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恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的主要方法范文第1篇

《維護(hù)生態(tài)平衡》是教科版5年級上冊第1單元“生物與環(huán)境”里的最后一課，學(xué)生建立了食物鏈、食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)的概念后，讓學(xué)生把研究的視野擴(kuò)大到真實(shí)的大自然環(huán)境中，具體分析草原生態(tài)系統(tǒng)失去平衡的原因，并J識到維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的重要性。教材分為2個(gè)部分，第1部分從研究草原的鷹、兔、草的食物關(guān)系開始，力求讓學(xué)生認(rèn)識到它們?nèi)叩南嗷ヒ来?、相互影響是多么密切，要達(dá)到一個(gè)理想的平衡狀態(tài)是多么困難。第2部分是由“什么引發(fā)了沙塵暴”分析沙漠的沙源區(qū)的成因。

從以往課堂教學(xué)的情況看，教師主要引導(dǎo)學(xué)生通過想象推測草原上3種動(dòng)植物中某種動(dòng)植物增減后引起生態(tài)平衡的變化，但通過這種想象也使學(xué)生認(rèn)為當(dāng)草原生態(tài)系統(tǒng)因?yàn)槟撤N原因失去平衡后，人類只要通過簡單的干預(yù)，就能恢復(fù)生態(tài)平衡，因而不能很好地理解生態(tài)平衡的脆弱性和恢復(fù)的長期性、艱難性。為了讓學(xué)生有理有據(jù)地認(rèn)識到這一點(diǎn)，通過具體的數(shù)據(jù)在學(xué)生的大腦中構(gòu)建一個(gè)相對真實(shí)的草原生態(tài)系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行推算和分析，讓他們感受生態(tài)系統(tǒng)失去平衡的嚴(yán)重后果。再試圖對這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中生物數(shù)量的增減調(diào)配，嘗試去“艱難”恢復(fù)生態(tài)平衡的活動(dòng)。這樣，學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)中生物種類和關(guān)系是十分復(fù)雜的，并不像想象中一增一減那樣簡單，意識到維護(hù)生態(tài)平衡的重要性，思考人類作為大自然中的一員應(yīng)該怎樣去維護(hù)生態(tài)平衡。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)目標(biāo)

（1）應(yīng)用分析、推理等思維形式，對草原生態(tài)系統(tǒng)的失衡原因進(jìn)行分析。

（2）認(rèn)識到維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的重要性。

2.2 教學(xué)過程

2.2.1 情景引入，得出數(shù)據(jù)

（由食物鏈直接引入主題）師：“今天老師給大家?guī)砹瞬菰铣Ｒ姷?種生物（草、兔、鷹），他們是什么關(guān)系？”

生：“食物鏈關(guān)系。草被兔吃，兔被鷹吃?？梢詫懗刹萃铭棥！?/p>

師：“最近，我獲得了一份和他們有關(guān)的資料，請你們仔細(xì)閱讀這段資料，弄清楚資料里面各種數(shù)據(jù)的意思?！盤PT出示閱讀材料：2005年草原上2 500個(gè)單位的草里生活著10個(gè)單位兔和2個(gè)單位的鷹，每年會(huì)增加300個(gè)單位的草，1個(gè)單位的鷹，每年兔會(huì)以前一年單位數(shù)的2倍增長。1個(gè)單位鷹一年要吃2個(gè)單位兔，1個(gè)單位兔一年要吃8個(gè)單位草。

教師指導(dǎo)學(xué)生計(jì)算頭2年生物的數(shù)量變化，2006年鷹的實(shí)際數(shù)量有3個(gè)單位，兔的實(shí)際數(shù)量有（20-6）=14個(gè)單位，草的實(shí)際數(shù)量=2 800-16×8=2 672個(gè)單位，計(jì)算結(jié)果見表1。

學(xué)生分小組計(jì)算3～7年的生物數(shù)量變化情況。當(dāng)學(xué)生算到第7年時(shí)候，草已經(jīng)出現(xiàn)負(fù)數(shù)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析。

2.2.2 初步分析數(shù)據(jù)，找出相關(guān)問題

（1）觀察數(shù)據(jù)，解釋數(shù)據(jù)的意思。

（2）根據(jù)數(shù)據(jù)，想象草原的情景。

2.2.3 進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的原因

通過進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，找出這個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)失去平衡的原因。

2.2.4 結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行推算

（1）結(jié)合數(shù)據(jù)找出維護(hù)生態(tài)平衡的辦法。

（2）小組討論決確定采用的方法，有的說改變兔的數(shù)量，有的說改變鷹的數(shù)量，有的說多種草，有的還說引進(jìn)生長快速的草，等等。

3 引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)再分析，認(rèn)識維護(hù)生態(tài)平衡的重要性

（1）利用電子表格把各小組的數(shù)據(jù)展示出來。

（2）讓學(xué)生分小組上臺分析自己小組的數(shù)據(jù)。

恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的主要方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：石灰?guī)r 礦山 恢復(fù) 治理

中圖分類號：X37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0240-01

石灰?guī)r礦產(chǎn)屬于典型的非可再生自然資源，它構(gòu)成了人類社會(huì)發(fā)展過程中賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。實(shí)踐表明[1，2]，石灰?guī)r礦產(chǎn)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用于建筑、農(nóng)業(yè)、輕工、食品、石油、冶金、化工等領(lǐng)域中，并在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化推進(jìn)過程中做出了巨大貢獻(xiàn)。在我國，石灰?guī)r分布面積高達(dá)130萬km2[2]，而關(guān)于石灰?guī)r礦產(chǎn)的開發(fā)利用已成為了諸多地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力[1]。然而，許多石灰?guī)r礦山剝離、掘進(jìn)、選礦產(chǎn)生的廢渣（石）占用土地，并同時(shí)導(dǎo)致了嚴(yán)重的粉塵與噪聲污染、生態(tài)環(huán)境惡化、景觀破壞等問題[1，3]?；诖耍?guī)r礦山的環(huán)境、綠化和生態(tài)恢復(fù)越發(fā)受到了世界各國的廣泛關(guān)注[1-5]。因此，本文對石灰?guī)r礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的成果進(jìn)行了梳理，旨在為石灰?guī)r礦山的恢復(fù)治理提供建議。

1 礦山恢復(fù)理論

礦山恢復(fù)治理是的關(guān)于全球性討論始于20世紀(jì)70年代。1973年3月在美國召開的“受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)”國際會(huì)議開啟了礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理的全球性序幕[6]，1980年Caims主編的首部《受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)過程》則從不同角度探討了受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程中重要生態(tài)學(xué)理論和應(yīng)用問題[7]，而1991年創(chuàng)刊的《Restoration Ecology》雜志代表“恢復(fù)生態(tài)學(xué)”走向了成熟[2]。礦山生態(tài)恢復(fù)是包括地貌再開發(fā)、生產(chǎn)能力恢復(fù)、生態(tài)綜合性、經(jīng)濟(jì)和美學(xué)價(jià)值等的多學(xué)科課題，它主要涉及了如下幾個(gè)方面的基礎(chǔ)理論[2]：

（1）可持續(xù)發(fā)展理論，即既需要滿足當(dāng)代人的需求又不能損害后代人滿足需求的能力的發(fā)展。這既要求加強(qiáng)對采礦前后生態(tài)資源的調(diào)查和研究，還要運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的原理使新建景觀和周邊景觀和諧地融合在一起以提高其經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和美學(xué)價(jià)值。

（2）恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論，這是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建的技術(shù)和方法及其生態(tài)學(xué)過程和機(jī)理的學(xué)科。它在加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)和優(yōu)化管理以及生物多樣性的保護(hù)等方面極為重要。

（3）景觀生態(tài)學(xué)理論，即人們需要合理規(guī)劃遭受礦山開采破壞地區(qū)的土地用途、建立新景觀。這是一門新興的交叉學(xué)科，它旨在通過景觀生態(tài)建設(shè)來對原有景觀要素的優(yōu)化組合或引入新的成分，調(diào)整或構(gòu)造新的景觀格局，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)于原有景觀生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益等效果。

2 石灰?guī)r礦山采礦的主要問題

經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展促進(jìn)了包括石灰?guī)r在內(nèi)的各種礦產(chǎn)資源開采，而城市化推進(jìn)帶來的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)一步加速了石灰?guī)r礦山的開采。研究表明，礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)不健全和礦山開采及礦山環(huán)境治理技術(shù)落后等加重了礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞[3， 4]。總結(jié)起來，石灰?guī)r礦山的開采主要帶來了如下環(huán)境問題[2]：

（1）地貌及生態(tài)破壞。石灰?guī)r礦山主要分布在丘陵或低矮山丘區(qū)并往往采取露天開采的形式。礦山開采的第一步便是砍伐地表的林木、叢棘和雜草并進(jìn)而剝離地表的覆蓋層。開采過程中，由上而下的分段開采方式改變了礦區(qū)的原始景觀，這同時(shí)也破壞了地表的植被和原有動(dòng)植物的生存環(huán)境。

（2）地質(zhì)災(zāi)害影響。礦山的開采改變了地表結(jié)構(gòu)和地面應(yīng)力，不合理和不規(guī)范開采的礦山會(huì)產(chǎn)生大量的陡壁、陡坎和邊坡并引發(fā)山體滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。堆放于礦體的溝谷中或低洼地處的廢棄渣石可能會(huì)形成新的不穩(wěn)定荒丘或影響地表大氣降水的排泄及地表徑流。受暴雨的沖刷或地表水的浸泡，堆場往往還可能發(fā)生水土流失和泥石流。富地下水礦山的開采還可能出現(xiàn)涌水或?qū)е挛廴疚锵聺B污染地下水。

（3）環(huán)境污染。礦山采礦活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生粉塵、廢氣和噪聲污染。粉塵主要來源于礦山爆破的爆堆起塵，礦石破碎、裝卸、運(yùn)輸及運(yùn)輸車輛行駛揚(yáng)塵和廢土石堆的風(fēng)力二次揚(yáng)塵等。廢氣來源于礦山爆破時(shí)炸藥釋放出的CO、CO2和NO等氣體。噪聲源來自于礦山爆破時(shí)產(chǎn)生的爆炸噪聲和礦山機(jī)械作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的噪聲。

3 石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)治理

石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)分為采礦區(qū)“邊坡復(fù)綠”和“廢棄地恢復(fù)”兩種類型[1-3，5-7]：

（1）礦區(qū)邊坡生態(tài)恢復(fù)方法是指對采礦殘留礦柱和邊坡陡壁（坎）采取必要的整治措施，在減輕地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和排除安全隱患后采用特殊的方法進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。由于不同礦區(qū)的地層巖性、坡度和坡面松散程度等存在差異，目前國內(nèi)外主要采取噴播綠化護(hù)坡、客土植生植物護(hù)坡、土工網(wǎng)墊植草護(hù)坡、框格護(hù)坡、生態(tài)石籠護(hù)坡、植生帶（袋）護(hù)坡、香根草技術(shù)植被護(hù)坡、人工植生盆法護(hù)坡、平臺法護(hù)坡等邊坡植被恢復(fù)方法以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

（2）采礦廢棄地的邊坡復(fù)綠技術(shù)是指對采礦后的廢棄地進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。礦山廢棄石渣、石粉占據(jù)地表上層阻礙植物生長，常見的有對石渣進(jìn)行換土處理或地表壓覆客土。在此基礎(chǔ)上，輔以其它栽培措施的辦法，如采用大穴、大苗和帶營養(yǎng)缽移栽。

4 結(jié)語

石灰?guī)r礦產(chǎn)資源的開采在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和城市化，它同時(shí)也因引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題而制約了礦區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為了改善石灰?guī)r礦區(qū)面臨的地貌及生態(tài)破壞、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等問題，人們提出了采礦廢棄地恢復(fù)和邊坡復(fù)綠兩種類型的石灰?guī)r礦山生態(tài)恢復(fù)治理方法。這些方法涉及多學(xué)科的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)，因此需要綜合多方面的生產(chǎn)和研究以探索礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的途徑。

參考文獻(xiàn)

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恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的主要方法范文第3篇

生態(tài)景觀規(guī)劃的見解，以期對以后的土地復(fù)墾工作提供生態(tài)景觀規(guī)劃方面的建議。

1.土地復(fù)墾的內(nèi)涵

土地復(fù)墾是指對因生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)和自然災(zāi)害損毀的土地采取整治措施，使其達(dá)到可供利用狀態(tài)的活動(dòng)。生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)是人為對土地的破壞，如挖損、塌陷、壓占、污染等；自然災(zāi)害損毀是指因自然原因?qū)ν恋卦斐傻膿p害，如地震、滑坡、泥石流、洪水等。

土地復(fù)墾始于工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。美國對土地復(fù)墾有復(fù)原、恢復(fù)、重建三重定義；英國要求將破壞的土地恢復(fù)或重建到有益的用途；德國規(guī)定破壞的景觀應(yīng)恢復(fù)生產(chǎn)力和視覺吸引力；加拿大政府并不要求復(fù)墾恢復(fù)成原貌，而是要求因地制宜，但不能低于原來的生態(tài)水平。[1]我國目前的土地復(fù)墾目標(biāo)是達(dá)到可供利用的狀態(tài)。

隨著時(shí)代的發(fā)展，土地復(fù)墾已經(jīng)不能簡單地要求為使土地恢復(fù)生產(chǎn)效能，而是提倡科學(xué)復(fù)墾，即因地制宜、循序漸進(jìn)、科學(xué)開發(fā)，并且融合生態(tài)和諧、景觀協(xié)調(diào)等方面的考慮。

“土地復(fù)墾”側(cè)重于土地的保護(hù)和恢復(fù)利用；“生態(tài)重建”則側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)與重建，是土地復(fù)墾中應(yīng)包含的重要內(nèi)容；而“景觀規(guī)劃”是對復(fù)墾土地景觀的美化與修飾，復(fù)墾的土地增加了景觀功能，使土地復(fù)墾更加具有現(xiàn)實(shí)意義。

2.土地復(fù)墾的生態(tài)恢復(fù)

土地復(fù)墾不僅包含一系列工程措施，為了維護(hù)復(fù)墾區(qū)域的動(dòng)植物生態(tài)平衡，還應(yīng)采取一些生物措施，對復(fù)墾區(qū)域的土壤質(zhì)量和環(huán)境條件加以恢復(fù)和改造。

生態(tài)恢復(fù)指通過人工方法，按照自然規(guī)律，恢復(fù)天然的生態(tài)系統(tǒng)。它是試圖重新創(chuàng)造、引導(dǎo)或加速自然演化過程。人類沒有能力去恢復(fù)出真正的天然系統(tǒng)，但是可以幫助自然，把一個(gè)地區(qū)需要的基本植物和動(dòng)物放到一起，提供基本的條件，然后讓它自然演化，最后實(shí)現(xiàn)恢復(fù)。

生態(tài)恢復(fù)有三種修復(fù)手段：微生物修復(fù)、物理修復(fù)、植物修復(fù)。[2]

人為損毀的土地也許是小范圍的，自然災(zāi)毀的土地常常是大范圍的，復(fù)墾也要因地制宜地采取措施。自然界中有森林生態(tài)系統(tǒng)、水域生態(tài)系統(tǒng)、多自然型河流生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)和人為創(chuàng)造的城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等，應(yīng)根據(jù)不同的生態(tài)系統(tǒng)特征和人們對復(fù)墾土地的要求來制定對策。土地的損毀方式也不盡相同，對于滑坡、泥石流損毀土地應(yīng)以預(yù)防性整理復(fù)墾模式為主，而其他損毀的土地則以修復(fù)性整理復(fù)墾模式為主。[3]

3.土地復(fù)墾的景觀規(guī)劃

對復(fù)墾土地進(jìn)行了生態(tài)的修復(fù)后，使其養(yǎng)成了健康的“內(nèi)里”，此時(shí)如再輔以景觀層次的規(guī)劃，就能給復(fù)墾的土地披上一層良好的“外在”，那就是對復(fù)墾的土地進(jìn)行景觀規(guī)劃，使其能盡量和周圍環(huán)境融為一體。

景觀是指某地區(qū)或某種類型的自然景色，也指人工創(chuàng)造的景色。景觀是一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)，是一個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生態(tài)系統(tǒng)疊加的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。任何一種景觀里面都有物質(zhì)、能量及物種在流動(dòng)，景觀是“活”的景觀，景觀是有功能和結(jié)構(gòu)的。

景觀生態(tài)學(xué)是研究景觀單元的類型組成、空間格局及其生態(tài)過程相互作用的綜合性學(xué)科。景觀生態(tài)學(xué)的核心是強(qiáng)調(diào)空間格局、生態(tài)過程與尺度之間的相互作用。景觀生態(tài)學(xué)的研究對象主要為：景觀結(jié)構(gòu)、景觀格局、景觀動(dòng)態(tài)。景觀要素有：斑塊、廊道、基質(zhì)。

損毀的土地復(fù)墾后改善了土地利用結(jié)構(gòu)，提高了土地利用效益，加以合理的景觀規(guī)劃還能改善人居環(huán)境。遭損毀的土地往往景觀破碎化嚴(yán)重，土地生態(tài)景觀規(guī)劃是運(yùn)用景觀生態(tài)原理，結(jié)合考慮復(fù)墾區(qū)域的景觀生態(tài)系統(tǒng)，從而規(guī)劃更為貼近自然的景觀結(jié)構(gòu)。在對于農(nóng)村土地的生態(tài)景觀規(guī)劃中，有一些“集中與分散相結(jié)合”模式、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)模式、行政單位分級規(guī)劃模式。[4]

在對于復(fù)墾區(qū)域的土地景觀評價(jià)的方面有許多學(xué)者都曾做過相關(guān)的探索，大多是在GIS成像的基礎(chǔ)上，用Mapgis或Arcgis軟件進(jìn)行解譯，再采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行聚類分析或者綜合分析，并選取和景觀相關(guān)的指標(biāo)來評價(jià)，如：在斑塊類型水平上選取各類景觀類型面積、景觀百分比、斑塊數(shù)等指標(biāo)；在景觀水平上選擇景觀有適度、蔓延度指數(shù)、聚集度指數(shù)等指標(biāo)。[5]

4.土地復(fù)墾未來的發(fā)展方向

縱觀世界各國對土地復(fù)墾的要求，都在不斷地隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷地滿足人們對生產(chǎn)和生活環(huán)境的需求。未來我國的土地復(fù)墾應(yīng)堅(jiān)持?jǐn)?shù)量與質(zhì)量并存的，并在傳統(tǒng)的土地復(fù)墾的基礎(chǔ)上，增加對復(fù)墾土地的生態(tài)景觀規(guī)劃。在對復(fù)墾土地進(jìn)行生態(tài)景觀規(guī)劃時(shí)，應(yīng)注意到以下幾點(diǎn)：

因地制宜的原則。每個(gè)損毀區(qū)域的土地情況都不盡相同，土地復(fù)墾沒有固定模式，只有值得參考的經(jīng)驗(yàn)，尤其是在生態(tài)和景觀的層次上，每一個(gè)地區(qū)的環(huán)境都有其無可復(fù)制的獨(dú)特性。因此，在進(jìn)行土地復(fù)墾的生態(tài)景觀規(guī)劃時(shí)要具體問題具體分析，不能生搬硬套、搞一刀切。

實(shí)事求是的原則。國家已經(jīng)對土地復(fù)墾工作頒布了明確的法律法規(guī)，許多地方的土地復(fù)墾也是為了應(yīng)付政策或者面子工程。這樣做的危害往往是投入的人力物力財(cái)力與土地復(fù)墾工作的實(shí)際需求不成正比，有的土地復(fù)墾后達(dá)不到預(yù)期效果，有的復(fù)墾工作后造成了資源的浪費(fèi)。為了使復(fù)墾的土地盡快恢復(fù)其價(jià)值，要多從環(huán)境的視角出發(fā)，實(shí)事求是地進(jìn)行規(guī)劃工作。

生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的原則。土地復(fù)墾是為了讓損毀的土地盡快恢復(fù)到當(dāng)?shù)氐纳锶χ?，讓?dòng)植物盡快參與當(dāng)?shù)氐淖匀谎h(huán)，即便是人為的手段來改造土地，也要注重對原有環(huán)境的尊重和對未來發(fā)展傾向的掌握。在生態(tài)修復(fù)的時(shí)候，尤其要考慮外來物種與本土種群的兼容性，最好在了解本地區(qū)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，再來科學(xué)規(guī)劃。

景觀改造與自然協(xié)調(diào)的原則。大自然的美麗在于景觀的體現(xiàn)，復(fù)墾的土地景觀應(yīng)該與周圍的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。復(fù)墾的土地不僅可以具有生產(chǎn)價(jià)值，在保證其安全性的基礎(chǔ)上，還能賦予其觀賞價(jià)值。在本該擁有自然氣息的美麗鄉(xiāng)村，卻因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要而被城市化得失去了原有的生態(tài)美麗，其實(shí)失去的比得到的更多，未來的規(guī)劃一定要留住自然最本真的美。

恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的主要方法范文第4篇

1生態(tài)修復(fù)

1.1生態(tài)

生態(tài)是指生物圈（動(dòng)物、植物和微生物等）及其周圍環(huán)境系統(tǒng)的總稱。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，由大量的物種構(gòu)成，它們直接或間接地連接在一起，形成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。其復(fù)雜性是指生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性、自組織性及有序性。

1.2生態(tài)恢復(fù)

生態(tài)恢復(fù)是指停止人為干擾，解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)本身的自動(dòng)適應(yīng)、自組織和自調(diào)控能力，按生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替，通過其休養(yǎng)生息的漫長過程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。恢復(fù)原有生態(tài)的功能和演變規(guī)律，依靠大自然本身的推進(jìn)過程生態(tài)修復(fù)（Restoration）是指根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，通過一定的生物、生態(tài)以及工程的技術(shù)與方法，人為地改變或切斷生態(tài)系統(tǒng)退化的主導(dǎo)因子或過程，調(diào)整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)過程及其時(shí)空秩序，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生態(tài)學(xué)潛力盡快成功地恢復(fù)到一定的或原有的乃至更高的水平。修復(fù)與恢復(fù)是有區(qū)別的，更不同于生態(tài)重建。生態(tài)修復(fù)的提出，就是要調(diào)整生態(tài)重建思路，擺正人與自然的關(guān)系，以自然演化為主，進(jìn)行人為引導(dǎo)，加速自然演替過程，遏制生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步退化，加速恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)重建是對被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，建設(shè)生態(tài)工程，加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)管理，維護(hù)和恢復(fù)其健康，創(chuàng)建和諧、高效的可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。對于生態(tài)修復(fù)，國際上已有相應(yīng)的科學(xué)理論支撐體系，對生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理及其恢復(fù)途徑已有所研究，并被日本、美國及歐洲所應(yīng)用，取得了良好的效果。

1.3生態(tài)修復(fù)概念的國內(nèi)外發(fā)展

Harpe（r1987）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)就是關(guān)于組裝并試驗(yàn)群落和生態(tài)系統(tǒng)如何工作的過程。Diamond（1987）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)就是再造一個(gè)自然群落，或再造一個(gè)自我維持、并保持后代具持續(xù)性的群落，他比較側(cè)重于植被的恢復(fù)。Jordan（1995）認(rèn)為，使生態(tài)系統(tǒng)回復(fù)到先前或歷史上（自然的或非自然的）狀態(tài)即為生態(tài)恢復(fù)。Cairns（1995）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)是使受損生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能回復(fù)到受干擾前狀態(tài)的過程。Egan（1996）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)是重建某區(qū)域歷史上有的植物和動(dòng)物群落，而且保持生態(tài)系統(tǒng)和人類的傳統(tǒng)文化功能的持續(xù)性的過程。美國自然資源委員會(huì)（TheUSNaturalResourceCouncil，1995）把生態(tài)恢復(fù)定義為：使一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)回復(fù)到較接近于受干擾前狀態(tài)的過程。國際恢復(fù)生態(tài)學(xué)（SocietyforEcologicalRestoration，1995）先后提出三個(gè)定義：生態(tài)恢復(fù)是修復(fù)被人類損害的原生生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及動(dòng)態(tài)的過程（1994）；生態(tài)恢復(fù)是維持生態(tài)系統(tǒng)健康及更新的過程（1995）；生態(tài)恢復(fù)是幫助研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理過程的科學(xué)，生態(tài)系統(tǒng)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會(huì)時(shí)間等廣泛的范圍（1995）。

另外，焦居仁（2003）認(rèn)為，生態(tài)修復(fù)指停止人為干擾，解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替，通過其修養(yǎng)生息的漫長過程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。焦居仁認(rèn)為恢復(fù)原有生態(tài)的功能和演變規(guī)律，完全可以依靠大自然本身的推進(jìn)過程，在其界定的定義中，生態(tài)恢復(fù)僅依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力。關(guān)于“生態(tài)修復(fù)”，日本學(xué)者多認(rèn)為，生態(tài)修復(fù)是指外界力量受損生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)、重建和改進(jìn)（不一定是與原來的相同）。這與歐美學(xué)者“生態(tài)恢復(fù)”的概念的內(nèi)涵類似。焦居仁（2003）認(rèn)為，為了加速被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，還可以輔助人工措施，為生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)轉(zhuǎn)服務(wù)，而加快恢復(fù)則被稱為生態(tài)修復(fù)。該概念強(qiáng)調(diào)生態(tài)修復(fù)應(yīng)該以生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力為主，而以外界人工調(diào)控能力為輔。

2生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評價(jià)

2.1生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評價(jià)的進(jìn)程

美國是較早開展生態(tài)修復(fù)評價(jià)的國家。從上世紀(jì)70年代開始，為了更好的評價(jià)跟預(yù)測，美國的研究者開發(fā)了多種生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)方法，最常用的是生態(tài)環(huán)境評價(jià)系統(tǒng)（HES—HabitatEvaluationsSystem)（LarryW.Can-ter，1996）和生態(tài)環(huán)境評價(jià)程序（HEP—HabitatEvalua-tionsProgram），HES主要用于河流地區(qū)的洼地森林生境的評價(jià)，而HEP則被廣泛接受用于區(qū)域生態(tài)影響的評價(jià)（徐鶴,賈純榮,朱坦,戴樹桂，1999）。80年代初美國環(huán)保局（簡稱:U.S.EPA）提出的環(huán)境監(jiān)測和評價(jià)項(xiàng)目（EMAP），從區(qū)域和國家尺度評價(jià)生態(tài)資源狀況并對發(fā)展趨勢進(jìn)行長期預(yù)測，以后該項(xiàng)目又發(fā)展成州域和小流域環(huán)境監(jiān)測和評價(jià)（R—EMAP）。Reitti以滲透理論為基礎(chǔ)，提出了一種新的生態(tài)修復(fù)評價(jià)法，即生態(tài)質(zhì)量的安全與否與斑塊的間距、擴(kuò)散能力、干擾能力等相關(guān)，安全度也是生態(tài)評價(jià)中應(yīng)解決的問題。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的指標(biāo)體系研究中，1990年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）首創(chuàng)了“壓力一狀態(tài)一響應(yīng)”（PSR）模型的概念框架，該模型是衡量生態(tài)環(huán)境承受的壓力，這種壓力給生態(tài)環(huán)境帶來的影響及社會(huì)對這些影響所做出的響應(yīng)等。隨后人們對該模型進(jìn)行推廣，建立了針對不同問題的PSR模型。ThomasM.Quigley等對哥倫比亞河流域的生態(tài)安全性進(jìn)行了評估。分別用不同的指標(biāo)評價(jià)森林、草地、水域子系統(tǒng)的生態(tài)安全（ThomasM.Quigley，2001）。Steven.M.Bartell等采用綜合水生系統(tǒng)模型在加拿大魁北克省對有毒化學(xué)品給河流、湖泊和水庫造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評估（StevenM.Bartell，1999）。還有RaPport.D.J、W.GWhitford、ZhanxueZhu、美國環(huán)境保護(hù)局等提出了針對生態(tài)系統(tǒng)健康及其適宜性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等的評價(jià)指標(biāo)體系（Whitford，W.G,Rapport.D.J，DeSoyza.A.G，1995）。

2.2生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評價(jià)方法

2.2.1列表清單法

列表清單法是little等人于1971年提出的一種定性分析方法。該法的特點(diǎn)是簡單明了，針對性強(qiáng)。主要應(yīng)用于影響識別和評價(jià)因子篩選;進(jìn)行生態(tài)環(huán)境因子相關(guān)性分析(行、列均為生態(tài)因子);進(jìn)行開發(fā)建設(shè)活動(dòng)對生態(tài)環(huán)境因子的影響分析等。列表清單法的基本做法是:將擬建實(shí)施的開發(fā)建設(shè)活動(dòng)的影響因素與可能受影響的環(huán)境因子分別列在同一張表格的行與列內(nèi)，逐點(diǎn)進(jìn)行分析，并以正負(fù)符號、數(shù)字以及其他符號表示影響的性質(zhì)、強(qiáng)度等，由此分析開發(fā)建設(shè)活動(dòng)的生態(tài)環(huán)境影響。

2.2.2綜合指數(shù)法

綜合指數(shù)法，是通過對每個(gè)環(huán)境因子性質(zhì)及變化規(guī)律的研究與分析，相對于環(huán)境質(zhì)量從好到差分別賦予由高到低的分值，再根據(jù)各個(gè)因子對生態(tài)環(huán)境的重要性不同，分別賦予不同的權(quán)重，然后綜合權(quán)重和分值，得出生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀值。用同樣的方法，取同樣的權(quán)重，可預(yù)測項(xiàng)目建成后的生態(tài)環(huán)境預(yù)測值。比較現(xiàn)狀值和預(yù)測值的差別，便可知項(xiàng)目建成前后生態(tài)環(huán)境變化的程度。采用的公式為EI=∑=Wi×IiEI=∑（Ea－Eb）×Wi式中：EI—生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)數(shù)值；n—指標(biāo)個(gè)數(shù)；Wi—各指標(biāo)權(quán)重值；Ii—各指標(biāo)的數(shù)值；EI—開發(fā)建設(shè)活動(dòng)前后生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化值；Ea—開發(fā)建設(shè)活動(dòng)后指標(biāo)i因子的質(zhì)量指標(biāo)；Eb—開發(fā)建設(shè)活動(dòng)前指標(biāo)i因子的質(zhì)量指標(biāo)。#p#分頁標(biāo)題#e#

2.2.3圖形疊置法

圖形疊置法是把兩個(gè)以上的生態(tài)信息疊合到一張圖上，構(gòu)成復(fù)合圖，用以表示生態(tài)環(huán)境變化的方向和程度。本法的特點(diǎn)是直觀、形象，簡單明了，但不能做精確的定量評價(jià)。生態(tài)圖法主要用于區(qū)域環(huán)境修復(fù)影響評價(jià);具有區(qū)域性影響的特大型建設(shè)項(xiàng)目評價(jià)中，如大型水利樞紐工程、新能源基地建設(shè)、鐵路建設(shè)等以及土地利用規(guī)劃和農(nóng)業(yè)開發(fā)規(guī)劃中（吳小萍，楊曉宇，冉茂平，2004）。

2.2.4生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)法

生態(tài)系統(tǒng)是由多因子(生物因子和非生物因子)組成的多層次的復(fù)雜體系和開放系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部各因子和系統(tǒng)外部環(huán)境之間有著千絲萬縷、密不可分的相互聯(lián)系和相互作用。認(rèn)識和評價(jià)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)必須采用定性與定量相結(jié)合的方法，層次分析法是目前最常見的評價(jià)方法，它是一種對復(fù)雜現(xiàn)象的決策思維過程進(jìn)行系統(tǒng)化、模型化、數(shù)量化的方法（趙煥臣等，1986）。生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)法的主要工作程序是：（1）明確問題確定評價(jià)范圍和評價(jià)目的、對象；進(jìn)行影響識別和評價(jià)因子篩選，確定評價(jià)內(nèi)容或因子；進(jìn)行生態(tài)因子相關(guān)性分析，明確各因子之間的相互關(guān)系。（2）建立層次結(jié)構(gòu)根據(jù)對評價(jià)系統(tǒng)的初步分析，將評價(jià)系統(tǒng)按其組成層次構(gòu)筑成一個(gè)樹狀層次結(jié)構(gòu)。在層次分析中，一般可分為3個(gè)層次:目標(biāo)層、指標(biāo)層、策略層。（3）標(biāo)度在進(jìn)行多因素、多目標(biāo)的生態(tài)環(huán)境評價(jià)中，既有定性因素，又有定量因素，還有很多模糊因素。各因素的重要程度各不相同，聯(lián)系程度各異。在層次分析中針對這些特點(diǎn)，對其重要度作出定義。（4）構(gòu)造判斷矩陣采用的導(dǎo)出權(quán)重的方法是兩兩比較的方法。同過兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣。（5）層次排序計(jì)算和一致性檢驗(yàn)一權(quán)重計(jì)算排序計(jì)算的實(shí)質(zhì)是計(jì)算判斷矩陣的最大特征根值及相應(yīng)的特征向量。此外，在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)一，因?qū)＜以谡J(rèn)識上的不一致，須考慮層次分析所得的結(jié)果是否基本合理，需要對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，經(jīng)過檢驗(yàn)后得到的結(jié)果即可認(rèn)為是可行的。（6）選擇評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：通過上述5個(gè)步驟，確定了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)綜合評價(jià)的指標(biāo)體系、層次結(jié)構(gòu)及各層間的權(quán)重，接著應(yīng)確定相對于指標(biāo)體系的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。（7）采用指數(shù)方法進(jìn)行評價(jià)。其評價(jià)模型如下：=（j=1，2，…n）式中：Yj為態(tài)修復(fù)綜合評價(jià)，wi為各指標(biāo)的權(quán)重值，xj為各屬性值。

2.2.5BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是由大量的系統(tǒng)組分按照非線性方式組合的，因此，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境指數(shù)之間的非線性關(guān)系要求生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提取模型具備非線性函數(shù)擬合的功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法能很好地處理多變量之間的非線性關(guān)系，能較好地解決生態(tài)環(huán)境質(zhì)量信息提取所面臨的問題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtlficiaiNeu司Networks，簡稱ANN）是20世紀(jì)40-50年代產(chǎn)生，80年展起來的模擬人腦生物過程的人工智能技術(shù)。它是由大量的、簡單的神經(jīng)元廣泛互連形成的復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。它不需要任何先驗(yàn)公式，就能從己有數(shù)據(jù)中自動(dòng)地歸納規(guī)則，獲得這些數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，具有自學(xué)習(xí)性、自組織性、自適應(yīng)性和很強(qiáng)的非線性映射能力，特別適合于因果關(guān)系復(fù)雜的非確定性推理、判斷、識別和分類等問題（甘敬等，2007）。BP（BackPropagation）網(wǎng)絡(luò)是目前ANN技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)類型，是一種是由非線性傳遞函數(shù)神經(jīng)元構(gòu)成的前饋網(wǎng)絡(luò)，其權(quán)值的調(diào)整采用反向傳播學(xué)習(xí)算法，體現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論中最為精華的部分（Anderson，TA.，1995）。它是一種包含有輸入層、隱含層和輸出層的中向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。

2.2.6主成分分析法

主成分分析是把原來多個(gè)變量化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法，從數(shù)學(xué)角度來看，這是一種降維處理技術(shù)。假定有n個(gè)地理樣本，每個(gè)樣本共有p個(gè)變量描述，這樣就構(gòu)成了一個(gè)nXp階的地理數(shù)據(jù)矩陣。

恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的主要方法范文第5篇

關(guān)鍵詞：理論框架生態(tài)水工學(xué)生態(tài)系統(tǒng)污染

1引言

1.1江河湖庫水環(huán)境現(xiàn)狀我國江河、湖泊和水庫普遍受到污染，至今仍在迅速發(fā)展。水污染加劇了水資源短缺，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物安全。據(jù)初步估計(jì)，水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失約為國民生產(chǎn)總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞于洪災(zāi)、旱災(zāi)甚至更為嚴(yán)重的災(zāi)害。

據(jù)2000年統(tǒng)計(jì)，我國河流水質(zhì)在11.4萬公里評價(jià)河長中，符合和優(yōu)于Ⅲ類水的河長占評價(jià)河長的58.7%，比上年下降3.7%。關(guān)于湖泊水質(zhì)，在評價(jià)的24個(gè)湖泊中，9個(gè)湖泊水質(zhì)符合或優(yōu)于Ⅲ類水，4個(gè)湖泊部分水體受到污染，11個(gè)湖泊水污染嚴(yán)重。在對93座水庫進(jìn)行營養(yǎng)化程度評價(jià)時(shí)，處干中營養(yǎng)化狀態(tài)的水庫65座，處于富營養(yǎng)化狀態(tài)的水庫14座。這些情況說明我國江河湖庫水體污染狀況嚴(yán)重，且有明顯惡化趨勢。

最近20余年我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，由于工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理和粗放式的發(fā)展模式，工業(yè)廢水造成的水污染占水污染負(fù)荷50%以上，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水排放是最重要的點(diǎn)污染源。農(nóng)田施用化肥、農(nóng)藥后形成的農(nóng)田徑流，畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的廢水、廢物，是我國水環(huán)境的重要面污染源。湖泊、水庫、河流、海灣的底部沉積物蓄積著多年來排入的大量污染物，稱為內(nèi)污染源，目前已是水體富營養(yǎng)化和赤潮形成的重要因素之一。內(nèi)源污染還會(huì)釋放出蓄存的重金屬、有毒有機(jī)化學(xué)品成為二次污染源，對生態(tài)和人體健康造成長期危害。解決水環(huán)境污染問題的根本方法是對污染源的控制和治理，特別是加強(qiáng)源頭治理。

從我國生態(tài)環(huán)境的總體狀況看，生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢一直未得到遏制，主要表現(xiàn)在：森林覆蓋率低，增長緩慢，部分地區(qū)覆蓋率減少；草地生態(tài)破壞加重；水土流失仍然嚴(yán)重；荒漠化面積擴(kuò)大。為了遏制這種惡化的趨勢，近年來國家已將生態(tài)環(huán)境建設(shè)提到十分重要的地位，制定規(guī)劃，加大投資。生態(tài)環(huán)境建設(shè)主要包括兩類內(nèi)容：一類是以封育保護(hù)和植樹種草為主要手段的植被建設(shè)；另一類是生態(tài)環(huán)境的綜合治理，包括水土保持和荒漠化防治。這些重大舉措必然對我國江河湖庫水環(huán)境的改善產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1.2運(yùn)用水利工程改善生態(tài)環(huán)境的重要實(shí)踐近幾年來，為改善流域的水環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，水利部加強(qiáng)了流域的綜合管理，通過統(tǒng)一調(diào)度，使黃河、塔里木河及黑河等流域的趨于惡化的生態(tài)系統(tǒng)得到了初步恢復(fù)。