国外湿地生态修复技术介绍.pptx

国外湿地生态修复技术介绍 主要内容 一 全球湿地概况 结合千年生态系统评估项目结果 千年生态系统评估是一项为期四年的国际合作项目 该项目自2001年6月由联合国秘书长安南宣布启动 来自95个国家的1300多名科学家参与了工作 这是首次在全球范围内开拓性地对生态系统及其对人类福利的影响进行的多尺度综合评估 希望能为政府决策提供可靠的生态系统变化信息 1 千年生态系统评估概况 1 何谓千年生态系统评估 2 千年生态系统评估项目选点 3 千年生态系统评估项目概要 千年生态系统评估项目通过 关注生态系统服务 来满足 世界上每个人都需要依靠自然和生态系统为其美好 健康 安全的生活提供良好的条件 这一需求 生态系统服务相关概念 生态系统 生态系统简称ECO 指在自然界的一定的空间内 生物与环境构成的统一整体 在这个统一整体中 生物与环境之间相互影响 相互制约 不断演变 并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态 生态系统服务 指人类从生态系统中获得的效益 包括供给功能 调节功能 支持功能 文化功能 人类福利 人类福利具有多重成分 包括维持高质量的生活所需要基本物质条件 自由权与选择权 健康良好的社会关系 以及安全 2 评估得到的信息 1 改变是空前的 近几十年 人类为了满足其不断增长的对食品 淡水 纤维 能源的需求 已经使生态系统受到了空前的改变 这些变化虽然改善了数十亿人的生活 但同时也削弱了自然生态系统的其他重要功能 如 对空气和水的净化功能 防灾减灾功能和提供药物功能 如果人类不改变对自然的态度和行为 在未来的几十年里全球生态系统所承受的压力会越来越大 2 湿地生态系统与人类健康 湿地退化和减少比其他生态系统快得多 以湿地为栖息地的生物物种数量正在急剧减少 这些变化将对人类健康 特别是发展中国家的贫困阶层产生不利影响 3 评估得到的主要结论 1 结论一 在过去的50年里 人类对生态系统的影响比以往任何时期都要快速和广泛 已经在根本上改变了生态系统 全球已有20 的珊瑚礁丧失 已经退化的也超过20 近十年丧失的红树林面积有35 自1960年以来 水库蓄水量增加三倍 江河湖泊水量减少1 2 全世界70 的水用于农业灌溉 变幅 60 的生态系统服务退化 农作物产量家畜家禽水产业固炭 渔业产量野生食品木材资源l遗传资源生化药剂淡水空气质量调节区域和小气候调节水土保持水质净化有害物降解授粉自然灾害调节精神 宗教美学价值 木材光纤水调节管理疾病控制娱乐 生态旅游 增强 退化 混合 物种多样性发生重大并不可逆的改变 物种丰富度锐减 存留物种趋同 已经过去的千年 物种灭绝速度是史前时期的1000倍 10 30 哺乳动物 鸟类和两栖类物种普遍受到灭绝威胁 2 结论二 生态系统为人类社会和经济发展作出贡献的同时 其生态服务功能正在不断退化 许多生态系统服务功能退化增加了生态系统破碎化的风险正在进行的变化损害贫困人群 生态系统服务之间的权衡 红树林的退化 红树林挖塘养虾 红树林遭乱砍 陆地表面的40 和超过20亿的居民处于人类环境福利的最低水平退化的干旱土地占10 20 仅有8 可通过补水恢复 干旱 3 结论三 生态系统服务功能的退化在未来50年内将进一步加剧 这将严重威胁联合国千年发展目标的实现 通过调整政策和机制 有可能在满足发展需求的同时 减缓生态系统的退化 4 结论四 二 全球湿地管理概况 从湿地公约履行效率角度 1 关于湿地公约 1 湿地公约发展现状 湿地公约目前 已经有150个缔约国 已经指定1590处国际重要湿地 保护面积约1 34亿公顷 形成了全球最大的自然保护网络体系亚洲区域目前共有26个国家加入公约 17非 国际重要湿地175处 占全球12 2 湿地公约规范内容 3 湿地公约成员的六区比例 4 湿地公约的重要行动 国际合作 湿地合理利用 国际重要湿地 4 湿地公约的工作机制 缔约国 countries 缔约国大会 COPs 常务委员会科技审评委员会起草公约的各种指南和技术文件 指导缔约国履约湿地公约局 秘书处管理日常事物 2 缔约国效率分析 1 湿地调查 过去三年 25 的缔约国正在开展全面的湿地调查 35 使用公约调查方法 另有25 的正在进行方法设计 60 的湿地调查反映出了水资源储量 90 的国家使用调查数据支持决策未来三年调查要确保可被用于归纳分析问题 如减少贫困 抵御洪水 环境安全以及人类健康等问题 2 制定国家或区域政策 过去三年70 以上已经制定了国家湿地政策 并将湿地问题纳入水资源管理规划 在国家层面上不同的环境方针和立法之间有清晰的联接是必要的未来三年在缔约国中加速做与方针政策相关的执行工作 3 增强对湿地各方面重要意义的认识 过去三年20 湿地供水 滨海湿地保护利用17 系统的泥炭地保护工作90 湿地供水 海岸保护与防洪77 推广湿地合理利用资料未来3年加强缔约国在承认湿地和其生态系统服务中所扮演的重要角色等方面工作 4 制定规划和政策 过去三年42 已经进行制订了规划或准备制订50 国家湿地委员会中有水管理机构近10 的国家评估了京都议定书在湿地方面的内容 努力避免严重的湿地生态破坏8 研究了湿地在炭循环中的作用22 的缔约国正在计划采取措施确保红树林生态系统对减轻气候变化的影响的作用10 20 的缔约国采取保障湿地生态用水行动未来三年要确保缔约国承担更有效关于改善气候变化的湿地生态系统服务的关系的工作 保证湿地生态用水 5 恢复和重建湿地 过去三年25 国家开展了湿地恢复研究 而多于25 的缔约国可能近期开展超过70 的缔约国预计将采取恢复湿地的行动超过60 为确保实现流域管理考虑修复湿地近5 的缔约国正使用京都议定书中关于湿地恢复的指导方针未来的三年优先考虑确定可以进行恢复和重建的湿地确保湿地修复和重建等工作按照保护与合理利用方法的关键原理指导进行开展编制恢复试验标准方面的需求评估 3 公约对发展中国家高度优先关注 1 关注的问题 湿地调查确定需要进行恢复的湿地恢复受损湿地生态特征监测为湿地原居住民发展选择生计 2 公约战略目标优先等级与亚洲区域执行状况分析 2 1政策1 1湿地调查9 1公众教育推广11 1生态系统特征维护3 1 3合理利用4 1湿地恢复6 1社区参与15 1I国际援助20 1培训10 1指定RS 18 1机构能力3 4全面的规划5 1外来物种 需要改进的 执行良好 好 分析结论 9 1公众教育推广 11 1生态系统特征维护 3 1 3合理利用 6 1社区参与 15 1国际援助 20 1培训 3 4全面的规划 2 1政策 1 1湿地调查 4 1湿地恢复 5 1外来物种 10 1指定RS 18 1机构能力 形成了湿地调查 评估和监测的综合框架 修改了湿地公约合理利用的概念框架 修订了国际重要湿地指定标准和指南 完成了湿地公约与水相关部分的综合框架 4 关于科技审评委员会 1 2003 2005年公约的科技委工作 DrMaxFinlayson STRP主席 DrHeatherMacKay STRP副主席 STRP工作 2 科技审评委员会组成 湿地调查与评价组长 MaxFinlayson 澳大利亚 和崔丽娟 中国 合理利用组长 RandyMilton 加拿大 和IUCN CEM水资源管理组长 HeatherMackay 南非 RebeccaTharme IWMI 指定国际重要湿地组长 DavidStroud 英国 和DickHo 马来西亚 湿地管理计划组长 FrankAlberts RIZA 和FranciscoRilla 乌拉圭 履约效率评价组长 DavidPritchard 鸟类国际 和TeresitaBorges 古巴 STRP工作的六个工作组 萌芽期 形成期 发展期 繁盛期 20世纪前 该时期主要以泥炭利用为主 20世纪初 中叶 学术著作开始出现湿地一词 基本形成一门独立的学科 20世纪中 80年代 各国逐渐重视对于湿地的研究 出现了大批代表学者 1982年至今 第一届国际湿地会议标志着繁盛期的开始 三 湿地科学研究的发展 1 湿地科学研究的历史阶段 TEXT TEXT TEXT 1 萌芽期 20世纪前 该时期主要以泥炭利用为主 湿地研究最早起源于欧洲对泥炭的研究和利用 公元46年 日尔曼人记载中己将泥炭作为民用燃料 阪口丰 1983 16世纪中叶 泥炭采掘在荷兰极为盛行 17世纪中叶俄国开始利用泥炭作为燃料 19世纪 J A Dalus论述了湖泊沼泽化过程及沼泽植物带状分布规律 1810年 R Rennie在其所著 泥炭沼泽的自然历史和起源概论 提出沼泽形成及演变过程的假说 俄国人关于泥炭沼泽的研究进展较快 1885年 开始有大学教授沼泽学课程 我国远在古代对湿地就有所认识 礼记 禹贡 水经注 徐霞客游记 等都有关于湿地的记载 1 萌芽期 20世纪前 2 形成期 20世纪初 中叶 学术著作开始出现湿地一词 确定湿地科学较为系统的科学理论与方法论 基本形成一门独立的学科以欧洲各国为中心进行的沼泽研究 进入20世纪 人们对沼泽的认识和研究开始由感性上升到理性 并走向系统化 1901年俄国建立第一个沼泽实验站 1915年 出版 沼泽和泥炭地及其发育和结构 沼泽表生学分类尝试 等奠基著作 M C 博奇 1989 2 形成期 20世纪初 中叶 20世纪初 德国沼泽学家提出沼泽3个阶段发育的理论 20世纪40年代的前苏联开始湿地分类研究 第一部系统的沼泽湿地专著 苏联和西欧的沼泽类型及其地理分布 标志湿地研究进入早期阶段 这个阶段主要研究对象是进行滨海盐碱沼泽 红树林 泥炭地研究 以前苏联和欧洲的科学家在沼泽湿地的研究为代表 3 发展期 20世纪中 80年代 美国和加拿大在20世纪中叶后逐步重视湿地研究 并后来居上 逐步取得国际领先地位 60年代以后 美国开展了对湿地的细致研究 早期主要进行滨海盐碱沼泽 红树林以及淡水湿地的研究 1971年 在伊朗Ramsar签署了 湿地公约 极大的刺激了各国学者对湿地研究的热情 3 发展期 20世纪中 80年代 70 80年代 美国开始运用现代生态理论进行湿地研究 同时成立了一批湿地研究中心 早期代表人物有ChapmaVJ DavisC A GorhamE HeiselmanM L MalmerN OdumH T SxholanderP F StewartR EjealJ M 等 3 发展期 20世纪中 80年代 70年代后 许多地理学家和生态学家开始把目光转向湿地研究 研究领域迅速扩大 对河口湿地 滨海湿地等进行了大规模研究 代表学者很多 主要有OdumH T MitschW J 等他们取得大量成果 推动了美国湿地的研究 1977年 美国颁布了第一部专门的湿地保护法规 规定联邦政府的首要目的是保护湿地 而且应该为实现该目的提供资金 欧洲凭借丰富的湿地资源 也进一步加深和拓宽了湿地研究领域 取得重大成就 发达国家的湿地研究的广泛开展也带动了发展中国家湿地研究 湿地研究开始实现从局域到广泛的过程扩展 但总的来说 这一时期世界湿地研究的中心仍是北美和西欧 3 发展期 20世纪中 80年代 4 繁盛期 1982年至今 1982年的第一届国际湿地会议 印度 标志着全球湿地研究进入了一个新的发展阶段 会后出版了 湿地生态与管理 涉及湿地结构与功能 生物多样性保护 湿地生产力等多方面内容 4 繁盛期 1982年至今 80年代以来 世界湿地研究进入繁盛期 从发达国家到发展中国家 都对湿地研究越来越重视 此间 国际合作 国际交流频繁进行 主要归因于三个关键因素 1 对湿地服务的认识增加 而湿地破坏被广泛关注 给湿地研究工作巨大的动力 2 遥感和GIS技术的发展 为湿地研究提供了先进的技术手段 使湿地研究的经济 快速 精确和高效成为可能 3 景观生态学的兴起为湿地研究注入新的活力 4 繁盛期 1982年至今 专门的研究机构成立 很多国际大型研究计划 如人与生物圈计划 MAB 国际地圈与生物圈研究计划 IGBP 国际生物多样国际全球环境变化的人文因素研究计划 HDP 多样性研究项目 DIVERSITY 中 都将湿地列为主要组成部分 并成立了各种专门机构 4 繁盛期 1982年至今 美国 前苏联及欧洲等发达国家都十分重视湿地的研究和保护工作 美国环境规划署在1972 1985年间完成5项关于河口湿地 濒海湿地及近海水质的大型研究项目 并于1985年上报国会 国家河口湿地计划 国会当即批准400万美元资助四个河口研究 其中最有影响力的属国际湿地学会主席Mr William J Mitsch1986年撰写的 Wetlands 该书全面的论述了湿地的定义 分类 详细研究了湿地生态系统 湿地环境及濒海湿地和内陆湿地生态特征 随后 各国湿地科学家根据本国实际开展湿地研究工作 尤其在湿地生态系统功能和保护管理方面取得长足进展 4 繁盛期 1982年至今 2 国际湿地科学研究现状概述 当前 北美湿地的研究成果众多 范围亦很广 涉及湿地的各个类型 领域及各个方面 手段先进 成果显赫属世界各地之首 俄罗斯近年逐渐失去湿地研究的国际优势地位 但其积累丰富 基础雄厚 尤其是沼泽研究中仍很具实力 北欧及荷兰 英国 法国 德国等的河口湿地研究具有典型的地域性特点 它们对沼泽和泥炭有比较深入的研究 发展中国家河口湿地研究进展迅速 尽管水平较低 但认识也不断提高 1 美国湿地研究 美国湿地研究力量 湿地科学家协会 100多个湿地研究机构 佐治亚萨皮洛岛海洋研究所 路易斯安娜大学海岸能源环境资源研究中心 佛罗里达大学湿地中心 圣地亚哥州立大学太平洋河口研究试验室 还有俄亥俄州立大学 加里福尼亚州立大学和明尼苏达大学 美国湿地重点研究领域和方向湿地的生态结构 环境效应 动态变化过程监测和湿地保护立法 湿地设计等 1 美国湿地研究 美国湿地的编目和编图美国的湿地编目始于1979年 当时应用航摄技术 80年代继续进行此项工作 并借助彩红外航片编制1 10万的湿地图 1998年全部完成 1 美国湿地研究 2 目前湿地研究关注的一些重要科学问题 1 湿地评价2 自然变化对湿地的影响研究Esp drivenbyClimateChange3 湿地恢复Missionofthe21stCentury4 生态水文和植被技术5 对生态学基本问题的理解 3 湿地退化机制研究 湿地退化的自然过程与作用机理 人类活动影响下的湿地退化机制 区分全球变化与人类活动对湿地生态系统退化的影响作用 湿地健康诊断与退化的临界值和可测指标 湿地退化的危机与风险预警 4 湿地保护 恢复理论与技术 湿地恢复的功能性目标划分与指标体系建立 湿地生态系统的长期监测与联网研究 湿地保护区的管理和区域性湿地保护的关系 湿地保护的法规保证 湿地保护与修复的理论和技术体系 提高湿地保护的公众价值认知和公众参与 在受损湿地恢复与重建方面 美国开展得较早 为了保护湿地 美国于1977年颁布了第一部专门的湿地保护法规 从1975 1985年的10年间 联邦政府环境保护局 EPA 清洁湖泊项目 CLP 的313个湿地恢复研究项目得到政府资助 包括控制污水的排放 恢复计划实施的可行性研究 恢复项目实施的反应评价 湖泊分类和湖泊营养状况分类等 1988年 水科学和技术部 WSTB 就国家研究委员会 NRC 所从事的湿地恢复研究项目评价和技术报告进行了讨论 1989年 水科学技术部的水域生态系统恢复委员会 CRAM 开展了湿地恢复的总体评价 包括科学的 技术的 政策的和规章制度等许多方面 5 世界各国湿地恢复与重建措施 美国 美国 美国国家委员会 环保局 农业部和水域生态系统恢复委员会于1990年和1991年提出了在2010年前恢复受损河流64万km2 湖泊67万hm2 湿地400万hm2的庞大生态恢复计划 1995年 美国开始实施一项总投资为6 85亿美元的湿地项目 旨在重建佛罗里达州大沼泽地 该项目计划到2010年完成 佛罗里达州大沼泽地 联邦政府划拨了2亿美元的专项经费用于密西西比河上游的生态恢复 湿地的生态恢复是其中重要的组成部分 在美国明尼苏达的北部地区 通过筑坝重建和恢复湿地 湿地面积已从1940年的2183hm2增加到1988年的3687hm2 为了保护和恢复佛罗里达州Charlotte县湿地上生存的野生动植物 从1988年开始 利用两年的时间 该县在另一地区重建了一片面积为23hm2的沼泽 据观测 原湿地上拥有的野生动植物已出现在重建的湿地上 并呈现了一定的多样性 美国 密西西比河破坏前后 加拿大 加拿大湿地面积12700万hm2 占世界湿地资源的24 居世界第一位 为了有效地保护湿地资源 加拿大于1992年颁布了联邦湿地保护政策 英国 为了恢复莱茵河下游河漫滩 湿地 的功能 拟将夏季的堤坝拆除 以使洪水能够顺畅流动 从而改善水质和动植物群落 同样地 为了防洪 提高生物多样性和生态多样性 改善水质等 拟恢复莱茵河上游以前河漫滩 湿地 的天然性 世界上其他一些国家如加拿大 英国 瑞典 澳大利亚 印度 瑞士 丹麦 荷兰等在湿地恢复研究方面也有了很大进展 瑞典 在瑞典 30 的地表为湿地 湖泊和河流由于大量水生植物芦苇的入侵 许多湿地和湖泊已经迅速老龄化 芦苇覆盖的面积已达100000到200000hm2 为了恢复浅水湖泊和湿地 Larsson等提出了抬高水位和降低湖底的建议 同时还要求砍掉芦苇 并清除其根系 澳大利亚 澳大利亚Capel附近修建的一个用于沉积稀有金属矿砂的湖泊群 通过种植水生植物 目前已被恢复为一个湿地生态系统 印度 印度的Rihand河由于大量伐林 筑坝 工业化和露天采矿等 其河岸生态系统正迅速退化 目前通过采取禁止放牧 禁挖草坪 污水分流及处理等保护措施 较好地恢复了土著植被 改善了日益退化的河岸生态系统 越南 越南Mekong三角洲在战争期间大量排水 导致了750000hm2的潮汐淡水湿地严重的水文和生态退化 为了恢复该湿地 从1988年开始 通过筑坝围水对一片7000hm2湿地的天然水文过程进行恢复 哥斯达黎加为了恢复一片500hm2的湿地 从1980年开始便对香蒲进行清除 经过10a的努力 终于将香蒲全部清除 为60多种水鸟提供了良好的栖息和越冬场所 哥斯达黎加 西班牙 在西班牙的Donana国家公园 安装水泵来充斥沼泽 补偿减少的河流和地下水流 目的 地点 学习内容 四 湿地交流学习概况 目的 一 进一步完善湿地资源调查成果 提高全省湿地保护管理技术水平 加快美丽山东和生态山东建设 1 目的 Ballona湿地公园 Prado湿地 SanDiegeito河流湿地 2 地点 加州州立海岸水利处 圣麦克市环境保护基金会 美国内陆署 2 地点 费尔法克斯公园 弗吉尼亚环境质量厅 乔治梅森大学试验地 2 地点 3 学习内容 在洛杉矶Ballona湿地公园修复项目现场 LisaFimiani教授现场讲解了湿地修复的文化和管理理念 ScottNygren教授讲授了在具有水源地功能的Prado湿地开展的保护和修复的湿地科研 监测和修复工作 考察了该湿地的修复施工现场 湿地植物表现等 NatalieBorchardt专家讲解了SanDiegeito河流湿地保护的技术和管理成就 加州州立海岸水利处 PeterBrand等高级项目经理分别讲授了加州南北海岸湿地 旧金山最大河口区湿地 保护发展现状 湿地修复项目 湿地项目保护成效与评估方法 美国内陆署BillWilen高级生物学家介绍了美国鱼类和野生动物现状 乔治梅森大学ChangwooAhn教授湿地恢复与生态服务功能的具体研究方法 典型实验设计 试验研究内容及前景等 环境保护基金会SuzannePittenger Slear教授讲授了切斯比克海湾湿地保护理念与宗旨 潮汐盐沼与淡水湿地保护与修复技术 水质管理在湿地修复中的影响等 考察了湿地植物育苗及生物水质净化现场 费尔法克斯公园管理处 KevinMunroe经理介绍了公园基本状况 考察团考察了HuntletyMeadowsPark湿地公园修复工程 野生动物避难所相关保护措施等 弗吉尼亚环境质量厅 BillHayden介绍了美国联邦政府和弗吉尼亚州水资源保护项目现状 湿地综合管理系统级先进经验 湿地保护技术 湿地修复技术 湿地科研工作 湿地动态监测 湿地管理技术 湿地保护资金来源 湿地保护宣传教育 五 美国湿地保护与修复技术 一是湿地主干道和支流走向按照其自然分布布设 1 湿地保护技术 二是湿地植物严格按照其自然分布规律进行布局 1 湿地保护技术 三是施工过程中需要修筑堤坝所用土方来自于同一处湿地 1 湿地保护技术 四是湿地不同区域之间的道路多为原土路 或建立木栈道 同时实现潜流和给排水相结合 1 湿地保护技术 五是湿地植物尽量选用本地种 逐步减少外来种的选用 1 湿地保护技术 六是湿地周边全部以生态景观林为主 执行 不干预就是最大的效率 理念 1 湿地保护技术 一是对原有湿地进行适度人为干扰 建立人工湿地 2湿地修复技术 二是通过盐水淡化及污水净化技术补充湿地淡水 减少湿地水源污染 2湿地修复技术 三是建立良好的植物群落和动物栖息地 并结合人工鸟巢 为鸟类提供栖息地 2湿地修复技术 四是注重动物与植物之间的平衡关系 2湿地修复技术 五是编制缜密 长期的实施规划 实行实时监管 现状 2000 过去 1850 将来 2030 2湿地修复技术 六是修复海岸带以植物为主 形成梯次的草本 灌木和乔木区域 逐步通过生物演替和人为适度干预的方法 逐步修复海岸带 2湿地修复技术 湿地水循环 植物群落对水生动物影响 植物群落对水中NO NO3 TOC等指标的影响 乡土树种在湿地保护与修复中的应用 植物种群构建种类模拟实验 湿地服务价值模拟实验 3 湿地科研工作 植物种群构建种类模拟 乔治梅森大学湿地研究团队 3 湿地科研工作 自动化设备动态监测 定期对水环境 植物群落 动物群落等因子进行监测 每10年开展湿地资源调查 采用ESRI系统绘制分布图 每5年数据更新 4 湿地动态监测 动态监测实时返回数据 布设探测器 4 湿地动态监测 4 湿地动态监测 美国针对湿地开发实行开发许可证制度 负责相关的标准的制定 负责许可证的颁发 负责监督许可证执行情况 5 湿地管理技术 负责 支持 参与 5 湿地管理技术 适用于矿产 通用许可证 专项许可证 许可证 适用于小范围工程 适用于公共施工 适用于道路交通 WVP1 WVP2 WVP3 WVP4 针对特殊工程需求设置 各工程项目都需申请 地表水工程许可证 例 5 湿地管理技术 湿地开发企业在利用或开发湿地时 需要办理许可证 并要利用自己的湿地积分或购买积分进行 每一个积分的价值约1000 1500美元 5 湿地管理技术 许可证资金 社会捐助 湿地单位盈利资金 政府投资 基金会 企业注资 资金来源 小额资助金 湿地流经的城市 州都要缴纳湿地