期刊介绍
期刊导读
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- 07/18【科技动态】乡村自然生态系统恢复技术研究与
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【科技动态】乡村自然生态系统恢复技术研究与
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项目团队介绍
杨小丽老师从事市政工程专业,主要研究方向为水环境生态修复、污水处理与资源化、新兴污染物处理与控制。
乡村自然生态系统是我国乡村建设的重要内容。十八大以来,生态文明建设成为我国的基本国策,“保护优先和自然恢复”是生态文明建设的重要对策之一。自然生态系统既是乡村区别于城市的特色,又是乡村生态环境的重要基础和保障,保护和修复自然生态系统则是美丽乡村建设的重要内容。近年来,我国对乡村自然生态环境的建设和管理逐渐重视,各地区也在大力推动美丽乡村建设,但在乡村自然生态系统保护和修复方面的实践大多集中在某一项或几种技术上,部分技术的普适性也还有待完善,缺乏适于乡村自然生态保护与修复综合技术集成而又经济可行的示范项目。
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研究背景
苏南地区乡村河道淤积、水流不畅,且河道整治过程中重疏浚轻生态,乡村水系的自然生态系统遭到破坏,缺乏科学的生态清淤及水系贯通模式,基于现有沟塘的水生态系统重建技术也有待进一步研究。传统的生态浮岛技术及曝气装置在乡村河道治理中效果欠佳,因此急需研制一种符合乡村特点的新型浮床以及溶氧效率高的曝气增氧装置,以增强水体污染物的去除效果及好氧微生物的活性,提高水体自净能力,增强水系自然生态与环境体系的稳定性。
乡村河道自然土质易被冲刷,发生水土流失,传统的生态混凝土与乡村自然风貌不协调,且不适用于水质较差的乡村水体环境,因此需探究适于苏南乡村河道生态环境和工程特点的净水多功能护坡技术。此外,乡村路面和农田面源污染严重、水质较差,需对传统沟渠进行改造,以对非点源污染源头进行有效控制管理。
苏南乡村自然植被的生态功能退化,而目前针对乡村植被的研究中,缺乏不同生境之间植物群落的比较研究,对平原水网类型村落的系统性研究较少,对乡村植被保育价值的认识不足,对植被的保护方向不明,缺乏针对不同生境植被的保护及优化模式。
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研究内容
本研究围绕乡村自然生态系统稳定、人居环境健康、宜居宜业的目标,面向乡村建设过程中存在的河道水系功能脆弱、自然生境受到蚕食、自然植被保育不足、景观生态功能低下等社会急需解决的问题,将乡村自然生态系统的压力-状态-响应进行综合考虑。针对乡村水系河塘淤塞阻隔、水生态系统功能脆弱等问题,形成了乡村水系贯通与水体生境改善关键技术;针对乡村沟渠过度硬质、面源污染源控制不力、水质恶化等问题,建立了乡村环境友好型护坡与沟渠系统;针对乡村林地、湿地等自然生态系统功能退化、生态服务功能低下等问题,形成了乡村自然植被保育、结构优化与生态服务功能综合提升技术。
乡村水系贯通与水体生境改善技术
2.1.1
乡村水系贯通与生态疏浚技术
河网水系连通是区域防洪、供水和生态安全的重要基础,其不仅影响水资源承载能力,也对生态环境、河流功能和健康有着重要的影响。研究水系的连通性,构建水系连通网络,既可提高水资源统筹调配能力和防洪能力,又可改善水力连通特性,加速水体流动,增强水体自净能力。在我国,长期以来缺乏全面、系统的乡村水系连通导则,缺少分析乡村水系连通的科学方法,而且水系连通度对水生境状况影响的研究甚少。本研究通过实地调研,研发符合乡村地区的水动力模型,利用河网数值模拟得到水系贯通后的水系生境状况,分析区域水系连通性与河网水系水环境质量的相关性,并探讨基于河网水系连通的河流水质治理与维护措施。
河道清淤疏浚是减少内源污染的有效途径和措施,且能增加蓄水量,提高水体自净能力。但目前乡村河道整治重清淤、轻生态,不合理的清淤方式反而削弱了底栖生态系统的自净能力,加快了水质的进一步恶化。本研究以生态疏浚的方式实现河道水体生态位的修复,实施过程中注重生物多样性和物种的保护,不破坏水生生物自我修复繁衍,通过疏挖底泥将该层中的营养物质移出水体,清除水体的污染内源,改善水生态循环,遏制河道稳定性的退化,为水生生态系统的恢复创造条件。
水系连通工程可结合生态疏浚技术对淤积河道进行清淤,利用现有沟、塘、湿地等重建水体生态系统,建立引排顺畅、蓄滞得当、丰枯调剂、可调可控、脉络相通的水网体系,进而提升水体自净能力,增强水系的自然生态稳定性,实现水的良性循环。
文章来源:《乡村科技》 网址: http://www.xckjzz.cn/zonghexinwen/2020/0718/396.html