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城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法

生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2010,29(4):805-811 城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法*陈利顶1** 齐 鑫1,2 李 芬1,2 杨丽蓉1,2(1中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;2中国科学院研究生院,北京100039)摘 要 城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视㊂本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型㊁特征,影响河道生态系统健康的关键过程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向㊂认为城市河道系统受到的干扰主要体现在结构固结化㊁形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归纳为3方面:物质交换通道的阻隔㊁生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡㊂指出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则㊂在此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向㊂关键词 城市化过程;河道生态系统;人为干扰;生态系统健康;环境影响中图分类号 TV85;X171.4 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)4-0805-07Disturbances of urbanization to river course system and related ecological restoration prin⁃ciples and approaches.CHEN Li⁃ding1,QI Xin1,2,LI Fen1,2,YANG Li⁃rong1,2(1State KeyLaboratory of Urban and Regional Ecology,Research Center for Eco⁃Environmental Sciences,Chi⁃nese Academy of Sciences,Beijing100085,China;2Graduate University of Chinese Academy ofSciences,Beijing100039,China).Chinese Journal of Ecology,2010,29(4):805-811.Abstract:The rapid development of urbanization brings large volume of waste water to the envi⁃ronment,and its disturbances to natural ecosystem may break the structure and the balance oforiginal ecosystems.Much attention has been paid on the resulted environmental effects,but howto restore a healthy river course system is still lacking scientific methodology.In this paper,thedisturbance types and characteristics of urbanization on river course system,the key processesaffecting river course system health,and related ecological restoration principles and approacheswere elaborated.In general,there are three characteristics of the disturbances on river coursesystem,i.e.,structural fixation,shape regulation,and function simplification.The key proces⁃ses affecting river course system health are the stoppage of substance exchange path,the destruc⁃tion of wildlife habitat,and the imbalance of river eco⁃hydrological processes.Following six prin⁃ciples have to be followed when restoring river course system,i.e.,1)nature⁃based principle,2)key function⁃steered principle,3)spatial and temporal scaling principle,4)consideration ofecological circulation and balance,5)public participation of stakeholders,and6)optimizationof comprehensive benefits.The development directions,approaches,and spatiotemporal scaleissues related to the ecological restoration of river course system were analyzed.Key words:urbanization;river⁃course ecosystem;human disturbance;ecosystem health;envi⁃ronmental effect.*国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07526⁃002⁃02)和国家杰出青年基金资助项目(40925003)㊂**通讯作者E⁃mail:liding@收稿日期:2009⁃12⁃07 接受日期:2010⁃01⁃30 随着经济的高速发展㊁人口的迅猛增长㊁城市化过程对区域生态系统的影响日益严重;在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰无疑打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视,尤其是快速城市化地区人类活动对河流和湿地生态系统的影响(陈兴茹,2006;董哲仁,2008;Lee et al.,2009)㊂湿地与河道系统在美化城市环境㊁净化工业和生活污水方面具有不可替代的作用(Prato,2003;欧阳志云等,2004;王沛芳等,2005;Ojeda et al.,2008)㊂但城市化过程的河道整治往往违背了自然规律,将河道 渠道化”和 园林化”㊂经过整治改造的河道,不仅会造成河流生态服务功能下降,还会使生机勃勃的河流慢慢退出人们的视线(董哲仁,2008;Ippolito et al.,2009;Randhir&Hawes,2009;Meek et al., 2010)㊂本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型㊁特征及其对河流生态系统健康的影响,探讨了快速城市化背景下保护河流生态系统,加强区域生态系统管理的途径和措施㊂1 河道类型与河道生态系统的功能特征1.1 河道的基本类型与特征从河流地貌学上,河道主要包括4种基本类型:曲流㊁辫状河道㊁分汊型河道和顺直型河道㊂曲流(弯曲型河道)是指水流过程中,有规则地弯向一侧,紧接着又弯向另一侧的河道㊂曲流是自然河流形成过程中比较常见的河道之一,经常发生在平缓的山区和平原,多见于河流形成的成年期㊂与曲流形成强烈对照的是辫状河道,一般分支较多㊁宽深比大㊁弯曲度小㊁水流散乱无章㊁河道变化迅速㊂这种河流常见于河床比较大的地区,一般发生在河流形成的幼年期㊂分汊型河道与辫状河道不同之处,在于它的汊河数目较少,流路相对较为稳定,被长期出露的沙岛或江心洲所隔开,这种河道一般是辫状河道演变而成㊂顺直型河道较少见,出现了也很难维持,这是因为水流中的涡流趋向于使河道向弯曲发展,少数顺直河道多为决堤洪水形成㊂上述4种类型,不仅形态结构上表现出明显的不同,其生态功能也存在一定的差异㊂曲流和辫状河道,由于水流过程中水体与周边的堤岸㊁河床有较多的碰撞和接触,水流跌宕起伏㊁上下翻滚,存在较多的物质和能量交换,因此水质净化能力更新较快;但对于分汊型河道和顺直型河道,水流过程中与周边堤岸的接触面较窄,物质和能量交换受到一定限制,与曲流和辫状河道相比,水质净化能力更新较慢㊂1.2 河道生态系统的内涵河流生态系统是一个复杂㊁开放㊁动态的非线性系统㊂一般认为,河流生态系统具有3项主要功能: 1)生物栖息地;2)物质流㊁能量流㊁信息流的输移通道;3)具有屏障和过滤功能㊂这3项功能与河流的地貌特征和景观格局密切相关(王沛芳等,2005;王应刚等,2007;董哲仁,2008)㊂河道作为河流的主体,是汇集和接纳地表和地下径流的场所及连通内陆和大海的通道,是河流生态系统横向结构的重要组成部分(栾建国和陈文祥,2004)㊂河道生态系统由河道水体和河岸带两部分组成,河道水体生态系统主要是由河床内的水生生物及其生境组成;河岸带主要由岸边的植物㊁迁徙的鸟群及其环境组成,是陆地生态系统和河流生态系统进行物质㊁能量交换的过渡地带(栾建国和陈文祥,2004;Meek et al.,2010)㊂一条健康的自然河道,沿水流方向应具有通畅的连续性,沿侧向具有良好的连通性,垂向具有良好的透水性,是物质流㊁能量流以及生物物种迁徙流动的保障(Silvano et al.,2005;Ojeda et al.,2008;Lee et al.,2009)㊂1.3 河道生态系统的结构特征河道生态系统的结构可定义为河道系统内各组成要素在时空上的配置和联系,可概括为由河道水体及河岸边高地组成的河道横向结构㊁由河道上游至下游组成的纵向结构,由河道内地表水至地下水进行物质交换和能量流动的垂直结构及时间尺度上的变化,河道生态系统的结构和功能呈现不同变化的时间结构组成的四维结构(张建春,2001)㊂河流的平面形态往往是蜿蜒型的,形成深潭-浅滩序列,造成多样的水力学条件,加之洪水脉冲过程和连续的水流条件,使得包括鱼类在内的水生生物的产卵㊁育肥㊁避难和洄游等生命活动都各得其所(Randhir &Hawes,2009;Meek et al.,2010)㊂1.4 河道生态系统的服务功能河道生态系统服务功能指人类直接或间接地从河道生态系统中获取的各种服务或利益(栾建国和陈文祥,2004),主要体现在水源供应㊁输水泄洪㊁交通运输㊁水产养殖㊁水生生物栖息㊁纳污降解㊁调节气候㊁补给地下水㊁观赏娱乐等多个方面㊂根据河道生态系统的组成特点㊁结构特征㊁生态过程和效用,可608 生态学杂志 第29卷 第4期 将河道生态系统服务功能归纳为调节支持功能㊁环境净化功能㊁产品生产功能及娱乐文化功能(蔡庆华等,2003;欧阳志云等,2004;Silvano et al.,2005;王欢等,2006;Ojeda et al.,2008)㊂调节支持功能一方面表现为河道及其沿岸的植被自动调节水文循环㊁输水泄洪㊁调节气候㊁补给地下水的功能;另一方面表现为河道系统为各种动植物提供其生存所必须的淡水和栖息环境㊂环境净化功能主要是指河道内及两岸的植被及水生生物通过自然稀释㊁扩散㊁氧化等一系列的物理和生物化学反应来截留和净化由径流带入河道的污染物,从而使各种物质良好地循环利用,达到净化水体的作用(张建春,2001)㊂2 城市化过程对河道系统的干扰类型与特征随着人类活动加强,城市河道的形态结构发生了巨大的变化,主要表现为:1)河道纵向的蜿蜒性降低,河道渠道化和裁弯取直工程改变了天然河流的基本形态,出现了直线或折线形的河流;2)河道断面形状多样性降低,呈现几何规则化㊁单一化的断面形态;3)河床材料由透水性能的材料变为硬质化的不透水性材料;4)水利工程的建设(如:筑坝㊁水库㊁堤岸)造成了河流形态表现出不连续性㊂河道形态结构的变化,河道系统形态多样性的降低,使得河道系统生境异质性降低,生物多样性降低,引起水体自净化能力的下降,导致河道生态系统服务功能降低(董哲仁,2003;朱丽向,2009)㊂概括起来可归纳为三方面㊂2.1 结构固结化随着城市地区人类活动的不断加强,河道整治已经成为目前必不可少的手段㊂为了城市地区免受洪涝灾害的影响,往往把一个自然的河道进行人为的固化㊂一般表现为2种形式;1)堤岸加固㊂堤岸加固往往是为了美化和堤岸安全,防止堤岸崩塌和岸边松散物质进入河道;2)河道底部防滲处理与固化㊂城市往往是人类集中活动的地区,水资源短缺十分普遍,为了防止不必要的水分流失,河道底部防渗处理已经是目前默认的方式㊂因此对河道底部的固化处理也成为改变河道生态系统结构特征的主要方式㊂2.2 形态规整化城市的发展是一个从不规整的自然景观逐渐演变为规则的人为景观的过程㊂在这个过程中,河道系统也经过了一个从自然到河道规整化的演变过程㊂在形态上河道的规整化主要表现在以下3个方面:1)岸边植被带园林化㊂为了美观和城市规划,在河流的堤岸边,经常会把一些自然的岸边植被进行人为改造,在岸边园林化的过程中伴随着一些堤岸的固化作用;2)河道截弯取直㊂自然河流经过多年的水流作用,往往是一个弯曲有度㊁深潭浅湾交错出现的自然曲流或者辫状河道,但在城市化过程中,往往为了城市用地的发展,河道截弯取直,其目的是方便土地利用;3)河道形态梯形化㊂在城市河道修整过程中,河道往往从一个自然的不规则河道变成一种人为的上宽下窄梯形河道,这种变化在很大程度上改变了河道水流的方向和生态水文过程㊂2.3 功能简单化城市化的发展在很大程度上会导致城市河道的功能简单化㊂作为一个自然河道,除了具有水源供应㊁交通运输和水产养殖功能外,还具有输水㊁泄洪㊁水生生物栖息㊁纳污降解㊁调节气候㊁补给地下水㊁观赏娱乐等多方面的功能㊂但随着城市化发展,河道的功能主要局限在3个方面:1)观赏娱乐功能㊂城市的发展往往把河道系统作为城市的一个风景线,提高城市生态服务价值的主要功能;2)纳污排泄通道㊂随着城市人口大量集中,生活和工业污水的排泄成为城市河道的主要功能之一;3)气候调节功能㊂城市河道生态系统的气候调节功能,随着流量和水面的急剧减少,日趋微弱㊂除上述功能外,城市河道的水产养殖㊁水源供应㊁交通运输㊁水生物栖息㊁补给地下水等功能已经受到巨大破坏㊂3 城市河道人为干扰对生态系统健康的影响健康的城市河流意味着不仅要保持生态学意义上的结构合理㊁功能高效与完整㊁生态过程延续,还要强调河流生态系统的水源供应㊁防洪降污㊁水土流失控制㊁生物栖息㊁观赏娱乐等人类服务功能的有效发挥(申艳萍,2008)㊂随着经济发展和人口增加,大规模的筑坝拦截水流,已经导致河道水量的大幅度减少甚至断流,不仅降低了河道水体的自然净化能力,同时也降低了河道生态系统的恢复力及抵抗力,严重影响了河道生态系统的结构和功能(Haslam,1990)㊂3.1 城市河道生态系统健康维持的机制河道生态系统健康的维持与河道水体的自然净化能力密切相关(Viglizzo&Frank,2006;Ojeda et708陈利顶等:城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法al.,2008)㊂只有维持了一个干净健康的水体,河道系统才会具有各方面的生态服务功能㊂因此,水体的自然净化能力对于维持生态系统的健康至关重要㊂河道自净能力是在水体受到污染后,由于物理㊁化学㊁生物等作用,使污染物的浓度和毒性逐渐降低,经过一段时间恢复到受污染以前状态的自然过程(谭夔等,2007)㊂水体自净过程复杂,受到多种因素影响,根据净化机理,可分为物理自净过程㊁化学自净过程和生物化学自净过程(付国伟,1987)㊂物理自净过程是指通过污染物在水体中进行混合㊁稀释㊁扩散㊁挥发㊁沉淀等作用,使水体得到一定程度的净化㊂化学自净过程是指水体中的污染物质通过氧化㊁还原㊁中和㊁吸附㊁凝聚等化学反应,使其污染物浓度降低的过程㊂生物化学自净过程是指进入水体的污染物,经过水生生物吸收㊁消化作用,使其浓度降低或转变为无害物质的过程㊂在水体自然净化中,物理自净过程㊁化学自净过程和生物化学自净过程相互交织㊁相互影响,但任何一个水生态系统的自净能力都是有限的,当排入的污染物超过了其环境容量,生态系统就会被破坏或者崩溃㊂3.2 影响城市河道生态系统健康的关键过程河道生态系统所有生态服务功能的发挥,主要取决于3方面的过程:河道系统与周边地区之间的物质循环与交换过程㊁水体中生物消化降解过程㊁生态水文调节过程㊂但随着城市化的快速发展,河道生态系统的改变对区域生态系统健康产生了严重的影响㊂3.2.1 物质交换通道的阻隔 城市河道的固结化㊁规整化过程在表面上美化了河流景观,但在功能上破坏了河道系统与周边陆地系统之间的物质循环通道㊂维持河道生态系统的健康,就是要保持河道系统水体与陆地生态系统之间的物质循环,不断从陆地生态系统吸收物质营养,同时也向河岸两边㊁河床底部输送污染物质,从而将河道生态系统与周边地区形成一个开放的循环系统㊂只有这个循环过程不断发生,才能保证河道与周边地区之间的正常通道,河道生态系统才能保持健康㊂但是,目前的河道系统往往经过人为加固,阻隔了河道系统与周边地区之间的物质交换,对河道生态系统的健康产生了严重影响㊂3.2.2 生物栖息环境的破坏 生物栖息环境的改变直接受制于河道水体的水质净化能力的削弱㊂河道的人为干扰,不仅使得水量大量减少㊁物质循环过程削弱,同时也使生物栖息的环境发生改变㊂而生物栖息环境的变化反过来也会影响到水体中生物的消化降解能力,从而影响到整个河道生态系统的健康㊂3.2.3 河道生态水文过程的失衡 随着河道形态结构的改变,河道生态系统遭到严重破坏,由此导致水量和生态水文过程的改变(丰华丽等,2007;Ojeda et al.,2008;Lee et al.,2009)㊂其结果有2种;一是水体自身的消亡;二是生态链和生态水文过程的破坏㊂大量研究表明,大流量对河流生态系统的整体健康意义重大㊂随着水文连接度下降,水流连通性减弱,水生物种的迁移㊁繁殖㊁养分循环受到影响,河流生物降解能力将会下降;当径流量低于最小生态流量时,水文连接度基本丧失,河床淤积㊁河道形态改变,河道系统物理结构将随之改变;最为严重的是河流断流㊁湖泊干涸㊁湿地大面积消亡,生物基本灭绝,河流生态系统服务功能完全消失(丰华丽等, 2007)㊂4 城市河道系统生态修复的原则与方法4.1 城市河道系统生态修复的基本原则城市河道系统生态修复应包括自然㊁社会经济㊁景观文化3方面㊂遵循自然规律是生态修复的前提,社会经济条件在一定程度上将制约着生态修复的能力与水平;同时,修复后的河道系统应具有景观㊁文化㊁游憩功能(倪晋仁和刘元元,2006;韩守江和何清,2007;胡静波,2009;王军等,2009)㊂因此,可认为城市河道系统生态修复应遵循以下原则: 1)道法自然原则㊂在充分利用河道生态系统的自我调节能力的基础上,适时地施以恰当的人为措施,使河道系统沿着自然㊁健康的方向发展,构建人与河流和谐融洽的环境㊂2)功能引导原则㊂河道系统修复首先应满足城市河道的各项功能;而各项功能在不同阶段和不同河段的重要性有所不同,因此应优先考虑主导功能,继而考虑各项功能之间的协调关系㊂3)时空尺度分异原则㊂河道系统的生态修复需要一个较长的时间,不同时段上河道系统会因外部条件改变或各项功能主导作用的交替变化而具有不同的特征,应根据实际情况合理规划生态修复进程,明确当前所处的修复阶段㊂对于每一具体修复阶段,应明确修复目标,采取适当的修复措施(倪晋仁和刘元元,2006)㊂808 生态学杂志 第29卷 第4期 4)生态循环与平衡原则㊂根据生物多样性原理,增加河道系统的生物多样性,使河道系统的物质循环和能量流动处于良性状态㊂同时依据景观生态学原理,增加景观异质性,在保留原河道自然属性的基础上,塑造亲水的河流景观,突显城市文化与特色㊂5)利益相关者参与原则㊂河道系统的生态修复应考虑到公众的接受㊁认知与支持能力,因此鼓励利益相关者积极参与,最大限度地满足不同利益相关者的需求,使各方面利益之间相互协调,生态修复才能得以顺利实施㊂6)综合效益最优原则㊂河道生态系统的复杂性使得其生态修复具有风险大㊁周期长㊁投资高的特点㊂因此,需要从流域出发进行整体分析,将近期利益与长远利益相结合,在考虑当前流域经济承受能力的同时,对生态修复的成本效益进行分析,提出最佳的修复方案,实现生态环境㊁社会㊁经济效益最大化㊂4.2 城市河道系统生态修复的时空尺度自然界或人类活动对城市河道系统的干扰都存在一定的时空尺度㊂从具体的某一点到整个流域,从很短的时间间隔到较长的时间跨度,人类活动对河道系统均有不同程度的影响,河道的时空动态机制被严重改变(Boon,1992;赵彦伟和杨志峰, 2005)㊂因此,城市河道系统生态修复的研究需考虑适宜的时空尺度㊂4.2.1 城市河道系统生态修复的时间尺度 城市河道系统的生态修复需要一个较长的时间过程,按具体修复内容的不同可划分为短期㊁中期和长期㊂短期主要针对河床生态覆盖㊁生态护岸与护坡㊁水景观构建㊁河床与河道断面㊁裁弯取直段恢复等进行修复,目的在于稳定或优化某一时间点及空间位置上的生境,创造适宜的生物栖息环境,需要几个月到几年㊂中期主要针对水面面积㊁水质㊁河岸带㊁底质状况㊁栖息地㊁部分水生生物种群分布㊁结构与组成㊁连通的河流廊道进行修复,需要几年到几十年㊂长期主要针对流域土地利用㊁流域景观过程与格局㊁河床地貌㊁水力干扰机制㊁生物多样性㊁完整的水生食物链㊁水生生物群落结构与动力学㊁生态作用关系等进行修复,即修复河道的自然因子及动力学过程,需要几十年到几百年㊂4.2.2 城市河道系统生态修复的空间尺度 空间格局影响并制约着城市河道系统的修复进程㊂城市河流周边高密度的人群与高强度的社会经济活动对河道健康产生了重要影响,而以行政区为范围颁布的法规制度㊁经济政策与产业布局规划对河道系统的发展起主导作用㊂因此,从河段㊁河道㊁流域㊁区域4个尺度进行研究,将单纯的河道修复与社会经济相结合,以保证河流提供可持续的生态服务功能(邓红兵等,2001;游屹等,2009;Lee et al.,2009; Meek et al.,2010)㊂区域尺度上需关注社会经济发展问题及流域间的水资源调配㊂通过生态环境友好政策与法规颁布㊁生态产业建设规划㊁城市生态建设规划㊁循环经济模式构建㊁区域产业结构调整㊁区域水资源配置等控制与优化河流系统的各类干扰源,或在生态系统可承载力范围内,对社会经济干扰方向与强度进行空间上的优化配置㊂流域尺度上重在流域景观格局与过程,主要包括流域内景观类型或生态系统之间的联系㊁流域生态过程㊁流域累积影响㊁土地利用类型与结构㊁植被覆盖㊁水土保持㊁洪水调节㊁营养物质迁移㊁非点源及各类污染控制㊁水质控制单元分区等方面㊂河道尺度重在河道本体特征及其连通性㊂在河道尺度上修复的主要任务是拆除库坝㊁流量的调配㊁水力干扰机制(水深㊁流量㊁流速㊁洪水漫堤频率与强度)恢复㊁河岸湿地与河漫滩建设㊁河岸带植被建设等,以保证水流的连续性和整体性,促进动植物㊁营养物质㊁沉积物运输通道的畅通,维持河流的一系列生态服务功能㊂河段尺度强调具体工程的设计与实施㊂包括:排污口设置与排放方式㊁亲水景观设计㊁护坡与护岸建设㊁栖息地建设㊁底泥疏浚与控制㊁水生植被建设㊁曝气修复㊁裁弯取直段复原等㊂河段尺度上的修复必须同大尺度的过程相结合才能达到预期的修复效果㊂4.3 城市河道系统生态修复的方法高强度的人类活动严重损害了城市河道系统的健康,为此,国内外已采取了多种技术来修复河道生态系统,主要包括水文特征㊁水环境质量㊁结构形态和种群结构的修复4个方面(张捷鑫等,2005;嵇晓燕和崔广柏,2008;中国21世纪议程管理中心, 2008)㊂这4方面的修复目的㊁具体实施方法㊁优缺点及案例见表1㊂ 河道生态系统修复技术的合理使用,能使河道的结构与各项功能恢复到一定程度,从而达到恢复908陈利顶等:城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法表1 河道系统生态修复的方法Tab.1 Approaches for ecological rehabilitation of river⁃course systems修复内容修复目的具体的修复方法优缺点案 例水文特征恢复河道生态水文平衡,改善下游生态环境条件调节水利工程的运行和调度方式一定程度上修复了河道的水文特征,减轻了水利工程对径流的影响,但水利工程的经济效益下降南非潘哥拉水库多次进行人造洪峰实验;美国科罗拉多河格伦峡大坝进行适应性管理程序实验;中国三门峡水库进行人造洪峰实验(嵇晓燕和崔广柏,2008)水环境质量修复污染的水体或底泥物理:综合调水㊁挖底泥㊁机械除藻㊁冲淤等见效快;但治标不治本德国鲁尔河的污染治理;上海苏州河综合调水工程(张捷鑫等,2005);江苏省无锡市张家港河调长江水改善水环境(邓玉华等,2008);南昌玉带河(龙振华,2009)化学:曝气复氧㊁化学絮凝㊁化学除藻㊁重金属的化学固定等见效快;但易产生二次污染德国埃姆舍河治理中采用固定式纯氧曝气法;澳大利亚天鹅河治理中采用移动式曝气法(嵇晓燕和崔广柏,2008;中国21世纪议程管理中心,2008)生物⁃生态修复:生物膜㊁生物修复㊁土地处理㊁水生植物净化等效果好,但时间长;造价/耗能低㊁运行成本低㊁无二次污染;还可与自然相融合日本渡良濑蓄水池滞洪洼人工湿地(崔树彬等,2005);深圳市布吉河生物⁃生态修复(中国21世纪议程管理中心,2008);北京官厅水库库区建野鸭湖等湿地(刘培斌,2005;赵艳锋等,2007)结构形态恢复连续性㊁连通性及多样性,防止河床硬质化近自然生态工程法工程量大,见效时间长美国南佛罗里达州人工河道恢复为曲流河道(刘晓涛,2003);成都府南河㊁沙河多自然型护岸工程(白世强等,2006;杜红伟等,2008;龙振华,2009)种群结构恢复生物多样性选育㊁培养㊁引种㊁种群动态调控等生物技术见效时间长-河道生态系统健康的目标㊂对于特定的河道,应具体分析其受损的功能及程度,再根据河道所处的状态因地制宜地选择合理㊁有效的修复方法㊂5 城市河道系统生态修复的发展方向1)以生态系统理论为指导进行河道修复㊂城市河道是城市生态系统的重要组成部分,其修复的好坏关系到城市未来的生存与发展,因此,从城市生态系统的角度出发进行河道修复工作㊂一个健康的生态系统是物质流㊁能量流㊁信息流高速运转的统一体,是城市得以安全运行的基础保障㊂但是,本质上修复并不意味着使城市河道恢复到完全自然的状态,而应结合城市河道的功能和特点,积极采用现代先进的科学㊁技术手段,分期分批㊁因地制宜地修复(陈兴茹,2006)㊂2)建设生态河堤㊂科学技术的不断发展使得人类对洪水的抵御能力日益增强,因此,城市河道的堤防建设将从简单防洪向兼顾生态环境功能方向发展,在保障城市防洪排涝安全的基础上,遵从生态系统建设的需要,更多地考虑生物生存的需要,改造硬化河床,建设生态河堤,恢复并利用河流的自净能力㊂3)建设 以人为本”的水景观㊂河流生态修复不仅要从生态系统的角度为其生存发展创造空间,还要从人类对河流景观的休憩娱乐㊁审美等需求角度出发,生态工程建设和景观建设应同时进行,从机理上修复河流生态系统,从表象上塑造良好的视觉景观,为人类生活质量的提高创造条件㊂4)丰富水文化底蕴㊂文化作为一个地区文明的标志,它是凌驾于城市硬件设施基础之上的无形资产㊂充分挖掘城市河流的历史㊁文化底蕴,与水景观相结合建设城市水文化,突显当地的风土人情,提升城市品位㊂5)以流域为单位进行大范围河道治理与修复㊂城市河道仅是流域的一部分,应将研究范围扩大到流域尺度㊂参考文献白世强,张春梅,卢升高.2006.基于维持河流健康的城市河道生态修复研究.人民黄河,28(8):3-4,8.蔡庆华,唐 涛,邓红兵.2003.淡水生态系统服务及其评价指标体系的探讨.应用生态学报,14(1):135-138.陈兴茹.2006.城市河流生态修复浅议.中国水利水电科学研究院学报,3(4):226-231.崔树彬,刘俊勇,陈 军,等.2005.论河流生物⁃生态修复技术的内涵㊁外延及其应用.中国水利,(21):16-19.邓红兵,王青春,王庆礼.2001.河岸植被缓冲带与河岸带管理.应用生态学报,12(6):951-954.邓玉华,薛 峰,赵建华.2008.调水改善河道水环境的实践.江苏水利,(4):41,43.董哲仁.2003.保护和恢复河流形态多样性.中国水利,11 (9):53-56.董哲仁.2008.城市河流的渠道化园林化问题与自然化要018 生态学杂志 第29卷 第4期 。

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