生态恢复

生态修复中的生物技术

1.什么是生态修复：

所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林．让动物回到原来的生活环境中。这样，生态系统得到了更好的恢复，称为“生态修复”。

2.概念解析：

在生态修复的研究和实践中，涉及的相关概念有生态恢复（Ecological Restoration）、生态修复（Ecological Rehabilitation）、生态重建(EcologicalReconstruction）、生态改建(Ecological Renewal）、生态改良（Ecological Reclaim）。

Restoration是指对受到干扰、破坏的生态环境修复使其尽可能恢复到原来的状态。

Reclaimation是指将被干扰和破坏的生境恢复到使它原来定居的物种能够重新定居，或者使原来物种相似的物种能够定居。

Rehabilitation是指根据土地利用计划，将受干扰和破坏的土地恢复到具有生产力的状态，确保该土地保持稳定的生产状态，不再造成环境恶化，并与周围环境的景观（艺术欣赏性）保持一致。

Reconstruction是指通过外界力量使完全受损的生态系统恢复到原初状态。

Renewal是指通过外界力的力量使部分受损的生态系统进行改善，增加人类所期望的人工特点，减少人类不希望的自然特点。

虽然在涵义上有所区别，但是都具有“恢复和发展”的内涵，即使原来受到干扰或者损害的系统恢复后使其可持续发展，并为人类持续利用。

学术上用的比较多的是“生态恢复”和“生态修复”，生态恢复的称谓主要应用在欧美国家，在我国也有应用，而生态修复的叫法主要应用在日本和我国。

注意：“生态恢复”的含义远远超出以稳定水土流失地域为目的种树，也不仅仅是种植多样的当地植物，“生态恢复”是试图重新创造、引导或加速自然演化过程。

人类没有能力去恢复出真的天然系统，但是我们可以帮助自然，把一个地区需要的基本植物和动物放到一起，提供基本的条件，然后让它自然演化，最后实现恢复。因此生态恢复的目标不是要种植尽可能多的物种，而是创造良好的条件，促进一个群落发展成为由当地物种组成的完整生态系统。或者说目标是为当地的各种动物提供相应的栖息环境。

3.为什么要进行生态修复：

1）.生态破坏的现象

山区型煤矿废弃地海岸带生态系统退化过度垦荒，围湖造田不合理地引进物种2）.造成的后果

1我国矿山生态破坏情况令人忧虑中国现有的国营矿山企业8(启)多个,个体矿山企业达到23万多个。如此大规模的矿山开采对土地和环境的破坏是相当惊人的。在这些矿山中,大多数矿山企业技术和生产设备落后,特别是个体矿山企业,多只重视自身利益,对矿山的维护和环境建设不够重视,对废弃矿山的生态恢复工作更是由于种种原因而被搁置。据统计,全国矿区累计被破坏的土地面积达2.88xlo“k砰,并且每年以大约467k扩的速度增长。中国虽然疆域辽阔,但人均耕地只有0.llha,不足世界的飞/2;而人口却以每年1500万左右的速度在增长,耕地以(0.5一1)x106ha的速度在减少,矿山开采对土地的破坏使本已稀缺的土地资源呈加速减少的趋势。有色金属工业每年排放的固体废弃物达日沉X)多万吨。累计堆存量已达10亿吨,占用土地超过700k扩。不仅如此,采矿及其废弃物的任意处置给周边地区带来极为严重的环境污染。目前,我国因尾矿造成的直接污染面积已达6万余公顷,间接污染土地面积60余万公顷。此外,矿业固体废弃物的污染持续时间相当长,有关模型测算表明,废石堆的污染会持续500年之久。未经处置的尾矿污染也在100年以上。更有资料表明,我国每年因固体废弃物污染环境所造成的经济损失超过90亿元。如果把未充分利用的资源计算在内,则全国每年工业固体废弃物堆置造成的经济损失约300亿元。

2矿山生态恢复研究的历史

生态恢复最早的研究可以追溯到1935年,Abl。玫oPold在美国威斯康涅州进行的牧草改种的工作。但真正意义上的研究工作还是W.R.Jordan在70年代对矿山植被的恢复工作。1973年在美国召开的“受害生态系统恢复”国际会议后,“恢复生态学”一词被提出。1987年《RestorationEeolo群:Asyn一thetjeApproachtoEeologealResearch》一书的出版和1993年《RestorationEcolo群》杂志的创刊,标志着在20世纪末恢复生态学已成为研究的热点领域之一。矿山生态恢复作为国内外恢复生态学研究的重点,其研究和实践已被广泛开展。英国露天煤矿到1993年已复垦5.4xl护ha,他们采用表面覆盖法成功地处理了锌冶炼厂废弃物,种植耐锌植物,改善了环境。美国47%的矿业废弃地恢复了生态环境。德国著名的莱茵褐煤矿区的林业复垦经过几十年的工作已取得很大的成绩。中国对平朔安太堡等露天煤矿及西南岩溶石山贫困地区进行了生态重建的实验示范研究。

对于土壤重金属污染的修复技术与方法。初期一般采用物理和化学的方法进行污染土壤的修复,如热处理法和化学浸出法,但费用昂贵,不适于大面积应用。80年代末和90年代初期,国外开始研究基于物理、化学过程的微生物、植物分解代谢土壤污染的生物修复方法,近几年发展非常迅速,不仅较物理、化学方法经济,同时也不易产生二次污染,更适于大面积土壤的修复。

3目前矿山生态恢复的主要技术手段

要进行矿山的生态恢复,最重要的任务是矿山植被的恢复,因为所有的自然生态系统的恢复和重建,总是以植被的恢复为前提的}然而对于一些受重金属污染的废弃地来说,因为上壤具有极为恶劣的性质,植被的白然恢复十分困难。在大多数情况下,自然演替过程是比较缓慢的,一般需要50一100年的时间才能获得满意的植被覆盖,尤其是在矿业废弃地上其恢复速度更加缓慢。进行生态恢复的首要工作是鉴定限制生态环境恢复的因子和有毒物质,并清除这些不利因素。从植物生长所需条件分析,植被恢复最关键的两个条件是土壤条件和植物种类选择。

3.1改良土坡条件

矿业废弃地土壤条件的改良可分为两种情况,一是废弃地上根本没有土壤层,必须先覆土,再改良;二是废弃地上有土壤层,可进行直接改良。第一种情况称为客土法,将第二

种情况称为直接改良法。

客土法的关键是寻找土源和确定覆盖的厚度与方式。为解决土源问题,有些国家或企业要求,