甘云涛 李 欢
(1湖北绿大园林工程有限公司,湖北 武汉 430070;2安徽农业大学,安徽 合肥 230000)
首先对生态恢复概念进行相关概述,并对当前城市绿化和生态恢复的应用进行系统的综述,最后研究了生态恢复发展趋势及展望。
中国最早关于生态恢复相关概念的研究在1995年以后,之后随着研究的深入和生态保护建设的不断推进,生态恢复逐渐受到社会公众的重视。2013年,杨兆平提出生态恢复就是以当前退化的生态系统为对象,在诊断致损机理的基础上,来恢复其结构、过程,最终使其达到能自我维持的功能状态[1]。2016年,孟伟庆等人针对当前学界对生态恢复的理解的片面性和使用混乱的现象将生态恢复概念进行了重新的探讨,认为生态恢复是指协助受损和退化生态系统恢复、重建和改善的过程[2]。吴舒尧等人将生态恢复分为3种方式:低度介入即自然恢复,中度介入即环境干预以及高度介入即对要恢复的种群群落和生态系统的直接干预[3]。可以看见随着国内对生态恢复的研究的不断深入,生态恢复的研究领域、恢复的方式措施以及效果的评价也不断提升,对生态的保护措施也开始不断完善。
国际恢复生态学会将生态恢复定义为:人类社会协助已经退化、损害或者彻底破坏的生态系统回复到原来发展轨迹的过程[4]。国外大尺度的城市生态恢复工程大都结合生态规划同时进行,在完成生态系统功能恢复的期间,将生态规划、环境整治、生态恢复等一系列手段相结合,来建设自然协调的城乡环境,并且通过广泛的公众参与来增强生态恢复成果的效应[5]。1995年,Caims等人将生态恢复的概念定义为:恢复被损害的生态系统到接近它受干扰前的自然状况的管理和操作过程,也就是重新建立该系统受损前的结构和功能及其有关的物理、化学及生物学特征[6]。
生态恢复和生态修复两者意思相近,但它们之间还是存在区别。其中针对“恢复”和“修复”两词,它们首先在其英文翻译上就有所不同,“恢复”为“Restoration”,“修复”为“Rehabilitation”。其次,两者意思虽然相近,但所强调的目的不同,“修复”指返回到条件改善或将事物返回到正常的健康条件,它仅仅强调了条件改善或者返回正常;而“恢复”指将事物恢复到其原始条件的行动和过程或将事物带回到先前就存在状态的行动,它强调了整个行动的过程和恢复的状态结果即恢复到原始条件的状态。除此之外,“修复”多见于制度层面,“恢复”多见于状态层面。综上,生态修复的结果应是小于或接近原始状态,生态恢复的结果应为完全等于原始状态。由此可见,生态修复应为生态恢复的措施和途径之一,生态修复往往趋向于小尺度上的修复,而生态恢复则更需要大尺度的把握,宏观的进行整体的恢复措施。
2.1.1 森林生态系统恢复。随着人口增长,社会经济的不断发展等一系列因素,引起森林等自然资源的退化。当前森林退化已然是一个世界性的问题,对退化的森林进行恢复和重建是合理地进行森林生态系统管理的基础。2015年,黄小春等人通过相关矿区森林生态修复技术研究热点来对矿区森林生态生物技术修复工程进行了系统分析,并得出在矿区森林生态恢复过程中生物技术可应用到植被恢复、土壤微生物恢复两大方面[7]。同时,对退化的森林生态系统恢复过程中的结构与功能进行综合评价也十分关键,正确评估退化森林恢复过程中生态系统结构和功能的动态变化,并且找出影响森林恢复的关键因素,能够为调控恢复进程和预测恢复轨迹的发展等生态系统管理提供理论基础,加强生态保护。
2.1.3 草地生态系统恢复。长期以来,由于人们对草地资源的过度利用和对草地生态保护重要性认识的不足,加上人口的增长,导致草地退化严重。目前退化草地生态系统恢复所采取的措施主要是草地封育、补播、建立人工或半人工草地、建立自然生态保护区等。对于沙化草地生态系统的恢复,簇生和簇播是荒漠自然植被恢复有效地措施[8]。针对毒杂草严重的草地生态系统恢复,则是通过物理、生物和化学手段,直接减少或抑制植被有害成分,提高牧草的竞争优势,或清除某些有害植物种。
2.1.4 湿地生态系统恢复。湿地是一类介于水域和陆域之间的特殊过渡类型生态系统,其地下水位通常处于或接近地表,或整个地带被浅水覆盖,并促进形成湿地土壤,以支持水生植物生长和适于湿地动物活动的区域[9]。由于我国及全球的大量湿地受到城市建设和人类活动的破坏,导致许多湿地的生态功能消失,城市湿地开始成为我国景观设计的重要内容,湿地公园也在逐渐增加。2016年,孟伟庆等人以天津市为例,详细分析了缺水型特大城市的湿地退化的相关因素与湿地退化指标之间的关系,以此筛选出导致湿地退化的关键因素[10]。迄今为止,中国已经实施、正在实施或者即将实施大批湿地生态系统恢复工程,然而它们的湿地生态恢复效果评价还处于初步阶段,通过对这些湿地生态系统恢复进行的效果评测,能更好地为中国湿地生态恢复服务,为区域的社会经济可持续发展服务。
2.2.1 城市河道生态恢复。对于河道生态恢复整治首先要关注水循环在堤岸的土壤与河水之间的环节,要做到边坡土体中地下水能和河道水体正常交换,并且河岸要尽量采用自然式。其次,要重视河道底泥的综合治理、水体自然生态及环境的修复,要结合两侧绿化带内设置沿河的截污管道,尽量减少使用引配水进行河道冲污稀释,达到在相对较短的时间内让城市的河水变清[11]。目前,我国的河流生态恢复工作尚处于探索阶段,和国外河道生态恢复不一样的是我国主要出于发展中国家,在经济及空间使用上需要特殊考虑,因此河道生态恢复不能完全照搬国外成功案例,还需要创新出符合国内国情的恢复方案。
2.2.2 公路铁路生态恢复。铁路工程建设的生态保护和恢复是指为降低铁路建设的环境影响,以生态学为指导,遵循生态规律,对生态环境采取对策和措施进行保护和人工方法恢复的活动[12]。随着环保意识的提高,公路铁路的生态保护和恢复的研究不断增加。郑胡杰(2016)就对国省道公路绿化设计与生态恢复的相关问题进行了深入研究,对于国省道公路上中央分隔带需要选择种植抗旱性和适应性较强的植物;对于道路边坡的绿化植物设计需要确保层次分明、结构合理,同时还要使其与周边的生态环境和地理环境保持一致;对于国省道公路站绿化设计和生态恢复需要格外注意植物配置与生态功能,使绿色植物与绿化区域周边的景观背景相协调;对于公路两侧处于廊道绿化的边缘位置上,树种的选择应当重视突出地方性特色,植物种类需要是深根系并且应当是向下生长的;对于平面互通式区域进行绿化植物设计,可以在合理的视距范围内种植树木,整体的植物搭配应当体现小生态环境的特点[13]。
2.2.3 工业废弃地生态恢复。工业废弃地是指曾为工业生产用地和与工业生产相关的交通、运输、仓储用地被废弃不用的地段,如废弃的矿山、采石场、工厂、工业废料倾倒场等[14]。从20世纪80年代起,我国就开始注重对不同退化程度工业废弃地的恢复重建研究,主要集中在矿山,采石场生态恢复与复垦技术研究。李洪远等人(2008)利用天津市塘沽区三号路碱渣堆场废弃地改造和生态恢复为紫云公园的生态恢复工程实践,通过利用制造碱渣工程土填垫低洼地,采取覆盖一定厚度外源种植土的方式以满足植物生长,种植以乡土植物为主的人工被,对天津塘沽碱渣堆场废弃地进行了生态恢复[15]。通过此案例,在对其他废弃地的生态恢复过程中需要注意引种植物的生态学特性和对土壤性质及生态环境的影响,同时需要注意生态恢复长期生态学观测和恢复效果指标评价体系的建立;构建合理的植被种植结构,保证生物多样性和植物的稳定生长。
2.2.4 道路坡面生态恢复。道路建设对自然环境也产生的一系列的负面影响,主要表现为非污染型生态环境影响,一般为:植被破坏局部地貌破坏、土壤侵蚀、自然资源影响、景观影响及生态敏感区影响等[16]。道路坡面的破坏主要有3方面原因,即道路建设、岩石风化和取土采石。因此,在对道路边坡进行生态修复时,需要充分考虑到道路的交通功能、景观功能以及生态功能,既要提高边坡稳定性和恢复自然景观,还要最大程度上实现生态稳定性。同时,对道路坡面进行生态恢复需要遵循相关原则:首先要充分考虑道路的特色;同时要以生态学理论为依据,尊重自然,保护自然,合理的恢复自然;其次要对道路进行统筹规划、分段设计并突出重点;除此之外,还要保证景观的连续性和生物多样性;最后应尽量考虑降低整体造价和后期绿化养护管理费,植物材料也应选择适应性强,管理粗放,价格低廉的树种[17]。
传统生态恢复大都针对自然生态系统的恢复,在人工生态系统中研究较少并且仅单一的针对植物方面进行研究。然而随着人类的发展进程加快,生态的破坏越见严重,生态的恢复已经不能仅仅满足于对自然生态系统的恢复,而是需要在更大的尺度上进行生态保护和生态的恢复。生态恢复与风景园林相结合是应对区域生态系统退化与全球的环境问题的一种必然趋势,用生态恢复的理念和与法进行风景园林规划设计与营造,与此同时,风景园林规划设计也为退化生态系统恢复与重建开辟了一条重要的途径。相信将来在生态恢复方向上也不仅仅局限于一小块区域的研究,未来的退化生态系统恢复将会在国家与国家之间的合作中完成,并将风景园林学与景观生态学、恢复生态学等相关学科相结合,共同打造一个结构完整、功能完善、健康美观的状态。