联系我们
行业动态
你的位置:首页 > 新闻中心 > 行业动态

行业动态 | 国土空间综合整治和生态修复(06.15-06.21)

来源:??????2020/6/24 18:10:37??????点击:
一、流域和湿地综合整治规划设计

生态修复涉及范围直观,对象之多,其在采取相应的修复措施时,针对不同的整治对象,其原则以及设计标准各有不同。针对流域以及湿地的整治,其设计原则有环境胁迫因子的准确识别、因地制宜规划设计、顶级稳定群落构建以及多种修复模式结合等,其规划和设计涉及的部门、资金投入和管理形式、区域划分要求以及工程技术较多。

原文内容如下(有删减):

流域和湿地生态修复的设计原则

一、准确的环境胁迫因子识别

这些环境胁迫因子既可以是由自然灾害产生的,如干旱、洪水、寒潮等;也可以是由人类活动不当引起的,如城市建设、农业开垦、工业污染、交通运输影响等。要通过全面调查流域和湿地生态系统的水文、水环境、生物资源等要素,针对目标流域和湿地生态系统进行生态现状评价,准确识别出关键的环境胁迫因子,以便采取更有针对性的生态修复措施。干旱胁迫和淹水胁迫、高温胁迫和低温胁迫、酸雨胁迫和重金属胁迫、盐碱胁迫和贫瘠胁迫、水蚀胁迫和沙化胁迫、自然胁迫和人为胁迫等,所采用的工程技术和应对措施都是完全不相同的。

二、因地制宜的规划设计方案

因地制宜的本质,是根据各地的具体情况,制定适宜的办法和方案。我国自古以来就特别重视“物土之宜而布其利”,就是观察土地对各种作物的适宜程度而配置最能发挥其效能的种类。

流域和湿地的生态修复,其规划设计方案是否科学合理,是否因地制宜,是决定生态修复成功与否的关键环节。规划设计方案的编制必须着力于当地资源生态空间的保护和再生,包括水土资源以及野生动植物栖息空间及场所的维护,土地肥力和潜力的维护、自然和景观的安全性和多样性维护,重要景观断裂点的修复和再生,防治水土污染,以及增强气候变化的适应能力等。在制定规划设计方案时,需要面对两个重大问题:一是怎样应对当地日渐消失的自然;二是怎样应对当地人与自然关系的变化。因地制宜加强保护、自然再生和可持续利用三个方面将成为流域和湿地生态修复规划设计的重点。

流域和湿地生态修复,自然再生需要放在规划设计的突出地位。它是一项以积极恢复过去失去的自然环境、恢复生态系统的健全性为目的的事业。要以流域和湿地的绿色、自然和生物适宜居住的环境再生为目的而进行河流、农田、湿地的建设,重构人与自然的“结构”。在操作层面上,要积极推进自然再生的全域规划设计,明确应在哪里进行自然再生,明确自然环境的质(生态系统的种类和自然度)、量(面积)、配置(形状和相邻关系)。要重点关注流域和湿地生态机能保育建设,完善绿色空间体系的生态质量、景观和历史文化价值以及游憩等多功能,以满足城乡居民的多功能需求。要按照不同人群和消费群体的特征与需求,围绕流域和湿地绿色生态空间体系,大力推进多层次、多尺度的生态网络建设,实现建设用地、绿色开放空间、生态景观、文化景观建设整体推进,全方位地营造高质量的绿色休闲开放空间。加强沿海、沿湖、滨水及道路两侧的生态景观整治力度,选择以乡土树种为主,乔、灌、草结合的多元化的植被配置模式,营造出多样化和多功能的植被景观。

三、塑造多样性顶极稳定群落

地带性植被类型是区域性气候水热要素长期塑造的结果,顶极是植被演替的最终阶段。所谓顶极,是指该地区最具代表性的,与该地区环境条件最相适应、最稳定的群落类型。顶极群落的维护、发展或恢复,不仅与特定地区,甚至与整个生物圈的生态平衡有着密切关系。顶极群落的特征和性质,取决于影响群落演替的外部环境因子和内在生物的遗传特性及其相互作用状况。

由于内外部生态因子存在着边缘性和交错性、分异性和多元性,流域生态系统也存在着气候顶级群落、土壤顶级群落、地形顶级群落和动物顶级群落等不同形态。在流域和湿地生态修复的过程中,不仅要关注地带性顶级稳定群落,还要关注受制于局部环境条件的非地带性顶级群落。由于局部地形(如阳坡和阴坡)产生一种具有特色的植被,这类植被发展的顶级群落称为地形顶极群落。这是一种非地带性的顶级群落,也具有相当的稳定性。

针对流域和湿地生态系统的修复,要对生物多样性、顶级稳定群落、生态过程和结构、区域演变历史、可持续的社会实践进行生态整合性恢复和管理,调整、配置和优化生态系统的结构和功能,使其尽可能恢复到顶级稳定群落。恢复和重建的原则包括自然法则、社会经济法则和景观法则。自然法则是生态修复的基本原则,必须遵循顶级稳定群落的演化规律;社会经济法则是后盾和支柱,在一定程度上制约着生态修复的可能性、水平和深度;景观法则一方面要求生态修复要能够提供更美的视觉效果,给人们以美的享受,另一方面还要求生态修复能够提供和谐共生的空间异质性生态系统。在流域和湿地生态修复时,维持当地物种的多样性,塑造多样性的顶级稳定群落,维持生产力并保持自然界为人类服务的功能,是需要始终坚持的一项设计原则。

四、采用多种修复模式相融合

流域和湿地生态系统是一个多层次、多样性和多元化的异质性系统。严格说来,没有任何两个流域或两块湿地,其生态系统的结构和功能是一致的。从这个意义上说,流域和湿地生态系统的修复,不存在“放之四海而皆准”的模式。大量研究和实践表明,采用多种修复模式相融合,才能实现生态系统的预期目标。在地下水水位不高、常年处于洪水线以上的滩地采用林-农修复模式;在沿江区的钉螺滋生地,采用林-农-牧-渔修复模式;对于海拔高于800米的山地或立地条件差、坡度大于25度的山坡,采用退耕还林还草修复模式;在需要特别保护水源地的区域,实行生态移民修复模式(刘建林等,2012)。洞庭湖流域湿地的生态修复,针对湖泊湿地、河流湿地、沼泽湿地、人工湿地等不同性质的湿地类型,采用水文修复、水环境修复、生境修复、生物资源恢复等不同组合模式,取得了预期的修复效果。对于流域和湿地生态修复,不仅需要多种工程模式相融合,还需要将工程模式和非工程模式相结合,才能取得预期效果。比如,教育+法规+生物措施+工程措施,生态移民+劳务输出+养殖+沼气+种植。在非工程模式中,流域或湿地的综合管理机制、生态水量调控机制、生态补偿机制、生态监控机制、生态考核机制、资金筹措机制等,有时比工程模式更具有决定性的影响。

流域和湿地综合整治规划设计

一、流域和湿地综合整治规划

流域综合整治的规划设计,要坚持“预防为主,防治管结合,因地制宜,综合治理”的原则,坚持工程措施、林草措施和耕作措施相结合,建立综合防治体系和山水林田湖草生命共同体。流域综合整治规划是一种涉及多学科、多部门、多层次和多因素的系统工程,需要运用系统工程方法,建立系统工程模型,通过计算机处理,提出多种优化方案,作为科学决策的依据。在综合整治规划过程中,防洪、水质、生态景观也是3个需要特别关注的重大问题。在人口稠密、农业垦殖度高、江河湖泊集中、降雨充沛的区域,洪水是流域和湿地生态系统受损的重要因素。某些桥梁存在严重的阻水问题,下游河段行洪面积过小缺乏过流能力的问题,缺少护砌河段岸坡出现滑塌和水土流失严重的问题,河道堆土填土堵塞以及截污管线不合理布置影响河道行洪的问题等,极易造成洪涝灾害发生,都需要纳入综合整治规划的范畴。

二、流域和湿地综合整治设计

流域综合整治的工程措施设计,内容极其广泛,措施种类也极其繁多。主要包括水土流失防治工程设计、水源涵养保护工程设计、水环境修复工程设计、水文修复工程设计、生境恢复工程设计、生物再生工程设计等。各类工程措施的规划设计,要重视发挥系统整体的作用,将长远利益和近期利益相结合,使各种措施彼此取长补短,减轻单项措施的承担能力和规划设计标准,降低全流域总的工程量和投资,促进生态系统整体平衡。在涉及大面积农田的流域,其综合整治设计需要将大中型灌区续建配套与节水改造设计、灌区高效节水改造设计、河道综合整治工程设计、河道防护林建设工程设计、清洁流域建设工程设计、净化工程生态建设设计、水源涵养工程设计、水源地保护工程设计、地下水采压工程设计、地下水回补工程设计等密切结合,建成完善的水资源配置系统,提供系统的综合整治和生态修复设计方案。


二、流域和湿地生态修复的关键技术

流域和湿地生态修复的关键技术主要包括(一)水土流失防治工程技术(治坡工程技术、治沟工程技术、治滩工程技术、防护草工程技术)、(二)水文生态修复工程技术、(三)水环境修复工程技术(四)、生境恢复工程技术以及(五)生物恢复工程技术。

原文内容(有删减):

(一)水土流失防治工程技术

水土流失防治工程技术主要包括:坡面防治工程技术和沟道防治工程技术。坡面工程技术,是通过在坡面上沿等高线开沟、挖坑、筑埂,修成不同程度的台阶,用改变微地形的办法,起到蓄水保土的效果。沟道工程措施,就其本质来说,就是在沟道内横筑不同形式的坝,通过拦沙蓄水,稳定侵蚀基面,达到保持水土的目的。综合相关学者研究成果,对水土流失防治工程技术做如下的进一步阐述。

1.治坡工程技术

(1)鱼鳞坑及水簸箕工程技术

在较陡的梁脊坡面和支离破碎的荒坡上,挖水平沟比较困难,可采用挖鱼鳞坑的方法。在没有取得试验资料的地方,暂可借助各地区的“实用水文手册”进行估算。在较缓的坡地、集水凹地布置水簸箕,水簸箕的大小和间距根据集水面积、地面坡度等确定。

(2)坡地蓄水工程技术

坡地蓄水工程技术,主要包括截水沟、蓄水池、水窖等工程技术。

1)截水沟工程技术

为避免坡面径流的冲刷而引起沟头前进,在沟头坡面上修建截水沟。在较完整的沟头坡面上适宜于修建连续式沟埂,不完整的破碎沟头坡面修建断续式沟埂。截水沟工程技术须考虑以下几个关键要点:

第一,第一道沟埂距沟头的距离,应根据土质好坏,坡度大小而定,一般要离开沟头10~20米。

第二,沟埂的长、宽、深尺寸,要根据集水面积内设计日暴雨径流量来确定,使工程蓄水量与设计径流量相等。

第三,沟埂内外边坡一般为1∶1,顶宽0.3米。在两埂中间的沟内,每隔5米加一土档,土档高度应比蓄水面低5~10厘米,以便分段拦蓄并排走多余的径流。沟埂两头应设有溢水口,以排除过多之水,溢水口要用草皮、砌石保护。在沟埂边坡及埂间,植树种草,以增加收益保护沟埂的安全。

第四,截水沟断面。根据公式计算可得每道截水沟的容量,进而计算出截水沟断面面积(公式见原文)。

2)蓄水池工程技术

蓄水池用以拦蓄径流,防止冲刷,保水抗旱和供人畜饮水。一般修建在沟头、梁顶、路旁、村边等处。土质要求坚硬,不易漏水,如果必须修建在沙壤土上,应采取防渗措施。蓄水池周围要栽树种草,搞好绿化。

蓄水池设计包括蓄水池容量设计和蓄水池主要建筑物设计。

第一,蓄水池容量设计。

蓄水池总容量根据公式计算(公式见原文)。不同情况,其设计频率暴雨径流量与设计清淤年(n年)累计泥沙淤积量的计算方式不同。蓄水池在坡面小型蓄排工程系统之中,与坡面排水沟终端相连,并以沟中排水为其主要水源时,其设计频率暴雨径流量与设计清淤年(n年)累计泥沙淤积量根据排水沟的设计排水量和淤积量计算。蓄水池不在坡面小型蓄排工程系统之中,需独立计算暴雨径流量时(公式见原文)。

第二,蓄水池主要建筑物设计

池体设计。根据当地地形和总容量V,因地制宜地分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。

进水口和溢洪口设计。石料衬砌的蓄水池,衬砌中应专设进水口与溢洪口;土质蓄水池的进水口和溢洪口,应进行石料衬砌。一般口宽40~60厘米,深30~40厘米,并用矩形宽顶堰流量公式(公式见原文)校核过水断面。

引水渠设计。当蓄水池进口不是直接与坡面排水渠终端相连时,应布设引水渠,其断面与比降设计可参照坡面排水沟的要求执行。

3)水窖工程技术

水窖分井式水窖和窑式水窖两类。

第一,井式水窖。

窖体由窖筒、旱窖、水窖3部分组成,各部尺寸如下:

a.窖筒(上接地面窖口,供取水用)。直径0.6~0.7米,深1.5~2.0米。

b.旱窖(不蓄水部分)。上部与窖筒相连,深2~3米。直径向下逐步放大,到散盘处直径3~4米。

c.水窖(蓄水部分)。深3~5米,从散盘处向下,直径逐步缩小,到底部直径2~3米。

地面部分由窖口、沉沙池、进水管3部分组成,各部尺寸如下:

·窖口。直径0.6~0.7米,用砖或石砌成,高出地面0.3~0.5米。

·沉沙池。位于来水方向路旁,距窖口4~6米。池体成矩形,长2~3米,宽1~2米,深1.0~1.5米。四周坡比1∶1。

·进水管。圆形,直径0.2~0.3米,在沉沙池从地表向下深约2/3处,以1∶1坡度向下与旱窖相连。

第二,窑式水窖

窖体由水窖、窖顶、窖门3部分组成,其断面结构见,各部尺寸如下:

a.水窖(蓄水部分)。深3~4米,长8~10米,断面为上宽下窄的梯形,上部宽3~4米,两侧坡比为8∶1。

b.窖顶(不蓄水部分)。长度与水窖一致,半圆拱形断面,直径3~4米,与水窖上部宽度一致(有的窑式水窖在窖顶中部留圆形取水井筒,直径0.6~0.7米,深度随崖坎高度而异,从窖顶上通地面取水口)。

c.窖门。下部梯形断面,尺寸与水窖部分一致,由浆砌料石制成,厚0.6~0.8米,密封不漏水。在离地面约0.5米处埋一水管,外装龙头,可自由放水。上部半圆形断面,尺寸与窖顶部分一致,由木板(或其他材料)做成。木板中都有可以开关的1.0米×1.5米的小门。

地面部分由取水口、沉沙池、进水管3部分组成,可参照井式水窖的设计,沉沙池的尺寸应根据来水量适当放大。

2.治沟工程技术

(1)沟头防护工程技术

沟头防护工程,主要包括:修筑土埝、树桩埝、截水沟埂及造林护沟等。

(2)谷坊坝工程技术

谷坊坝一般布置在比降较大、沟谷狭窄、切割较深、难以耕作的山区。

在支、毛沟和较大沟道中、上游,横向修筑的小坝叫谷坊坝。谷坊坝是防止沟蚀的有效措施,它能固定沟床侵蚀基点,防止沟底下切,抬高沟床,制止沟岸扩张;又能拦截泥沙,减少流入河川的固体径流量,减轻石洪危害,为利用沟底创造条件;同时拦蓄部分径流量,降低沟道中水流速度,削减下游洪峰流量。谷坊坝的种类很多,有土谷坊、石谷坊、生物谷坊等,应本着因地制宜的原则选定。修建时要自上而下,小多成群,分散水势,节节拦蓄。

谷坊坝的间距和高度是互相制约的两个指标。一般来说,在相同的坡度条件下,间距越大,谷坊坝越高,反之则越小。可以先确定高度再求谷坊坝间距,也可以先确定谷坊坝位置,再由谷坊坝间距求谷坊高度。谷坊坝的高度一般小于5米。

1)谷坊坝高度的确定

谷坊坝的高度一般根据所用材料而定,以能承受水和泥沙的压力,而不至造成破坏为原则。(公式见原文)

2)谷坊坝间距的确定

谷坊坝一般是为了把沟底变成一级一级的水平台阶,这时谷坊溢水口底与上游相邻谷坊外坡基部相平(图4-3),其两个谷坊坝的间距可由公式计算。(公式见原文)

3)谷坊坝座数的确定

谷坊坝的座数,根据沟道沟头和沟口高程而定。(公式见原文)

(3)淤地坝工程技术

在干支沟里横向筑坝,以缓洪拦沙,变荒沟为良田,这种坝叫淤地坝。淤地坝是控制沟床下切和沟岸扩张,合理利用水土资源的有效措施。它与谷坊坝只有大小和高低之分。没有本质的区别,只是目的作用不同,其高度一般在5米以上。

修建淤地坝,要坚持“小型为主、小多成群、大中小结合”的原则,因地制宜,自上而下,全面部署;根据流域内的自然特点和经济条件,进行全面分析,确定投资小、淤积快、成地早、受益大的坝系布设方案,形成生产、拦沙、防洪、灌溉的完整体系。

1)坝址选择

坝址要符合下列条件:

第一,地形要求选在口小、肚大、沟道缓、淤地多的岔口,弯道的下方或跌水的上方,坝址两端坡面不能有沟道或集流槽。

第二,溢洪道要布置在有岩石层、沙浆层或红土层处,不要选在泉眼或地下水丰富的地方,更不能选在塌方处。

第三,坝址附近要有足够的土、石料,并且取料方便,以节省投资。

第四,为使坝地不断扩大,应考虑加高条件,如上下坝间距、村庄道路、淹没损失等情况。

2)库容计算

淤地坝库容一般采用实测断面法或简易公式法求得。

第一种方法是实测断面法。在库容范围内,自下而上,测量与水深相适应的若干有代表性的沟道断面,按相邻的两断面分别计算各段库容,而后把各段的库容加起来,即总库容。(公式见原文)

最后一个断面,即最上面的断面与回水末端间的库容由公式计算可得。(公式见原文)

第二种方法是简易公式法。当坝高确定后,库容按公式计算。(公式见原文)

3)坝高确定

淤地坝的主要目的是拦泥淤地,其次为蓄水灌溉,其工程设计与水库有所区别。水库对地质要求严格,施工和管理上也比较复杂。淤地坝坝身土料要求以均质土为主,土石山区可用土石混建,如黏土成分较多,其成分占50%以上时,要掺细沙,以免裂缝漏水。(公式见原文)

第一,拦泥坝高计算。拦泥库容需要的坝高为拦泥坝高,10米以下的淤地坝以2年的淤积量为准,10米以上的淤地坝以2~4年的淤积量为准。

通过计算每年的年来泥沙量(公式见原文)求出总年来泥沙量,然后在坝高-库容曲线上查得拦泥坝高。

第二,滞洪坝高计算。滞洪水深所需要的坝高为滞洪坝高。滞洪坝高即溢洪道水深在淤地坝中关系很大,水过深影响坝地生产,水太浅需要过宽的溢洪道,很不经济。一般流域面积在2千米2以内的,滞洪水深0.5~1.0米;2千米2以上的,水深1.0~2.0米。根据滞洪坝高加拦泥坝高,从坝高-库容曲线上查得的库容,减去拦泥库容即得滞洪库容。

第三,安全坝高确定。根据实践经验,坝高在10米以下,安全坝高为0.5~1.0米;坝高10~20米,安全坝高为1.0~1.5米。

4)淤地面积

淤地面积可用公式计算得到。(公式见原文)

5)坝体断面确定

淤地坝在15米以下,不设平台。在15米以上,设平台,平台宽1.0~1.5米。

6)反滤层

淤地坝需要设反滤层,以排出坝体和坝基的渗透水,避免塌坝的危险。反滤层是在下游坡脚修的排水设备。反滤层所用材料为粗沙、石子、块石。反滤层尺寸,其高度一般为坝高的1/10~1/5。反滤层形式主要有以下两种:

第一种是棱式反滤层。(其断面以及尺寸材料见原文)

第二种是斜卧式反滤层。(其断面以及尺寸材料见原文)

7)溢洪道

溢洪道是淤地坝宣泄洪水的建筑物,一般多修在坝一侧的河岸上。溢洪道最大泄洪流量可按高切林法计算(公式见原文)。

溢洪道底宽可由公式求得(公式见原文)。

8)泄水涵洞

淤地坝在小沟上建筑时,可不设涵洞,只开溢洪道,但流域面积在5千米2以上或在有长流水的沟道中修建时,须布设泄水涵洞,以排除坝内清水,便于耕种和再次拦蓄洪水。

泄水涵洞主要包括卧管和消力井、涵洞和消力池两部分。

第一,卧管和消力井。卧管纵坡一般以1∶2~1∶3为宜,卧管每升高0.5米设一放水孔,孔口设盖板。卧管和放水孔通常有圆形和方形两种。圆形和方形卧管的尺寸以及放水孔的尺寸可查表(见原文)。

卧管中的水流为陡坡急流,冲力很大,必须在卧管底端设置消能设施,消能后再由坝下涵洞放到下游去,消能设施一般做成长方形消力井,其容积可按每立方米的容积消除能量7.5~8.0千瓦来计算。

水在消力井顶部产生的能量可由公式计算得到(公式见原文),算出后,可求出消力井容积,拟定消力井尺寸。

第二,涵洞和消力池。卧管中水流经消力井消能后,通过坝下涵洞流向下游。在淤地坝中,由于输水流量不大,坝下涵洞一般采用无压式方涵,用石料砌墙护底,混凝土抹面,钢筋混凝土盖板。盖板厚度视净跨、填土高、钢筋用量而定,一般板厚在15~35厘米之间。

无压方涵流量计算采用明渠均匀流公式。

涵洞出口一般设一水平段,然后再接斜坡,斜坡不陡于1∶4。在斜坡下设置消力池,以消除水能,避免淘刷,使水平稳地流向下游。

3.治滩工程技术

治滩工程技术主要是通过人工垫土、水力冲土等办法来治理河滩地、淤地造田。

(1)治滩造田工程

治滩造田是治河工程的一部分。它通过工程措施,从上而下沿河进行裁弯取直,整治河道,束窄河床,修建顺坝、丁坝、格坝,引洪放淤成田。这样做的好处是:固定河床,束水归槽,削减洪峰,减少泥沙,扩大耕地,增加产量。

束窄河道改河治滩成败的关键,在于确定新河道的过洪断面和保证施工质量。治滩造田的设计和施工技术要点是:

1)选定新河道的经济断面,确定新河道的治导线,即整治线。保护河道两岸农田,防止岸坡坍塌。

2)治导线要尽量做到缓和河道弯度,力求顺直,但不宜过于增大河道比降,以防冲刷。

3)平顺河道要充分利用有利地形,靠一边开挖可节省工程量,在不得已的情况下可以中间开挖。

为了新河道的稳定性,必须进行新河道的水文水力计算,设计出新的河床断面,设计标准按有关规范确定。

计算新河道过洪断面尺寸,即确定治导线的宽度和河槽水深时,可按公式计算得到(公式见原文)。

(2)引洪漫地工程

引洪漫地是把山沟、坡面、村庄、道路的洪水引到耕地或低洼的河滩进行淤漫。这些洪水中含有丰富的腐殖质,不但可以削减洪峰,减少入河泥沙,而且能改良土壤、提高肥力,同时还能将高低不平的土地填淤变平,便于耕作。

引洪漫地需要开挖引洪渠道,但因为含沙量高,渠道不宜过长,要多级渠道引洪,渠系建筑物主要是进洪闸、泄洪闸、分洪闸。渠道纵坡一般为1/400~1/300,流速1.5米/秒。闸门平常开启,随时准备抢引首次洪水。渠道断面根据引洪量和土地面积来确定。引洪漫地应注意以下几点:

1)引洪漫地的引水口应选在高处,引洪渠要以占地少、浇地多、省工节支为原则。

2)因山洪含沙量高,引洪渠道的比降要大,多分支渠,多挖涝池,以备洪水大时分洪滞洪。

3)由于洪水来势猛,历时短,因此要事先做好准备,安排好足够的人力,抓紧时机淤漫土地,用后搞好渠道清淤,以备再引。

4)如果是新修的滩地可以多漫,如有秋作物时,每次洪水漫地不要超过苗心,对玉米、高粱不超过株高的1/5。

4.防护草工程技术

(1)草种选择

选作防护草种的基本条件是草种抗逆性强,保土性好,生长迅速,经济价值高。

1)根据地面水分情况选种草类

干旱、半干旱地区选种旱生草类。其特点是根系发达,抗旱耐干,如沙蒿、冰草等。

一般地区选种中生草类,其特点是对水分要求中等,草质较好,如苜蓿、鸭茅等。

水域岸边、沟底等低湿地选种湿生草类,其特点是需水量大,不耐干旱,如田菁、芦苇等。

水面、浅滩地选种水生草类,其特点是能在静水中生长繁殖,如水浮莲、茭白等。

2)根据地面温度情况选种草类

低温地区选种喜温凉草类,如披碱草等。其特点是耐寒、怕热,高温则停止生长,甚至死亡。

高温地区选种喜温热草类,如象草等。其特点是在高温下能生长繁茂,低温下停止生长,甚至死亡。

3)根据土壤酸碱度选种草类

酸性土壤,pH在6.5以下,选种耐酸草类,如百喜草、糖蜜草等。

碱性土壤,pH在7.5以上,选种耐碱草类,如芨芨草、芦苇等。

中性土壤,pH在6.5~7.5之间,选种中性草类,如小冠花等。

4)根据其他生态环境选种草类

在林地、果园内荫蔽地面,选种耐荫草类,如三叶草等。

风沙地选种耐沙草类,如沙蒿、沙打旺等。

(2)种草方式

1)直播

直播是种草的主要方式,它分条播、穴播、撒播、飞播4种。

第一,条播。适应地面比较完整、坡度在25度以下,一般用牲畜带犁沿等高线开沟,或牲畜带耧完成。南方多雨地区,犁沟可与等高线呈1%左右的比降。根据不同的草冠情况和种草的目的,分别采取不同行距,以最大草冠能全部覆盖地面为原则,放牧草地应采取宽行距(1.0~1.5米)条播。

第二,穴播。适应于地面比较破碎、坡度较陡(有的达25度以上),以及坝坡、堤坡、田坎等部位,或播种植株高大的草类时采用。沿等高线人工开穴,行距或穴距大致相等。相邻上下两行穴位呈“品”字形排列。

第三,撒播。对退化草场进行人工改良时采用。一般应选抗逆性较强的草种,特别注重选用当地草场中的优良草种,并在雨季或土壤墒情较好时进行。

第四,飞播。地广人稀种草面积较大时采用,可参照《GB/T16453.5—2008水土保持综合治理技术规范风沙治理技术》执行。

2)混播

混播是直播中的特殊形式,在直播的几种方式中采取两种以上的草类进行混播,以加速覆盖,增强保土作用,并促进草类生长,提高品质。

一般以禾本科草类或豆科草类混播、根茎型草类与疏丛型草类混播较好,其配合比例见表(见原文)。

3)其他种植方式

第一,移栽。主要用于补植。一般可利用定苗时分株移栽;有条件的先覆膜育苗,然后移栽。

第二,插条。有的草类(如葛藤、小冠花等)可插条繁殖。

第三,埋植。有的草类(芦苇、象草、小冠花等)可埋植繁育。

(3)播种量

在选用国家或省级牧草种子标准规定的一、二、三级种子基础上进行下述播种量。

1)理论播种量

当种子的纯净度和发芽率都是100%,所需的播种量为理论播种量,以千克/公顷计。根据公式(公式见原文)计算理论播种量。

第二,种子千粒重的确定。取有代表性的种子1000粒,称其重量测定。

如果大粒种子,可改为百粒重,并修改计算公式(公式见原文)。

2)实际播种量

第一,按公式计算实际播种量(公式见原文)。

第二,种子纯净度的测定。取有代表性的种子样品,在除去杂质和其他混杂种子后分别称重,并用公式(公式见原文)计算其纯净度。

第三,种子发芽率的测定。取100粒种子,放在有滤纸或沙的培养皿中,加少许清水,保持20~25℃温度和充足的光照,进行发芽试验,在规定时间内检查发芽籽数,并用公式(公式见原文)计算其发芽率。

(二)水文生态修复工程技术

流域和湿地水文生态修复的工程技术,首先应根据流域和湿地水文退化的程度及原因,采用生态补水技术、水文联通技术和蓄水防渗技术等,恢复地下水位和水文周期。其次才是运用水环境修复工程技术净化水质,改善水体污染。

水文生态修复是一个极其复杂和漫长的过程。研究表明,需要采用以下综合修复措施:①截流汛期非致灾径流,做好季节回补工作。准确科学地界定汛期非致灾径流,充分利用雨洪资源回补超采的地下水。利用池塘、水窖、旱池、地裂等作为集水器,做好季节性回补。只有经过多年回灌,才能恢复地下水平衡。②恢复为湿地资源,增大雨洪资源持续回补量。③相对封闭漏斗区,严格限制新钻机井数量。机井增多可以减轻旱情,但对地下水系统也会产生长期的、隐含的副作用。④依托调水工程,减少地下水开采量。

(三)水环境修复工程技术

流域和湿地水环境修复,就是利用水生态系统原理,采取各种工程技术手段,改善水体质量,修复生态系统结构和功能的过程。水环境修复,其对象不仅包括水体本身,还包括与水体相关的流域生物地理环境。由于不同的水域形式,其物理、化学和生物环境都有较大差异,需要采取不同的水环境修复工程技术。

1)河流修复工程技术。研究表明,可以从河流水生态修复技术的不同应用环节进行分类,更有针对性和实操性:①污染基底修复工程技术。主要有原位处理工程技术和异地处理工程技术两大类。②岸坡生境修复工程技术。最常用的是河道生态护坡工程修复,主要为采用自然属性较强的材料作为主体结构,结合适宜生态护岸结构采用的块石、生态混凝土、植草砌块等,构筑可以抵抗水流淘刷侵蚀的结构,同时适合植物的生长和自然演替。③河道缓冲带修复工程技术。其关键是确定缓冲带的宽度和植被群落的结构。④河流水质净化技术。其中原位水质净化技术主要有生物膜技术、生态浮床技术、沉水植物修复技术、投加微生物菌剂修复技术等;异位水质净化技术主要有人工湿地系统技术、生态砾石床技术等。但就工程技术角度而言,总体上主要有生态拦截工程技术、湿地植物净化技术、水生动物净化技术、人工浮岛技术和人工湿地净化技术等。

2)湖泊修复工程技术。湖泊修复工程技术可以区分为外源性污染物质控制和内源性污染物质控制两大类型。①外源性污染物质控制工程技术。主要有退耕还林还草还湖技术、清洁生产技术、废水集中处理技术等。②内源性污染物质控制工程技术。主要有底泥疏浚技术、土地处理技术、稀释和冲刷技术、水力调度技术等。在湖泊修复工程技术中,清洁生产技术和底泥疏浚技术是两项比较有效和常用的技术。CPT技术的核心是对原有生产过程的改变,主要是通过原材料和能源的调整替代、工艺技术的改进、设备装备的改进、过程控制的改进、废弃物的回收利用、产品的调整变更等技术措施,使得污染产生量和毒性降低甚至消除。通过采用清洁生产技术,可以使得湖泊中的外源性污染物浓度大大减少,从而达到生态修复的目的。底泥疏浚技术的核心是彻底去除底泥中的有害物质,其技术组成包括3大部分:①疏浚底泥特性分析,确定底泥中污染物的组成和分布,根据底泥特性选择针对性强的疏浚工程技术和疏浚工艺。②底泥疏浚最佳技术及工艺选择,主要包括确定疏浚底泥体积,选择挖掘机,计算压头和功率,设计底泥堆放场地,对疏浚工艺进行优化分析,选择合理的疏浚集成工艺等。③疏浚底泥再利用,根据疏浚底泥的特性、疏浚技术和疏浚工艺,研制底泥再利用方案。底泥疏浚时应注意防止二次污染。

3)湿地修复工程技术。它是指对退化或消失的湿地进行修复或重建的物理、化学和生物技术或生态工程。其目的是通过改变湿地生物所依赖的生态环境,提高生境的异质性和稳定性,实现湿地基底稳定、水质改善、环境健康和功效如前。湿地修复的物理技术主要包括土壤渗滤法、调水冲洗法;化学技术主要包括混凝法、中和法、氧化还原法、吸附法、离子交换法、电渗析法;生物技术主要包括湿地植物净化、生物膜吸附等。由于化学方法容易对湿地生态系统造成新的污染,所以相关技术应用不广泛。土壤渗滤法和生物膜吸附法是2项比较新的技术,应用性也较强。①土壤渗滤处理系统。是一种人工强化的污水生态工程处理技术,它充分利用在地表下面的土壤中栖息的土壤动物、土壤微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化,属于小型的就地污水土地处理技术。②生物膜吸附法。是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法,是污水水体自净过程的人工化和强化,主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。处理技术有生物滤池(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等。该方法对于湿地环境中的重金属和有机污染物都具有较好的吸附作用。其基本原理是根据湿地的理化性质设计生化池,采用连续水的动态自然挂膜培养方式,微生物在填料上缓慢生长和繁殖,生物膜会逐渐变厚。生物膜上含有丰富的藻类和原生动物,先吸附原水中的有机物、氨氮、重金属等污染物,再进一步为膜上的微生物分解、吸收和代谢而得到去除。

4)地下水修复工程技术。地下水修复技术主要是指采用抽提、气提、生物修复、渗透反应墙等,使受污染的地下水恢复到原有水质的技术,包括抽提技术、气提技术、空气吹脱技术等。抽提处理技术是目前相对成熟、有效和低成本的技术,它是采用水泵将地下水抽出来,在地面通过沉淀、膜分离、交换树脂、活性炭吸附、空气吹脱、化学氧化和生物降解等得到合理的净化处理,并将处理后的水重新注入地下或排入地表水体。这种处理方式对抽取出来的水中污染物能够进行高效去除,但不能保证全部地下水尤其是岩层中的污染物得到有效去除。

(四)生境恢复工程技术

生境是指物种或物种群体赖以生存的生态环境。对药用植物生存而言,其最大的威胁就是生境的破坏,如森林的砍伐、草原和湿地的开垦以及由此带来水土流失、干旱化、养分的减少等。生境恢复工程技术是一种对受损的生境进行恢复与重建,使恶化状态得到改善的工程技术,其主要结果是生物群落多样性和服务功能的显著提升。流域和湿地生境恢复的工程技术,一般分为下列几个步骤:①明确生境恢复的边界。②调查生境退化的特征,包括退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度的调查、诊断和辨识。③生境退化的评价,确定生境恢复目标。④生境恢复工程技术选择,有针对性地建立起不同功能区的生境恢复方案及其工程技术方法,包括生境恢复与经济协调发展的方案。⑤生境恢复工程措施实施和动态监管,包括对生境恢复模式的总结、示范和推广,以及后续的动态监测与评价等。

生境恢复工程技术的核心是解决水环境恢复、土壤环境恢复和植被恢复三大方面的技术问题。植被恢复的过程必须以植物生态学为指导,综合考虑待恢复生境的物理条件、营养条件和污染状况等进行适当的物种选择,可详见下文生物恢复工程技术的阐述。

(五)生物恢复工程技术

生物恢复工程技术,核心是植被恢复。后者是指运用生态学原理,通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌、草材料,修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统,恢复生物多样性及其生态系统功能的过程。在总体思路上,植被恢复首先要尊重植被群落的演替规律,遵守植物地带性原则、生物多样性原则、群落稳定性原则和长短效益结合原则,从结构入手进行人工植物群落设计,实现群落的物种组成、群落片层、垂直结构和时空结构上的合理配置,达到群落结构合理、功能优化的目的。其次是要建构“复合型”植被重建工程,改变单一品种,营造“复合型”植被。在操作层面上,流域和湿地生物恢复一般按以下程序进行:①选择先锋物种。它是群落演替中最先出现的植物,具有生长快、种子产量大、较高的扩散能力等特点,但不适应相互遮阴和根际竞争,所以很容易被后来的种群排挤掉。通常选择根系发达、生长迅速的草本物种,以达到固定新生土壤和改善土壤结构的目的。②恢复植被群落。根据流域和湿地的土壤类型、群落优势种的生物学特性及其对环境的适应性和生态位关系,筛选优良的乡土草灌木和林木,建立适合地方自然条件和经济发展特点的植被群落。在植被恢复过程中,适当的人为干扰是必要的,但必须防止生物侵入的风险和隐患。在实践中从营养钵育苗开始培育,可能会有些难度,但植被重建选择的品种应该是适应当地生长的品种。


三、董战峰:实施生态系统保护和修复工程要坚持“山水林田湖草”系统思维

2020年政府工作报告明确,要提高生态环境治理成效。实施重要生态系统保护和修复重大工程,促进生态文明建设。推进山水林田湖草生态保护修复,实施一批重大工程,是维护国家生态安全格局、促进生态文明建设、实现美丽中国建设目标的重大战略需求。

正文内容如下:

一、从功能定位上首要确定区域主导生态功能

明确地区在生态安全格局中的功能定位。首先,在确定区域定位时,参考《全国主体功能区规划》《全国生态功能区划》等国家级重要规划,明确该地区在国家生态安全战略格局、城市化战略格局等战略中的定位,形成以生态功能为主导、其他功能为附属的多维度定位体系。在具有多种生态服务功能的区域,以区域主导生态调节功能为主,在具有多种生态调节功能的地域,以主导调节功能为主。形成以国家级生态服务功能为主导,省级生态服务功能为辅助,社会经济功能为参考的多层次、多维度的定位体系,在宏观上满足维护国家生态安全格局,在微观上满足区域生态环境保护和社会经济协调发展需要。最后,围绕区域核心生态服务功能,以生态系统的整体性和系统性为原则,统筹考虑自然生态各要素、山上山下、地上地下、陆地海洋以及流域上下游,以行政区划为参考,科学划定实施范围。

二、从推进思路上要综合研判区域关键生态问题

全面分析地方生态系统各自然要素及其之间的空间结构关系、物质交换关系、能量流动关系,评估生态系统的质量、服务功能的现状与变化趋势,全面摸清生态系统存在的主要问题、面临的突出矛盾,分析存在的差距。明确区域主要污染因子和污染物排放情况,确定区域污染的主要来源,在核算环境容量的基础上,确定区域的污染物减排目标。对当地生态环境保护能力建设、制度建设做出评估,分析出当地现有体制机制与实施生态系统管理之间的差距。明确当地生态系统的主要生态服务功能,统筹考虑当地生态系统具有产品供给、环境调节和文化美学等多重服务价值,结合当地社会经济发展的需要,统筹考虑脱贫攻坚战、乡村振兴等重点工作,将当地突出的生态环境问题按急迫性、重要性进行排列,整体推进、分部实施,形成多层次、多维度的问题结构。

三、从技术路径上要优化生态空间格局

分区实施生态系统保护和修复。综合生态系统评估结果及区域主导服务功能,聚焦水环境污染、水土流失、石漠化、物种栖息地破坏等可能存在的生态环境突出问题,按照山水林田湖草生态系统管理理论,对该区域生态系统功能重要性、敏感性与脆弱性等指标进行定量分析,根据评估结果确定生态保护修复的总体布局。统筹考虑区域地形地貌、河流水文、土地植被等自然环境因素,以及人口密度、能源结构等社会经济因素,衔接已有的行政区划,划定目标明确、边界清晰的生态保护修复片区,对不同片区实行差别化管理。将生态系统服务功能较为重要、生态环境感敏脆弱的地区列为重点治理区域,实施重点管控。识别各个分区的主要问题,明确保护和修复的主要方向,对区域内生态系统受损严重、恢复治理效果明显的区域进一步聚焦。

四、从实施落实上要夯实投入和机制保障

聚焦分区保护和修复目标设置重大生态工程项目。实施基于自然的修复思路,选取合适的生态修复技术路径。推进相关工程项目的整合与统筹安排推进,以分区主导生态功能定位为指导,剔除不符合分区生态环境保护修复目标的项目,改变治山、治水、种树、护田、种草等工作“各自为战”的生态修复与保护格局。从时间和空间两个维度上考虑工程项目之间的协调配合,明确工程的建设目标、年度计划、资金投入等,保证生态保护修复工程的精准落地,做到工程效果可量化,可考核。综合考虑技术的成熟度和可操作性等因素,结合方案预算选择合适的修复技术。

落实工程实施的资金投入保障。工程项目资金投入区分好政府与市场边界。中央专项资金重点支持国家级重点区域,以公益性工程为主,支持具有全国性、跨区域或较大尺度影响的保护、修复和治理工作,聚焦于生态系统受损、开展治理修复最迫切的重点区域和工程。地方主要以统筹生态环保领域资金为主,统筹环境污染治理、农村环境保护、矿山地质环境治理、土地复垦、水污染防治、生态修复等各类资金,切实推进山水林田湖生态保护修复。各级政府应将山水林田湖草生态保护与修复工程列入财政预算,加大资金保障力度。建立和完善投融资体制。制定有利于筹集生态建设资金的各项政策,鼓励各类投资主体以不同形式积极参与水环境治理等工程,多渠道筹措资金,积极引进社会资本,加大重点项目的资金投入力度。充分发挥市场机制,通过引导社会资本注入、社会募集等多种方式筹措资金,逐步形成多元化资金投入格局,确保重点工程资金需求和顺利实施。

完善重大工程实施的绩效考评机制。为保证工程项目达到预期效果,建立山水林田湖草系统管理模式和考核机制十分必要。应强化政府部门对山水林田湖草生命共同体的认识,建立山水林田湖草生态保护修复相关管理部门的协调机制和统一监管机制,打破部门分割现状,加强部门联动,形成管理合力,协同推进生态保护修复工程。同时,明确各管理部门在生态保护修复工程实施与管理中的职责权限,形成协调统一的工作机制。建立区域联席会议机制,研究解决管理工作中的新情况、新问题。建立统一的监管机制包括统一的监管平台、统一的评价指标体系和考核体系,对各部门责任主体实行统一评价与考核。

加强工程项目的实施能力建设。要加强组织领导,各项任务部署落实到各有关部门,明确责任主体和实施进度。强化地方党委政府“党政同责、一岗双责”的生态环境保护责任,对推动生态保护修复工程不力、工程资金使用不合规等问题,实行追责。建立工程实施责任考核制度,引入第三方评估、专家打分和公众调查等方法,建立可监测、可统计的绩效评估指标体系,定期对工程推进及成效进行考核,明确评定结果档次,并向社会公开发布。根据考核评价结果,对保护成效突出的个人、单位予以表彰奖励。建立健全全社会共同参与监督的渠道和机制,通过多方位、多层次的监督,建立统一有力的监管体系。积极组织开展生态保护的宣传教育和科学知识普及工作,加强政策解读,加大宣传力度,创新宣传方式,调动和发挥社会各界参与生态保护与管理监督的积极性。

XML 地图 | Sitemap 地图