2021-4-9 | 生态修复论文
作者:马升平 单位:北京林业大学经济管理学院
1生态修复
1.1生态
生态是指生物圈(动物、植物和微生物等)及其周围环境系统的总称。生态系统是一个复杂的系统,由大量的物种构成,它们直接或间接地连接在一起,形成一个复杂的生态网络。其复杂性是指生态系统结构和功能的多样性、自组织性及有序性。
1.2生态恢复
生态恢复是指停止人为干扰,解除生态系统所承受的超负荷压力,依靠生态本身的自动适应、自组织和自调控能力,按生态系统自身规律演替,通过其休养生息的漫长过程,使生态系统向自然状态演化。恢复原有生态的功能和演变规律,依靠大自然本身的推进过程生态修复(Restoration)是指根据生态学原理,通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法,人为地改变或切断生态系统退化的主导因子或过程,调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序,使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。修复与恢复是有区别的,更不同于生态重建。生态修复的提出,就是要调整生态重建思路,摆正人与自然的关系,以自然演化为主,进行人为引导,加速自然演替过程,遏制生态系统的进一步退化,加速恢复受损的生态系统。生态重建是对被破坏的生态系统进行规划、设计,建设生态工程,加强生态系统管理,维护和恢复其健康,创建和谐、高效的可持续发展环境。对于生态修复,国际上已有相应的科学理论支撑体系,对生态系统退化机理及其恢复途径已有所研究,并被日本、美国及欧洲所应用,取得了良好的效果。
1.3生态修复概念的国内外发展
Harpe(r1987)认为,生态恢复就是关于组装并试验群落和生态系统如何工作的过程。Diamond(1987)认为,生态恢复就是再造一个自然群落,或再造一个自我维持、并保持后代具持续性的群落,他比较侧重于植被的恢复。Jordan(1995)认为,使生态系统回复到先前或历史上(自然的或非自然的)状态即为生态恢复。Cairns(1995)认为,生态恢复是使受损生态系统的结构和功能回复到受干扰前状态的过程。Egan(1996)认为,生态恢复是重建某区域历史上有的植物和动物群落,而且保持生态系统和人类的传统文化功能的持续性的过程。美国自然资源委员会(TheUSNaturalResourceCouncil,1995)把生态恢复定义为:使一个生态系统回复到较接近于受干扰前状态的过程。国际恢复生态学(SocietyforEcologicalRestoration,1995)先后提出三个定义:生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程(1994);生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程(1995);生态恢复是帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,生态系统整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会时间等广泛的范围(1995)。
另外,焦居仁(2003)认为,生态修复指停止人为干扰,解除生态系统所承受的超负荷压力,依靠生态系统自身规律演替,通过其修养生息的漫长过程,使生态系统向自然状态演化。焦居仁认为恢复原有生态的功能和演变规律,完全可以依靠大自然本身的推进过程,在其界定的定义中,生态恢复仅依靠生态系统本身的自组织和自调控能力。关于“生态修复”,日本学者多认为,生态修复是指外界力量受损生态系统得到恢复、重建和改进(不一定是与原来的相同)。这与欧美学者“生态恢复”的概念的内涵类似。焦居仁(2003)认为,为了加速被破坏生态系统的恢复,还可以辅助人工措施,为生态系统健康运转服务,而加快恢复则被称为生态修复。该概念强调生态修复应该以生态系统本身的自组织和自调控能力为主,而以外界人工调控能力为辅。
2生态修复质量评价
2.1生态修复质量评价的进程
美国是较早开展生态修复评价的国家。从上世纪70年代开始,为了更好的评价跟预测,美国的研究者开发了多种生态系统评价方法,最常用的是生态环境评价系统(HES—HabitatEvaluationsSystem)(LarryW.Can-ter,1996)和生态环境评价程序(HEP—HabitatEvalua-tionsProgram),HES主要用于河流地区的洼地森林生境的评价,而HEP则被广泛接受用于区域生态影响的评价(徐鹤,贾纯荣,朱坦,戴树桂,1999)。80年代初美国环保局(简称:U.S.EPA)提出的环境监测和评价项目(EMAP),从区域和国家尺度评价生态资源状况并对发展趋势进行长期预测,以后该项目又发展成州域和小流域环境监测和评价(R—EMAP)。Reitti以渗透理论为基础,提出了一种新的生态修复评价法,即生态质量的安全与否与斑块的间距、扩散能力、干扰能力等相关,安全度也是生态评价中应解决的问题。生态环境质量评价的指标体系研究中,1990年经济合作与发展组织(OECD)首创了“压力一状态一响应”(PSR)模型的概念框架,该模型是衡量生态环境承受的压力,这种压力给生态环境带来的影响及社会对这些影响所做出的响应等。随后人们对该模型进行推广,建立了针对不同问题的PSR模型。ThomasM.Quigley等对哥伦比亚河流域的生态安全性进行了评估。分别用不同的指标评价森林、草地、水域子系统的生态安全(ThomasM.Quigley,2001)。Steven.M.Bartell等采用综合水生系统模型在加拿大魁北克省对有毒化学品给河流、湖泊和水库造成的生态风险进行了评估(StevenM.Bartell,1999)。还有RaPport.D.J、W.GWhitford、ZhanxueZhu、美国环境保护局等提出了针对生态系统健康及其适宜性、生态系统服务功能等的评价指标体系(Whitford,W.G,Rapport.D.J,DeSoyza.A.G,1995)。
2.2生态修复质量评价方法
2.2.1列表清单法
列表清单法是little等人于1971年提出的一种定性分析方法。该法的特点是简单明了,针对性强。主要应用于影响识别和评价因子筛选;进行生态环境因子相关性分析(行、列均为生态因子);进行开发建设活动对生态环境因子的影响分析等。列表清单法的基本做法是:将拟建实施的开发建设活动的影响因素与可能受影响的环境因子分别列在同一张表格的行与列内,逐点进行分析,并以正负符号、数字以及其他符号表示影响的性质、强度等,由此分析开发建设活动的生态环境影响。
2.2.2综合指数法
综合指数法,是通过对每个环境因子性质及变化规律的研究与分析,相对于环境质量从好到差分别赋予由高到低的分值,再根据各个因子对生态环境的重要性不同,分别赋予不同的权重,然后综合权重和分值,得出生态环境的现状值。用同样的方法,取同样的权重,可预测项目建成后的生态环境预测值。比较现状值和预测值的差别,便可知项目建成前后生态环境变化的程度。采用的公式为EI=∑=Wi×IiEI=∑(Ea-Eb)×Wi式中:EI—生态环境质量综合评价数值;n—指标个数;Wi—各指标权重值;Ii—各指标的数值;EI—开发建设活动前后生态环境质量变化值;Ea—开发建设活动后指标i因子的质量指标;Eb—开发建设活动前指标i因子的质量指标。