摘要:土地生態修復對于有效保障國家土地資源生態安全具有重要的指導意義。當前階段隨著我國新型區域城市化的不斷深入推進、城市區域人口資源結構的不斷調整優化,越來越多的土地遭到破壞,失去了原有的生態功能。同時,由于現代人類經濟活動的不斷增加導致了我國土地的過度開發,種種破壞情形往往會直接造成我國環境的污染和土地資源的嚴重浪費。通過查閱不同時期不同領域作者學術文獻的方法,集百家之所長,對國內外生態環境修復技術理論與實施方法研究進行簡要的分析歸納,并盡可能多地做出分析總結,以期及時提出國內國外生態環境修復技術工作中可能存在的突出問題,并合理制定國內土地生態環境修復的基本技術實施方法,盡可能為今后我國開展土地生態修復工作提供一個具有研究價值的技術參考。
關鍵詞:土地生態修復 ?修復技術??自然植被 ?土壤改良
近年來,我國自由市場經濟事業發展迅猛,短短幾十年的時間就已躍居經濟世界前列乃至成為當今世界第二大經濟體。然而,由于近代以來中國發展經濟的急迫性、無序性,導致環境污染嚴重、資源儲量驟減、生態系統退化等問題,嚴重阻礙了中國未來的發展道路。因此,進行生態文明建設是我國持續健康發展的必然要求。生態社會文明修復建設工作事關我們國家的安全、社會的發展和中華民族的未來,當前我國生態修復正逐漸成為當代我國推進生態文明建設的一個重點戰略方向。當前我國正逐步發揮國家制度創新優勢和動力加大政策支持措施力度,積極推動實施生態修復工程。“綠水青山就是金山銀山”已作為黨的執政思想理念多次寫入中共十九大工作報告與《中國共產黨章程》,生態文明建設始終關系到中國人民的切身福祉與中華民族的未來。
1 生態修復的概念
生態環境修復主要是在傳統生態學基本原理理論指導下,借助物理與化學等諸多方面的科學手段來進行各種生態環境修復工作,或者通過運用生態工程技術措施等科學方法來加以修復優化生態條件,使曾經受到嚴重破壞的生態環境條件得到修復的過程。生態修復是指通過各種科學技術手段將被嚴重破壞的自然生態環境因地制宜地進行恢復并達到所有人期望良好狀態的一種行動和管理的過程。所期望的恢復狀態既可以是指將曾經受到破壞的整個生態系統重新恢復到被破壞之前的正常狀態,也可以指人為地調整或促使生態系統發展成對人類有益的狀態,還可以指將生態系統恢復成與其周圍環境相適應協調的其他狀態。
生態修復技術作為生態文明建設的重要技術手段,正在逐步成為當代我國生態文明建設的重要發展方向,我國正逐步發揮國家制度創新優勢和特點加大政策支持力度,積極推動實施生態修復工程。
2 生態修復的不同方向
2.1棕地生態修復
棕地生態修復是以生態環境恢復為核心目標,研究如何進行生態治理修復工作,從而有機會能夠賦予土地以新的效益。美國是棕地再開發利用的第一實踐國,并取得了巨大成功,例如,美國高線公園區就是由當年廢棄的高線鐵路用地重建所得。法國巴黎的雪鐵龍公園、拉維萊特公園等棕地的改造,也是比較成功的案例,德國利用了多個學科技術與設計,使德國棕地再利用技術更為成熟,如杜伊斯堡景觀公園等。隨著后現代工業化發展時代的逐步來臨,一些重點高污染化工企業為了轉型改造升級發生調整甚至被迫倒閉,因此各地遺留下大量閑置、廢棄、存在嚴重污染的工業土地。因此需要通過棕地改造,一方面來有效改善土地生態環境,另一方面也能防止土地資源的浪費。
2.2礦山生態修復
礦山生態修復是指將那些因為采礦活動而遭到破壞的生態環境,通過人為經濟手段進行修復,使礦區生態環境恢復到與周圍環境相關或協調融合的其他狀態,同時也能達到所有人都期望良好的狀態的一種經濟行動和管理過程。礦山的土地生態環境修復治理是以整個礦區為主要研究重點對象,以整個礦區的礦山土地資源生態環境綜合恢復治理為主要核心技術目的,研究如何因地制宜地綜合進行礦山土地資源生態系統的綜合修復、研究如何因地就礦施治地綜合進行整個礦山土地生態環境恢復治理工程。通過研究采用各種科學技術手段綜合開展整個礦區的礦山土地資源生態環境修復治理工作,從而最終取得利于生態、經濟、社會的最佳資源綜合利用效益。
德國和美國最早于1920年前后初始開展礦山廢棄地式礦山礦區土地植被恢復復墾工作,所用技術方法主要內容包括礦山沉陷式礦區土地植被復墾恢復法、廢棄地植被復墾法的技術處理法和礦山重金屬雜質去除技術法等。這些改革措施在有效利用燃煤電廠噴施粉煤灰化肥改良農田土壤、矸石山整地植樹等措施方面,積累了大量的有效經驗。采用效用—效率優化原則來參與土地生態修復方案的安排,目前已經形成多專業聯合、多方法實施等技術手段。
1960年前后,我國開始開展礦山廢棄地生態修復工作和土地退化研究。20世紀50~80年代,我國政府前后頒布了《土地復墾規定》和《中華人民共和國環境保護法》。如今我國進行礦山土壤廢棄性耕地國土復墾的主要技術方法包括有直接土地復墾、改善礦山土壤中的物理土質結構和土壤化學性質、增強礦山土壤排水肥力等多種方法。自然資源部明確提出到2015年要使我國綠色礦區資源恢復利用率基本達30%,2020年基本達到我國綠色生態礦山的建設目標,我國綠色礦區資源生態環境修復事業進入快速健康發展的新時期。
2.3?海洋生態修復
我國的自然人口、資源和生態環境壓力較大,對生態保護的重視一直以來都不夠。在中國,某些典型地區的海洋生態環境承載力早已已經逼近世界上限,有關我國黃土高原地區水土資源流失及有關海洋河流赤潮等有關生態環境問題的相關文獻早已沒有詳細記載。目前我國雖然已經在相關法律上已初步基本形成了一定的我國海洋典型生態系統修復治理基礎,并且已經掌握了一些有效用于治理我國海洋各類生態系統的相關技術修復措施與治理手段,但針對遠洋海岸帶、海灣等海洋典型地區海洋各類生態系統的海洋生態環境修復相關政策和治理措施還不夠健全完善。此外,我國的一些海洋典型生態系統修復治理技術較為簡單而且粗放,一些大的海洋典型生態系統修復技術項目只充分考慮了短期修復效果,沒有嚴格充分考慮海洋生態系統修復的總體最終目標。
目前,在影響我國的重要海洋海域生態環境修復保護工作中,有幾個重要因素一直處于相互交織又相互難以抑制的特殊處境,包括環保政策、技術和資金等方面。面對這種實際情況,認為應該要充分發揮當前我國經濟體制管理機制的自身優勢,運用多種管理手段方法去幫助破解這一難題。如在發達國家和中央地方政府層面率先設立一個面向社會的開放式國家海洋海域生態環境修復投資基金,主要用于投入中小型國家海洋海域生態環境修復建設項目,由相關社會資金機構自行申請并組織建立一套完善的風險評估考核機制,建立“細水長流”式的社會資金募集使用管理模式。而在技術上,借鑒已有的成熟模式。另外,還提出應充分借鑒當前我國內陸地區荒漠化的相關治理政策措施,充分發揮推進海洋區域生態保護修復試點地區當地社會居民和其他社區社會組織等當地利益直接相關者的主導作用。充分樹立增強公眾參與海洋區域生態保護修復專業意識,加大了對公眾專業監督教育力度,提供大量資金物力支持進行公眾專業培訓;充分發揮各類海洋生態環境保護運動協會、觀鳥運動協會和海洋潛水運動協會等地區社會組織團體在推進濱海沿岸濕地、紅樹林和近海珊瑚礁生態保護等修復方面的主導作用,使當地社區居民和其他社區社會組織真正成為推進海洋區域生態保護修復的重要中堅力量。
3.生態修復的技術措施研究
土地生態修復技術措施如圖1所示。
3.1?自然植被恢復技術
自然植被恢復技術是指適宜在干旱、半干旱地區進行的植被恢復的方法。目前沙漠地區自然植被恢復的主要技術是圍欄封育法。常海軍等提出了生物圍欄模型,肖力宏等學者的研究表明封育能有效地抑制土壤中的養分流失并能預防水分的流失。劉建等學者的研究指出,如果進行適當的圍封,將有利于植被的恢復及土壤養分的改良。
3.2?人工植被恢復技術
3.2.1 飛播造林技術
鄭華成等的調查研究對樹種差異性進行了調查分析,發現柏類樹種有著更強的生命力。姜海燕研究分析了目前飛播造林樹種的影響因素,提出了飛播造林的有效播種對策。姚麗杰等對遼西地區關于飛播造林的樹種類型情況開展了深入調查分析研究,揭示了目前飛播治沙成林的樹種類型變化規律。
3.2.2 原生植被建植技術
原生植被建植技術有利于實現區域性的自然生態環境修復發展為技術核心實現地域景觀循環生長。
3.2.3 復合式植被栽植技術
復合式沙地植被生態栽植修復技術創新是推進沙地生境地區植被生態修復的重要基礎技術創新方法。李春龍等優選胡枝子、檸條、沙打旺等植物打造立體灌木草場,取得了理想的效果。李鋼鐵通過研究科爾沁沙地的疏林草原,提出先在沙丘上形成一定的生態修復基礎,再在該基礎上形成復合式的生物群落結構,其目的在于使沙地土壤獲得較強的抗破壞能力。
3.3?土壤改良技術
土壤改良技術是通過提高土壤養分,使得植物能夠良好發育的生物技術手段之一。趙文智等學者通過改變土壤理化性質,為各類生物提供適宜且穩定的生長發育環境。李珍珍等學者發現施加黏土對沙地土壤的改良有著極為良好的作用。
3.3.1土壤物化改良技術
目前常用的天然土壤植被基質回填物理修復改良技術措施為采用表土基質回填處理技術,在實地采礦前先將0~30cm和30~60cm的天然土壤基質剝離并然后加以清理存放,等表土回填的必要時候再將其運回原地使用,為土壤植被功能恢復發育提供一種具有土壤結構良好、高質量養分、高濃度水分、較多天然微生物與微小動物群落的各種高質量天然土壤。
化學物質綜合改良工藝技術另一方面,可以同時考慮多次采用同時多次添加少量多種營養化學物質用以大幅提高室內室外土壤中的綜合利用肥力進行酸化改良技術、還有也就是可以同時考慮多次采用同時少量調節室內室外土壤酸度pH值及相關數值進行酸化改良技術。同時當由于室內室外土壤的微堿度酸性酸化程度較高時,可考慮采用同時少量多次同時少量施用碳酸氫鹽與其他酸性處理石灰,以有效率地減少室內室外土壤的微堿度酸性;同時當由于室內室外土壤的微堿度較高呈現微弱的堿性時,可多次同時施用少量添加硫酸、硫酸氫鹽等多種化學物質等以來有效率地改善室內室外土壤環境。
3.3.2?生物改良技術
生物生態改良修復技術大致可以細分為礦區土壤種植動物生態改良修復技術、植物生態改良修復技術和土壤微生物物質改良3種技術。礦區土壤種植動物改良是構成食物鏈的重要基礎,是形成生態系統過程中的初級食物消費者和高級分解者。因此通過在利用礦區拆除廢棄地生態復墾技術過程中大量加入有益的礦區土壤種植動物,可有效修復拆除廢棄地礦區生態系統基本功能、加快礦區生態系統恢復技術進程。
4 結語
綜上所述,國內外正在開展的生態環境修復技術研究工作已有近百年的發展歷史,理論與科學技術應用體系日趨成熟。但總的來說,我國生態修復起步較晚,與西方國家相比,我國在理論與實踐上存在較多問題,且生態修復的環境治理技術模式與生態治理實施方法沒有統一的治理標準。而大多數我國現有的生態環境修復治理技術及其研究多數僅局限于小尺度及特定類型地塊的生態研究,未能在特定大尺度生態格局上充分進行整體性的研究應用。
生態修復是一項復雜龐大的工程,在充分識別確定出各不同類型規劃待建和修復生態區域后,還應當通過綜合分析考慮到該區域的自然地理氣候位置、社會政治經濟發展條件及區域生態發展需求等多個方面,進一步研究確定生態修復的先后順序,以期能夠達到更加理想的區域生態治理修復服務效果。通過構建形成完整的生態治理體系,實現區域生態生物多樣性環境保護、低碳節能減排、資源環境保護等多功能目標的可復合生態發展,實現區域生態、經濟和環境社會效益的有機統一。
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中圖分類號:X171.4DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2202-5640-5031
作者簡介:鄧文麗(1985—),女,本科,高級工程師,研究方向為土地利用、土地調查、土地管理。