景观修复_生态修复_生态修复项目_生态修复案例

背景

人生活在一定的生态环境之中，生态环境是人类社会经济可持续发展的基础，良好的生态是人类生存和生活的必要条件之一。工业革命以来，随着人口的增加和工业化的发展，资源环境的开发利用达到空前的强度，在推动全球社会经济进步的同时，也导致生态系统遭受不同程度的破坏，带来了诸如森林减少、湿地萎缩、生物多样性丧失等一系列严重的生态系统退化问题，对生物圈的演化产生了重大影响，严重制约了人类社会经济的可持续发展，甚至危及人类自身的安全，生态问题从未像现在这样突出地呈现在人们面前，考验着人类的智慧。生态环境退化问题已经成为维持人类生存和社会经济可持续发展的严重威胁，如何整治日趋恶化的生态环境，防止自然生态环境的退化，有效处理和解决全球生态系统退化问题，恢复和重建已经受损的生态系统原有结构和功能，是改善生态环境、提高区域生产力、实现可持续发展的关键，已经成为全球全人类面临的共同课题。

概念说明

生态恢复是恢复生态学研究的基本内容，其概念源于生态工程或生物技术，但由于研究的着眼点、研究角度以及退化生态系统的不同，对生态恢复的理解也有一定的差异，以至出现了多种关于生态恢复的定义和说法。

研究目的

生态恢复主要研究生态系统退化的原因、退化生态恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理，主要目的是通过改良和重建退化自然生态系统，恢复其生物学潜力。它主要致力于那些在自然灾变和人类活动压力下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建，是最终检验生态学理论的判决性试验。

研究内容

研究内容主要涉及两个方面：一是对生态系统退化与恢复的生态学过程，包括各类退化生态系统的成因和驱动力、退化过程、特点等的研究；二是通过生态工程技术对各种退化生态系统恢复与重建模式的试验示范研究，恢复受损生态系统到接近于它受干扰前的自然状态，也即，重建该系统干扰前的结构与功能有关的物理、化学和生物学特征。

研究目标

生态恢复研究的目标是通过人工设计和恢复措施，在受干扰破坏的生态系统的基础上，恢复和重新建立一个具有自我恢复能力的健康的生态系统（包括自然生态系统、人工生态系统和半自然半人工生态系统）；同时，重建和恢复的生态系统在合理的人为调控下，既能为自然服务，长期维持在良性状态，又能为人类社会、经济服务，长期提供资源的可持续利用，即服务于包括人在内的整个自然界和人类社会。

景观恢复与重建的挑战

景观生态恢复的关键位置：景观是一个多重等级组织系统, 其中的某些战略性的位置对整个景观的演化方向有重要的决定作用。对于一个退化的景观, 应从什么地方着手, 抓住对景观内的生态流有控制意义的关键部位或战略性组分, 才可以使恢复过程更有效, 包括有效地使乡土物种得以维持和繁衍和有效地阻止外来物种的侵入, 目前仍是研究的热点与难点。

景观生态恢复与重建的模型：格局与过程之间的影响与反馈关系是景观生态学的研究核心和前言 , 从格局到过程的推绎是当前景观生态学面临的一大挑战。在人类活动强烈的地区, 景观格局, 即使是土地利用单元发生了很大的变化, 也很难依据现有的景观格局来推绎景观的演化轨迹。况且, 景观的格局与过程之间有没有必然的联系, 景观阈值变化有无规律, 是否有滞后效应至今仍是疑问。

景观恢复与重建的前景

景观层次上的恢复与重建过程是对退化景观中的生态过程与空间格局予以协调的过程。通过修复、创建或重组等手段, 调整景观基础生态设施, 形成更适于景观持续发展的生态势力圈，构建区域生态安全格局, 这对自然生境已越来越被人文景观殖民化的世界无疑是非常重要的。尤其是在我国西北干旱区的脆弱景观, 强烈的人类活动已改变了景观中的稳定成分(如植被) 与不稳定成分(如土壤) , 主要表现为土地覆盖景观或土地镶嵌类型的变化。对这种异质性程度低、格局粗粒化、稳定性差的景观, 通过恢复与重建, 建立适于人类生存与发展的可持续发展景观模式, 可控制和改善生态脆弱区景观的演化, 增加景观异质性和稳定性, 对区域生态安全格局的构建具有重要的现实意义和生态意义。

景观范畴研究

景观退化
景观退化就其表现形式可以分为景观结构退化与景观功能退化两种类型, 二者又相互影响。景观的空间格局是若干生态过程与非生态过程长期作用的产物, 景观的空间结构影响着干扰的扩散和能量的转移，尤其是景观中某些具有战略性的结构退化或破坏将对整个景观产生致命的影响。与此同时, 通过物种入侵、环境污染等途径增加或减少景观中的熵值, 同样会引起景观功能退化, 影响景观的稳定性, 当超过一定的阈值时, 该过程用自然恢复方式甚至是不可逆的。

景观结构退化
通常情况下,景观结构退化主要表现为景观破碎化,它是指景观中各生态系统之间的各种功能联系断裂或连接性减少的现象；景观聚集与景观破碎化过程相反,但在很多情况下同样具有造成景观退化的负面效应。它主要发生在干扰引起的景观破碎化之后的植被恢复过程中。

景观功能退化
景观功能退化是因景观异质性的改变而导致景观稳定性和景观服务功能的衰退,如土地荒漠化景观, 富养化湖泊景观等。景观异质性是景观基本特征, 是景观规划管理的重要原则之一。它是指在景观中对一个物种或更高级生物组织的存在起决定性作用的资源(或某种性状) 在空间上(时间上) 的变异程度(强度)。

景观生态恢复与重建模式
景观生态恢复与重建应该包括3个层次的内容：退化景观的恢复与重建, 复合种群的管理与景观生态建设; 对于不同类型的退化景观, 如荒漠草原景观、湿地退化景观、农田退化景观、采矿废弃地景观等, 须采用不同的恢复与重建技术, 但大致都可以按以下模式进行：

(1) 首先要明确被恢复对象, 并确定系统边界。景观生态恢复与常规的退化生态系统的恢复最根本的区别在于, 景观生态恢复的对象是两个或两个以上的相互作用的生态系统, 并且或者包括了彼此之间的生态交错带(也称之为景观界面)；

(2) 退化景观的诊断分析, 包括景观中物质、能量与信息的流动与转化分析, 退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度的诊断与辨识, 如生物聚集的变化(物种消失或减少、入侵等)、景观结构变化、景观流的变化(物种、水分、养分运动等)、美学价值变化(如宜人景观类型的减少等)；

(3) 生态退化的综合评判, 以退化前景观中的文化与社会经济背景为依据, 分析发生问题的原因, 选择参考景观，确定恢复目标, 但目前对参考景观的建立还不完善；

(4) 恢复与重建的生态规划与风险评价, 建立优化模型, 决定在不同的景观类型和条件下行动的优先权、空间明确的解决方案、管理者和土地所有者的可接受程度和所有权、必要时可以对过程进行修正的适宜方法等, 提出决策与具体的实施方案并进行自然－经济－社会－技术可行性分析；

(5) 进行实地恢复与重建的优化模式试验与模拟研究, 通过长期定位观测试验, 从景观结构与生物组成、景观中各生态系统间功能联系两方面量化评价景观恢复与重建的阶段性成果, 获取在理论和实践中具可操作性的恢复重建模式；

(6) 对一些成功的恢复与重建模式进行示范与推广, 同时要加强后续的动态监测与评价。可见, 景观生态恢复与重建从最开始景观问题的论断, 到恢复与重建决策,乃至最后景观恢复与重建的结果, 都贯穿着对景观“状态”和“健康”的评价。

景观生态恢复与重建与区域生态安全
景观中某些局部、点及位置对维护和控制某种生态过程有重要意义, 由此构成的景观生态安全格局是现有的或是潜在景观的生态基础设施。所以, 导致生态安全格局部分或全部破坏的景观改变将导致生态过程的急剧恶化, 建立安全的生态格局则可以使全局或局部景观中的生态过程在物质、能量上达到高效。[PDF]

经典案例分析

建成区

费尔南多·查塞尔在巴西里约热内卢巴蒂茹卡区的再生设计

他提出了“生态核（Ecogenesis）”的设计哲学，通过重新引入由本土动植物组成的核心配植，来重建栖息地和植物群落、重续自然生态链接、修复被建设活动（城市、路桥、矿山、伐木等等）破坏的环境。尽管有别于自然进程，这种人为设计的“亚”自然进程将人的活动纳入自然之中，旨在将环境的生态和社会价值通过自然记忆保存下来并传承到未来。查塞尔相信任何建设活动都是不可逆转地对原生态的破坏，单纯梦想返回到原始的状态是无济于事的。[详细]

滨水区

杭州“西湖西进”可行性研究及规划

西湖是一个非常敏感的地区，涉及到西湖周围的每一项工程几乎都会引起广泛的关注。实际上西湖并非是理想的人间天堂，风景区内许多矛盾正日益激化，有许多问题尚待解决，西湖水体污染严重，一些地区生态环境遭到破坏，风景游览用地被侵占……问题的解决必须从源头开始，这就涉及到湖西地区。“西湖西进”实际上并非只是水面西拓的问题，它是湖西地区乃至涉及整个 [详细]

秦皇岛海滨景观带生态修复工程

项目位于河北省秦皇岛市渤海海岸，长6.4km，面积为60km2。整个场地的生态环境状况遭到了严重的破坏。沙滩被严重地侵蚀，植被退化，一片荒芜杂乱；之前的盲目开发破坏了海边湿地，使之满目苍荑。项目旨在恢复受损的自然环境，向游客和当地居民重现景观之美，并将之前退化的海滩重塑为生态健康且风光宜人的景观。[详细]

城市废弃地

以美国马萨诸塞州军事保护区的景观再生为例

该项目在初期就决定放弃建造新的建筑，而是首先从处理污染的具体方法着手，挑选出一些与景观设计最相关的方法如植物修复、自然稀薄、翻地更新、建造人工湿地、固定封装等，其中最经济、最易操作的方式无疑是植物修复法。即通过种植对基地内的土壤进行有效净化，促成公园内自然网络的形成，然后将公园土地升值产生的资金用于新建筑和基础设施的建造 [详细]

城乡结合带

北京三海子郊野公园城市垃圾生态修复规划及生态景观建筑设计

北京三海子郊野公园城市垃圾生态修复规划及生态景观建筑设计（PDF）

首都北京中心城区近60多年的建设与农业生产，导致地处围绕中心城乡结合部的三海子地区原有的皇苑遗迹遭受破坏，原有的大地自然景观肌理与皇海子的规制结构被城市建设挖沙、城市垃圾填埋，导致原生态系统逆向退化、被割裂、被破损、被阻断。 [详细]

城乡结合地带景观生态修复研究——基于南京的实践

城乡结合地带景观生态修复研究——基于南京的实践（PDF）

城乡结合地带是城市与乡村互相结合的特殊经济地理单元。从生态角度看，是介于城市与乡村两大系统之间、景观随机融合、动态变化的生态交错过渡地域，呈现出动态复杂性及显著变异性等特点。伴随着城市化进程，城乡结合地带生态环境面临沉重的压力。这里我们从环境危机的起因、土地危机、景观修复理论、生态技术措施和城乡规划对策等五方面，应用景观生态理论与技术方法 [详细]

结语

国内生态恢复设计领域的主要成果集中在理论研究阶段，且单纯从科学和技术角度出发的生态恢复是没有意义的，必须同时考虑场地上人的生存和生活问题。因此在生态系统重建的同时，必须考虑寻求经济模式和文化模式上的重建，维护个人和社会与土地之间的精神联系。同时国内生态重建项目多集中在中小尺度上，大尺度的项目较为少见。费尔南多·查塞尔在巴西里约热内卢巴蒂茹卡区的再生设计这样的生态恢复在一个大的区域尺度上进行，它不仅仅是一个自然恢复过程，还伴随着经济投入和产出以及资源管理等社会经济问题，怎样重建当地居民与土地间的信仰关系同样是非常重要的。