有關(guān)水利工程中的水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)探索與研究
摘要:本文首先概述了水土流失的特點(diǎn),然后分析了水土保持生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施現(xiàn)狀以及綜合分析了生態(tài)退化和水土流失的五種類型,揭示了不同生態(tài)退化類型水土流失的原因,最后探索研究了相應(yīng)的水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù),本文在此談了談自己的觀點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:水土保持; 生態(tài)修復(fù); 退化生態(tài)系統(tǒng); 技術(shù)方法;
中圖分類號(hào):S891+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
水土保持生態(tài)修復(fù)的提出與實(shí)施是對(duì)水土保持工作理念的重大創(chuàng)新,應(yīng)結(jié)合各地實(shí)際,根據(jù)具體的水土流失和生態(tài)退化類型有針對(duì)性的選擇適合的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。此外,地方環(huán)境監(jiān)管部門(mén)也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和管理力度,在生態(tài)修復(fù)的同時(shí)避免發(fā)生新的水土流失和退化問(wèn)題。
一、水土流失的類型及原因分析研究
雖然不同的水土流失生態(tài)退化類型其生態(tài)系統(tǒng)受損機(jī)制不同,但均會(huì)造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的劣變,林草植被覆蓋率下降,群落結(jié)構(gòu)單一,生物多樣性減少,生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能不斷降低,水土流失日趨加重。
1、自然因素引起的生態(tài)退化。我國(guó)幅員遼闊,國(guó)土多數(shù)處于溫帶、亞熱帶環(huán)境,以東北地區(qū)西部為例,由于季風(fēng)等自然因素的影響,春季干旱多風(fēng),年降雨量少,降水多集中在 7 月~9 月,易造成地表沖刷,且蒸發(fā)量是降雨量 3 倍以上。土壤多為暗棕土壤和黑土,表土質(zhì)輕而松散,抗沖、抗蝕能力低。底土質(zhì)地粘重,透水性差,易被水沖蝕,形成鹽堿地。
2、過(guò)度墾殖、樵采引起的生態(tài)退化。退化原因是農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域人口壓力大、人均耕地面積較少、農(nóng)作物產(chǎn)量低下、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一。農(nóng)民為追求產(chǎn)量和解決溫飽問(wèn)題亂墾亂種、毀林毀草、過(guò)度墾殖導(dǎo)致大面積的生態(tài)林草地植被、土地退化。造成區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重退化和水土流失。且由于部分區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后、交通不便等原因?qū)е履茉炊倘保r(nóng)民生活能源比較落后,主要依靠采伐所得的薪柴為能源,因此濫砍濫伐及樵采毀林等現(xiàn)象較為嚴(yán)重。導(dǎo)致大面積森林植被數(shù)量減少或群落結(jié)構(gòu)破壞,但是因?yàn)橹脖坏淖匀换謴?fù)速度較慢。毀林速度遠(yuǎn)大于植被恢復(fù)速度,導(dǎo)致生態(tài)功能退化或永久性喪失,地面裸露,水土流失加劇,甚至導(dǎo)致山林在雨季滑坡和泥石流現(xiàn)象嚴(yán)重,人民生命財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。
3、沿河活動(dòng)引起的生態(tài)退化。河流生態(tài)退化主要是指常年性河流的生態(tài)退化而言。常年性河流的生態(tài)系統(tǒng)常因各種人為驅(qū)動(dòng)力的作用而退化,原因主要有修路、開(kāi)礦、樵采、河岸放牧、化肥與農(nóng)藥的面源污染、工業(yè)廢水與生活污水的點(diǎn)源污染、過(guò)度捕魚(yú)等。
4、經(jīng)濟(jì)林過(guò)度開(kāi)發(fā)引起的生態(tài)退化。在以林果業(yè)為主的區(qū)域,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,人口壓力過(guò)大,土地資源的缺乏,導(dǎo)致過(guò)度盲目墾殖生態(tài)林草植被以發(fā)展經(jīng)濟(jì)林。但是由于農(nóng)民過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)效益,造成了對(duì)山地資源的掠奪式開(kāi)發(fā), 如局部山地坡度較大、自然植被較好但沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益的次生灌木林地被開(kāi)墾種植經(jīng)濟(jì)林。在無(wú)序開(kāi)發(fā)和缺乏水土保持工程設(shè)施的情況下,有些農(nóng)民為了立苗,中耕除草,形成裸露地表,有些農(nóng)民墾復(fù)間種農(nóng)作物,形成變相的陡坡開(kāi)荒和坡耕地。這些開(kāi)墾經(jīng)濟(jì)林的行為均會(huì)導(dǎo)致次生灌木林逐漸形成的淺薄的富含腐殖質(zhì)的土層,在汛期暴雨的直接濺蝕下流失殆盡,造成嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)退化。
5、開(kāi)發(fā)建設(shè)引起的生態(tài)退化。部分地區(qū)為發(fā)展經(jīng)濟(jì)不顧自然資源、植被的破壞,大肆開(kāi)采礦山、建設(shè)交通線路及進(jìn)行各種建筑業(yè)建設(shè)。在開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中,由于人為擾動(dòng)地面、開(kāi)挖表土、取土取石,造成植被破壞、水土保持功能受損、水土流失嚴(yán)重。同時(shí),在開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的臨時(shí)施工區(qū)和棄土棄渣場(chǎng),因缺乏有效的水土保持措施,在水流沖刷作用下,也會(huì)產(chǎn)生新的水土流失。開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的水土流失是一種典型的人為干擾下的加速侵蝕,由于生態(tài)系統(tǒng)受損嚴(yán)重,水土流失較為劇烈。
二、水土保持生態(tài)修復(fù)技術(shù)分析研究
1、自然退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)。根據(jù)不同自然因素導(dǎo)致的生態(tài)退化,應(yīng)因地制宜的治理。例如鹽堿地可采取以稻治堿、種堿茅、植檉柳、挖溝排澇、施用化學(xué)制劑等方法。通過(guò)圍欄封育,淺翻、深松、挖溝。水資源較好的地方,還可以修建水利工程、引地表水或打井進(jìn)行節(jié)水灌溉。實(shí)行全年或季節(jié)性禁牧、舍飼或半舍飼等配套措施,形成有利恢復(fù)植被的綜合環(huán)境,劃分若干區(qū)塊進(jìn)行修復(fù)。
2、過(guò)度墾殖、樵采生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)??蓪?shí)行坡地生態(tài)脆弱帶退耕還林(灌、草)與修筑梯田相結(jié)合的技術(shù)。按照國(guó)家退耕還林(草)有關(guān)政策方針,25°以上的坡耕地一律嚴(yán)格退耕發(fā)展生態(tài)林草;嚴(yán)格限制開(kāi)墾農(nóng)田,封山育林育草,保護(hù)生態(tài)植被,15°以下的坡地,按照近村、近水、近路的原則,實(shí)施坡改梯,進(jìn)行水土保持耕作,保證人均基本農(nóng)田,以此確保糧食安全與提高水土保持安全意識(shí)??刹扇∩偈┗?增施農(nóng)家肥料;種植綠肥植物,增加固氮作物品種;實(shí)行輪作、套作,間種、混種相結(jié)合的種植方法。減少化學(xué)防治,增加生物防治對(duì)退化耕地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。對(duì)于因樵采導(dǎo)致退化的林地、草地等生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù),可實(shí)行封山育林,封禁時(shí)間的長(zhǎng)短因生態(tài)系統(tǒng)類型、受損程度、氣候等因素的不同而不同,一般來(lái)說(shuō),喬木林為 8 年以上、灌木林 5年以上、草地生態(tài)系統(tǒng)為 3 年以上。在封禁的基礎(chǔ)上,補(bǔ)種樹(shù)種、草種,同時(shí)改變薪柴能源利用方式與生活能源結(jié)構(gòu)。在農(nóng)戶家庭中大力推廣節(jié)柴灶,提高能源利用率。對(duì)不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū), 可依照自然資源程度和技術(shù)程度,鼓勵(lì)發(fā)展沼氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉矗茝V“以沼代薪”“以電代薪”“以氣代薪”等新技術(shù)。
3、沿河生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)手段最重要的是減輕或解除導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)退化的驅(qū)動(dòng)力,讓河流休養(yǎng)生息,可人為的創(chuàng)造河流形態(tài)多樣性,通過(guò)恢復(fù)河流縱向連續(xù)性和橫向連通性,盡可能多的保持河流彎曲度。構(gòu)建主河槽和護(hù)堤地在內(nèi)的復(fù)合斷面形態(tài),設(shè)置必要的馬道,有條件的地方,可實(shí)行季節(jié)性河道。在需要護(hù)岸的地段,宜采用魚(yú)巢、生態(tài)混凝土等岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu),充分利用亂石、木樁、蘆葦、柳樹(shù)、水蔥等天然材料與植物護(hù)坡。在避免河流岸坡的硬質(zhì)化的同時(shí),使河流生態(tài)環(huán)境恢復(fù)多樣性,還有助于增加水生植物群落和生物群落的種類。可在河流兩岸種植生物隔離帶,既防治了面源污染,又為河流水生生物增加了營(yíng)養(yǎng)源。通過(guò)工程結(jié)構(gòu)使河流的生態(tài)系統(tǒng)沖擊最小化,爭(zhēng)取對(duì)水流的流量、流速、沖淤平衡、環(huán)境外觀等影響最小,為動(dòng)物棲息及植物生長(zhǎng)創(chuàng)造多樣性的生活空間。
4、經(jīng)濟(jì)林過(guò)度開(kāi)發(fā)生態(tài)修復(fù)技術(shù)。通過(guò)建立立體開(kāi)發(fā)、循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)的方式。實(shí)行糧果、林果的立體間套種植,利用山地自然坡度進(jìn)行開(kāi)發(fā)。實(shí)行土地輪作化來(lái)提高土地利用率、產(chǎn)出率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化率。模擬生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈結(jié)構(gòu),建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)型模式, 實(shí)行物質(zhì)和能量的良性循環(huán)和多級(jí)利用。利用產(chǎn)業(yè)鏈間組合效應(yīng),走種、養(yǎng)、加一條龍,貿(mào)、工、農(nóng)一體化的發(fā)展路子, 探索建立水土保持型生態(tài)村、生態(tài)溝、生態(tài)小流域建設(shè)模式。
5、開(kāi)發(fā)建設(shè)生態(tài)退化修復(fù)技術(shù)。對(duì)于開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目與取土取石場(chǎng)已造成生態(tài)環(huán)境退化的,先停止開(kāi)挖建設(shè),再利用適應(yīng)性強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物(喬、灌、草、藤)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),控制水土流失。對(duì)棄土棄石區(qū)則需加強(qiáng)表面的生物覆蓋, 通過(guò)恢復(fù)植被使項(xiàng)目區(qū)的水土流失基本得到控制。礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的土壤、植物等組分完全受損,缺乏植物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)這種嚴(yán)重退化的生態(tài)進(jìn)行生態(tài)修復(fù),可采取的方法有:覆蓋土壤,對(duì)土壤進(jìn)行物理處理,添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),去除有害物質(zhì),種植適應(yīng)性強(qiáng)的先鋒樹(shù)種或草種、間種鄉(xiāng)土樹(shù)種或草種。
三、結(jié)語(yǔ)
水土保持生態(tài)修復(fù)是生態(tài)修復(fù)的一種類型,是指在特定的土壤侵蝕地區(qū),依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的組織和調(diào)控或與人工調(diào)控能力的復(fù)合作用,使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。以促進(jìn)植被恢復(fù),保持水土,改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。