人工湿地生态系统的恢复

1、 得分：_南京林业大学研究生课程论文2012 2013 学年第 2 学期课程号：PDOOO10课程名称：生态学专题论文题目：人工湿地生态系统的恢复学科专业：风景园林学号：姓名：张轩赫任课教师：吴永波二一三年五月摘 要人工湿地恢复和重建是当前湿地科学领域的研究热点，也是中国湿地研究中的核心问题。湿地生态在水利工程建设和环境污染等多重因素的干扰下，面临着自然来水减少、水盐失衡、植被退化、生境质量下降等多种威胁。通过介绍湿地生态系统的恢复原则以及湿地的解决措施，总结了目前中国人工湿地恢复原则与方法，并展望了今后人工湿地恢复研究的趋势。关键词 ：人工湿地 退化 生态修复 Abstract Artifi

2、cial wetland restoration and reconstruction of the current research in the field of wetland science hot spot, is also Chinas wetland research in the core issue. Wetland ecology and environmental pollution in water conservancy construction of multiple factors such as interference, faced with natural

3、runoff reduction, water and salt balance, vegetation degradation, habitat degradation and other threats. By introducing the wetland ecosystem restoration principles and measures to address wetland, sums up the current Chinese artificial wetland restoration principles and methods, and an outlook on f

4、uture research trends in artificial wetland.Keywords: ecological restoration of degraded wetlands1引言1.1湿地的概念湿地的中英文原意是“过度湿润的土地”。1982年3月12日拉姆萨湿地保护公约修正后对湿地定义的文字表述是：“湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6米的水域。”1湿地生态系统由土壤圈、水圈、大气圈和生物圈组成，包括生物组分与非生物组分两大部分9 。湿地与森林、农田一起并列为全球三大生态系

5、统，是自然界最具有生产力的生态系统和人类最重要的生态环境之一10 。1.2人工湿地的概念人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。近年来，由于天然湿地在不断萎缩，除了以传统污水处理为主要目标的人工湿地外，以提供生物栖息地为主要目的地人工湿地也不断涌现3。1.3生态修复的概念生态修复是指对

6、生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌。2湿地生态系统特点2.1 脆弱性脆弱性是衡量生态系统抵抗力的特征之一，脆弱性要处于一定的干扰条件下才显示出来，生态系统的抵抗力除有赖于种的丰富度和复杂性外，还决定于消亡种是属于哪一层的营养级(即被干扰的方式)2 。水是建立和维持湿地及其过程特有类型的最重要决定因子，水文流动是营

7、养物质进入湿地的主要渠道，是湿地初级生产力的决定因素，因此，湿地对水资源具有很强的依赖性。由于水文状况易受自然及人为活动干扰，所以湿地生态系统也极易受到破坏，且受破坏后难以恢复，表现出很强的脆弱性。2.2 结构和功能的独特性湿地一般由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以及与其紧密相关的阳光、水分、土壤等非生物因子构成。4湿地水陆交界的边缘效应使湿地具有独特的资源优势和生态环境特征，为多样的动、植物群落提供了适宜的生境，具有较高的生产力和丰富多样的生物多样性。2.3 较强的自净和自我恢复能力湿地通过水生植物和微生物的作用以及化学、生物过程，吸收、固定、转化土壤和水中的营养物质的含量，降

8、解有毒和污染的物质，净化水体。因此，湿地具有较强的自净和自我恢复能力5。3.人工湿地生态恢复的原则3.1 生态学原则生态学原则主要包括生态演替规律、生物多样性原则、生态位原则等。生态学原则要求根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行恢复，并根据生态位和生物多样性原理构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，达到水文、土壤、植被、生物同步和谐演进。3.2 地域性原则我国湿地分布广，涵盖了从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原山区各种类型的湿地。6因此应根据地理位置、气候特点、湿地类型、功能要求、经济基础等因素，制定适当的湿地生态恢复策略、指标体系和技术途径

9、。3.3 最小风险和最大效益原则国内外的实践证明，退化湿地系统的生态恢复是一项技术复杂、时间漫长、耗资巨大的工作。由于生态系统的复杂性和某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内部运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复的后果以及最终生态演替方向进行准确的估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复具有一定的风险性。7这就要求对被恢复对象进行系统综合的分析、论证，将风险降到最低程度，同时，还应尽力做到在最小风险、最小投资的情况下获得最大效益。在考虑生态效益的同时，还应考虑经济和社会效益，以实现生态、经济、社会效益相统一。4人工湿地的生态修复我们需要保持湿地系统的完整性，对原有环

10、境进行调查，充分利用原有的自然生态，考虑原有的水体、植物、地形地势等景观因素，这样可增强生念系统的调节能力。设计并考虑附近居民及市民的需求，使人与自然融洽共存，这才是真正意义上的保持湿地网络系统的完整性，而不是仅仅沦为“美学”意义上的存在。人工湿地的水净化系统，主要是利用复合生念系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解束实现对废水的高效净化。同时，通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化和无害化。4.1人工湿地生境恢复技术人工湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施，提高生境的异质性和稳定性。湿地的基底

11、恢复，通过采取工程措施，维护基底的稳定性，稳定湿地面积，并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基底改造技术等。湿地水状况恢复，包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝(抬高水位)、修建引水渠等水利工程措施来实现；湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是，由于水文过程的连续性，必须加强河流上游的生态建设，严格控制湿地水源的水质。湿地土壤恢复，包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。4.2 人工湿地生物恢复技术湿地的生物修复技术，也称为湿地处理系统，是将受污水体有控制地投配到生长有大型水

12、生植物(如：芦苇、菖蒲、莲和菱等)和滤食性鱼类(如：鲢鱼、鳙鱼等)的湿地上，使之经常处于饱和状态，污水在沿一定方向流经这些耐水植物和土壤以及鱼类的综合作用得以净化8。在恢复及建立湿地植被时，应以乡土植物为主，辅以一定的外来物种，但必须考虑引种带来的风险。实践表明，生物修复湿地是一种高效、廉价的湿地保护手段，在使湿地水质得以净化的同时还带来了景观观赏价值和教育意义。4.3人工湿地生态系统结构与功能恢复技术主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。湿地生态恢复技术的研究既是湿地生态恢复研究中的重点，又是难点。目前急需针对不同类型的退化湿地生态系统，对湿地生态恢复的实用技术(如退化湿地

13、生态系统恢复关键技术，湿地生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控技术，物种与生物多样性的恢复与维持技术等)进行研究。结语人工湿地的建设与设计随着生态环境的退化线段尤其的主要，如何对人工湿地进行恢复，使湿地资源能在有效保护的前提下支撑社会经济的健康、稳定和持续发展，已成为摆在我们而前的一项艰巨课题。今后人工湿地恢复的进一步做恢复技术的措施的研究。参考文献1 王浩：园林规划设计M，东南大学出版社2010年版。2 赵平彭少麟张经炜. 生态系统的脆弱性与退化生态系统J热带亚热带植物学报1998，6(3):179-l86.3 王仁卿，刘纯慧从第五届国际湿地会议看湿地保护与研究趋势J生态学杂志，2007.5:34-364 王宪礼，李秀珍湿地的国内外研究进展J生态学杂志。2007.7:57-59. 5 杨永兴，刘兴土三江平原沼泽区“稻苇鱼”复合生态系统生态效益研究J地理科学6 潘继征，李文朝，陈开宁滇池东