基于恢复生态学的生产建设项目水土流失防治

刘 胜，陈胜利，高 飞

(中国水电顾问集团 昆明勘测设计研究院，云南 昆明650051)

(责任编辑 孙占锋)

大型生产建设项目的建设人为打破了项目区原有生态系统的平衡状态，使系统的结构和功能发生了变化，导致生态系统退化，且退化程度一般超过其自身可恢复的阈值。随着经济社会的发展，生产建设项目的水土流失防治迫切需要引入新思路、新理念，笔者在这里就恢复生态学和生态恢复理论在生产建设项目水土流失防治中的运用进行探讨。

1 恢复生态学及生态恢复

1．1 恢复生态学理论

恢复生态学研究起源于100 多年前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究，作为一门科学始于20 世纪80年代［1］。恢复生态学是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，它的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统，其研究具有积累性好、综合性和连续性强的特点［2］。恢复生态学应用了许多学科的理论，但最主要的还是生态学理论，包括限制性因子原理、热力学定律、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替理论、植物入侵理论、生物多样性原理、缀块-廊道-基底理论等［3］。

1．2 生态恢复的概念及内涵

生态恢复以恢复生态学为理论依据。(国际)恢复生态学会(Society for Ecological Restoration)对于生态恢复的最终定义是:帮助研究生态整合性的恢复和管理过程的科学，生态整合性包括生物多样性、生态过程和结构、区域及历史情况、可持续的社会实践等广泛的范围［1］。较有代表性的定义还有美国生态学会提出的:生态恢复就是人们有目的地把一个地方改建成定义明确的、固有的、历史上的生态系统的过程，这一过程的目的是竭力仿效那种特定生态系统的结构、功能、生物多样性及其变迁过程［4］。此外，2003年在美国召开的以“生态恢复、设计与景观生态学”为主题的第十五届国际恢复生态学大会强调指出，生态恢复与其他建筑设计要求一样，是人类有意识改变景观的决定，必须考虑人类的需求、美学原则等［5］。广义的生态修复还包括重建、改良、改进、修补、更新、再植［1，3］。综合生态恢复定义的内涵，可以看出生态恢复并不是自然的生态系统次生演替，而是人们有目的地对生态系统进行改建;并不是物种的简单恢复，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［5］。

2 生态恢复理论对于生产建设项目水土流失防治的指导性

(1)生态恢复理论指导下的水土保持生态修复是水土保持生态建设的深化和发展，既是水土保持生态建设思路的重大战略调整［6］、水土保持工作理念的重大创新［7］，也是落实水土保持法的具体体现。

(2)生态恢复理论充实和优化了水土保持设计理念，使生产建设项目在更高层次上达到工程、生态、景观的协调。姜德文(2011)提出了落实生态优先、保护自然景观和生态系统的水土保持设计理念［8］。王治国等(2011)提出的生产建设项目设计理念中强调:重视植被的保护、利用与恢复理念，注重生态景观的恢复和重塑理念，坚持“生态优先、景观协调”［9］。这些理念都是以恢复生态学为理论基础。

(3)运用生态恢复理论指导生产建设项目水土流失防治，也是建设资源节约型、环境友好型和水土保持示范工程的需要，可以树立企业生态负责的形象、提高工程环保水保措施成效、保障生产的可持续发展。

3 生产建设项目生态恢复的主要内容及技术路线

3．1 生产建设项目生态恢复的目标

根据生态恢复理论的内涵及目标，结合生产建设项目水土流失防治的要求，可将生产建设项目生态恢复的目标分为以下3 个层次:①恢复和改善受工程施工破坏扰动的退化生态系统的生境条件，使破碎地表初步平整，土壤肥力逐步改善，水分条件得以恢复及提高。②通过人工辅助生物要素的干预，使工程建设受损的工程区域及其周边的植物种类、植被群落和生态系统的结构和功能得到初步恢复，占用和损坏的耕地得到切实可行的补偿和恢复，生态系统的生产力和自我维持能力得到提高。③保护和恢复生态景观，通过生态重建有意识地增加工程区域的视觉和美学效果，并展现企业的文化理念和积极、健康向上的精神内涵。

3．2 生产建设项目生态修复工作程序

根据生态恢复及重建理论，结合生产建设项目水土流失的特点，制定出生产建设项目生态恢复的一般工作程序，详见图1。

3．3 生态系统诊断分析

生产建设项目生态系统诊断的对象包括参照生态系统和现状生态系统。参照生态系统主要指项目区原有生态系统及周边生态系统，诊断的重点是系统的物理环境、生物多样性、物种组成、群落结构以及影响生态系统的环境因子等。现状生态系统是扰动破坏了的退化生态系统，重点是评价退化的程度、类别、强度及原因，为生态恢复重建提供依据。生产建设项目生态系统诊断及评价内容见表1。

3．4 生产建设项目生态恢复规划设计

3．4．1 生态恢复方式

生产建设项目可以采取生态修复、生态重建和生态保护三种恢复方式。

(1)生态修复。指对渣场、料场等生态系统的结构和功能已受到严重干扰和破坏的区域，采用人为措施予以初步恢复，再经一定时期的自然修复后，最大限度地恢复到参照生态系统或扰动前的背景生态系统，实现甚至优化其应有的结构、功能和服务价值。比如渣场区土壤、水分等立地条件的改造和合理的植被群落配置、建设。

图1 生产建设项目生态恢复的一般工作程序

表1 生产建设项目生态系统诊断及评价内容

(2)生态重建。在永久建筑区、高陡边坡区等生态系统的结构和功能已受到严重的干扰和破坏、自然恢复有困难的区域，进行人工生态设计，在考虑人类需求、美学原则、精神文化内涵的基础上，有意识实行生态改建或重建，如厂区的景观园林绿化。

(3)生态保护。对施工征地范围内的景观效果好、植被良好、生物多样性高、有重要生物资源等生态价值较高的地区或征地范围内不扰动区采用保护的方式，保留现有生态系统。比如对征地范围内的地带性植被、珍稀植物等要采取避让或易地保护措施。

3．4．2 生态恢复规划

(1)规划布局。规划布局要根据不同功能区、不同恢复方向、不同位置的生态恢复对象，以“点、面”(如渣场、料场、施工场地等)为节点，以“线”(如道路、管线等)为纽带，以充分展示工程的环境友好、生态示范性和体现绿色工程理念为目标。

(2)生态恢复分区。根据生态系统诊断分析，结合工程布置及建成后的功能要求，并考虑工程各区域立地条件、环境要素，制定总体的水土保持生态恢复分区，可分为生态修复区、生态重建区和生态保护区。

(3)确定各恢复分区拟恢复的植被群落及生态系统恢复方向。生态修复区拟恢复的植被群落主要参照原有生态系统及周边生态系统，考虑植被的水平及垂直分布特点、演替规律，在改善被扰动土壤、水分等生境要素的基础上，选择具有群落代表性的乡土乔、灌、草进行合理的配置，恢复生物群落。对于生态重建区要结合工程特点展现近自然生态景观、人与自然和谐相处的理念，展示企业文化及生态内涵。对于生态保护区可根据保护对象分为重点保护区和一般保护区，重点做好管护和宣传工作。

3．4．3 生态恢复技术

按照恢复生态学理论，综合的生态恢复技术方法包括非生物因素、生物因素、生态系统、景观的规划设计和管理技术等［5］。按照生态系统的组成成分，可以应用于生产建设项目生态恢复的主要技术见表2。

表2 生产建设项目生态恢复的主要技术

3．4．4 配套设施及科研试验计划

配套设施及科研试验计划是生态恢复成功的重要保障措施。配套设施主要包括苗圃(乡土树草种育苗为主)、雨水收集系统、灌溉系统、管护方案等。科研试验主要包括乡土树草种的培育繁殖、植被群落配置试验研究、珍稀植物移栽试验研究等。

4 结 语

大中型水利水电工程、矿山、公路等建设项目扰动地表面积大，通常会造成局部范围内植被群落及生态系统的退化，随着社会经济发展思路转变，常规的植树种草、覆盖地表已明显不能满足水土保持要求，而恢复生态学理论的逐步成熟恰好为人与自然和谐发展、近自然生态景观恢复等水土保持的新理念和新思路提供了理论基础和技术支撑，在工程规划、设计、水土保持方案编制、工程建设及管理过程中，可充分运用恢复生态学的理论指导生产建设项目的水土保持工作。

［1］任海，彭少麟，陆宏芳．退化生态系统恢复与恢复生态学［J］．生态学报，2004，24(8):1760-1768．

［2］王治国．关于生态修复若干概念与问题的讨论［J］．中国水土保持，2003(10):4-5．

［3］彭少麟，陆宏芳．恢复生态学焦点问题［J］．生态学报，2003，23(7):1279-1257．

［4］师尚礼．生态恢复理论与技术研究现状及浅评［J］．草业科学，2004，21(5):1-5．

［5］董世魁，刘世梁，邵新庆．恢复生态学［M］．北京:高等教育出版社，2009:81-87．

［6］焦居仁．生态修复的要点与思考［J］．中国水土保持，2003(2):1-2．

［7］杨爱民，刘孝盈，李跃辉．水土保持生态修复的概念、分类与技术方法［J］．中国水土保持，2005(1):11-13．

［8］姜德文．生产建设项目水土流失防治十大新理念［J］．中国水土保持，2011(7):3-6．

［9］王治国，李世锋，陈宗伟．生产建设项目水土保持设计理念与原则［J］．中国水土保持科学，2011，9(6):27-31．