇到的不和諧的因素和問(wèn)題的分析，例如人類工程的影響和水體污染、人為活動(dòng)的破壞等，從不同的角度提出了對(duì)于促進(jìn)河流生態(tài)恢復(fù)的解決方案，改善和恢復(fù)了河流生態(tài)的工程，證明生態(tài)修復(fù)理論不僅是有利于保護(hù)自然的綠色工程，而且是有利于和諧發(fā)展人類進(jìn)程的工程。我們當(dāng)代的水利工程研究人員將會(huì)把生態(tài)修復(fù)理論作為主要思想和方法來(lái)解決多項(xiàng)生態(tài)問(wèn)題，促進(jìn)人與自然的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：河流生態(tài)修復(fù)；生態(tài)穩(wěn)定性；可持續(xù)發(fā)展

引言：

文明社會(huì)的高速發(fā)展不可避免的對(duì)生態(tài)環(huán)境有造成過(guò)一定的破壞，并且隨著社會(huì)和政府的共同關(guān)注，人們?nèi)找嬷匾暫捅Ｗo(hù)生態(tài)環(huán)境和生物多樣性。同時(shí)在倡導(dǎo)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展理念的今天，人們也開(kāi)始關(guān)注河流水利工程對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)的種種影響和作用。水是生命之源，我們的文明歷史的發(fā)展起源也是逐水而居，因此生態(tài)水利工程學(xué)對(duì)于河流生態(tài)的研究具有重大意義，同時(shí)也作為一個(gè)水工學(xué)新的領(lǐng)域?qū)τ跐M足人類社會(huì)發(fā)展需求具有重大作用。我們對(duì)于生態(tài)修復(fù)的研究是為了促進(jìn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧相處。

一、生態(tài)修復(fù)概念分析

（一）河流生態(tài)修復(fù)概念

所謂生態(tài)修復(fù)就是指對(duì)生態(tài)系統(tǒng)停止認(rèn)為干擾，以減輕壓力負(fù)荷，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力使其向有序的方向進(jìn)行演化，或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復(fù)能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)向著健康良性的方向進(jìn)行演化。河流生態(tài)修復(fù)就是使河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到與未被破壞前的近似狀態(tài)，而且能夠自我維持動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程。通過(guò)各種手段使退化的生態(tài)重新回到可以為人類所利用的自維持良性生態(tài)循環(huán)的狀態(tài)。生態(tài)修復(fù)是減緩生態(tài)退化，促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)，維持并穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要措施。

（二）河流生態(tài)修復(fù)基礎(chǔ)理論

河流生態(tài)修復(fù)基礎(chǔ)理論主要由生態(tài)學(xué)理論、河流四維理論、串聯(lián)非連續(xù)體理論、近岸保持力理論、空間異質(zhì)性理論組成。生態(tài)學(xué)理論是生態(tài)學(xué)的核心部分，是涵蓋河流生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落演替理論、生物多樣性理論以及生物食物鏈理論的綜合性理論。生態(tài)環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的重要部分，也是生物生存的基本單位，在生態(tài)學(xué)理論的基礎(chǔ)上保護(hù)現(xiàn)有的河流生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)中的動(dòng)植物生存發(fā)展，恢復(fù)區(qū)域內(nèi)植被恢復(fù)，也促使生態(tài)系統(tǒng)保持可持續(xù)性穩(wěn)定發(fā)展。

河流四維理論即具有縱向、橫向、豎向以及時(shí)間尺度的生態(tài)系統(tǒng)?？v向指河流源頭到河口的各種變化，也是比較主要的修復(fù)重點(diǎn)；橫向則是河流與周圍環(huán)境形成的生態(tài)系統(tǒng)，它們之間存在著密切的自然聯(lián)系和物質(zhì)交流；豎向指河流以及其底部的各種有機(jī)物和生物相互發(fā)生作用；而時(shí)間尺度，則要重視在河流生態(tài)修復(fù)中河流的演變歷史，了解長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)河流的變化過(guò)程，在歷史中尋求變化規(guī)律。

串聯(lián)非連續(xù)體理論是一種為考慮梯級(jí)水壩引起河流連續(xù)性中斷產(chǎn)生的生態(tài)影響。在此理論中測(cè)定河流的一些參數(shù)，分析其中的變化因素，評(píng)估該工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)影響，同時(shí)盡力避免人為工程隊(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞。

近岸保持力理論是指近岸地貌和水文因子交互作用創(chuàng)造了豐富的生態(tài)環(huán)境，而這種生態(tài)環(huán)境對(duì)于河流內(nèi)的生物意義重大。

空間異質(zhì)性理論則主要強(qiáng)調(diào)空間綴塊種類的不均勻性和復(fù)雜性，反映了生命系統(tǒng)和生命支持系統(tǒng)的相互依存關(guān)系。

這些多種多樣的生態(tài)因子造就了生態(tài)環(huán)境的多樣性，基于這些理論基礎(chǔ)，對(duì)了解并制定河流生態(tài)修復(fù)計(jì)劃有重大意義。

（三）河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

一直以來(lái)，各國(guó)致力于水域生態(tài)系統(tǒng)的研究與修復(fù)工作。倪普仁在研究探討河流健康、河流功能、功能要素和生態(tài)修復(fù)措施四個(gè)層次關(guān)系的基礎(chǔ)上，指出了河流修復(fù)的步驟[1]。日本財(cái)團(tuán)法人河流整治中心從日本國(guó)土利用情況和水文化出發(fā)，結(jié)合以往河流整治的實(shí)踐，按照修復(fù)概要、修河要點(diǎn)、施工過(guò)程和建設(shè)效果敘述了關(guān)于日本生態(tài)修復(fù)理論在河流系統(tǒng)的技術(shù)和施工方法，為日后的河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作提供了技術(shù)支持[2]。河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究主要包括河流生態(tài)多樣性技術(shù)和生態(tài)護(hù)岸技術(shù)。河流形態(tài)多樣性不僅是生物群落多樣性的基礎(chǔ)，更是流域生態(tài)系統(tǒng)的核心，河流平面形態(tài)分析中需要對(duì)河流地貌多樣性展開(kāi)研究，河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)中要具有河岸帶、河流斷面多樣化、河流蜿蜒性等多方面進(jìn)行改善修復(fù)技術(shù)。生態(tài)護(hù)岸技術(shù)是基于土壤生物工程發(fā)展而來(lái)的集成性工程措施，目的是生態(tài)改善、生態(tài)保護(hù)和護(hù)岸穩(wěn)定。

二、河流生態(tài)系統(tǒng)所面臨的問(wèn)題

（一）人為因素影響河流形態(tài)

我國(guó)大部分河流江道在形態(tài)上失去了天然河道的特點(diǎn)，這主要是由于人類活動(dòng)特別是人為建筑改變了河道形狀。在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展規(guī)劃中，人類往往會(huì)依附河流修建人工建筑物，例如水壩、水力發(fā)電站、水上娛樂(lè)設(shè)施等，雖然這些建筑物的出現(xiàn)對(duì)于人類文明發(fā)展史不可避免的，但是也對(duì)河流形態(tài)產(chǎn)生了巨大影響。它們改邊了河床的形狀，河槽的寬度以及河岸的生態(tài)環(huán)境等。河流越寬越容易沖刷變形，密集的建筑物使河床的穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致河岸坍塌變形[3]。

（二）濕地水體受到污染

濕地因?yàn)閾碛性S多對(duì)于人類的有益的功能而顯得尤為重要，它是人類可持續(xù)發(fā)展的必要物質(zhì)基礎(chǔ)。然而在過(guò)度排放水體污染物下，使得河流環(huán)境不能完成水體自凈，水境質(zhì)量逐步下降，導(dǎo)致水體的物理化學(xué)特征均發(fā)生不良變化，打破了河流系統(tǒng)的生態(tài)平衡性。同時(shí)因?yàn)槿藶榈牟缓侠黹_(kāi)發(fā)導(dǎo)致濕地面積變小，生物多樣性下降，濕地功能急速退化[4]。

（三）水生生態(tài)系統(tǒng)受到破壞

生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞是指在人為因素和自然因素的共同影響下使生態(tài)系統(tǒng)中某些生態(tài)因子發(fā)生了不良變化，導(dǎo)致產(chǎn)生不符合人類和生物的生存需求，系統(tǒng)整體產(chǎn)生與進(jìn)化方向相反的位移。由于近幾十年社會(huì)的高速發(fā)展，急功近利的心態(tài)致使人類過(guò)度開(kāi)墾，過(guò)度排污等，使得河流生態(tài)系統(tǒng)遭到了極大的破壞，水生生態(tài)系統(tǒng)退化。

三、生態(tài)修復(fù)理論在河流整治中的應(yīng)用

在生態(tài)水里工程設(shè)計(jì)中，我們依據(jù)生態(tài)修復(fù)理論基礎(chǔ)，本著工程安全經(jīng)濟(jì)、河流異質(zhì)性、河流尺度整體性以及反饋維穩(wěn)調(diào)整的原則，在河流護(hù)岸上做出人為的對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展平衡的引導(dǎo)，按照河流的護(hù)岸地形來(lái)設(shè)計(jì)工程。根據(jù)生物多樣性來(lái)選擇最為合適的植物來(lái)構(gòu)成豐富的植被，采用天然植被護(hù)岸時(shí)，多樣的植物材料可根據(jù)河流水位高低、土壤、氣候進(jìn)行不同的分類，對(duì)于河流的生態(tài)恢復(fù)有極大的促進(jìn)作用。我們也要對(duì)護(hù)岸的土體進(jìn)行測(cè)試和加固，保證護(hù)岸土地負(fù)載能力和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，護(hù)岸土體的最佳密度為百分之八十到百分之八十五，要盡力去維持土體穩(wěn)定平衡，同時(shí)也要滿足對(duì)于不同植物生長(zhǎng)需求。

結(jié)論：

我們?nèi)祟愒谂c自然的相處中經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期，分別是人類被迫屈服于自然、人類努力征服自然、人類屢遭自然懲戒、人類與自然和諧相處。我們已經(jīng)受到了太多的大自然對(duì)于我們的懲罰，現(xiàn)如今與自然和諧相處，堅(jiān)持可持續(xù)性發(fā)展已經(jīng)成為了主流，而河流生態(tài)更是我們極為重要的部分。改善和恢復(fù)河流生態(tài)的工程是有利于保護(hù)自然的綠色工程，是有利于和諧發(fā)展人類進(jìn)程的工程。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙楠，張睿，尚磊.河流生態(tài)修復(fù)的研究?jī)?nèi)容和理論技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào)，2015，（05）：55-57.

第一作者簡(jiǎn)介：胡贊（1988-），男，陜西大荔人，助理工程師，碩士生，研究方向?yàn)樗こ?

第二作者簡(jiǎn)介：王波（1985-），男，陜西商南人，助理工程師，碩士生，研究方向?yàn)樗そY(jié)構(gòu)工程.endprint