可调式沉水植被网床对泥沙型富营养化河道生态修复工程研究

分别采用水花生(Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)2种可调式沉水植被网床对临港新城环湖流动泥沙型河道进行修复, 通过4个月连续跟踪测定修复河道总氮(TN)、硝态氮(NO₃-N)、亚硝态氮(NO₂-N)、总磷(TP)、活性磷酸盐(PO₄-P)的含量变化以及水体透明度(SD)变化以评价可调式沉水植物网床生态修复效果。结果显示, 沉水植物网床对流动泥沙型河道透明度具有明显改善作用。其中, 水花生网床和狐尾藻网床对TN、NO₃-N、NO₂-N、TP、PO₄-P的削减率分别为69.58%、67.91%、84.48%、62.26%、82.61%和45.48%、58.32%、76.56%、43.12%、73.68%, 且分别对泥沙型河道透明度提高了18%和26%。可见, 水花生网床对营养盐的削减效果优于狐尾藻网床, 而狐尾藻网床对透明度改善效果优于水花生网床。因此把这2种可调式沉水植物网床结合起来, 对流动泥沙型富营养化河道具有更好去除富营养物及泥沙的生态修复效果。     

大型溞引导的沉水植被生态修复对滴水湖水质的净化效果

2007年4月-2008年1月,在滴水湖D港中段长950m(水量为10000m3)的修复区内投放大型溞(Daphnia magna),以滤除水华藻类等颗粒有机物,然后移栽伊乐藻、苦草、轮叶黒藻、光叶眼子菜和菹草等沉水植物,逐月监测水体中总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)、总磷(TP)、活性磷酸盐(PO43--P)和COD等水质指标,分析沉水植被栽培对滴水湖水体水质的净化效果.结果表明:试验期间,修复区水体TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD显著低于对照区(P0.01),溶解氧(DO)增加了50.4%,水体透明度(SD)平均在3.4~3.7m,水质达到国家Ⅱ~Ⅲ类地表水水质标准;2008年3月应用已构建的沉水植被群落对富营养化流水水体水质进行净化试验,7d后修复区流水水体除BOD外,TN、TP、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、PO43--P和COD均显著降低(P0.01),DO增加了17.98%,SD提高了30cm.利用大型溞控藻后移栽沉水植物对滴水湖水体水质的净化效果十分显著.     

稻作系统对淡水养殖池塘富营养化的修复效应及应用前景

养殖池塘富营养化是目前制约我国淡水养殖业可持续发展的关键因素。稻作系统具有显著的净化水质能力,如何将稻作系统和淡水养殖系统进行生态耦合实现氮、磷养分的循环利用,是淡水养殖池塘富营养化生态修复的一个重要研究方向。通过文献调研和实地考察,综合分析了浮床种稻-原位修复、稻田湿地-异位修复、稻鱼生态种养3种耦合方式对养殖池塘富营养化的修复效应,以及氮、磷养分综合利用效率,归纳总结了不同模式的技术特点以及应用中存在的问题,并就修复技术研究和生态补偿提出了培育生态修复专用水稻品种,加强稻作系统生态修复理论研究和技术推广,建立养殖池塘富营养化修复的生态补偿机制等建议。     

红枫湖富营养化水体生态修复中水生植物化学成分

高原山区深水型湖泊水深大、水位变化剧烈,不利于水生植物生长,通常的浅水湖泊生态修复技术难以应用.本文选取贵州红枫湖这一典型的高原深水湖泊作为试验点,在右二湖湾以浮岛为载体引种多种水生植物,并对植物根茎叶中的氮、磷及重金属成分进行了分析.结果表明:各水生植物氮含量为菹草＞鲁梅克斯＞聚合草,磷含量为菹草＞伊乐藻＞鲁梅克斯,氮、磷元素去除效果较好的植物为菹草、伊乐藻、鲁梅克斯;试验植物对重金属Cu、Cd、Pb、Zn和Hg均具有一定的耐受性,植物内不同重金属的累积浓度为Zn＞Pb＞Cu＞＞Cd＞Hg,重金属富集系数根＞叶＞茎,Zn/Cd比值为叶＞茎＞根;总体上,黑麦草、鲁梅克斯和菹草重金属的富集系数较高;植物中总氮(TN)与总磷(TP)含量呈显著正相关,重金属与营养元素之间不存在明显的相关性.试验表明,陆生植物依靠浮岛载体能在水面较好地生长,可应用于深水型湖泊污染水体生态修复.在实际应用时,需结合水体污染特点和植物吸收特性选择最佳植物组合类型.     

让自然做功的河道生态修复——以呼和浩特大黑河城区段景观概念规划为例

河道是生态敏感、脆弱而又具有显著景观价值的重要生态廊道。只有在规划设计实践中发现和顺应河流的自然形态和自然演变规律,在尊重和保护的基础上进行生态修复,才能真正走向人地和谐。本文以呼和浩特大黑河城区段为研究对象,分别在时间和空间维度上分析总结了大黑河河道形态演变的主要规律和自然诱因,并在此基础上提出了引导洪水对河道形态进行自我修复的生态修复方法。在整体生态系统修复策略上,提出了建立“四维一体”的生态系统修复模型。从林、堤、滩、水4个方面分别探讨了生态景观设计的过程,突出了河道生态功能和景观特色的结合。     

城市河道底泥污染生物修复技术研究

城市河道受污染底泥对水体产生大的二次污染,为有效的控制底泥污染物的释放和开发有效的水体治理技术方法,本研究利用人工模拟河道在连续流条件下,对河道污染底泥的生物修复及其对水体生物修复的影响进行了试验研究。研究结果表明:采用曝气增氧和投加底泥生物修复制剂联合处理的方式能达到好的底泥生物修复效果,能有效的提高底泥的生物降解活性(G值),削减底泥氮磷污染物的释放量,底泥G值与底泥氮、磷污染物释放量呈显著负相关性:单独采用曝气增氧和投加土著微生物制剂联合实施的生物修复方法对河道污染水体均具有良好的修复效果,但底泥的生物修复将对河道水体生物修复的效果产生大的影响。底泥生物修复后,对水体进行生物修复的处理效果更加显著,在相同实验条件下,对水体COD、氨氮的最大去除率由65.0%和16.30%提高到72.0%和41.0%,水体生物修复的周期由13 d缩短为6 d。     

我国废弃矿山生态修复研究

实施废弃矿山生态修复工程,是适应社会主义生态文明建设的必然要求,是遵循自然规律,破解矿区生态环境保护修复难题的重要举措。矿产资源开发后遗留下来的废弃矿山不可避免地影响和破坏区域生态环境和生态系统,基于我国废弃矿山分布及其主要环境问题现状,结合我国区域生态特征,提出了我国废弃矿山生态修复策略。参考我国生态综合区划,同时结合地形地貌、区域生态系统结构与功能等因素,划定我国废弃矿山生态修复区,明确我国废弃矿山生态修复总体思路与基本原则,提出废弃矿山生态修复的主要模式;在综合分析区域生态系统稳定性、自然地理、气候条件以及废弃矿山特征的基础上,识别各区域内存在的主要环境和生态问题,有针对性地提出控制生态系统退化、修复受损生态功能的主要措施,为我国废弃矿山的生态修复工作提供技术支撑和决策依据。     

雅砻江干流河道内生态需水量生境模拟法研究

生态需水的研究已成为国内外地球科学领域普遍关注的一个热点问题。在现场调查的基础上,根据雅砻江干流独特的生态环境特点与保护目标,选择了包括水文和生物两方面信息的方法―生境模拟法,以达到满足保护水生生物的生境目标,维持调水河流良好的生态功能的目的。结果表明,生境模拟法计算的各站各年的河道内生态需水量基本上处于或接近Tennant法所设定的最小和适宜生态需水量之间,而Tennant法设定的计算标准主要考虑当地的水生生物生活习性及气候特点,符合当地的河流生态与环境条件。可见应用生境模拟法来计算河道内生态需水量是可行的。     

苏州城市河道滞流水体浮游植物常见属生态位研究

采用Colwell公式、余世孝和Pianka公式计算了苏州城市河道滞流水体浮游植物常见属的生态位宽度、二维(TN,TP)生态位中心点、一维(NH3-N)生态位中心点及生态位重叠.结果表明:重污染河道中蓝纤维藻、十字藻、卵囊藻、栅藻、小环藻的生态位宽度值较大,色球藻和蓝隐藻的生态位宽度值较小;蓝纤维藻、十字藻、卵囊藻、栅藻、小环藻、隐藻和蓝隐藻占据二维(TN,TP)生态空间的中心,而色球藻、颤藻和直链藻占据生态空间边缘;色球藻和颤藻的生态位重叠值最小,蓝纤维藻和十字藻生态位重叠值最大.在苏州城市河道中,氮磷浓度偏高,氨氮含量较大的情况下,绿藻门的生态位宽度普遍较大,各属种与其它各门的生态重叠值也均较高,与蓝藻相比具有竞争优势.     

大沽排污河生态修复河道水质综合评价及生物毒性影响

为了改善城市河道水质,实现排污河污染控制与修复,在天津市大沽排污河的上游代表性河段开展了河道原位生态修复工程示范。对植物修复后河道的污染状况进行了监测和分析,与清洁河道做了比较,并对水质修复效果和生物毒性影响状况进行综合分析和评价,研究生态修复示范工程对排污河水质的修复效果和生态效应。结果表明:经种植水葱等水生植物进行生态修复后,河道污染一定程度上降低,水质得到改善。大沽河主要污染是营养元素N、P污染和有机物污染,重金属污染不严重。植物修复对电导率、溶解性总固体(TDS)、盐度、氯化物有一定影响,但影响不显著;对COD等有机污染的修复效果较好,最高去除效率可达54%,但相比清洁水域值依然较高,有机污染依然较严重;对营养元素N、P没有修复效果,反而修复区有升高的趋势,相对清洁水域污染严重。主成分分析表明水质参数主要是氨氮、总氮、总磷代表的营养元素及pH值、DO、电导率、TDS、盐度和氯化物,综合评定结果显示修复区域芦苇根部水质最好;聚类分析将17个水质指标分成5类,并与主成分分析结果显示出一致性。植物根际周边的微生物数量多,群落多样性高。植物修复对水样植物毒性影响明显,能降低其毒性;水样对发光菌均具有毒性作用,存在潜在的急性生物毒性;修复区水样对水生动物大型蚤不存在急性生物毒性。     

土壤污染修复技术与土壤生态保护研究

近年来随着我国经济社会的发展,为了满足人们对能源的需求和国家建设的要求,我国正面临能源消耗过快的问题。自然能源的过度开采使土壤结构在开采过程中遭到严重破坏,严重影响了植物的生长环境,此外,在农业生产过程中,为了确保农作物的生长质量,人们经常会往土地中投放大量农药,农药中的有机污染物很难被土壤降解,也对环境造成了一定的破坏。为了保护土壤生态环境,人们开始重视对土壤的生态保护工作。     

延安市生态修复双赢模式实证研究

"越穷越垦、越垦越穷"的贫困陷阱是困扰全球可持续发展的学术难题之一,探索摆脱贫困陷阱的有效途径,是生态修复的核心目标。因此,生态修复不仅要依据当地气候与地理条件开展生态治理,同时要改变当地居民的生产生活行为,发展有利于生态修复的绿色产业,使当地居民的生产生活行为既可以提高收入、改善生活,又有利于生态修复。从而摆脱"越穷越垦、越垦越穷"的被动局面,实现生态修复与居民生计改善的双赢目标。为了验证这一模式的可行性,该研究在退耕还林项目实施的基础上,通过补短板的方式,在延安市开展了生态修复双赢模式实证研究。结果表明,新方案实施前,延安市NDVI增长速度是陕西省平均水平的41%;新方案实施后,是陕西省平均水平的195%,新方案的贡献率为74.0%。双赢模式较好解决了环境保护与社会经济发展彼此分离的这一矛盾,提高了生态修复的治理效果,为我国生态脆弱区精准扶贫和生态文明建设提供了理论依据和治理样板。     

江苏长江岸线生态修复评价指标体系研究

通过分析江苏长江岸线生态修复的现状及存在的问题,明确了构建生态修复评价指标体系的必要性。基于江苏长江岸线生态修复的实际情况,借鉴前人相关研究成果及湿地、水生态等领域有关生态评价的规范,提出植物覆盖度、水土保持度、原生植物恢复度、植物物种多样性、护岸型式多样性和岸线曲折度6项关键指标,以及各项指标的定量化确定方法。在此基础上,构建了以前4项为主要指标,其它为附加指标的评价体系,明确了赋分等级和对应分值。分析研究结果表明,6项指标全面系统考虑了长江岸线生态修复对植物生长状态、动物生存条件和岸坡稳定等方面要求;修复评价指标体系通过主要指标和附加指标相结合的方式,既实现了对生态修复效果的定量化评价,又体现了对生态修复工程设计理念的引导,为长江岸线生态修复的有序推进奠定了基础。     

基于耗散结构理论的考洲洋生态修复研究

考洲洋是一个半封闭性的海湾, 特殊的构造使其物质交换较少, 而近年来外源污染物的积聚, 使得环境问更加堪忧。如何恢复考洲洋的生态环境, 使其成为服务于地方海洋经济可持续发展的平台, 是一个亟需解决的问题。文中应用了物理学耗散结构理论, 对考洲洋生态系统做了整体的分析, 探究了影响该海湾生态环境的主要因素, 提出了实现其生态修复的可操作模式。     

雄安新区白洋淀生态属性辨析及生态修复保护研究

湿地是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一,与社会发展和人类福祉息息相关。近年来,由于全球气候变化和人类活动的过度干扰,湿地正面临着面积萎缩、功能减弱、多样性降低等诸多问题,湿地退化已经成为制约区域可持续性发展的重大阻碍。伴随着生态文明建设逐渐成为中国特色社会主义建设的重要支柱,湿地生态修复工作得到前所未有的制度保障。深入剖析湿地属性,结合政策保障,有针对性的提出湿地保护与修复的治理措施,对区域的生态环境建设和可持续性发展具有重要意义。选择国家级新区-雄安新区的水命脉-白洋淀湿地为研究对象,在深入剖析其生态属性和已存在的生态问题的基础上,结合生态修复的原则、方法和步骤,提出生态修复与保护的可行性策略。研究结果表明,白洋淀本质是典型的湖泊湿地,同时兼具沼泽湿地特征,由于人类活动的剧烈干扰,白洋淀有向沼泽湿地逆向演替的变化趋势。湿地内存在面积萎缩、水资源量短缺、水环境污染问题突出及生物多样性减少等生态问题。本研究建议:为顺利建设雄安新区,首先,白洋淀湿地在算清"水账"、"污账"和"生态账"的前提下,进一步加强流域水资源调配,科学确定白洋淀湿地最佳水位,恢复淀区水量;其次,通过使用清洁生产技术和限制高排污企业建设等措施,加强污染防治,恢复湿地水质;最后,依据生态承载力理论,划分白洋淀流域的生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线等国家生态保护红线体系,为尽快恢复湿地结构与功能提供制度保障。     

西北黄土区石油污染土壤原位微生物生态修复试验研究

通过对西北黄土石油开采区石油污染土壤生物强化原位微生物生态修复方法的试验研究, 充分利用强化原位微生物菌群辅以物理和化学方法与土壤环境相结合的微生物生态技术, 进行了土壤中石油的降解与修复试验研究, 试验结果显示, 土壤中平均石油含量在2754 mg/kg时, 经过11 d~32 d强化原位微生物生态修复技术的修复, 土壤中石油含量降解可达40.92%~80.37%, 验证了微生物生态修复技术在西北黄土区土壤石油污染修复的有效性, 探索了推广应用的可行性。     

高原湖泊流域国土空间生态修复优先区诊断及修复研究

高原湖泊流域是高原地区人类活动的重要载体,兼具高生态价值和高脆弱性的特点。随着高原湖泊流域城市化和工业化发展加速,湖泊面积萎缩,污染加剧,流域生态环境受损严重,引发了一系列生态环境问题,如水土流失、水污染、湿地退化、生境质量下降等。亟需开展生态修复以平衡经济发展与生态环境保护之间关系,而基于整体保护与系统治理思维诊断并修复生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态保护与修复的重要抓手。基于此,研究以高原湖泊流域典型代表滇池流域为例,利用人类足迹和景观生态风险模型定量评估生态系统所受负向干扰,以最小累积阻力模型和电路理论构建流域生态网络;提取生态网络受负向干扰较高的关键区域为生态修复优先区并提出针对性修复措施。研究表明：(1)滇池流域人类干扰和生态风险整体较高,人类干扰整体呈核心—边缘递减的圈层式分布,中高生态风险占据了绝大部分区域。人类交通网络大幅扩展了人类干扰和生态风险的强度和深度;(2)区域生态网络呈典型湖泊生态网络特点,38条生态廊道呈放射状或环状分布,连通湖区、山区两大生态空间内共23块生态源地,保障区域生态安全;(3)研究共提取生态源地修复优先区73.83km²     

基于文献计量分析的生态修复现状研究

以中国知网学术期刊网络出版总库和WEB OF SCIENCE中1997—2015年的期刊论文为数据源,以"生态修复(ecological remediation和ecological restoration)"为关键词进行检索,利用共词分析方法,同时结合Bibexcel软件对检索结果进行分析,利用Ucinet和Netdraw软件绘制出共词网络可视图,并通过SPSS软件进行多维尺度分析,以此来研究高频关键词之间的内在联系,探讨国内外生态修复领域中的研究热点以及研究现状。以文献计量学的分析方法客观的评价国内外生态修复的研究概况及研究热点,明确生态修复技术研究探索的方向,从而为加强生态修复技术的研究提供理论依据。     

基于恢复生态学的洞庭湖区“山水林田湖草”生态修复研究

实施洞庭湖区"山水林田湖草"生态修复工程,是践行生态文明理念、遵循自然规律、破解生态环境保护难题的关键措施。由于自然灾害及人类不合理利用等因素影响,洞庭湖区生态问题日益严重,对洞庭湖区生态系统均衡和可持续发展带来威胁。基于恢复生态学理论,以洞庭湖区为研究对象,采用物能循环和物能转化的生态学原则分析洞庭湖区存在土壤重金属污染、水环境、生物多样性与植被退化和农村土地利用的生态问题,明确了"山水林田湖草"生命共同体中各要素及相应形成的子系统存在的相互联系和相互制约的关系,厘清洞庭湖区生态系统的生态退化过程和生态退化机制,就此提出重构生态水体、重建生态地质地貌和重现生态景观的生态恢复策略,提出妥善解决和处理洞庭湖区的生态恢复及亟需进行环境整治问题,实现自然景观的恢复重构。通过构建洞庭湖区生态系统恢复的测度指标体系和洞庭湖区生态系统恢复的监测与管控,实现洞庭湖区"山水林田湖草"生态恢复的目标。     

东部草原区煤电基地开发生态修复技术研究

本项目为"十三五"国家重点研发计划批复项目(2016YFC0501100)。针对我国东部草原区大型煤电基地开发生态修复技术需求和工程实施难题,聚焦煤炭开发对草原生态(水、土壤、植被)的影响机理及累积效应、区域生态稳定性与生态安全协调机制两大科学问题,运用生态学、采矿学、环境科学、草叶科学等多学科方法,采用理论分析、调查监测、试验研究相结合的综合手段,厘清煤炭开发对地下水和植被种群的影响边界、程度及累计效应,研发生态效应评价、区域水资源动态监测、水资源保护利用、煤矿土地整治、微生物联合修复、景观生态恢复等15项关键技术,形成基础理论、关键技术和工程示范一体化体系,创立东部草原区生态修复模式,在呼盟和锡盟煤炭开发基地进行集中工程示范,为我国东部草原区煤炭开发与生态修复提供理论和技术支撑。