1引言

恢復(fù)生態(tài)學(xué)(RestorationEcology)作為應(yīng)用生態(tài)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科,是工程技術(shù)、生物技術(shù)與管理措施的優(yōu)化結(jié)合產(chǎn)物。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已成為研究和解決當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題的熱點(diǎn)領(lǐng)域,并在實(shí)踐和應(yīng)用中取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。恢復(fù)生態(tài)學(xué)的內(nèi)涵應(yīng)如何確立,恢復(fù)生態(tài)學(xué)中保護(hù)與修復(fù)的關(guān)系,如何保護(hù),是本文研究的問(wèn)題。

2恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義及內(nèi)涵

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2.1恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義

生態(tài)恢復(fù)是由Leppold于1935年倡導(dǎo)的,恢復(fù)生態(tài)學(xué)這一名稱最早是Aber和Jordan兩位英國(guó)學(xué)者于1985年提出的。按照美國(guó)生態(tài)恢復(fù)學(xué)會(huì)(SocietyforEcologicalRestoration)的定義,生態(tài)恢復(fù)是幫助生態(tài)整體恢復(fù)和管理的過(guò)程,生態(tài)整體包括生物多樣性、生態(tài)過(guò)程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域、歷史的環(huán)境以及可持續(xù)的耕作實(shí)踐等的臨界變異范圍。國(guó)際生態(tài)恢復(fù)協(xié)會(huì)(SERI)對(duì)生態(tài)恢復(fù)的最新定義為:幫助退化、受損或破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過(guò)程。Dobson等將恢復(fù)分為修復(fù)(Rehabilitation)和自然過(guò)程(Naturalprocesses)或原生演替(primarysuccession)兩個(gè)層面,也就是恢復(fù)生態(tài)學(xué)中的自我設(shè)計(jì)與人為設(shè)計(jì)理論。自我設(shè)計(jì)理論認(rèn)為只要有足夠的時(shí)間,隨著時(shí)間的進(jìn)程,退化生態(tài)系統(tǒng)將根據(jù)環(huán)境條件合理地組織自己并會(huì)最終改變其組分。而人為設(shè)計(jì)理論認(rèn)為,通過(guò)工程方法和植物重建可直接恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng),但恢復(fù)的類型可能是多樣的。我國(guó)植被恢復(fù)實(shí)踐工作者余作岳等給恢復(fù)生態(tài)學(xué)定義為“研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)與方法、生態(tài)學(xué)過(guò)程與機(jī)理的學(xué)科”。

2.2恢復(fù)生態(tài)學(xué)的內(nèi)涵

單純從恢復(fù)生態(tài)學(xué)的定義,重在生態(tài)的恢復(fù)。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)退化的不同程度和類型,可采取不同的恢復(fù)方式,通常有恢復(fù)、重建和保護(hù)三種形式。恢復(fù)、重建也可概括為生態(tài)的修復(fù),通常恢復(fù)生態(tài)學(xué)注重研究的是生態(tài)的修護(hù),而忽略了保護(hù)。研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因是非常重要的,僅僅幫助退化、受損或破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù),是必須的,但是被動(dòng)的。解決導(dǎo)致退化的根源,勝于解決表現(xiàn)的癥狀。將退化生態(tài)系統(tǒng)的成因、退化的生態(tài)過(guò)程及其機(jī)理等生態(tài)系統(tǒng)退化的原因搞清,防止或減緩生態(tài)系統(tǒng)的退化,未雨綢繆,防范于未然,是主動(dòng)的保護(hù)。將保護(hù)與修護(hù)有機(jī)結(jié)合,保護(hù)為先,保修并舉,變被動(dòng)為主動(dòng)才是恢復(fù)生態(tài)學(xué)更深刻的內(nèi)涵。

3恢復(fù)生態(tài)學(xué)中的保護(hù)

3.1保護(hù)為先,保修并舉

人類在改造和利用自然的過(guò)程中,伴隨著對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。生態(tài)系統(tǒng)退化的原因多種多樣,有自然因素也有人為因素。如公路、城市建設(shè)、水利水電、礦山等工程建設(shè),都會(huì)伴隨著對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。不但影響自然景觀、造成環(huán)境污染,而且還會(huì)誘發(fā)山體滑坡、泥石流、地面沉陷、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害等,威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全,造成極大經(jīng)濟(jì)損失。盡管工程建設(shè)對(duì)生態(tài)的破壞是必然的,需投入大量的人力財(cái)力進(jìn)行生態(tài)的修護(hù)。然而,不能陷入破壞-修復(fù)簡(jiǎn)單的模式。工程建設(shè)從規(guī)劃階段到施工過(guò)程,采取主動(dòng)的保護(hù)措施,保護(hù)生態(tài)少遭破壞,使生態(tài)恢復(fù)的成本降到最低。

例如高速公路切方邊坡施工,不可避免的要改變自然山體。如果開(kāi)挖時(shí)不采取相應(yīng)的技術(shù)措施,不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大破壞,而且開(kāi)挖后對(duì)邊坡全依賴被動(dòng)的支護(hù)保持邊坡穩(wěn)定,存在一定的安全隱患,所以高速公路邊坡施工時(shí)應(yīng)當(dāng)運(yùn)用恢復(fù)生態(tài)學(xué)原理,體現(xiàn)保護(hù)為先,保修并舉原則。所謂的保,保護(hù)保留山體生態(tài)少受影響。邊坡開(kāi)挖時(shí)減少對(duì)保留邊坡破壞或擾動(dòng),充分發(fā)揮邊坡巖、土體的自承能力,保護(hù)其穩(wěn)定性。這就要改變一些傳統(tǒng)的施工理念,只注重邊坡開(kāi)挖部分而忽略保留部分,對(duì)保留部分被動(dòng)防護(hù)。邊坡的開(kāi)挖方案確定,不僅要考慮巖石、土體的性質(zhì),還應(yīng)當(dāng)考慮山體的植被、水系等整體的生態(tài)系統(tǒng)。應(yīng)采用新技術(shù),如對(duì)石方邊坡可采取預(yù)裂或光面爆破技術(shù)。

預(yù)裂爆破,是指沿開(kāi)挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之前起爆,從而在爆區(qū)與保留區(qū)之間形成預(yù)裂縫,以減弱主爆孔爆破對(duì)保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業(yè)。光面爆破,是指沿開(kāi)挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區(qū)之后起爆,以形成平整的輪廓面的爆破作業(yè)。在高速公路邊坡施工中,有兩種觀點(diǎn)應(yīng)當(dāng)糾正:一是采取預(yù)裂、光面爆破成本高,二是預(yù)裂、光面爆破只適合于堅(jiān)硬完整的巖石。采取預(yù)裂、光面爆破直接成本是比普通爆破高,但可以減少超欠挖量,減少支護(hù)費(fèi)用;對(duì)保留巖體的破壞影響小,有利于邊坡的穩(wěn)定;開(kāi)挖面光潔平整,有利后期作業(yè)。因此總體衡量,采取預(yù)裂、光面爆破是經(jīng)濟(jì)節(jié)約的。在裂隙發(fā)育、強(qiáng)度不高巖體如石灰?guī)r、紅砂巖地段,采取預(yù)裂、光面爆破,盡管保留巖體上的半孔率不太高,難以達(dá)到光滑美觀的邊坡面,但同樣可減少超欠挖量,減少支護(hù)費(fèi)用。裂隙發(fā)育、強(qiáng)度不高巖體邊坡,更容易造成滑坡、垮塌,更應(yīng)注重對(duì)邊坡保留巖體的保護(hù),更應(yīng)采取預(yù)裂或光面爆破技術(shù)。

開(kāi)挖時(shí)對(duì)保留部分邊坡的保護(hù)做好了,修護(hù)的工作量就可大大減少。根據(jù)邊坡的具體情況采取針對(duì)性的防護(hù)、美化措施。邊坡保留部分保護(hù)好的,可少采取或不采取防護(hù)措施,只采取綠化美化措施。例如在巖石邊坡可噴混播綠化。巖面鋪設(shè)鐵絲、塑料網(wǎng)、錨固,用壓力噴混機(jī)逐層噴涂混有土壤、肥料、有機(jī)質(zhì)、疏松材料、保水劑、粘合劑等混合料,再噴播含草籽的混合料。

3.2合理規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧

改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念,完善工程建設(shè)的規(guī)劃評(píng)估體系,將生態(tài)保護(hù)作為一項(xiàng)重要的評(píng)估指標(biāo)。比如公路建設(shè)道路的選線,對(duì)山體是繞為主還是以挖為主,不應(yīng)單純考慮投資大小,必須考慮生態(tài)恢復(fù)的代價(jià),科學(xué)評(píng)估。規(guī)劃實(shí)施前應(yīng)根據(jù)實(shí)地情況,修改、完善,不斷優(yōu)化。而優(yōu)化的一項(xiàng)重要依據(jù)就是生態(tài)恢復(fù),我國(guó)在這方面有許多成功的實(shí)例。如廣東宏大爆破股份有限公司實(shí)施的“,分散礦體深凹露天礦高強(qiáng)度開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)研究成果”,較好的體現(xiàn)了生態(tài)恢復(fù)的理念。某鐵礦的開(kāi)采原規(guī)劃兩個(gè)露天礦同時(shí)開(kāi)采,優(yōu)化的方案改為取消兩礦同時(shí)開(kāi)采,采用新技術(shù)集中強(qiáng)化開(kāi)采一個(gè)礦。先開(kāi)采的采坑可作為后開(kāi)采礦碴場(chǎng),節(jié)約排土費(fèi)用和減少占用土地面積(約500畝),為礦山開(kāi)采和后期農(nóng)田復(fù)墾帶來(lái)極大方便。縮短了工期,減少了對(duì)周圍環(huán)境的影響持續(xù)時(shí)間,有利于開(kāi)采區(qū)域的生態(tài)恢復(fù),創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。工程建設(shè)的生態(tài)保護(hù)一項(xiàng)重要的體現(xiàn)就是資源的循環(huán)利用,可持續(xù)發(fā)展。近年我國(guó)注重了礦產(chǎn)資源的深加工,有許多成功的范例。如深圳市安托山投資發(fā)展有限公司實(shí)施的安托山片區(qū)整治工程,屬普通的城市建設(shè)場(chǎng)地平整工程,按常規(guī)的方法將山體開(kāi)挖后,將渣土外運(yùn)至排土場(chǎng)。而他們按循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,對(duì)開(kāi)采的石料進(jìn)行深加工,變成碎石,最終的產(chǎn)品是商品混凝土、管樁,加工時(shí)沉淀的石粉都利用,加工成路面磚,變廢為寶。