湿地生态系统结构与功能恢复技术

湿地生态系统结构与功能湿地生态系统结构与功能恢复技术恢复技术环境修复原理与技术生态工程简介生态工程简介 生态工程是近四十年来发展起来的新兴技术，即在促进自然界良性循环的前提下，应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济与生态效益的同步发展。环境修复原理与技术6.1 生态工程概述生态工程概述 v生态工程的产生与发展 v生态工程的概念 v生态工程的特点v生态工程的主要应用类型环境修复原理与技术6.1.1 生态工程的产生与发展生态工程的产生与发展 环境污染与破坏环境污染与破坏全球生态危机全球生态危机人口激增人口激增能源短缺能源短缺自然资源遭受破坏自然资源遭受破坏食物供应不足食物供应不足环境修复原理与技术西方生态工程的发展西方生态工程的发展v 西方生态工程或生态技术的概念最早由美国著名生态学家Odum教授于1962年应用并赋予其定义的，以后又不断地加以论述和研究。v W.J.Mitsch教授继承和发展了他的生态工程思想和理论。于1989年主编出版了世界上第一部生态工程专著，并于1992年主编创办了国际性的“生态工程”杂志。环境修复原理与技术西方生态工程的具体实例西方生态工程的具体实例美国美国加利福尼亚州在南加利福尼亚州在南部河口区的湿地建部河口区的湿地建立了利用湿生植物立了利用湿生植物香蒲等去除重金属香蒲等去除重金属改善水质的生态工改善水质的生态工程及在中部磷矿开程及在中部磷矿开采后的土地上应用采后的土地上应用生态工程进行复垦生态工程进行复垦丹麦丹麦在格雷姆斯在格雷姆斯湖建立了防湖建立了防治富营养化治富营养化的生态工程的生态工程瑞典瑞典StensundStensund学院应学院应用室内水生生物用室内水生生物培养为主的生态培养为主的生态工程处理净化该工程处理净化该校的生活污水校的生活污水环境修复原理与技术中国生态工程的发展中国生态工程的发展 生态工程在中国作为独特的研究领域及独立的学科始于70年代末，首先由我国著名生态学家马世俊教授于1979年提出，80年代以来得以蓬勃发展。马世俊教授是中国生态工程领域的先驱，为我国生态工程领域的开拓和发展做出了杰出贡献，对生态工程的概念、原理和方法具有独到的论述。1987年他主编出版了通俗的中国的农业生态工程一书。马世俊（1915年1991年）环境修复原理与技术6.1.2 生态工程的概念生态工程的概念vH.T.odum教授教授 为了控制系统，人类应用主要来自自然的能源作为辅助能对环境的控制（1962），对自然的管理就是生态工程，更好的措词是与自然结成伙伴关系（1971）。环境修复原理与技术v欧州的欧州的Uhfmann、Straskraba与与Gnamck 在环境管理方面，根据对生态学的深入了解，花最小代价的措施，对环境的损害又是最小的一些技术。v美国美国MitschMitsch以及丹麦的以及丹麦的JorgensonJorgenson 为了人类社会及其自然环境的利益，而对人类社会及其自然环境加以综合的且能持续的生态系统的设计。它包括开发、设计、建立和维持新的生态系统，以期达到诸如污水处理(水质改善)、地面矿渣及废弃物的回收、海岸带保护等，同时还包括生态恢复、生态更新、生物控制等目的。环境修复原理与技术v我国著名生态学家马世骏我国著名生态学家马世骏 生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下，充分发挥物质的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展。它可以是纵向的层次结构，也可以发展为几个纵向工艺链锁横向联系而成的网状工程系统(1987)。环境修复原理与技术我国生态工程与西方生态工程的差异我国生态工程与西方生态工程的差异项目西方国家我国背景经济及科学技术发达，生态危机主要表现在环境污染经济及科学技术不发达国家生态危机表现在人口众多、资源破坏、能源不足、环境污染理论基础生态学原理为主，综合多门自然学科生态学原理为主，综合多门应用技术学科和社会学科对象以自然生态系统为主，偶尔兼顾经济效益以社会经济自然复合生态系统技术为主目的环境保护为主经济、生态、环境和社会的综合效益设计原则自我设计为主，辅以人为干涉按预期经济、生态和社会的目的，人为干涉为主技术路线主要强调强制函数主要通过生态工艺技术调控系统内部结构和功能辅助能化石燃料和电能为主人力为主，化石燃料和电耗少再生循环可采用绝对需要商品生产通常没有饲料、农、渔、畜等产品及一些轻工原料生物多样性单纯复杂价值美化环境，自然资源保护，无市场价值高产、优质、低耗高效生产商品，废物充分利用环境修复原理与技术6.1.3 生态工程的特点生态工程的特点 研究和处理对象的整体性 目的和目标的多元化 以自我组织和调控为基础 从自然界获取主要资源和能源环境修复原理与技术生态工程与环境工程、生物工程和传统工程的比较生态工程与环境工程、生物工程和传统工程的比较环境修复原理与技术生态工程与传统产业的比较生态工程与传统产业的比较类别传统产业生态工程目标单一利润、产品导向综合效益结构链式、刚性网状，自适应型规模化趋势产业单一化、大型化产业多样化、组合化系统耦合关系纵向，部门经济横向，符合生态经济功能产品生产+环境影响产品生产+社会服务+生态服务+能力建设经济效益局部效益高、整体效益低长期效益高、整体效益大废弃物向环境排放，负效益系统内资源化，正效益调节机制外部控制，正反馈为主内部调整，正负反馈平衡环境保护末端治理、达排放标准，高投入，消耗型过程控制，寓环保于生产和消费中，低投入，赢利型社会效益减少就业机会增加就业机会行为生态被动，分工专门化，行为机械化主动，一专多能，行为人性化自然生态厂内生产与厂外环境分离与厂外相关环境构成符合生态体稳定性对外部依赖性高抗外部干扰能力强进化策略更新换代难，代价高协同进化快，代价小可持续能力低高决策管理机制人治，自我调节能力弱生态控制，自我调节能力强研究与开发能力低，封闭性高，开放性工业景观灰色、破碎、反差大绿色、和谐、生机勃勃环境修复原理与技术6.1.4 生态工程的主要应用类型生态工程的主要应用类型 v（1）生态恢复生态工程v（2）生态农业与生态工业v（3）废弃物资源与能源化综合利用的生态工程v（4）生态建筑及生态城镇建设v（5）流域和区域的生态治理与开发的生态工程环境修复原理与技术（1）生态恢复生态工程生态恢复生态工程v 生态恢复是相对于生态破坏而言的，就是要恢复被破坏了的生态系统的合理的结构、高效的功能和协调的关系。具体的讲就是从生态和社会需求出发，恢复生态系统的合理结构和功能，实现所期望达到的生态-社会-经济效益，通过对系统物理、化学、生物甚至社会文化要素的控制，带动生态系统的恢复过程，达到系统的自维持状态。环境修复原理与技术（2）生态农业与生态工业）生态农业与生态工业v生态农业生态农业 生态农业（持续农业），即利用生态学原理，依据生态系统内物质循环和能量转化的基本规律建立的一种农业生产方式。其生产结构是农、林、牧、副、渔多种经营联合体，使初级生产者农作物的产物能沿食物链的各营养级进行多层次利用，以发挥各种资源的经济效益。环境修复原理与技术生态农业的物质循环途径示意图生态农业的物质循环途径示意图 牛场牛场 液态肥料猪场猪场粪便粪便饲料污泥污泥浆液环境修复原理与技术珠江三角洲地区桑基鱼塘珠江三角洲地区桑基鱼塘环境修复原理与技术基塘系统水陆相互作用中的物质循环基塘系统水陆相互作用中的物质循环 人类活动 自然条件植物（蕉林）自然条件 人类活动 浮游生物基 塘畜禽 基泥青饲料、禽畜类便等 细菌 塘泥、水、有机质、养分等土壤鱼、荷花环境修复原理与技术环境修复原理与技术v生态工业生态工业 仿照自然界的生态过程物质循环模式来规划工业生产系统生产的一种工业模式。各生产过程不是孤立的，而是通过物料流、能量流和信息流相互联系，一级生产过程的废物可作为另一级生产过程的原料加以利用。生态工业追求的是系统内各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质循环，达到能源、资源和资金的最优利用及最小环境影响。环境修复原理与技术造纸工业闭路循环工艺流程示意图造纸工业闭路循环工艺流程示意图 造纸生产造纸生产火力发电火力发电废弃物的废弃物的回收利用回收利用NaSO4碱制建材余热供热取暖原煤送电废液高、低压蒸汽SO2生成的稀硫酸环境修复原理与技术(3)废弃物资源与能源化综合利用的生态工程废弃物资源与能源化综合利用的生态工程v废水的减量、回收、再生、回用、再循环等处理 v污泥从本质上讲是一类可利用的重要资源 v城市垃圾的减量化、无害化、资源化和产业化处理 环境修复原理与技术医院废水的生态处理流程图医院废水的生态处理流程图 生物滤池生物滤池氧化沟氧化沟厌氧塘厌氧塘医院废水（厌氧）鱼苗藻类鱼苗半陆生植物出水排入漓江污泥蚯蚓床蚯蚓床滤池底泥成鱼菜田菜田鸡场鸡场蔬菜鸡粪人肉、蛋补充氧气水葫芦环境修复原理与技术（4）生态建筑及生态城镇建设生态建筑及生态城镇建设v 充分利用本地生态资源，建设能耗低、绿量高、废弃物就地资源化的方便、舒适、和谐、经济的生态住宅、生态小区和生态城镇，这样的生态建筑要同时满足包括对健康、自然保护、物质循环及生境改善4方面的要求。环境修复原理与技术（5）流域和区域的生态治理与开发的生态工程）流域和区域的生态治理与开发的生态工程v 流域的生态治理与开发是在现有资源基础上，通过低耗、高效和持续地利用流域内的自然资源，如将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业等相结合，来实现农村经济向集约型经济的转变。在良好的自然和半自然生态系统区域开发生态旅游，促进区域生态、经济和社会的全面发展。环境修复原理与技术6.2 生态工程修复技术生态工程修复技术 v生态工程修复概述 v生态工程修复的原理与内容 v生态工程修复技术 环境修复原理与技术6.2.1 生态工程修复概述生态工程修复概述 6.2.1.1退化生态系统 6.2.1.2生态工程修复的相关概念 环境修复原理与技术6.2.1.1 退化生态系统退化生态系统v概念概念 退化生态系统是指在自然干扰和人为干扰的作用下，生态系统的结构和功能发生位移，打破了原有生态系统的平衡，使生态系统固有的结构和功能遭到破坏或丧失，偏离自然状态的系统。生态系统退化的过程生态系统退化的过程环境修复原理与技术6.2.1.1 退化生态系统退化生态系统v退化特征表现在：退化特征表现在：系统结构 物质循环 能量流动 稳定性环境修复原理与技术6.2.1.1 退化生态系统退化生态系统v对于陆地生态系统而言，退化的主要类型有6种：裸地 森林采伐迹地 弃耕地 沙漠 采矿废弃地 （废石堆废弃地、开采坑废弃地、尾矿废弃地、采石 矿废弃地）垃圾堆放场 环境修复原理与技术生态系统退化的驱动力生态系统退化的驱动力干扰干扰 v什么是干扰什么是干扰 干扰是群落外部不连续存在，间断发生因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”范围波动，这种作用或波动能引起有机体或种群或群落发生全部或部分明显变化，使生态系统的结构和功能发生位移。环境修复原理与技术引起生态系统退化的干扰体系引起生态系统退化的干扰体系 正干扰维持性干扰负干扰干扰体系自然干扰体系人类干扰体系气候性干扰土壤性干扰地因性干扰火干扰动物性干扰植物性干扰污染性干扰干扰分布干扰频率干扰面积、大小干扰规模协和作用人类干扰作用规模作用频度物理强度影响度规模等级：无效干扰规模等级：有效干扰1规模等级：有效干扰2规模等级：有效干扰3规模等级：人类破坏环境修复原理与技术6.2.1.2 生态工程修复的相关概念生态工程修复的相关概念 v定义定义 生态修复是指在特定的区域和流域内，依靠生态系统本身的自组织或自调控能力作用，或依靠生态系统本身的自组织和调控能力与人工调控能力的共同作用，使部分或完全受损的生态系统恢复到相对健康的状态。环境修复原理与技术v生态工程修复的基本原理生态工程修复的基本原理 通过生物、生态、工程的技术和方法，人为的改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置优化系统内部及外界的物质，能量和信息等流动过程和时空次序，使生态系统的结构、功能和生态潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。环境修复原理与技术v理论基础理论基础恢复生态学恢复生态学 恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理的学科。环境修复原理与技术6.2.2 生态工程修复的原理与内容生态工程修复的原理与内容社会经济技术原理整体原理协同恢复重建原理耗散结构与开放性原理可控性原理地学原理：区域性、差异性、地带性原理生态学原理生态演替原理生物多样性原理生态位与生物互补原理物能循环与转化原理物种相互作用原理食物链网原理系统原理美学原理自然法则恢复生态原理经济可行性与可承受性原理技术可操作性原理社会可接受性原理无害化原理最小风险原理生物、生态与工程技术相结合原理效益原理可持续发展原理最大绿色原理健康原理环境修复原理与技术6.2.2.1 生态工程修复的基本原理生态工程修复的基本原理v整体论原理v自生原理v分层多级利用原理v生态位原理v主导因子原理v物种耐性原理v协调与平衡原理v物质循环再生原理v物种互利共生原理v物种多样性原理v限制因子原理v生态因子综合作用原理基本原理基本原理基本内涵基本内涵生态因子综合作用原理 任何一个环境中，都包含着多种生态因子。各种生态因子不是孤立存在的，而是彼此联系、互相促进、互相制约，共同对生物产生影响。任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。物种耐性原理生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，其中包括最适生存区。任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称为限制因子。限制因子原理限制因子原理指出各种生态因子对生物来说并非同等重要，首先应该关注那些影响生物生存和发展的限制因子。主导因子原理组成环境的生态因子都是生物所必需的。但在一定条件下，对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。主导因子发生变化会引起其他因子也发生相应变化。物种多样性原理一般认为，生态系统的稳定性与物种多样性有密切关系。物种多样性高，系统的自我调节能力强，系统也就越稳定，具有较强的抵抗力。复杂的生态系统通常是最稳定。生态位原理生态系统中每一种生物都占据利用或适应了一定的空间，称为生物的生态位，其大小反映了物种种群的遗传和生物生态学特征。生态位是各种生态因子的综合，包括了水平空间、垂直空间和地下根系的生态位。物种互利共生原理一个完整的生态系统中，生物之间存在着复杂的相互关系。从性质上，生物之间的关系可分为共生与抗生两大类。共生是互利的，即一种生物对另一种生物有利；抗生则是一种生物对另一种生物有害。分层多级利用原理在生态系统中，一个代谢生产过程中输出的物质是后续代谢生产过程的原料，由于各个环节结构合理，物质输入输出比例协调合适，使前一个代谢环节的输出物质正好全部为后续代谢环节所充分利用，通过食物链联结成一网络，最终增加了产品与总产量，而且节约了原料、时间和空间，形成高产、低耗、高效、优质、持续的生产。物质循环再生原理 物质在各类生态系统中、生态系统间的小循环和在生物圈中的生物地球化学大循环，是维持地球上众多生命存在的基础。这种循环过程通过食物链关系周而复始地循环，维持生态系统地正常运转。自生原理包括自我组织、自我优化、自我调节、自我再生、自我繁殖和自我设计等一系列机制。自生作用是生态系统与机械系统的重要区别之一。生态系统的自生作用维护系统相对稳定的结构、功能及动态，在自我稳定中达到可持续发展。协调与平衡原理 生态系统是长期发展的结果，各组分通过相生相克、转化、补偿、反馈等相互作用，结构与功能达到协调，而处于相对稳定态，具有相对稳定和协调的结构与功能。生态平衡就整体而言包括结构平衡、功能平衡和收支平衡。整体论原理任何一个生态系统都是由生物系统和环境系统共同组成的，系统子系统之间或各成分之间，通过能流、物质流、信息流而有机地联系起来，形成一个具有特定功能的、统一的、有机的整体。环境修复原理与技术 6.2.2.2 生态工程修复的内容生态工程修复的内容生态工程修复 生物子系统环境子系统 生物种群的选择 生物群落结构配置 食物链调整 生物与环境节律匹配 水环境 土壤环境 光热环境 大气与微气候环境 环境修复原理与技术6.2.3 生态工程修复技术生态工程修复技术v根据产业类型，修复生态工程可以分为农业、种植业和林业生态工程；v根据修复的生态系统类型，生态工程修复可分为山地、水体、湿地、滩徐、草原、盆碱地、沙漠、过渡带、环境脆弱带生态工程等；v根据修复的目的，生态工程修复可分为控制污染环境的生态工程和生态恢复性生态工程。环境修复原理与技术生态恢复生态工程生态恢复生态工程v概念概念 将生态工程学原理应用于退化生态系统功能的恢复，最终达到系统的自我维持得过程。v分类分类 沙漠化土地生态修复工程技术 采矿区废弃地生态恢复工程技术 水土保持生态修复工程技术 湿地生态修复工程技术 环境修复原理与技术6.2.3.1 沙漠化土地生态修复工程技术沙漠化土地生态修复工程技术 v 采取生态工程措施，通过自然恢复、人工促进自然恢复与生态系统重建相结合，依据不同退化程度及不同区域自然、社会经济条件及发展需求，采用不同的恢复模式和途径，促使沙漠化过程逐渐逆转、生态系统逐步恢复并趋于良性循环，从而建立高效沙地农业生态系统，逐步形成社会经济自然复合系统。环境修复原理与技术沙漠化土地生态恢复工程措施沙漠化土地生态恢复工程措施v治沙工程治沙工程 a.工程治沙以沙障或胶结物质固定流沙。环境修复原理与技术b.植物治沙主要包括建立人工植被或恢复天然植被以固定流沙；营造大型防沙阻沙林带，以阻截外侧风沙对绿洲、交通沿线、城镇居民点及其他经济设施的侵袭；营造防护林网，以控制耕地风蚀和牧场退化；保护封育天然植被，以防止固定半固定沙丘和沙质草原的沙漠化危害。环境修复原理与技术v水土环境整治工程水土环境整治工程 a.集水技术采用一些措施形成地表径流将雨水 集存起来。b.径流林业采取拦截措施使降雨径流汇集后能畅通地流进水 渠里，通过水渠把水引到种植植物的低洼地，供给植物生 长所需。c.整地工程通过整地增加土壤通气性，提前截流蓄水增加土 壤湿度，积累养分和枯枝落叶、改良土壤和增加肥力，以保 证造林的质量。环境修复原理与技术v生物恢复技术生物恢复技术 a.防风固沙林生态恢复技术 b.植草生态恢复技术沙化土地利用型沙漠化土地类型治理措施型草原型轻度起伏状沙滩地乔灌草型牧场，以灌为主，能灌则灌，能乔则乔平缓干滩沙地以柠条、中间锦鸡儿为主，造灌草型饲料林丘陵覆沙坡地稀疏状，适地适树，多灌种固沙饲料林中度半流动沙地以花棒、羊柴、沙木蓼等多灌型固沙饲料林盐碱沙滩地以怪柳属灌木为主的饲料固沙林起伏石砾沙地以柠条、中间锦鸡儿为主的饲料林重度流动沙丘地以花棒、山竹子为主的多灌型固沙饲料林固定沙丘沙化地以羊柴、沙木蓼、中间锦鸡儿为主的固沙饲料林丘陵薄覆沙地以柠条、中间锦鸡儿为主的饲料林农用型轻度旱作沙滩地以中间锦鸡儿、榆树为主的防护林水作沙滩地以新疆杨、中间锦鸡儿为主的钢护林中度旱作闯田沙滩地中间锦鸡儿为主，两行一带，带距1020m营造防风固沙林退耕沙滩地同上重度退耕还牧旱作地以柠条为主的灌草型饲料林林带型轻度过度放牧林地封育更新，同时进行平茬复壮，定期轮牧中度稀疏纯沙柳型固沙林沙丘地暂封育、补栽羊柴、花棒、沙木蓼等沙生灌木啃食严重的柠条（干沙地）封育同时进行平茬复壮，2年后开放轮牧重度破坏严重的丘陵覆沙林地重新营造适宜的灌木种、造多数种固沙林破坏严重的沙柳林地重造花棒、中间锦鸡儿、柠条等灌草型饲料林沙漠化土地类型划分及生物恢复技术治理环境修复原理与技术具体实例具体实例科尔沁沙漠化综合整治科尔沁沙漠化综合整治 环境修复原理与技术科尔沁沙漠化整治的科尔沁沙漠化整治的总体思路总体思路 自然恢复、人工促进自然恢复与生态系统重建相结合，依据不同退化程度及小区域自然、社会经济条件及发展需求，采用“小生物圈”恢复模式，即：中心区。滩地绿洲高效复合农业生态系统，以重建及农业生态系统恢复为主。保护区。建立人工自然复合生态系统，自然恢复与人工促进恢复相结合，建立防护体系和天然草场恢复带。缓冲区。即硬墚流沙地灌草防护带，以保护性自然恢复为主，防风固沙逐步恢复自然植被。良性循环途径综合整治途径保护农田保护农田劣质农田退耕还牧劣质农田退耕还林正确进行土地利用区划和农牧业生产区划制定切实有效的发展生产与沙漠化整治规划合理分配水资源上游利用地下水为主下游地上地下水兼用修建防渗渠道改进灌溉制度高效合理利用水资源调整土地利用结构农业用地建设旱涝保收基本农田调整种植业结构引进高效农业生产新技术提高生产水平解决农民温饱问题和生产资金林业用地建设防风固沙林用建设经济林薪炭林牧业用地轮封轮收控制家畜数量流动半流动沙丘整治全部围封严禁利用采取各种固沙流沙综合利用流沙逐步恢复植被控制流沙实现生态、经济、社会三效益环境修复原理与技术6.2.3.2 采矿区废弃地生态恢复工程技术采矿区废弃地生态恢复工程技术 v应用生态工程技术，充分利用现有采矿废弃地和荒地的生产潜力，恢复、重建原有生态系统功能，形成对矿区及附近城镇发展起支持服务的生态经济社会功能格局。v采矿区废弃地的 生态修复技术工程复垦技术生物复垦技术环境修复原理与技术工程复垦技术工程复垦技术va.塌陷区地形改造技术塌陷区地形改造技术 环境修复原理与技术vb.土壤质量改善技术土壤质量改善技术 消除酸害措施 表土覆盖 施肥种植 环境修复原理与技术生物复垦技术生物复垦技术 v复垦土地的土壤评价v 土壤改良方法v 植被品种筛选v 植被工艺 环境修复原理与技术6.2.3.3 水土保持生态修复工程技术水土保持生态修复工程技术 v 水土保持生态恢复工程是以流域为单位，坚持生物措施、工程措施、农业措施结合，应用生态工程原理，实施山、水、田、林、路的综合治理技术体系，从流域生态系统优化的角度出发，坚持生态效益与经济效益统一、治理与并发相结合，优化农、林、牧、副等行业用地结构，使各项技术措施互相协调、互相促进，实现生态一经济社会效益相统一的综合治理目标。环境修复原理与技术水土保持生态恢复工程技术措施水土保持生态恢复工程技术措施v农耕技术措施农耕技术措施v工程措施工程措施v生物措施生物措施环境修复原理与技术（1）农耕技术措施农耕技术措施v定义 通过改变农耕习惯（如改纵向耕作为横向耕作）来防止水土流失、保持土壤肥力、增加农业生产。v类型 以改变微地形为主的农耕措施 以增加地面覆盖为主的耕作措施 耕作措施适宜条件适用范围以改变为地形为主的水土保持耕作措施等高耕作25以下坡面，坡面愈陡作用愈小全国等高带状间作25以下坡面，坡面愈陡作用愈小；坡度愈大，条带愈窄，密生作物比重愈小；条带与主风向垂直，可以防治风蚀；可作为修梯田的基础全国沟垄种植套犁沟播20以下坡面，坡面愈缓作用愈大西北垄作区田15以下坡面，坡面愈缓作用愈大；等高、沟坝地、梯田均可西北等高沟垄20以下坡面，坡面愈缓作用愈大；沟设比降可排水拦沙四川等高垄作15以下坡面，坡面愈缓作用愈大；水平种植东北蓄水聚肥耕作15以下坡面，等高、草坪、梯田均可西北抽槽聚肥耕作15以下坡面，等高、平地均可；造林或建经济林园湖北坑田20以下坡面，品字排列；平地也可全国半旱式耕作在冬水田少耕、免耕条件下，掏沟垒埂，治理隐匿侵蚀四川防沙农业技术农田边缘空地翻耕；棉花沟播新疆水平犁沟20以下坡面，坡度愈大间隔愈小；适用于夏季林闲地和牧坡西北以增加地面覆盖为主的水土保持耕作措施草田带状轮作各种坡度，坡度愈大牧草比重愈大；等高种植；条带与主风向垂直可防风蚀，可作为修梯田的基础全国残茬覆盖缓坡地、平地均可，不用翻耕北方秸秆覆盖缓坡地、平地均可，不用翻耕北方砂田干旱区10以下坡面，有砂卵石来源甘肃地膜覆盖缓地或平地均可；种植经济作物北方青草覆盖茶园，种绿肥也可南方少耕深松缓坡地、平地均可；深松北方少耕覆盖各缓坡、平地均可云南早三熟耕作各种坡度、带状种植四川防沙农业技术沙、荒地种苜蓿，田埂种高粱，地边种火麻新疆免耕用于平地，除草剂灭草湖南东北环境修复原理与技术（2）水土保持工程措施水土保持工程措施护 岸 工 程 坡式护岸 坝式护岸 墙式护岸 其他型式护岸水土保持工程措施坡面治理工程 梯田工程 坡式梯田等高坡式梯田倾斜坡式梯田 隔坡水平沟 隔坡梯田 水平梯田 坡面蓄水工程 反坡梯田 水平沟 水平阶 鱼鳞坑 穴状沟道治理工程 沟头防护工程 蓄水撇水工程 排水防护工程 谷 坊 土谷坊 石谷坊 柳谷坊拦沙坝或淤地坝 桩式护岸 导流屏 生物工程环境修复原理与技术a.坡面治理工程坡面治理工程v 针对分水岭以下至沟缘线的坡地采取的水土保持措施，包括梯田工程和坡面蓄水工程两种类型。环境修复原理与技术梯田梯田v梯田是坡地上沿着等高线修成的台阶式田块，是改造坡地的一项重要措施，它基本消除了产生强烈径流的地形条件，可以就地拦蓄水分。环境修复原理与技术坡面蓄水工程坡面蓄水工程v 坡面蓄水工程是为了拦蓄坡地的地表径流，满足流域内人畜用水或灌溉用水而建造的小型集水工程，包括集水池、旱井等。环境修复原理与技术b.沟道治理工程沟道治理工程v沟头防护工程 是防止因径流冲刷而引起沟头前进、扩张和沟底下切的工程措施。环境修复原理与技术v谷坊工程谷坊工程 http:/ 谷坊工程是在沟底中修建的小坝，一般修在沟底正在下切的小支、毛沟中，其主要作用是固定沟床侵蚀基点，防止沟底下切，沟岸扩展，缓洪挡沙。环境修复原理与技术浆砌石谷坊浆砌石谷坊 http:/ 环境修复原理与技术谷坊类型及断面尺寸谷坊类型及断面尺寸 种类断面高度/m顶宽/m迎水坡背水坡土谷坊1.05.00.53.01：11：2.51：11：2.0干砌土谷坊1.03.00.51.21：0.51：1.51：0.21：0.5浆砌土谷坊2.04.01.01.51：01：110.3柴梢谷坊1.01.52.04.0*渗水谷坊0.52.00.61.01：11：1.5土碾石谷坊1.02.00.81.51：11：1环境修复原理与技术拦沙坝拦沙坝 http:/ 修建拦沙坝或淤地坝是一项行之有效的水土保持工程措施，具有拦泥淤地、扩大耕地面积，巩固沟床，减少泥沙等多重作用。环境修复原理与技术http:/ 绿化美化(图)http:/ 环境修复原理与技术6.2.3.4 湿地生态修复工程技术湿地生态修复工程技术 v湿地湿地 湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地是指不管是自然的或人工的，长久的或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时水深不超过6米的水域。环境修复原理与技术http:/ 环境修复原理与技术v湿地恢复湿地恢复 通过生态技术或生态工程对退化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、化学和生物学特征，使其发挥应有的作用。湿地类型恢复的表观指标恢复策略低位沼泽水文（水深、水温、水周期）减少营养物的输入营养物（N，P）恢复高地下水位植被（盖度、优势种）草皮迁移动物（珍惜及濒危动物）割草及清除灌丛生物量恢复对富含Ca、Fe地下水的排泄湖泊富营养化增加湖泊的深度和广度溶解氧减少点源、非点源污染水质迁移富营养沉积物沉积物毒性清除过多草类鱼体化学含量生物调控外来物种河流、河缘湿地河水水质疏浚河道混浊度切断污染源鱼类毒性增加非点源污染净化带沉积物河漫滩湿地的自然化河漫滩及洪积平原防止侵蚀沉积红树林湿地溶解氧禁止矿物开采潮汐波严禁滥伐生物量控制不合理建设碎屑减少废物堆积营养物循环湿地生态系统类型及其恢复策略 环境修复原理与技术湿地的生态恢复工程技术类型湿地的生态恢复工程技术类型v湿地生境恢复技术湿地生境恢复技术 湿地基质的恢复、湿地水文状况恢复、湿地土壤恢复等v湿地生物恢复技术湿地生物恢复技术 物种选育和培植技术、物种引入技术、物种保护技术、种群动态调控技术、种群行为控制技术、群落结构优化配置与组建技术、群落演替控制与恢复技术等v湿地生态系统结构与功能恢复技术湿地生态系统结构与功能恢复技术 生态系统总体设计技术、生态系统构造与集成技术等环境修复原理与技术5/2/2024