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土壤生物工程技术在河流生态修复中的应用.pdf [刘瑛,高甲荣 著] 2012年版

admin 发布于 2024-4-27 17:31     28 次阅读      书籍


自古以来,治河是治水的重要内容。随着经济社会的快速发展,一方面河道在保障经济生活和建设良好生态环境中的作用越来越大,另一方面由于人类活动的影响,与我们生活生产息息相关的河道功能退化、水质恶化,水多为患,水少为愁,水脏为忧,此类突出问题集中反映在河道。
传统的河溪治理方式主要是采用水利工程方法,使用大量的钢筋混凝土,强调安全性及耐久性,较少考虑生态因素。这对当地溪流生态产生冲击,如溪流栖息地岛屿化,洞游生物道路阻隔,栖息地单一化,深潭、湍流、溪流蜿蜒的风貌随之消失,护岸材质不利于滨岸水陆交界处的生物栖息,水温改变,泥沙搬运及流量改变,等等。这不仅破坏了物种多样性和生态多样性,而且影响了河溪的美学价值。
随着环境意识、生态观念的增强以及生活水平的提高,广大人民群众迫切要求整治河道、改善水环境,全社会和政府主管部门对河道治理也十分关注。学者们提出-一些河流生态治理的概念和措施,如:近自然河溪治理、自然型护岸、多自然型河道治理、生态水工学、土壤生物工程学等等。这些技术或概念在基本思想上是一致的,都是在一定程度上对河流进行修复,使河流既满足人类的需要,又兼顾生态系统的健全。
目前,国内在河溪近自然治理方面的研究多处于理论探讨阶段,实践经验较少。因此,如何结合河溪的具体生态特点进行近自然治理,在保护生态环境的同时,兼顾地区的经济开发,促进社会、经济和谐发展,将是河溪近自然治理在很长一段时间内的研究热点,也是我国河溪近自然治理未来主要的发展趋势。
本书主要针对土壤生物工程河流生态修复技术展开研究与讨论。士壤生物工程是20世纪后期发展起来的河流生态修复的一种技术手段,由于它具有的生物属性和生态特征,使其不同于传统的土木工程。它把植物对坡面、河岸不稳定的影响与侵蚀过程联系起来,在防止坡面侵蚀的同时,还可以起到河流生态修复的作用,并逐渐促进河流的自我修复和更新,是解决河流生态退化的一个关键技术措施,在欧美等国家已经得到了广泛应用。目前,国内对土壤生物工程的研究刚刚起步。在当前我国河流生态系统退化严重的背景下,开展以土壤生物工程措施为基础的河流生态修复研究,达到建设-一-个稳定的河流地貌和生物群落多样性并可以自我调节的生态系统,对目前河流的生态恢复有很重要的意义。
全书共分为十章:第一章从宏观角度介绍了河流生态系统以及河流健康评价的内容;第二章从8个方面阐述了当前河流生态治理的研究概况,并对有利于生物栖息环境的生态工程进行了详细的介绍﹔第三章重点阐述土壤生物工程的基本原理和内涵,使读者对土壤生物工程技术有一个宏观上的认识;第四章对常用的土壤生物工程技术措施及施工工艺作有关的介绍﹔第五章为土壤生物工程示范区的概况介绍;第六章通过不同土壤生物工程技术措施在研究区的示范及其效果调查,探讨土壤生物工程技术在北京当地环境下的可行性﹔第七章从植物材料适宜性、根系生长特征、固土能力和植物生长特征与抗拉力之间的相关关系出发,对不同植物应用于土壤生物工程中的机理进行研究;第八章从植物力学角度出发,探讨北京地区适宜的土壤生物工程施工植物;第九章从减少坡面侵蚀效果、温湿度效果和防洪设计三个方面对土壤生物工程施工后的效果进行评价;第十章提出本书的研究结论和建议。
本书是作者在多年从事土壤生物工程研究、对已发表论文进行总结以及在野外进行相关调查取得研究成果的基础上完成的。笔者
所在的研究团队在土壤生物工程在河流生态修复的应用方面做了大量的工作。比如:在国际合作方面,和奥地利维也纳自然资源与应用生命科技大学的土壤生物工程所有长期的项目合作关系〈2001年至今),每年就研究课题进行互访。一方面笔者多次参加国外的土壤生物工程施工工作和研究工作,在施工技术和理论方面获得了丰富的第一手材料,积累了许多知识和经验,这也为本书的顺利完成奠定了良好的基础;另一方面,国外的专家也参与国内的土壤生物工程施工工作,为示范区的顺利建设以及后期监测提供指导。在国内,通过与北京市水务局和北京市怀柔水务局的合作,在北京地区开展了一系列土壤生物工程的施工示范工作,取得了良好的效果。在土壤生物工程机理研究方面,设置了可做破坏性试验的实验基地,以方便对各种植物的生长特性及固土机理进行深入的调查和研究。从刚开始接触土壤生物工程、初期尝试把土壤生物工程技术引入北京地区,直至在掌握相关技术的基础上建立土壤生物工程示范区并对其机理的研究,每一过程都饱含笔者和研究团队的辛苦,炎炎烈日,风霜雨雪,大家虽苦尤乐。
本书面向的读者对象是水利工程、水土保持及城市规划专业的设计及科研人员、政府管理人员、高等院校相关的师生以及关注河流生态修复的社会各界人士。本书记录了在土壤生物工程技术应用于北京市河流生态修复方面开创性的工作,希望能有很好的参考价值,为土壤生物工程更好、更快、更为广泛地应用到河流生态修复或治理中起到抛砖引玉的作用。同时,缺点、错误在所难免,敬请读者批评指正。
著者2012年8月

土壤 生物工程 河流生态

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