湿地修复技术理论.docx

1.3湿地修复的概述
1..31湿地恢复相关概念
湿地恢复，是指受损的湿地生态系统通过保护使之自然恢复的过程，也包括通过生态技术或生态工程对退化湿地或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用。包括提高地下水位来养护沼泽，改善水禽栖息地，增加湖泊的深度和广度以扩大湖的容积，增加鱼的产量，增强调蓄洪水的功能，迁移湖泊河流中的富营养沉积物以及有毒物质以净化水质，恢复泛滥平原的结构和功能以利于蓄纳洪水，提供野生生物栖息地，同时也有助于水质恢复。目前的湿地恢复实践主要集中在沼泽、湖泊、河流及河缘湿地的恢复上。
1.3.2湿地恢复的理论基础
1.3.2.1退化湿地恢复的基本模式
受损害的湿地生态系统恢复一般可采用两种模式途径，详见图4一1，当生态系统受损害没有超负荷并且是可逆的情况下，干扰和压力被解除后，恢复可在自然过程中发生。如过度放牧引起的草场退化，在进行围栏保护，几年后草场即可恢复;另一种超负荷的，并发生不可逆变化，仅依靠自然过程是不能使系统恢复到初始状态，必须辅助人工措施才能得以恢复。

1.3.2.2指导湿地恢复的主要理论
(1)干扰理论
当湿地生态系统结构变化引起功能减弱或丧失时就发生湿地生态系统的退化。引起湿地生态系统结构与功能退化的原因很多，干扰的作用是主要原因，干扰的结果上打破了原有的生态系统的平衡状态，使系统的结构和功能发生变化和障碍，形成破坏性波动和恶性循环，从而导致系统的退化。
干扰分为自然干扰体系和人类干扰体系，任何一种自然环境因子只要对生命系统的作用强度超过正常强度，就可能造成生命系统的结构和动态干扰、气候干扰。人类干扰的规模和强度远远超出了自然干扰，而且人类活动的干扰往往超出了湿地生态系统闭值，引起湿地生态系统结构和功能的改变，它是湿地生态系统退化的主要原因。
利用干扰理论指导湿地恢复与重建，首先要搞清楚湿地生态系统发展过程的机理，然后分析各种干扰形式及其强度对湿地生态系统过程的影响，特别是要注意某种干扰是正向干扰还是负向干扰，将会使湿地生态系统产生进展演替还是逆行演替。在具体实践中，干扰理论的指导意义主要表现在两个方面:一方面，如果干扰是负向干扰而使湿地生态系统逆行演替的话，则在湿地生态系统恢复与重建中，就应该消除退化干扰因子，使湿地过程重返自然过程上来;另一方面，已经退化的湿地生态系统如果自然恢复会要较长的时间，可以根据下向演替理论，人为地施加干扰使湿地生态系统管理历史进程的不同阶段中，也充分体现干扰理论的作用，人类对湿地的开垦使湿地退化，这是负向干扰，禁止对湿地的开垦实际上就是消除了退化干扰因子，使湿地重返自然过程上来。
（2）演替理论
演替理论强调在一定的环境条件下，湿地生态系统有一定的演替序列，当自然和人为干扰没有超出系统的闭值时，干扰消除后系统可以按其演替序列继续演化。如果干扰超出了系统的阂值，即使干扰消除系统也不会回到原来的演替序列，而是向新的顶极群落方向演化。演替理论对湿地生态系统恢复与重建的指导意义主要表现在两个方面:一是对非湿地生态系统来讲，可以人为地创造条件改变其演化顶极使之向湿地生态系统方向演化，如湿地建造和国外湿地的“影子计划”，就是在原来非湿地地区通过人为干扰使之向湿地生态系统发展;二是对现有湿地生态系统的干扰 (开发利用)要进行一定的限制，否则会引起湿地生态系统的退化。
(3)HGM原理与方法
为了确定我们对湿地生态的恢复与重建工作是否与我们的目的和目标一致，必然要对恢复和重建的湿地生态系统进行多方面的监测并将监测数据与参照湿地对比以评价我们的工作有效性。因此湿地生态系统的监测内在地成为湿地恢复与重建的组成部分。由于湿地生态系统及其特征的形成主要受限于水文地貌特征，一般认为，只要是恢复与重建中的湿地生态系统的水文与地貌情势恢复到与参照湿地相同或相似的状态，其功能就可能恢复到与参照湿地相同或相似的状态。
HGM方法是用来评估人类活动对湿地生态系统功能影响的一种快速方法，可以用3个相互关联的组成部分来描述:湿地分类、湿地功能描述和参照湿地的应用。HGM方法把湿地分为七大类(河流湿地、洼地、坡面湿地、河口湿地、湖泊湿地、矿质沼泽、有机质沼泽)每一类都有特殊的地貌环境、占主导地位的水源补给和水文动力状态，并由此而形成具有一定的湿地植被和湿地土壤的湿地类型。湿地功能描述包括对构成湿地生态系统功能的过程的确定或对特殊湿地类型功能的确定。参照湿地的应用为我们提供了一个衡量尺度，通过它我们可以确定某种类型未受或基本未受干扰的湿地变量及与之相关的功能状况。参照湿地使我们能够把湿地恢复与重建的有关变量和功能的参照标准确定在可持续的基础上。受损湿地生态系统的状况为我们提供了该湿地的有关变量和功能距离标准水平的差距，参照湿地与受损湿地有关变量和功能的对比对于湿地恢复与重建是十分必要的。在对某区域的湿地地评价中，对3个组分进行多次重复是非常必要的，即要多次对监测湿地进行分类、功能描述并将监测数据与参照湿地进行对比以确定恢复与重建的进程与方向，一旦方向偏离就应该采取措施进行调整。
1.3.3湿地恢复的原则
在湿地恢复应该明确湿地恢复的目的，查明导致湿地退化因子的行为和效应。湿地恢复中的最大困难是对驱动湿地生态系统发展的过程是什么以及是如何进行等缺乏了解。湿地恢复的成功与否最好以湿地所具有的自然功能来评判。
(1)可行性原则:湿地恢复的可行性主要包括两个方面，即环境的可行性和技术的可操作性。通常情况下，湿地恢复的选择在很大程度上由现在的环境条件及空间范围所决定。现实的环境状况是自然界和人类社会长期发展的结果，其内部组成要素之间存在着相互依赖、相互作用的关系，尽管可以在湿地恢复过程中人为创造一些条件，但只能在退化湿地上加以引导，而不是强制管理，只有这样才能使湿地恢复具有自然性和持续性。例如，在温暖潮湿的气候下湿地自然恢复速度比较快，而在寒冷和干燥的气候条件下自然恢复的速度比较慢。不同的环境状况湿地恢复花费的时间不同，有的甚至难以恢复。另外有些湿地恢复的愿望是好的，设计也合理，但操作性很差，实际上是不可行的，因此全面评价可靠性是湿地恢复成功的保障。
(2)稀缺性和优先性原则:计划一个湿地恢复项目必须从当前最紧迫的任务出发，应该具有针对性。为充分保护区域湿地的生物多样性及湿地功能，在制定恢复计划时应该全面了解区域或计划区湿地的广泛信息，了解该区域湿地的保护价值了解它是否是高价值的保护区，是否是湿地的典型代表类型，是否是候鸟飞行固定路线的重要组成部分等。
(3)美学原则:湿地具有美学、旅游和科研价值。许多湿地在其恢复研究中，特别注重对其美学的追求。美学原则主要包括最大原则和健康原则，体现在湿地的清洁性、独特性、愉悦性、可观赏性等许多方面，美学是湿地价值的重要体现。
1.3.4湿地恢复的策略
根据湿地类型不同，恢复的目的和目标不同，恢复指标体系与策略不同。具体湿地类型恢复的策略见下表1.3一1湿地类型及其恢复策略。

就河流及河缘湿地来讲,面对不断的陆地化过程及其污染,恢复的目标应主要集中在洪水危害的减小及其水质的净化上,通过疏浚河道,河漫滩湿地再自然化,增加水流的持续性,防止侵蚀或沉积物进入等来控制陆地化,通过切断污染源以及加强非点源污染净化使河流水质得以恢复。而对湖泊的恢复却并非如此简单,因为湖泊是静水水体,尽管其面积不难恢复到先前水平,但其水质恢复要困难的多,其自净作用要比河流弱得多,仅仅切断污染源是远远不够的,因为水体尤其是底泥中的毒物很难自行消除,不但要进行点源、非点源污染控制,还需要进行污水深度处理及其生物调控技术.
1.3.5湿地恢复的关键技术
湿地恢复的目标、策略不同，拟采用的关键技术也不同。根据目前国内外对各类湿地恢复项目研究的进展来看，可概况出以下几项技术:水资源配置技术、废水处理技术(包括物理处理技术、光化学处理技术、氧化塘技术、点源非点源处理技术)、土地处理(包括湿地处理技术)技术、沉积物抽取技术、先锋物种引入技术、土壤种子库引入技术、生物技术(包括生物操纵、生物控制、生物收获等技术)、种群动态调控与行为控制技术、物种保护技术等。
1.3.6湿地恢复计划的制定
湿地恢复计划的制定应该建立在以下内容的基础上，首先明确项目的恢复目标、恢复的湿地功能应达到目的标准，例如需确定湿地恢复的面积、水状况、植被盖度和结构、栖息地类型等所应该恢复的程度及指标;其次必须清楚计划恢复区的基本特点，如环境状况、干扰要素影响的基本特点; 第三是满足恢复目标的工程技术和生物方法;第四是时间安排和资金预算;最后是恢复项目长期管理的需求及其责任。在恢复计划的具体操作过程中，要按照生态系统的恢复原则，对湿地生态系统的功能设计、风险评价及恢复指标体系等对策与方法进行全面规划研究。
13.7湿地恢复的合理性评价
（1）生态合理性
湿地恢复不但包括生态要素的恢复，也包括生态系统的恢复。生态要素包括土壤、水体、动物、植物和微生物，生态系统则包括不同层次、不同尺度规模、不同类型的生态系统。因此，恢复的生态合理性即是组成结构的完整性和系统功能的整合性。恢复被损害的湿地到接近于它受干扰前的自然状态，即重现系统干扰前的结构和功能及有关的物理、化学和生物学特征，直到发挥其应有的功效并健康发展，是生态合理性的最终体现。
(2)社会合理性
社会合理性主要指公众对恢复湿地的认识状况及其对湿地恢复必要性的认识程度。特别是目前人类活动的不断加剧，对各类型湿地造成了极大的损害。从质量和数量上均有明显的丧失，再加上许多湿地类型的市场失效性，公众对恢复湿地还没有形成强烈的意识。因此，加强湿地保护宣传力度，尽快出台湿地立法，增强公众的参与意识是湿地恢复的必要条件，是社会合理性的重要体现。
(3)经济合理性
经济合理性一方面指恢复项目的资金投放，另一方面是恢复后湿地的经济效益，即遵循投资最小效益最大的原则。