生态修复相关理论认知及现状浅析
在介绍生态修复之前，我们首先要了解生态系统的定义，及如何评价生态系统的健康性。生态系统指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系统是生物圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中，这里我们主要介绍的是城市生态系统。城市生态系统是一个由自然、经济、社会复合而成的生态系统结构，其健康的概念应理解为：“城市生态系统结构合理，系统内生产活动和周围环境之间的物质和能量交换形成良性循环；功能高效，物质、能量、信息高效利用；人类社会和自然环境高度和谐，自然、技术、人文充分融合；废弃物被严格控制在环境承载力范围内，城市生物的健康和成长不受不良影响”。由此看来，城市生态系统健康的最大特点是，它不仅强调从生态学角度出发的生态系统结构合理、功能高效与完整，而且更加强调生态系统能维持对人类的服务功能，以及人类自身健康及社会经济健康不受损害[1]。 现在常用来评价城市生态系统健康性的指标如下： 1.活力。即其活性、代谢及初级生产力。对城市生态系统来说，活力指的是生产功能。 2.组织结构：组织结构之生态系统组成及途径的多样性。城市生态系统的结果包括经济结构、社会结构和自然结构，可分别用相应的几个指标来衡量。 3.修复力。又修复力的概念可以染世道，修复力在一定程度上可用生态系统的自我调节能力来体现，而城市生态系统自我调节能力差，需要依靠人工管理措施来完成调节过程。
城市绿地的生态修复 在城市，越来越多的污染土壤、地表水体以及地下水甚至污染的大气环境需要进行根本意义上的修复和治理。然而，随着城市环境污染问题的加剧，对这些污染环境的修复和治理，已经不是单一的化学修复、物理修复、物理-化学修复以及生物修复可以解决了的。实践初步显示，只有实施生态修复，才能从根本上解决城市复杂的环境污染问题。所谓生态修复是指在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。也就是说，生态修复是根据生态学原理，利用特异生物(如修复植物或专性降解微生物等)对污染物的代谢过程，并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化，使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术[2]。 生态修复是相对生态破坏而言的。生态破坏可理解为生态系统的结构发生变化、功能退化或丧失、关系紊乱。等将生态修复的概念定义为：修复受损害生态系统到接近于它受干扰前的自然状况的管理与操作过程，即重建该系统干扰前的结构与功能及有关的物理、化学和生物学特征。也有人认为生态修复就是修复生态系统的合理结构、高效的功能和协调的关系城市生态修复不同于一般的城市绿化和景观建设，注重资源结构和功能的修复，构建健全的生态过程，从而使生态系统具有一定的稳定性和持续性。 对某一地区的生态修复，首先必须对其场地、空间进行分析，包括水体、植被、构造，看其是否具备可修复的条件，能修复成什么样子[3]。 现如今，我国生态修复的主要问题就是在城市化扩张中面临的景观生态问题，这些问题组要体现在以下几个方面[4] 1)自然、半自然景观较为破碎，景观结构及功能脆弱 2)景观连续性差，整体布局不够合理 3）居民点及工矿用地分散 4）城市建设和农业用地的矛盾 5）人类活动对自然、半自然景观的干扰 生态修复的关键的是生态系统功能的修复和合理结构的构建，而生态系统的各种功能是靠系统的各组成成分相互作用来实现的。因此，要修复生态系统的功能，必须修复系统的非生物成分的功能，进行植被的修复及动物群落和微生物群落的构建。现在我国正在推进的城乡一体绿化的进程中，生态修复主要遵循以下几条原则[5]： 1.优先绿地规划 绿地系统是有生命的基础设施，在改善城市生态环境、控制城市无序蔓延、提升城市景观风貌等方面具有重要作用。绿地系统规划是解决生态环境问题的重要手段，是维护城市生态安全的关键。 2.遵循生态规律 绿地系统作为绿色基础设施，承担着改善生态环境的实质功能。作为有生命的自然系统的重要组成部分，绿地系统也具有其内在的生态规律。要充分发挥绿地系统的生态功能，绿化就不能只停留在观赏为主的层次，而要从改善城市整体生态环境的高度，有针对性地布局绿地和选择植物种类，充分发挥绿地的净化、降污、减噪、改善小气候和缓解热岛效应等作用。绿化建设要遵循植物群落的生态规律，宜树则树、宜乔则乔、宜草则草，合理配置绿地中的乔灌草复层结构。运用生态的原理和技术，借鉴地带植物群落的种类组成、结构特点和演替规律，使各植物种群间相互协调，在有限的土地上，充分利用光、空气、养分、水分等自然资源，使植物群落成为绿化基本单元。 3.强化自然保护 目前，我国正处于城市化的加速期。绿色基础设施理念要求城市发展要与区域自然发展相互协调。加强以自然景观保护、生物生境保护、生态系统结构和功能修复为主要内容的自然保护，才能有效地修复城市生态，实现城市与自然的健康发展。为保护自然和文化生态，我国已经建立了一批风景名胜区和自然保护区，这是生物多样性保护及国土生态安全的最后防线。然而，风景名胜区和自然保护区的规模小，不足以维护一个可持续的、健康的城市生态系统。因此，要改变过去自然生态保护只重视“点”的方法，积极推动自然保护向社区途径发展，通过公众积极参与，推动区域自然保护水平的提高，巩固城乡绿化成果。自然保护应采取主动的方式，城市建设要有意识地预留部分原生态地域，保持原生态风貌。 在城乡一体绿化的生态修复过程中，生态公园的修建是一种很重要的措施。城市生态公园是利用市区的荒地或废弃地以及城郊地区，运用生态学原理和技术，借鉴自然植被的结构和过程进行公园绿地设计、建设和管理，通过以土和水为主的自然环境差异性，构建多样并具地域特色的生境类型，并利用管理演替技术，促使公园形成以潜在植被为基础，与野生动物友好的生物多样性，形成完善的食物链和营养级，逐渐达到自然、高效、稳定和经济的绿地结构[6]。生态公园的规划具体有以下几种方法[7]： 1） 融合渗透，修复景观格局 2） 生态为本，优化功能格局 3） 延续文脉，修复文化生态景观 4) 巧于因借，协调植物生态群落 5) 适宜性的基础设施建设 6) 进行合理的社会调控措施 城市生态公园的规划与设计是一项长期性与探索性的工作，特别是在当前仍沿用传统方法进行公园规划的背景下，以生态修复为基础进行生态公园的规划与设计无疑是一种最有利于公园建设的途径与方法。它能在相对节约的情况下将公园建设的更好，使生态公园发挥出最大的社会效益、生态效益与经济效益。
城市河流的生态修复 景观生态学认为,景观是一块异质性土地区域,由形式相似、重复出现的一种相互作用的生系统格局组成,具有经济、生态和美学等价值。而城市河流作为城市各生态景观进行物流、能流、信息流交换的重要廊道,对确保城市生态、社会、经济可持续发展与城市安全有着不可替代的自然调控与景观作用。人们在人文景观设计的同时必须遵循河流的生态规律,科学地模拟自然河流的生态结构,方可发挥河流对城市的生态服务功能、突现出城市与自然的和谐性、城市的美学价值、历史文化和城市总体的综合品位[8]。现在我国城市河流存在以下问题[9]： 1)河道形状“直线化”“平面化”严重。人们出于行洪安全的考虑,对河道进行裁弯取直,并对河床加以混凝土衬砌,改变了原来河道的天然形状和走向,致使原本属于河流的“曲折蜿蜒”的形状和“深潭”、“浅滩”等许多生物赖以维持生存的自然特征消失。 2)河流水环境质量恶劣。经济发展迅速、产业结构不合理、污水处理不达标及对河道的开发利用程度过高使河道内的水资源数量较少等原因使城市河流的纳污数量超过了河流的自净能力,水质大多处于劣Ⅴ类水平。 3)河流生态系统损坏严重。河道的三面衬砌阻断了河道与生态系统其他成员之间的沟通和交流,因此,健康河流以物理、化学、生物等形式参与生态系统运动的功能丧失,致使河流所在区域的局部生态系统瘫痪。 4)河道景观缺乏。多数城市河流出于防洪安全的需要,两岸的堤防都修建得笔直高大,且水面单调划一、水流速度慢、水环境质量恶劣等造成了河道景观的严重不足。城市河流受人为干扰强烈,上述问题表现得较为突出,且城市由于具有人口密集、基础设施繁多、水电气网络交织的特点,从而增加了城市河流生态修复工作的难度。总之,城市河流现状面临的根本问题就是生态环境问题,只有从生态的角度修复和重建生态系统,才能为供水、水环境、水生态、水景观等其他功能奠定基础。 以上城市河流问题的存在主要因为以下两点原因 1 城市化进程加剧对城市河流的影响巨大 城市化是人类社会发展的必经阶段,是社会经济水平提高的重要标志。城市化进程加剧作为我国当前面临的主要问题之一,既促进了经济的发展,又导致城市资源紧缺、城市生态环境恶劣等一系列问题的产生,主要表现在以下几个方面: (1)城市河流污染严重。大量城市生活污水、工业废水、农业生产及城市径流携带的污染物排放到城市河流。 (2)城市河流生态环境用水短缺。城市规模的扩大导致用水需求的剧增。 (3)城市河流生态系统破坏严重。人类出于自身利益的考虑,对河流进行筑坝、分流、裁弯取直、河道硬质衬砌等,改变了河流的天然水分循环过程,加之河流生态环境用水被挤占、河流容纳的污染物增多等共同作用,造成河流生态系统的退化,生态系统服务功能下降,从而对城市经济发展的保障作用消失,在一定程度上成为城市经济发展的障碍。 2 人们对城市河流规划利用的理念不当 城市水系是城市生存和发展的基础。然而,近期在经济发展的大潮中,人们渐渐忘记了城市水系对于城市的重要作用,仅仅从经济利益出发,对城市水系进行了任意的破坏,填之、埋之、