1引言

恢復生態學(RestorationEcology)作為應用生態學的一個分支學科,是工程技術、生物技術與管理措施的優化結合產物。經過幾十年的發展,已成為研究和解決當前環境問題的熱點領域,并在實踐和應用中取得了長足的發展。恢復生態學的內涵應如何確立,恢復生態學中保護與修復的關系,如何保護,是本文研究的問題。

2恢復生態學的定義及內涵

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2.1恢復生態學的定義

生態恢復是由Leppold于1935年倡導的,恢復生態學這一名稱最早是Aber和Jordan兩位英國學者于1985年提出的。按照美國生態恢復學會(SocietyforEcologicalRestoration)的定義,生態恢復是幫助生態整體恢復和管理的過程,生態整體包括生物多樣性、生態過程和結構、區域、歷史的環境以及可持續的耕作實踐等的臨界變異范圍。國際生態恢復協會(SERI)對生態恢復的最新定義為:幫助退化、受損或破壞的生態系統恢復的過程。Dobson等將恢復分為修復(Rehabilitation)和自然過程(Naturalprocesses)或原生演替(primarysuccession)兩個層面,也就是恢復生態學中的自我設計與人為設計理論。自我設計理論認為只要有足夠的時間,隨著時間的進程,退化生態系統將根據環境條件合理地組織自己并會最終改變其組分。而人為設計理論認為,通過工程方法和植物重建可直接恢復退化生態系統,但恢復的類型可能是多樣的。我國植被恢復實踐工作者余作岳等給恢復生態學定義為“研究生態系統退化的原因、退化生態系統恢復與重建的技術與方法、生態學過程與機理的學科”。

2.2恢復生態學的內涵

單純從恢復生態學的定義,重在生態的恢復。根據生態系統退化的不同程度和類型,可采取不同的恢復方式,通常有恢復、重建和保護三種形式。恢復、重建也可概括為生態的修復,通常恢復生態學注重研究的是生態的修護,而忽略了保護。研究生態系統退化的原因是非常重要的,僅僅幫助退化、受損或破壞的生態系統恢復,是必須的,但是被動的。解決導致退化的根源,勝于解決表現的癥狀。將退化生態系統的成因、退化的生態過程及其機理等生態系統退化的原因搞清,防止或減緩生態系統的退化,未雨綢繆,防范于未然,是主動的保護。將保護與修護有機結合,保護為先,保修并舉,變被動為主動才是恢復生態學更深刻的內涵。

3恢復生態學中的保護

3.1保護為先,保修并舉

人類在改造和利用自然的過程中,伴隨著對自然環境產生的負面影響。生態系統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、水利水電、礦山等工程建設,都會伴隨著對自然環境產生的負面影響。不但影響自然景觀、造成環境污染,而且還會誘發山體滑坡、泥石流、地面沉陷、水土流失等地質災害等,威脅人們生命財產安全,造成極大經濟損失。盡管工程建設對生態的破壞是必然的,需投入大量的人力財力進行生態的修護。然而,不能陷入破壞-修復簡單的模式。工程建設從規劃階段到施工過程,采取主動的保護措施,保護生態少遭破壞,使生態恢復的成本降到最低。

例如高速公路切方邊坡施工,不可避免的要改變自然山體。如果開挖時不采取相應的技術措施,不僅會對生態環境造成較大破壞,而且開挖后對邊坡全依賴被動的支護保持邊坡穩定,存在一定的安全隱患,所以高速公路邊坡施工時應當運用恢復生態學原理,體現保護為先,保修并舉原則。所謂的保,保護保留山體生態少受影響。邊坡開挖時減少對保留邊坡破壞或擾動,充分發揮邊坡巖、土體的自承能力,保護其穩定性。這就要改變一些傳統的施工理念,只注重邊坡開挖部分而忽略保留部分,對保留部分被動防護。邊坡的開挖方案確定,不僅要考慮巖石、土體的性質,還應當考慮山體的植被、水系等整體的生態系統。應采用新技術,如對石方邊坡可采取預裂或光面爆破技術。

預裂爆破,是指沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區之前起爆,從而在爆區與保留區之間形成預裂縫,以減弱主爆孔爆破對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業。光面爆破,是指沿開挖邊界布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區之后起爆,以形成平整的輪廓面的爆破作業。在高速公路邊坡施工中,有兩種觀點應當糾正:一是采取預裂、光面爆破成本高,二是預裂、光面爆破只適合于堅硬完整的巖石。采取預裂、光面爆破直接成本是比普通爆破高,但可以減少超欠挖量,減少支護費用;對保留巖體的破壞影響小,有利于邊坡的穩定;開挖面光潔平整,有利后期作業。因此總體衡量,采取預裂、光面爆破是經濟節約的。在裂隙發育、強度不高巖體如石灰巖、紅砂巖地段,采取預裂、光面爆破,盡管保留巖體上的半孔率不太高,難以達到光滑美觀的邊坡面,但同樣可減少超欠挖量,減少支護費用。裂隙發育、強度不高巖體邊坡,更容易造成滑坡、垮塌,更應注重對邊坡保留巖體的保護,更應采取預裂或光面爆破技術。

開挖時對保留部分邊坡的保護做好了,修護的工作量就可大大減少。根據邊坡的具體情況采取針對性的防護、美化措施。邊坡保留部分保護好的,可少采取或不采取防護措施,只采取綠化美化措施。例如在巖石邊坡可噴混播綠化。巖面鋪設鐵絲、塑料網、錨固,用壓力噴混機逐層噴涂混有土壤、肥料、有機質、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合理規劃,統籌兼顧

改變傳統的設計理念,完善工程建設的規劃評估體系,將生態保護作為一項重要的評估指標。比如公路建設道路的選線,對山體是繞為主還是以挖為主,不應單純考慮投資大小,必須考慮生態恢復的代價,科學評估。規劃實施前應根據實地情況,修改、完善,不斷優化。而優化的一項重要依據就是生態恢復,我國在這方面有許多成功的實例。如廣東宏大爆破股份有限公司實施的“,分散礦體深凹露天礦高強度開采關鍵技術研究成果”,較好的體現了生態恢復的理念。某鐵礦的開采原規劃兩個露天礦同時開采,優化的方案改為取消兩礦同時開采,采用新技術集中強化開采一個礦。先開采的采坑可作為后開采礦碴場,節約排土費用和減少占用土地面積(約500畝),為礦山開采和后期農田復墾帶來極大方便。縮短了工期,減少了對周圍環境的影響持續時間,有利于開采區域的生態恢復,創造了較好的經濟和社會效益。工程建設的生態保護一項重要的體現就是資源的循環利用,可持續發展。近年我國注重了礦產資源的深加工,有許多成功的范例。如深圳市安托山投資發展有限公司實施的安托山片區整治工程,屬普通的城市建設場地平整工程,按常規的方法將山體開挖后,將渣土外運至排土場。而他們按循環經濟的理念,對開采的石料進行深加工,變成碎石,最終的產品是商品混凝土、管樁,加工時沉淀的石粉都利用,加工成路面磚,變廢為寶。