第三节 河流生态系统的恢复重建在线视频

各位同学大家好

现在我们开始讲第六章

第三节的内容

河流生态系统的恢复重建

那么我们首先了解一下河流生态系统的功能

那么河流生态系统

功能输水泄洪的功能

那么这个大家都能够理解了

河流可以把洪水排到下游去

当然洪水不大的时候

航运的功能

那么很多的河流都有这个功能

比如说长江 黄河

输沙的功能

那么从上游把泥沙输送到下游

发电功能

如果在河流上筑坝以后可以发电

供水的功能

这是最主要的

那么河流还有自净的功能

污染物排到河流可以进行自净

景观娱乐的功能

河流上有很多漂流

比如一些时尚的观光旅游等等

它还有重要的生态功能

因为河流里有很多的生物组分

那么生物组分提供了非常重要的生态的

价值和生态的服务

关于河流生态系统

自净的功能

也就是说河流生态系统

只要不过度的干扰的话

可以通过自然的稀释 扩散 氧化

等一系列的物理和化学的反应过程来净化

地表径流带入河流的污染物

为各种动植物

提供了必需的淡水和栖息的环境

这是河流在健康状况下

能够发挥的重要的作用

但是河流生态系统往往是

人类的干扰发生了一些退化的现象

或者是人为改变河道的性质

或者是岸带的性质

或者是人为排放的污染物

污染了河流水体

从而使得河流生态系统的功能受到影响

其实具体讲人类对河流的开发利用

已经超过了河流的承载能力

近几十年来河流汇水区植被覆盖度下降

城市各类污染物的排放

河流库区的大坝的建设

水资源的过度开采，河道的沟渠化

人工化以及截弯取直等措施

对河流生态系统的结构功能以及动力学过程

产生严重的破坏或者影响

引发全球范围内的河流生态系统退化

服务功能下降的问题

其实在河流上筑坝以后

它的物理的、化学的和生态的特征

都会出现不同程度的病态

就是退化的状态或者病态

如河流的干枯

湿地的干涸以及三角洲和海岸线的退缩等等

江河流域大规模的筑坝蓄水引水

甚至改变水量分配和河川径流的模式

使水文循环和自然环境变差

还有大规模的河湖围垦

河道的改造和河网的改造

岸边工程等季节性的淹没区减少

天然湿地的大量丧失

鱼类洄游通道不畅

各种的适生生境

栖息地大量的压缩

甚至造成食物链的中断

最终导致生态系统的结构和功能受损

在这种背景下

怎么样去恢复河流生态系统

河流生态系统恢复有以下几个原则

第一个是自然循环的原则

一定要注意河流生态系统要自然循环

第二个是功能性需求

到底这个地方是与供水为目的的呢

还是与这个河流自净为目的的

功能性的需求

主功能优先的原则

一定要明确主功能是什么

多功能协调的原则

很多功能除了主功能以外

比如生物多样性维持

还有水源的供水等等

航运啊等多功能的协调的原则

那么在整个恢复的时候

要分时段来考虑到底哪个时段做什么

分段细化

这一条河流上游中游下游该怎么细化

在恢复的过程当中一定要

注重生物多样性

景观美化还有综合效益

经济生态效益最大化

利益相关者有效参与的原则

比如河流两边的居民以及管理部门

都要参与到这样一个

河流生态恢复的实践当中

共同来制定恢复的措施和工程

从基础方法来讲

大概有三大块

河流生态恢复的基础方法

第一块是控制富营养化

这里头应该做的是分流点源污染

对点源污染进行过滤

用工程方法移走水体中的营养物质

改进农业的工作方式

减少化肥农药的使用

减少生活用品，降低洗衣粉

的含磷量以及使用量

第二个是清除水体的污染

采用沉淀剂净化水体

用活性炭吸附污染物质

有微生物降解水中的有机质

种植各种水生植物

吸附营养物质

使得水体的污染能够降到一定水平

第三个方面是河岸带植被的恢复

除水质水生生物的恢复外

还要实现河岸带的恢复

重建林草植被恢复湿地景观

这个我们在海岸带恢复章节里已经说过了

一定要按照适生性原则

来恢复岸带的植被

河道生态系统恢复的

比较强调的

一个基础方法就是近自然的恢复

什么叫近自然的恢复

其实是利用工程

或者生态的措施来

实现河道的恢复

跟自然的状态相接近

第一个是生态调节措施

第二个是工程改造措施

生态调节措施是指什么

指不拆除原有的河道生态系统的水利工程

不破坏原来的水利工程

而对其进行改造

生态的改造

如碎化混凝土的河底

等宽河道中修建河心岛等等

这样一些方式来进行生态的调节

另外一个工程的改造措施

是指拆除原来的水利工程

按照生态学的原则

修建近自然治理的工程措施

如铲除高大陡峭的护岸而修建长缓坡

改变原有的堤线

恢复湿地缓冲带等这样一些措施

那么上面这张图是非常典型的一个

近自然恢复的一个工程

这个是美国马里兰州

Towson河的生态恢复的过程

我们看一下这个河的恢复是怎么做的

它原来把高的河岸水泥去除掉

然后用石块跟自然相近的一个河岸

可能是河道冲刷以后

石块会累积到两边

形成自然的河岸

这个也利用了这样一个原理

用石块把两边的护岸护起来

这个石块它有什么样的作用

石缝之间水可以渗透

两边的植被得以维持

另外洪水下来以后

它可以起到一个缓冲的作用

这是特别好的近自然恢复的

一个例证

另外近自然恢复的过程当中

一定要根据

自然剖面来进行河道的恢复

河道横断面根据景观

亲水、自然生态的要求

结合景观规划进行设计

它的设计原则是

在不改变河道行洪能力的情况下

改变单纯的梯形断面的一个简单模式

采用多层台阶状复式的断面结构

并兼顾各段的独特风格和整体的协调一致性

这个图就可以很很明确的告诉

我们河道断面形态修复的模式

这是两种不同的模式，上面这个水体比较

占得比较大了

这个是上面的草本植物

这边是灌木和右岸的护坡

远离的就是乔木

中间还有条道路

下面这个河道相对比较窄

当然也是灌木

这个是灌木和大的石块进行护坡

那么远离这边是乔木

这是河道修复的方法和原则

河流生态系统

除了近自然恢复的要求以外

还有横向生态恢复

纵向生态恢复

什么叫横向生态恢复

其实是重点

指的是工程设计的要求

这是河流

横向生态恢复的一个图示

这个设计就是河岸

两边要种植什么样的植物

河道里有什么样的植物

比如说沉水、挺水植物，岸带两边有什么样的植物

比如说沉水、挺水植物，岸带两边有什么样的植物

这里包括缓冲带的修复

植被的恢复

工程的修复以及浅滩和深塘的构建

通过这样一些工程

生物和二者结合的这样一些措施

使得河流生态系统能得以恢复

这个是河流生态系统的恢复的过程

那么要一定要看过去是什么样的一个状况

退化的到什么样的程度

通过恢复实践

达到一个什么样的状态

将来会往什么样的方向发展

如果不采取措施的时候

它可能继续退化

如果达到

理想的恢复措施的时候

它可能达到这样一个状态

比如这个状态量

用水温、鱼类的总量、种类

等等一些量化的指标去测

如果越接近这个理想的状态

表明它的恢复效果越好

这是横向的恢复

另外还有河流的纵向的生态恢复

其实纵向的生态恢复更多

说白了就是管理措施

包括流量的补偿

比如说恢复的时候

上下游的这种流量

到底怎么样进行补偿

第二个是自然环境补偿性恢复

比如说这个河流

原来自然环境都破坏了

恢复的过程当中

通过这样一个测算

到底恢复到自然状况的时候

给当地的

比如要占用当地居民的农田

或者占用当地一个工程的大坝

我们要进行补偿性的恢复

还有一定要注意消落带的恢复

其实消落带它是一个缓冲区

也是一个非常重要的水陆交错区

这个地方的恢复是非常非常关键的

消落带起到了一个过渡带的作用

这个过渡带对防洪非常有作用

恢复的过程当中要注意它的水源

植物、水源的模式

以及它涨水落水的水位高度等等

众多因素考虑来进行生态恢复

最后河流生态系统恢复完了、

以后要进行评估

怎样评估

评估河流生态系统的恢复效果

主要包括生态系统的结构功能和整体特征

结构特征包括水质和水温特征

水质包括的多了溶解氧盐分

有毒物污染物 悬浮物 PH 气味 透明度等等

那水文特征包括水的温度

水分循环的过程

水流速度 流量 深度等

水流速度 流量 深度等

第二个方面结构特征

结构特征包括土壤的条件

岸带的土壤地理条件

地形特征

植物群落的特征

动植物群落的特征

生态系统的特征

这里土壤条件

比如化学性质、物理性质、

土壤的条件地表特征

景观组成地形特征比如位置 地形

群落特征包括种类、密度、生产量

生态系统的特征包括它的

那么生态系统的特征包括

类型 生产力 承载力

以及食物网

指示种的营养量等等

这是结构特征

功能特征我们要注意这个几个方面

地表地下水的储存

营养物质的累积

大气湿度

还有水的净化能力

侵蚀的控制能力

生态系统能量流动情况

最后要进行整体的评价

包括恢复力

持久力和相似性的评价

恢复力指生态系统受干扰

干扰后的可恢复的能力

持久力表明生态系统

维持演替状态的或顶级的一个能力

相似性是指

生态系统跟未干扰前的自然生态系统的相似程度

通过这样一些综合性的判断

我们就知道

河流生态系统的恢复是否成功

好

我们今天的课就到这

下次再见

谢谢