乡村环境整治背景下小微湿地景观修复设计研究
时间:2021-01-30 00:04:04 来源:达达文档网 本文已影响 人
陶苏芹
摘要:我国小微湿地具有独特的生态功能,多分布于乡村地区,以小型河流、池塘、鱼塘、沟渠等为代表的小微湿地受人类活动的干预较大,工厂工业废水偷排、居民生活污水直排、化肥农药使用过度、生活垃圾倾倒填埋而导致水质恶化等现象尤为突出,这些小微湿地与乡村环境息息相关。以南通市通启桥村为例,基于生态修复理论,分析通启桥村小微湿地污染成因,并对小微湿地生态修复提出建议,即利用植物修复、建立水系生态廊道、加强监督管理,旨在更好地保护和美化农村生态环境。
关键词:环境整治;小微湿地;生态修复
我国在建设社会主义事业过程中,始终将生态文明建设放到重要位置。而在农村环境综合整治工作中发现,由于工业废水排放、生活污水直排、过度使用农药化肥以及生活垃圾乱投放使得农村塘田沟渠堰井溪等这些小微湿地生态环境问题突出,污染严重。众所周知,湿地被誉为“地球之肾”,湿地保护区、湿地公园的保护建设增多,但忽略了我们周围的小微湿地。小微湿地是指自然界在长期演变过程中形成的小型或者微型湿地,如自然水塘、小溪、沟渠等,但大多数的小微湿地缺乏有效的监管和保护。2018年10月22日《湿地公约》第十三届缔约方大会上通过了中国加入公约26年来首次提出的“小微湿地保护”决议草案,“小微湿地”的生态作用被国际社会所认可。近年来,我国开始积极开展小微湿地保护管理研究工作,加大小微湿地保护与修复力度。所以乡村环境整治工作中对小微湿地景观修复是乡村实现可持续发展,保持生态平衡的必然道路。
1相关概念阐述
1.1小微湿地定义
根据有关学者的研究,关于小微湿地的定义和称谓,全球还没有形成一个统一的标准,在称谓上有“池塘”“水塘”“小湿地”“小微湿地”,不利于小微湿地的监测与保护。根据不同国家开展的一系列湿地调查的标准及范围,以及基于《湿地公约》,可以认为小微湿地是指自然界在长期演变过程中形成的小型、微型湿地,如小湖、自然水塘、小溪、河湾、沟渠等,面积小于8hm2,宽度在10m以下的,长度小于5km的,并且长期稳定存在。
1.2小微湿地的作用
1.2.1涵养水源,净化水体。小微湿地是蓄水防洪的天然“海绵”,能够有效地储存雨水,使得区域的水分能够得到循环。众所周知,湿地被称为“地球之肾”,那么小微湿地同样有净化水体的作用,主要是依附于小微湿地的水生植物群落发挥着很大的作用,通过水生植物群落的阻滤、沉降、吸附等物理作用以及植物体的吸收、累积将有毒有害物质进行降解,恢复水域中的养分平衡,从而实现污水净化效果。
1.2.2保护生物多样性。良好的小微湿地环境是野生动植物及其微生物的栖息地,可形成一个小的生态系统,实现自我调节功能。但随着乡村的发展建设,没有注重和意识到这一方面,很多鱼类、两栖类动物、鸟类等逐渐减少死亡,使得小微湿地的生物群落结构发生改变,生物的多样性降低。所以营造良好的小微湿地景观环境有着很大的意义。
1.2.3调节小微气候,美化环境。小微湿地的组成要素为水域、底泥、植被等,通过水汽蒸发,热量交换以及植物蒸腾共同作用下,使得大气湿度增加,调节和改变着周边地区的小微气候,同时良好的小微湿地景观环境,不仅可以恢复生态环境,还可以达到美化环境的效果。
1.3生态修复理论
生态恢复是对生态系统的人为和有目的的改善,这不是对原始物种的简单恢复,而是对生态系统结构和功能的全面改善和恢复。在生物修复的基础上,结合各种物理修复、化学修复和工程技术,通过优化组合以实现最佳结果和最低成本,可以获得修复污染环境的综合方法。
2小微湿地景观修复原则
2.1生态化原则
生态化原则要求湿地景观设计关注景观的异质性和连通性。景观生态学认为,景观是指一个空间异质性的区域,由斑块、廊道、基质等元素构成完整的景观空间格局和复杂系统。要利用多样化的地形,通过乔灌草生物措施的多层次配置,发挥在拦蓄径流、改良土壤和增加土壤渗透性方面的功能。可以通过保护和设计“斑块”控制水土流失,增强生態保护功能,增加“廊道”类型改善景观功能连通性,并通过改变斑块、廊道、基质的空间布置来改善景观空间,最终构建出和谐统一的乡村湿地景观。
2.2适度性的原则
适度性原则要求,湿地景观修复设计避免对地貌形态进行大规模改造,顺应地形起伏,维护河流、道路和农田边界的曲折形态,并形成具有安定感和柔和感的场所。尽可能利用原有的天然河流地形,以土方就地平衡为原则,采用“挖湖堆山”的手法处理场地,开挖河道以整理水系,挖方堆砌土山营造竖向变化。
2.3保护生物多样性的原则
维持生物多样性将有益于某些稀有和濒危物种的保护。一旦任何物种灭绝,它就永远不会再生。小微湿地生态问题面临着生物多样性降低的问题,在修复原则上,需要坚持保护生物多样性的原则,建立物种与环境相互依存、相互制约、相互适应的生态关系。
3南通市通启桥村小微湿地现状分析
3.1通启桥村概况
通启桥村隶属于南通市通州区张芝山镇,紧靠通启运河。通启运河承担530km2排涝及6.67万hm2农田灌溉任务,是南通市和沿海开发重要的区域性引排骨干河道之一,但现状是河坡坍塌,河床淤积严重,局部过水断面萎缩,致使河道引排能力下降,并且流域内大量钢绳企业、印染企业、燃油提炼企业整体污染严重,小型河道、库塘等小微湿地是土地与水之间的纽带,也是通道,同样受到了污染,该村发展逐步城镇化,农田占有率呈下降趋势,部分农田被租赁堆积废品及材料,绿化率不高,生态环境差。
3.2通启桥村小微湿地现存问题
通启桥村区域高能耗、重污染企业多,如钢丝绳厂、印染厂、燃油提炼企业,所产生的废水和废气量大,有关企业为节省费用常将工业废水未经处理或是处理未达标就直接排放到河流中,出现臭水沟现象,另外村民的排污管道没有连接污水处理管网,直接与河流湖泊相连通,特别是靠河的住户,垃圾随意倾倒,生活污水随意排放。这些现象直接导致水中氮、磷、重金属指标超标,导致鱼类、贝类等体内富集大量重金属元素以及水体富营养化,这些造成土壤污染、地下水污染,最终影响居民饮水安全。而政府在治理河道的一些工作中存在着不科学的治理方法,如在治理河流中的藻类时,进行农药喷洒,影响水质。
湖泊的生物资源总体处在不断降低的状态,生物多样性呈现下降趋势,比较显著的现象是湖泊水体鱼类资源种类减少且伴随数量的下降低。水生高等维管束植物和底栖生物逐渐减少,浮游植物大量繁殖。现阶段面临的主要问题有:①水体污染及富营养化;②生物资源减少。
4乡村小微湿地景观修复设计策略
4.1植物修复技术
植物修复小微湿地是利用绿色植物吸收、降解、根滤等作用,净化水体中污染物的一种生态的绿色技术。它的修复对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明,水生高等植物在水生生态系统中对污染物的净化作用已经得到验证并且被逐渐应用于生态修复工程中。水生植物可分为挺水植物、浮叶植物,沉水植物和漂浮植物以及湿生植物,在水生植物的选择方面,一般多选择不同习性的常绿水生植物组合搭配,既可增进整个植物群落的物种多样性和高效稳定的净化能力,又可保持水生植物群落的长期稳定,减少病虫害,如芦苇、扁秆藤草、香蒲、美人蕉、千屈菜、水生鸢尾等等。
另外,在采用植物修复技术时,需要考虑相生相克即植物的化感作用。某些植物通过根分泌的有机化合物抑制其他植物正常生长,严重的死亡。如:在桉树林中,其他植物生长退缩,地表无草灌木,原始物种衰减、退化。桉树这一物种对其他原始物种有着极大的抑制性,严重造成生物链断裂,生态脆弱,形成二次污染。所以,在植物的选择上要考虑异株克生,尽可能地选择共生植物或是乡土植物,乡土植物是长期历史、地理选择的结果,最适合当地气候,土壤等生态环境,且最能反映地方特色。
同时,采用植物修复,在设计上更需要考虑植物配置,构成复层植物群落。复层结构群落能形成多样的小生境,为动物、微生物提供良好的栖息和繁衍场所,形成循环生态系统,以保障能量转换和物质循环的持续、稳定发展。同时在构建复层植物群落时,需要分考虑不同树种的生态位,避免种间直接竞争。
4.2构建水系生态廊道
生态廊道是生物物种生活或迁移的通道,是连接生态斑块的景观组件,具有维持生物多样性、防止水土流失、过滤污染物等功能,起到重要的联结和纽带作用。通启桥村处于水网平原区,水系较多,但由于一些建设活动对于水系侵占较为严重,生态区域存在着断裂、破碎的现状。另外,断裂的小型池塘或沟渠,它的生态系统就较为脆弱,极其容易受到人类活动的影响,所以打通水系,形成一个流通连贯的生态廊道是必要的。在实际建设中,还需要考虑低影响的原则,可从将陆地生态廊道与水系生態廊道结合,实现连续性。当然也可以在建设生态廊道时,将乡村文化融人其中,在生态修复与文化建设上实现双重保护。
4.3提高个人保护意识
村民的环保意识直接影响到治理和保护的实际效果。要充分发挥农村基层组织的作用,将环境教育落实,提高村民环境保护意识,鼓励村民使用不含磷的洗涤剂,减少化学肥料和农药的使用。引导村民进行垃圾分类、污水集中排放以及减少家畜的饲养。
4.4政府部门加强监督与管理
政府部分要对重工业企业特别是钢丝绳厂、印染厂这些工业废水产生较多的企业进行监督管理,执行严格的管理处罚,必要时建议强制关闭转移,从源头制止。另外,在河道治理的工作中,要实行科学有效的方法,拒绝表面工程,采用长远有效的治理方法。
5总结与展望
农村水污染严重,其污染来源包括生活污水、工业废水、农药污染。这些污染不仅影响水质、生物,并且对于乡村面貌建设也有着严重的影响。对于小微湿地的治理方面,可采用植物修复技术,对于严重污染区域,考虑到植物修复较为缓慢,可采用人工修复技术,如截污纳管、生态浮床净化等物理方法与化学方法相结合。同时,政府部门要发挥领导作用,加强监督与管理作用,另外,个人也要树立良好的保护生态环境的意识,从源头上减少污染物。
(收稿:2019-10-21)