环境影响评价师辅导:生态的恢复
国和网校 [2010-04-17 19:45:00 ] 【
大 中 小】
建设项目产生的不可避免的生态影响或暂时性的生态影响,可以通过生态恢复技术予以消除。在环境影响评价工作中,应在判断生态影响的类别、程度和范围的基础上,提出生态恢复的要求、并依据建设项目所在区域的自然、社会及经济条件,提出具体的生态恢复建议方案。生态恢复技术的理论基础是恢复生态学(restoration ecology)。恢复生态学的理论基础是生态系统的群落演替(succession of community)。
1.恢复生态学的理论基础
生态恢复是相对于生态破坏而言的。生态破坏可以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。生态恢复就是恢复系统的合理结构、高效的功能和协调的关系。生态恢复实质上就是被破坏生态系统的有序演替过程,这个过程使生态系统可能回复到原先的状态。但是,由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用的取向影响,生态恢复并不意味着在所有场合下都能够或必须使恢复的生态系统都是原先的状态,生态恢复最本质的目的就是恢复系统的必要功能并达到系统自维持状态。
群落的自然演替机制奠定了恢复生态学的理论基础。在自然条件下,如果群落一旦遭到干扰和破坏,它还是能够恢复的,尽管恢复的时间有长有短。首先是被称之为先锋植物的种类侵入遭到破坏的地方并定居直至繁殖。先锋植物改善了被破坏地生态环境,使得更适宜其他物种的生存并被其取代。如此渐进直到群落恢复它原来的外貌和物种成分为止。在一个遭到破坏的群落地点所发生的这一系列变化就是演替。
演替可以在地球上几乎所有类型的生态系统中发生。发生在由于近期活跃的自然地理过程,如冰川退缩或侵蚀发生的那些地区的演替称为原生演替。次生演替指发生在起因于火灾、污染、耕耘等而使得原先存在的植被遭到破坏的那些地区的演替。在火烧或皆伐后的林地如云杉林上发生的次生演替过程一般经过迹地→杂草期→桦树期→山杨期→云杉林等阶段,时间可达几十年之久。弃耕地上发生的次生演替顺序为弃耕地→杂草期→优势草期→灌木期→乔木期。可以看出,无论原生演替还是次生演替,都可以通过人为手段加以调控,从而改变演替速度或改变演替方向。例如在云杉林的火烧迹地上直接种植云杉,从而缩短演替时间。在弃耕地上种植茶树亦能改变演替方向。
基于上述理论,恢复生态学获得了认识论的基础。即恢复生态学是在生态建设服从于自然规律和社会需求的前提下,在群落演替理论指导下,通过物理的、化学的、生物的技术手段,控制待恢复生态系统的演替过程和发展方向,恢复或重建生态系统的结构和功能,并使系统达到自维持状态。
恢复生态学的研究目标旨在探索因自然灾变或人类经济活动所破坏的各类生态系统的恢复与重建。其研究对象十分广泛,包括自然灾变,如地震、火山喷发、泥石流、洪水等引起的生态破坏和生态系统退化,以及人类活动如采矿、冶炼、化工、建筑、污染物排放等引起的环境污染和生态系统退化。经过几十年的实践,恢复生态学已经在以下几个方面获得重要进展:
(1)成功地发展了以生态系统演替为理论基础的有效恢复技术,建立了多种退化生态系统的恢复模式和自维持生态系统;
(2)经恢复后的生态系统有了新的利用价值,改善了人类社会生存环境,提高了可持续发展能力;
(3)在环境恶化的区域,退化生态系统的面积有所减少,生态景观得到改进;
(4)开拓了生态学的新领域,许多生态学的理论在实践中得到验证和发展。
2.生态恢复的关键技术 外语学习网
太阳能、水、生物种类及其生长的介质(含营养元素)是构成生态系统的必要因素,缺一不可。一般说来,对于一个缺损的生态系统,生物种类及其生长介质的丧失或改变是影响生态恢复的主要障碍。这正是大多数陆生生态系统的生态恢复所要解决的关键问题。通常采用以下技术:
(1)选择合适的植物种类改造介质,使之变得更适合植物的生长;
(2)利用物理或化学的方法直接改良介质,使之能够直接进行为达到最终目标所选择的生态恢复;
(3)上述两种方法结合使用,可以大大加速自维持生态系统的重建。
选择适宜的植物种类是生态恢复的关键技术之一。通常在陆地生态系统恢复实践中,耐干旱、耐贫瘠、固氮、速生、高产的草本或灌木是首选种类,这类植物可以迅速生长并获得永久的植被。固氮植物可以改善基质的养分状况。在种植过程中,根据土壤的元素组成与肥力,辅之一定的水肥,尤其是微生物肥是必要的,有利于植物的快速生长和土壤条件的改善。对于许多缺损地区,如皆伐或火烧迹地、弃耕地等,残留的植物种子和地下芽常常成为重要的“先锋植物”而首先萌芽。在基质的结构和功能完全丧失的地方,利用物理的或化学的方法直接改良土壤是生态恢复的必要手段。例如,在被酸沉降所酸化的地区,施加一定量的石灰可以快速改变土壤的pH值。石墨矿尾砂地掺加一定比例的熟土与风化土后每公顷再施加45~135t农家肥后可形成适合小麦等粮食作物种植的土壤。稀土尾沙堆在不覆客土,施加有机肥和钙、镁、磷肥后直接种植乔木的一年实生苗亦可取得很好的恢复效果。
对另一类受损生态系统,特别是开采有色金属矿产生的废弃地,由于基质中残留的重金属可能对植物根系产生伤害或通过食物链转移,其生态恢复必须采用一些特殊的隔离技术。一般采用的隔离方法为:①用压实的黏土或高密聚乙烯膜将有害废物与基质完全隔离;②采用粗石砾将有害废物与基质隔离,粗石砾堆积厚度一般在1.0~1.5m。粗石砾的大孔隙可以避免重金属通过毛细管运动迁移到基质,垃圾填埋场的生态恢复要解决的关键技术是填埋气体(以甲烷为主)的排导问题,大量的填埋气体排挤基质中的氧气,使植物因根系缺氧而死亡。采用竖管和横管等工程措施可以有效地排除填埋气体。
恢复生态学是一门多学科的高度综合。涉及环境、经济、社会、自然诸多因素,除需要生态学理论,特别是演替理论的指导外,同时也与其他学科,如农学、林业、水利、土壤学、国土整治、环境保护、管理科学和土木工程等密切相关,并且特别强调实际应用和最终结果。
3.恢复生态学的应用前景
随着时代的发展,人类对地球生物圈的影响范围在不断扩大,程度亦不断加剧,受人类、社会、经济活动影响而遭到破坏甚至崩溃的生态系统触目皆是,人类的生存和发展正被这些日愈严重的生态问题所困扰,生态恢复和重建是人类社会可持续发展面临的迫切需要解决的重大问题。因此恢复生态学具有非常广阔的研究和应用范围。许多研究已经在土地利用及土壤恢复、森林恢复、草地、河流、湖泊和湿地的恢复、矿山和特殊污染环境的生态恢复、城市环境的生态恢复等学科领域取得成功和发展。
我国正面临着十分严重的生态环境退化问题。河流断流、土地荒漠化、湖泊与湿地萎缩、海洋污染、森林功能衰退、草地资源退化、生物多样性锐减、农村生态环境污染严重、矿产资源开发引起的土地破坏、环境恶化等给恢复生态学的理论与技术提出了严重的挑战,同时也给学科发展和恢复工程技术产业化带来了机遇。
4.建设项目生态恢复规划
在建设项目的可行性研究阶段,应针对可能引起的生态破坏进行生态恢复规划研究,环境影响评价应对此规划进行评估。
建设项目生态恢复规划的内容包括:
(1)确定进行生态恢复的地点、范围与面积,并用大比例尺图(1:5000)表示出来;
(2)依据项目总体规划和区域生态环境建设要求制订恢复目标;
(3)确定生态恢复技术方案,分期目标、类型目标和经费预算;
(4)对生态恢复进行社会、经济与生态效益评估。
在编制生态恢复规划时,注意充分利用项目区地形地貌和其他自然特点,因地制宜。建筑工程中常用的“挖深埋浅”方法可以借鉴。即由于项目建设需要,有的地方已形成低洼坑地,有的地方已堆积了一定量的废渣或弃土。根据此类地形,可考虑把低洼处再挖深以形成水面,挖出的土、石堆积到已有的弃土堆上,形成人工“小山”,然后再设计绿化或辅以园林建筑,形成有山有水有景区。
在考虑生态恢复时,还要特别注意尽量利用现场的资源,尤其是土壤资源和生物资源。一般情况建设项目,基本上都要涉及到对土地资源的利用问题,其中一个特别明显的现象就是无论是永久占用还是临时占用,都将对表层土壤产生直接的破坏作用。表层土壤含有丰富的有机质和植物种子、块根、块茎等繁殖体,是可以利用的宝贵资源。因此,生态恢复规划应考虑充分利用表层土,制订表层土挖掘、保存和利用计划。