生态恢复的生态工程.pptx

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1、生态恢复的定义其内容包括：p从生态和社会需求出发，实现生态恢复所期望达到的生态-社会-经济效益；p恢复能够达到上述效益的生态系统的结构与功能；p通过对系统物理、化学、生物甚至社会文化要素的控制，带动生态系统恢复，达到系统自我维持状态。第1页/共52页第一节 生态恢复与恢复生态学生态破坏：生态系统结构、功能与关系的破坏生态恢复：恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调动关系。第2页/共52页 生态恢复并不意味着完全恢复到其干扰前的生态系统，不必要也不可能。而是对系统的结构、功能、生物多样性和持续性进行全面的恢复。生态恢复的定义：受损的生态系统的结构和功能恢复到接近其干扰前的状态度过程。第3页/共

2、52页恢复生态学：研究生态系统退化的原因、退化生态恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。研究内容生态系统退化与恢复的生态学过程：成因、驱动力、退化过程、特点通过生态工程技术对各种退化生态系统恢复与重建模式的试验、示范第4页/共52页生态恢复工程技术：生态恢复工程技术：（1 1）土壤生态恢复工程技术）土壤生态恢复工程技术沙漠化土地恢复重建技术、盐碱地生态恢复工程技术、矿山开垦地生态恢复技术、南方红壤酸土生态恢复技术；（2 2）湖泊水体的生态恢复工程技术）湖泊水体的生态恢复工程技术工业废水的生态处理恢复与技术、生活污水的生态化处理、地表水体富营养化的生态恢复技术、地下水的污染与生态恢复技

3、术；第5页/共52页（3 3）退化及破坏植被的生态恢复技术）退化及破坏植被的生态恢复技术 林、草恢复、管理技术，农林植被生态恢复工程技术，生物多样性和恢复重建技术；（4 4）水土保持的生物恢复技术）水土保持的生物恢复技术 小流域治理的生态恢复工程技术，自然保护区技术；第6页/共52页山体修复工作正在进行中 修复后的山体植被恢复 第7页/共52页沙漠公路防沙工程第8页/共52页部分生态恢复研究著作第9页/共52页第二节湿地的生态恢复据湿地公约的定义，湿地是指不论其天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、淡水或半咸水及咸水水体者，包括低潮时水深不超过6米的水域。因

4、此，湿地不仅仅是我们传统认识上的沼泽、泥炭地、滩涂等，还包括河流、湖泊、水库、稻田以及退潮时水深不超过6米的海域。第10页/共52页湿地与森林、海洋并称为全球三大生态系统，具有多种功能。湿地不仅为人类提供大量食物、原料和水资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性以及蓄洪防旱、降解污染等方面起到重要作用。第11页/共52页大兴安岭湿地第12页/共52页湿地生态系统的恢复一.湿地退化的原因湿地恢复的策略二.湿地恢复的原则和目标三.湿地恢复的过程与方法四.湿地恢复的合理性评价第13页/共52页一湿地退化的原因围垦湿地筑堤、分流建坝过度砍伐、燃烧或啃食湿地植物过度开发湿地内水生生物资源废弃物的堆积污染

5、物的排放全球气候变化第14页/共52页二湿地恢复的原则和目标可行性原则稀缺性和优先性原则当前最紧迫的任务?美学原则1.湿地恢复的原则第15页/共52页3.湿地恢复的目标 种群的恢复、生态系统和景观的恢复、生态系统功能的恢复第16页/共52页（1）湿地生境恢复技术 湿地生境恢复的目标是通过采取各类技术措施，提高生境的异质性和稳定性。湿地基地恢复：通过采取工程措施，维护基底的稳定性，稳定湿地面积，并对湿地的地形、地貌进行改造；湿地水状况恢复：包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善；湿地土壤恢复：包括土壤污染控制技术、土壤肥力恢复技术等。第17页/共52页（2）湿地生物恢复技术 主要包括物种选

6、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。第18页/共52页（3）生态系统结构与功能恢复技术 主要包括生态系统总体设计技术、生态系统构建与集成技术等。第19页/共52页例：香港湿地公园的奇幻之旅例：香港湿地公园的奇幻之旅 香港湿地公园位于新界天水围的北部香港湿地公园位于新界天水围的北部,建有占地建有占地1万平方万平方米的室内展览馆米的室内展览馆“湿地互动世界湿地互动世界”，以及超过，以及超过60公顷的湿公顷的湿地保护区，是亚洲首个拥有同类型设施的公园，已于地保护区，是亚洲首个拥有同类型设施的公园，已于20

7、06年年5月月20日正式向公众开放。每个星期日和公众假期，富生日正式向公众开放。每个星期日和公众假期，富生态经验的义务导师会带你进入湿地的奇幻之旅，通过讲解态经验的义务导师会带你进入湿地的奇幻之旅，通过讲解和有趣的活动，将有趣特别的湿地植物和动物展现眼前。和有趣的活动，将有趣特别的湿地植物和动物展现眼前。第20页/共52页 拥有辽阔自然美景的香港湿地公园是一个世界级的生态旅游景点，整个湿地公园设野生动物模型展览、仿真湿地场景和娱乐教育设施。徜徉其中游人不仅能够欣赏自然美景，还能通过香港规划设计师匠心独具的设计，欣赏各种水的形态、体验水孕育生命的特质。公园里有近190种雀鸟、40种蜻蜓和超过20

8、0种蝴蝶及飞蛾。湿地保护区包括人造湿地和为水禽而重建的生境。第21页/共52页 坐落于人造湿地的湿地探索中心让游人亲身体验湿地生趣。溪畔漫游径、演替之路、红树林净桥和三间分别位于河畔、鱼塘和泥滩的观鸟屋引领游客走进不同的生境，寻访各式各样的有趣生物。湿地公园的生境包括淡水沼泽、季节性池塘、芦苇床、林地、泥滩和红树林。第22页/共52页4.湿地恢复的合理性评价（2）社会的合理性（1）生态的合理性（3）经济的合理性第23页/共52页水域生态系统的恢复与修复技术1.污染水体的恢复工程技术植物修复技术：（1）植物萃取技术利用金属积累植物或超积累植物将水体中的金属萃取出来，富集并运输到可收割部分；（2）

9、根系过虑技术利用超积累植物或耐重金属植物从废水中吸收、沉淀富集有毒物质；第24页/共52页2.动物与微生物修复技术（3）植物固化技术利用耐重金属超积累植物降低重金属的活性，从而减少因重金属扩散而进一步污染环境的可能性；水草动物微生物共同清除污染物第25页/共52页自然因素人为因素地形、气候、土壤、植被水土流失植被破坏耕作制度不合理开 矿保持水土小流域综合治理科技兴农压缩农业用地种植面积扩大林草天然草场植被保护和改善改善矿区环境工程措施生物措施农业技术措施治理措施措 施措 施小流域恢复工程技术框架第26页/共52页第三节矿区废弃地的生态恢复开矿开矿 地面塌陷、土壤和植被的破地面塌陷、土壤和植被的

10、破坏坏 （地下开采、露天开（地下开采、露天开采）采）恢复恢复 土壤、植被土壤、植被 矿山废弃地不仅直接毁坏了大量的森林、草地、农田，同时还造成水土流失，又是巨大的污染源，污染附近广大地区的土地、地表、地下水资源。第27页/共52页第28页/共52页废弃的矿山非洲钻石开采现场 第29页/共52页刚果（金）黄金开采第30页/共52页哥伦比亚黄金开采现场第31页/共52页1区域环境特点分析；气候、地形、地貌、水文条件、土壤2恢复方案选择地形改造、植被恢复（引种、选种、植被重建）矿区生态恢复的研究：第32页/共52页 采矿废弃地恢复工程技术采矿废弃地恢复工程技术矿山开采过程中对土地（土壤）造成了严重破

11、坏，使原先的良田变成半绝产或绝产的废弃地，所以修复工程就是使这些废弃地重新变成可耕地。表土转换技术：在堆放煤矸石（或其他矿渣）之前，先把堆放地的表土（耕植土）层取走，并保护好，然后在堆放地铺上50cm厚的粘土并压实，以防煤矸石或矿渣向下渗透而污染地下水及地面水。第33页/共52页(3)对废矿地的植被恢复，还要注意以下的两方面的技术：化学改良：化学改良主要是指化学肥料、EDTA（乙二胺四乙酸）、酸碱调节物质及某些离子的应用。速效的化学肥料易于淋溶，收效不大，缓效肥料往往能取得较好的效果。在管理方便的情况下，可以少量多次地施用化学肥料。EDTA 主要被用来络合含量高的重金属离子使之对植物的毒害有所

12、减轻。第34页/共52页例：露天矿环境影响评估1露天矿生产过程中的空气污染露天矿山生产包括钻孔、爆破、采装、运输和排土等工艺过程，各过程均为粉尘的无组织排放，因此产生大量的粉尘和有毒有害气体，不仅污染矿区大气，破坏作业环境，损害工人身体健康。污染源的排放量受开采方式、开采进度、运输方式、气象条件、环境管理手段等诸多因素的影响。第35页/共52页第36页/共52页1)钻孔作业粉尘。大型露天矿钻孔设备一般使用牙轮钻机。其钻出的粉尘多为呼吸性粉尘(小于5微米)。据某矿测定：距钻机35 m的下风处，空气中的粉尘浓度平均为380 mg/m3左右，最高达1000 mg/m3以上，钻机司机室人员呼吸带范围内

13、空气中粉尘平均浓度为24 mg/m3，最高达79.4 mg/m3。第37页/共52页例：西露天矿是抚顺矿业集团有限责任公例：西露天矿是抚顺矿业集团有限责任公司司下属分公司，位于抚顺煤田西部，浑河南岸，千台山北麓。矿坑东西长6.6公里，南北宽2公里，总面积为13.2平方公里，开采垂直深度388米。年生产原煤252万吨，剥离1300-1400万立方米，富矿供应能力500万吨，为国有大型企业。西露天矿开采于1914年，主要产品为煤炭和油母页岩，煤炭为长焰煤和气煤，发热量平均为7500-8000大卡公斤，油母页岩含油率6-14%。还有两种特产，即煤精和琥珀，均为稀有矿物质。第38页/共52页第39页/

14、共52页2)露天矿爆破。尤其是炸药用量几吨以上的大爆破，会产生大量的一氧化碳、氮氧化物等有毒有害气体和粉尘。有毒气体和粉尘结合形成剧毒粉尘，是导致矽肺病的主要原因之一。汽车运输矿岩时，路面扬尘常是全矿最大的粉尘污染源，约占全矿总产尘量的70%90%。距路边5 m处，空气中含尘浓度可高达750800mg/m3，在行驶的自卸汽车司机室内，粉尘浓度可达6.015.0mg/m3。第40页/共52页 目前，关于矿山水体重金属污染治理修复技术主要有一下几种：稀释法、换水法；化学混凝、吸附法；离子还原、交换法；电修复法；生物修复法。而国内外学者利用生物修复水体重金属污染的研究很多，并认为这种方法是最为彻底的

15、。根据所用生物对象不同，生物修复法可分为以下三种：植物修复法；动物修复法；微生物和藻类修复法。2 重金属污染的研究第41页/共52页 土壤污染具有隐蔽性和滞后性，不像大气、水体和废弃物等污染比较直观，土壤污染往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过对人畜健康状况的研究才能确定。比如日本的“痛痛病”是经过了20年之后才被发现。第42页/共52页3 露天矿环境生态重建技术 矿山生态恢复工程包括工程性恢复和生物性恢复。工程性生态恢复即是根据采矿后形成废弃地的地形、地貌形状，按照规划的新复垦地利用方向地要求，进行工程性施工；而生物性生态恢复是迅速建成人工植被群落，重建人工生态系统。

16、生物性生态恢复的关键技术在于解决土壤地熟化和培肥问题。土壤培肥的方法有多种，如生物学方法，物理学方法，化学方法等。一般要同时采取以上三种方法的多种技术，包括种植绿肥作物进行压青，沤制有机肥料，科学使用化肥和采用微生物技术等，前三种技术已经很成熟，而微生物技术是刚刚起步。第43页/共52页巩义大峪沟煤矿地面塌陷治理前后对比第44页/共52页露天矿复坑区绿化露天矿复坑区绿化第45页/共52页实例：生态环境恢复技术在苏州旺山废弃实例：生态环境恢复技术在苏州旺山废弃矿山应用矿山应用 苏州吴中区旺山采石场于2002年关闭，同年5月21日杭州环复园林工程有限公司开始对旺山进行生态环境治理，成为江苏省首批进行生态环境恢复的矿山，此项工程的施工期到2003年1月20日截止，共治理山体面积8万平方米，通过2年的养护观察，已经基本达到了生态恢复的要求。在旺山生态环境治理过程中，综合采用了以厚层基材为主，包括植生袋，客土喷播等多种国内外的先进工艺。第46页/共52页 旺山废弃矿山治理前原貌 第47页/共52页 坡面喷播后效果 第48页/共52页 施工完成2个月后效果 第49页/共52页 施工完成6个月后效果 第50页/共52页 施工完成2年6个月后效果 第51页/共52页感谢您的观看！第52页/共52页