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关键词：恢复生态学；研究进展；理论研究
随着经济的快速发展，自然环境受到的影响越来越大，人口增加、工业产业化急剧发展，使生态环境的压力越来越大，而且人类在经济建设过程中，对资源进行过度利用，使很多资源都受到不同程度的损坏，一系列生态环境问题成为摆在人类面前的重要挑战，实现可持续发展，就必须加强解决各种生态环境问题，协调人类的活动和生态环境，使人类在加强经济建设的过程中也可以逐渐实现对生态的恢复和保护，促进生态环境与人类社会的全面发展。
1恢复生态学的定义和理论基础
1.1恢复生态学的定义
恢复生态学是生态研究领域中的一个新词，主要针对生态问题产生，致力于恢复已经受到破坏的生态环境，由于这个领域涉及的学科很多，因此也叫做综合生态学。简单来讲，恢复生态学是一门有关于生态的修复的学科，指的是通过人们对生态系统的研究，从而不断对那些已经受损的生态环境进行重建和恢复的过程，使生态环境能够发挥出相应的生态功能，而且能够使自然生态环境实现可持续发展的一项科学。在这个研究领域中最关键就是恢复，对已经受到破坏的环境进行恢复，这种恢复可以分为广义上的恢复和狭义上的恢复，狭义来讲，就是一种将其恢复到初始状态的工作，广义的恢复是人类社会需求意义上，要依据生态工程的相关技术，对于一些被损坏的自然系统进行重建。由此可见，恢复生态学在加强生态系统的建设以及优化管理和生物多样性的保护上具有重要的意义。
1.2恢复生态学理论基础
恢复生态学相对应的是已经受到破坏的生态环境，生态的破坏可以理解为生态系统的结构发生变化、功能出现退化、生态自然的关系出现紊乱。所以这个恢复的过程就是要将自然还原到一个协调的关系上。由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用的取向影响，生态恢复并不能做到将被破坏的环境恢复到最原始的状态，只能在现有的基础上进行尽量恢复和还原，使生态自然系统能够维持一定的生态功能。生态恢复是在生态环境受损之后必须要进行的一项活动，通过各种物理、生物、化学等手段，对生态系统的发展方向以及演变的过程进行控制，从而实现重建的过程。
2恢复生态学的发展
2.1国外关于恢复生态学的研究发展概况
人类开始对恢复生态学进行研究已有多年的历史，有学者认为生态恢复只是恢复中的第1步，一个生态系统想要保持整体性和稳定性，就需要进行全局思考。从20世纪50～60年代开始，欧洲以及北美的很多国家都开始注意自己国家内的环境问题，也开始有一些研究，利用一些工程和生物措施对水土流失等环境问题进行整治，从20世纪开始，就已经有很多国家在加强生态修复，比如欧美的一些发达国家在加强对水体以及热带雨林的恢复，日本加强对一些退化植被的恢复。关于生态恢复的研究一直都没有停止，20世纪70年代中期，在美国召开的“受损生态系统的恢复”国际研讨会，就生态系统受损的问题进行深入的研究和探讨，而且同期还出版相应的书籍，科学家从不同的角度对生态恢复问题进行探讨。1984年又召开恢复生态学研讨会，对恢复生态学理论以及实践的统一性进行分析和探讨，并且提出恢复生态学在经济发展以及自然环境保护过程中的作用，生态恢复的首要功能是完成生态环境的恢复，使生态环境能够维持原来的平衡，其次，也能够促进经济社会的发展，因为人们的经济活动与生态环境分不开，经济社会的发展离不开生态环境的支持。1985年，美国成立“恢复地球”组织，使生态恢复工作实现组织化和系统化。1996年，在瑞士召开第一届世界恢复生态学大会，会议强调恢复生态学在生态学领域中的地位，使恢复生态学的研究更进一步。但是每个地区的侧重点不相同，比如欧洲更倾向于对矿地的恢复，北美更倾向于对水体以及林地进行恢复，我国更强调农业资源综合利用。
2.2国内关于恢复生态学的研究概况
我国的生态环境在经济社会的发展过程中受到的损坏也十分严重，加强生态恢复学的研究，也是我国生态环境恢复和保护过程中的一个重要内容。我国在发展过程中也意识到生态恢复的重要意义，因此开始生态恢复已经有较长的历史时间。比较典型的是内蒙古锡林郭勒盟草原在过大牧压下退化后封育恢复退化的过程，这个研究从退化的草原群落的基本特征、恢复的动力等为基础建立退化的数学模型，并且借助该模型对草原恢复的策略进行探讨，从而使当地的草原生态系统得到有效的保护。在我国西南部，也有学者对贵州省茂兰喀斯特退化群落进行恢复，从退化的生态环境着手，对具体的生态环境进行研究和分析，并且结合生态恢复学的理论，使恢复生态学的研究工作得到有效的进展。包维楷等对眠江上游大沟流域人为干扰体类型、干扰强度、频度、时空格局等研究的基础上，对生态系统的群落结构以及物种的组成进行分析和探讨，并且对人为影响进行分析，还有的学者对土壤结构、土壤动物、土壤微生物等进行研究，提出常绿阔叶林生态系统恢复力，对我国的森林生态系统的恢复有很大的帮助。我国的地域十分广阔，森林资源也比较丰富、森林植被的恢复工作是恢复生态学研究的一个重要内容，对植被恢复的理论与实践研究也比较多，而且也都取得很大的进步。比如对黄土高原植被恢复的探讨、矿山废弃的植被恢复与重建、沙漠植被的恢复工作进行探讨等，使我国的多种类型的生态环境系统都得到有效的恢复，而且在恢复工作不断进行的过程中，还出现很多研究文献，这对后代的生态恢复以及生态保护都有很大帮助。自然生态系统自身有一定的修复能力，但对于受损比较严重的生态系统，加强人为修复是一个重要途径，对此，我国也积极加强各种修复技术的研究，利用人为的生态工程可加速生态系统恢复，尤其被极度破坏的生态环境，更需要利用人工修复技术。
3结语
综上所述，生态环境与人类的发展息息相关，在人类加强经济建设的过程中，对自然生态环境的破坏也越来越严重，生态恢复是维持自然界和谐发展的一个重要过程。恢复生态学主要针对生态环境的恢复，这个研究领域涉及的内容比较广泛，国内外关于这个领域的研究正在不断增多，对于生态系统的可持续发展有重大意义。
参考文献
1蒲扬.恢复生态学的理论与研究进展[J].生物技术世界，2015（12）
2高彦华，汪宏清，刘琪璟.生态恢复评价研究进展[J].江西科学，2003（13）
关键词：水土保持；生态自然修复；生态文明建设
近年来，由于我国城市建设速度越来越快，以及工业发展取得空前进步，对我国生态环境水土保持造成一定影响，使得我国生态自然修复以及生态文明建设不能达到理想效果，进而影响我国工业和城市建设的长远发展。为此，我们必须要根据实际情况，采取措施来将水土保持的重要理念推入落实到人们心中，进而做好生态文明建设，以加强我国经济的长远稳定发展。
1生态自然修复的基本意义
生态自然修复就是当某区域的生态环境在经过破坏或者退化后，进行自主恢复的过程，其主要作用就是实现生态环境的良性循环，进而建立一个和谐文明的生态环境。通常情况下来说，生态修复是指相关部门采取各种生态工程技术等，针对生态环境中所出现的问题采取一系列的措施来改善生态环境的破坏，其目的是对生态环境或生态系统进行重新调整、优化，使其与外部信息和能量进行相互融合，进而促进生态环境恢复到原始状态。此外。随着各国专业人士对生态环境的研究发现，生态环境修复主要是从生态恢复、生态重建、生态修复以及生态改良等方面来实现的，这几方面虽然是针对不同问题来对生态环境进行改良的，但是其含义基本上是一样的，都是围绕着对生态环境的“恢复和发展”来进行的，使得已受到损坏的生态环境能够进行系统的修复，并且达到持续利用和发展。
2采用水土保持生态修复的相关措施
2.1注重利用生态环境自我修复能力。在水土保持生态修复中，主要以自然恢复为主，即我们应该利用大自然的力量，遵循自然的循环规律等，使生态环境能够实现最大程度上的自我修复。此外，相关人员还应该注意掌握生态环境中各种生物与生态因子之间的关系，以及自然界的演替规律、物种之间的竞争与存亡等问题，这些都属于自然所拥有的基本属性，我们只有尽可能将其掌握到位，并对其加以运用，才能使生态环境得到很好地恢复。2.2注重因地制宜式的生态修复。我国是一个土地面积非常辽阔的大国，存在着多种多样的地区特征，并且不同的地区还有着不同的气候、环境等，如降水量、森林面积等特征，这些因素对我国生态环境的自我恢复造成不同程度上的影响，并且各种地区生态环境的修复过程也是有许多的不同之处。因此，我们不能从单一地区生态环境成功恢复的案例来对其他方面进行控制和治理，我们应该根据不同地区生态环境的实际情况进行分析，针对不同的生态问题采取不同的措施，进而保证生态环境能够最大程度上进行自我修复。2.3加强农村生态环境修复工作。在我国很多偏远的农村地区，存在着植被面积小、水土流失严重等问题，但由于这些农村大多是地广人稀、经济不发达等一些偏远地区，所以常常缺乏一些有效的治理，影响了我国生态文明的建设。因此，我们必须认真重视起来农村生态文明建设，尤其针对农村的水土流失问题，相关工作人员应积极对当地生态环境进行考察和研究，进而采取一些有效措施，如因地制定一些生态移民或者生态修复方案，从而更加科学地治理、恢复和建设农村生态环境。此外，还要注意对农村生态环境的格局进行科学严谨的划分，建立系统的生态治理格局，以防止后期生态修复工作产生在在破坏现象，从而促进我国生态修复的长远发展。
3促进生态文明建设的有效措施
3.1加强和完善人们的生态保护理念。通常情况下，我国水土流失主要是受到人为和自然两方面影响而产生的。自然因素一般不可避免，我们只能采取措施加以防范，但是人为方面却是可以得到有效的改变的，这对生态文明的建设是十分重要的。究其原因，近年来产生一系列的人为破坏问题主要是由于人们心中缺乏加强生态保护的意识，他们认识不到生态环境被破坏将会产生什么样的影响，对其后果的严重性没有深刻的认识，因此，常常在监督较为宽松的地区，由于各种利益等因素，而对生态环境造成大量的破坏，这对我国生态文明建设是非常不利的。所以，我们必须要加大力度对人们的思想观念进行教育，以此来促进生态保护观念深入落实到人们心中，让人们懂得保护生态环境的重要意义，能够在无人监督的情况下，自觉进行监督和管理，不做那些伤害环境、破坏环境的事情，进而促进我国生态文明建设。3.2加强先进科学技术的引用。为使得我国生态环境能够得到更好地保护和恢复，我们除了采取相关措施来促进生态环境进行自我恢复外，还要注意引进一些先进的科学技术来促进我国生态文明的建设。由于近年来我国科技的发展非常迅猛，并且取得优异的成就，尤其是那些比较高端的科学技术，对我国生态环境的恢复将是十分重要的。相关研究人员在对水土流失的治理中，要注意将科研成果的真正价值体现出来，同时也要注意以生态环境建设的实际情况来采取相关的技术，进而保证生态环境建设能够更加绿色化。此外，相关部门之间也要注意加强科学技术之间的相互交流，从而建立全面系统的水土保持监测体系，从而保证我国生态文明建设工作的有效开展。
4结语
总之，加强水土保持生态自然修复和生态文明的建设对我国经济的可持续发展是非常重要的，但是当前我国在生态修复与生态文明建设中，仍然存在着许多问题，阻碍着我国生态文明建设的步伐，因此，我们需要根据当前实际情况，从加大环境保护宣传、加强技术引进等各方面，来对生态环境进行治理，进而促进我国生态文明建设。
作者:苏江 宁何 单位:昆明龙慧工程设计咨询有限公司
参考文献
[1]崔腾娴.水土保持生态自然修复方式与运用实践研究[J].农业科技与信息，2017（6）：33-34.
的关键词：水土保持、生态自然、恢复、生态文明建设。
，做好生态自然恢复和文明建设，确保生态环境质量改善工作的落实，有效减少环境问题的发生，高效利用水土资源，促进中国特色社会主义和谐社会的良好发展。
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。充分发挥生态系统的自我调节能力，注重人工辅助的使用，充分实现水、土和社会资源的高效利用。其次，在实际采取恢复手段的过程中要从生态保护用地和生产生活用地的具体情况出发，采取科学有效的措施，提高治理手段的针对性，全面有效地优化体系结构，促进生态系统恢复健康。同时，要充分重视人工草地建设，把水土流失治理纳入整体工作体系，全面提高水土保持恢复水平。
。应该充分注意的是，对生态系统的破坏很大一部分是由于人类的不良行为造成的。因此，积极开展水土保持生态修复，有必要尽量减少人为行为的二次破坏。水土流失一直是中国面临的一个重要环境问题，主要包括水土流失，水土流失会带走大量的土壤表层养分，使农田变成沙漠，相应的土地荒漠化加剧，直接威胁人们的生存空间，不利于社会经济的正常发展。同时，土壤侵蚀的加剧也会对动物的正常发育产生不利影响。
目前对水土保持生态修复取得了一定的成效，但也存在许多不利的问题，主要集中在以下几个方面：第一，对生态修复的认识不够全面。为全面推进水土保持生态修复工作的顺利开展，要积极开展生态系统退化的评价与诊断，重点关注水土流失强度和土地退化程度，从而为选择切实合理的恢复措施提供良好的前提。但在实际工作过程中，诊断和评价不到位，影响了生态恢复的效果，在判断是否采用人工干预方面存在一些问题，尚未形成全面的认识，影响了植被恢复工作建设和土地利用结构调整。二是宣传工作不到位，不能发挥公众参与的作用。水土保持是一项国家工作，需要充分发挥每个公民的优势和作用，在日常生产生活中自觉自发地保护水土资源，真正有效地提高水土保持和生态恢复的整体水平。目前，水土保持宣传力度不够，控制区群众意愿和意见没有得到广泛征求和尊重，影响了具体生态修复工作的发展效果。此外，水土保持生态恢复的科学研究技术还不够成熟。要不断加大科研技术投入，加大对生态系统功能和结构的综合评价，实现生态修复目标，推动生态文明建设工作取得良好成效。
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。同时，环境管理部门要不断转变和更新管理观念，推进水土保持和生态恢复，更好地适应生态文明建设的需要。同时,要不断加强水土保持宣传教育,切实提高公众对保护生态环境系统的认识。当全民意识到生态修复工程的重大意义时，就会积极投入相应的保护工作。通过电视公益广告和互联网网络宣传、海报和标语可以充分吸引公众的注意力，促进公众自觉参与水土保持工作。牧民可以遵守相应的放牧规范和要求，合理放牧。当地人民还将减少滥砍滥伐，更好地保护水土资源。
证明水土保持生态恢复管理体系的健全，可以实现水土保持治理管理的正常运行。治理是一个重要的基础，管理是实现水土保持目标的关键。首先，完善合理有效的管理体制是保证水土保持和生态恢复顺利开展的重要前提和保证。明确水土保持和生态恢复的目标，为相关治理管理人员的日常工作提供工作规范和标准，划分实际工作职责和范围，促进水土保持生态修复有序进行，减少工作失误。二是要做好水土保持工程的前期规划，根据治理区的实际情况制定合理的规划方案，严格按照规划方案开展各项管理工作。同时，加强监督管理。在水土保持工程实际实施过程中，一旦发现不合理的问题，要及时上报，提出科学的解决方案。他们还需要及时开展相应的审查工作，看看他们的工作结果符合预期的工作目标。同时要做好应急预案设计，有效应对水土保持实际过程中存在的不合理情况和突发事件，坚决取缔一些环境污染项目，做好各类项目的实地调查，充分发挥执法部门和监管部门的职责，尽量减少污染源的存在。
。加强水土保持技术的研究和开发。政府可以与高校和企业保持良好的技术合作，完善水土保持生态修复的技术手段，不断优化和完善，更好地适应当前工作需要，提高圈地造林技术的实际应用效果，增加植被覆盖，减少水土流失，最大限度地改善生态环境系统，实现生态文明建设的目标。
。通过加强宣传,提高对水土保持和生态修复的思想认识,，建立健全水土保持和生态恢复管理体系，加强技术研发，才能取得良好的效果，更好地促进人与自然的和谐发展。
参考
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关键词：煤矿区 土地复垦 生态修复
中图分类号：TD88 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）11-0117-01
前言：在使用资源方面，我国是世界上使用煤炭为主的主要国家之一，也是世界上消费和生产煤炭最多的国家。在很长一段时间内煤炭的开发和利用对我国经济发展起到了很强的推动作用，但是也带来了很大的环境污染，对生态环境造成了破坏，如剥离造成的粉尘、水土流失，震动、塌陷、耕地面积减少等。据统计，截止到2014年，我国土地因为煤炭开采出现沉陷的面积超过100万hm2，对土地资源造成了极大的浪费。
一、煤矿区土地复垦与生态修复的意义与原则
1.煤矿区土地复垦与生态修复的意义
对煤矿区土地复垦与生态修复是对因为开采煤矿导致的土地功能减退、功能失调、生态环境破坏等等，通过有效措施帮助其提升和恢复生态系统功能，使土地能够耕种和生态系统正常运转的保障，使矿区实现可持续性发展道路。破坏永远比修复要简单，在修复过程中涉及到很多工程，其中包括水土、植被、土壤、采矿等等多个学科。因此在修复过程中必须提前做好规划，综合考虑修复结构、技术、时间等因素，使用合理的技术手段，联合有关部门共同开展。由于开采剥离，煤矿区土壤已经丧失了耕种价值，同时生态环境的破坏也降低了居民的生活质量，甚至造成居民患有区域性疾病。因此必须加快煤矿区土地复垦与生态修复，提升居民生活质量，增加耕地面积，提升土地的综合效益。
2.煤矿区土地复垦与生态修复的原则
2.1 与相关规划相协调，全面规划原则
土地是十分稀有和重要的资源，一些国家之间的战争就是为了争夺土地资源。矿区生态环境遭到破坏首先受到影响的就是土地，破坏性也最大，修复矿区生态环境就必须掌握当地土地的经济和自然规律，确保土地修复之后符合当地的土地价值。同时，还要把破坏土地视为自然综合体进行研究，注重生态修复工程的整体性与综合性，自然科学、工程技术与社会科学等多学科、多领域的综合，合理进行平面、空间及时间上的统筹与配置，使其达到最佳的修复效果和效益。
2.2因地制宜、措施可行原则
不同的煤矿区对周边生态环境造成的破坏不尽相同，当地的经济实力和自然条件也存在很大的差别，要综合以上因素制定修复计划，确保修复计划符合当地实际情况，即要求计划能够达到修复土地的目的，也要求计划具有实际操作性，修复工程能够全面开展，最大限度的发挥土地的效用。
二、煤矿周边土地复垦技术
1.技术特点
土地复垦技术涉及面很广，包含很多学科，具体有农学、工程地质学、环境科学、地质学、矿物学等等，因此在对土地开展复垦之前必须认清工程的多样性、广泛性和复杂性。为了更好地开展复垦工程，就必须将涉及到的众多学科有效的综合在一起，利用其中较为成熟和先进的技术形成整体规划，用发展的眼光看问题，确保土地复垦之后能够持续发展。
2.矿山土地复垦模式
2.1 工程复垦
工程复垦指的是按照矿区的地形、地貌情况，根据规划的总体设计方向要求，结合当地矿区工程的特点，利用采矿工艺和设备种类，对遭到破坏的土地使用覆土、平整、回填的方式进行整治，这种复垦主要造地，为复垦生态系统创造有效环境，这种复垦方式较快，能够迅速创造耕地。这种复垦技术在使用时，要注意矿区工程的特点，利用工程进行复垦是否具有耕种价值，复垦之后土地稳定性是否良好，并且这种复垦方式只能够对没有开采价值的煤矿区进行使用，如果该矿区还具有开采价值，那么就不能够使用这种方式。
2.2生物复垦
生物复垦方式较慢，主要是通过改善和提高当地生态系统的环境稳定和生产力，主要使用的是各种生物措施，其中土地改良、生态工程和生物工程非常关键。生物复垦是通过对植被的重建和土地的育肥实现的，技术核心是人工培育植被，建立人工群落，通过土壤培肥和熟化，解决土壤不能耕种的问题。通过有效的培肥手段，加快土壤的熟化程度。对有土型地表主要使用种植绿色植物和人工加入无机肥、有机肥的方式实现，实现土壤氮库和有机库的快速建立；对于无土型地表主要利用一些碎砾培育土壤，这些碎砾主要是容易风化的砂岩和泥岩，合理调整比例搭配，可以使用人工方式加速风化，还可以种植一些特殊植被加速风化，最终实现土壤熟化。生物复垦过程中要必须注意当地土地的原始性能和植被特点，在治理土地过程中要具有针对性，根据植被特点调整土壤结构。
3.土地复垦技术
因为大规模的采矿，很多矿区都出现土地塌陷情况，对于塌陷土地使用的复垦技术主要有：①疏干法。这种方法需要矿区附近有大量的水资源，利用开垦排水渠，对塌陷土地蓄水，积水排干之后，对土地及开展修整工程，确保塌陷土地今后不出现积水现象；②挖深垫浅法。这种方法是使用机械设将塌陷较深的地区继续挖深，改造成水塘。将挖出来的土方填充到塌陷较浅的地区，改造成耕地，减低复垦难度和经费，实现水产和农业共同发展；③填充复垦技术。这种方法是把生态工程和土地复垦有机结合，并在系统工程学、农业技术、环境科学、生态经济学等理论基础上，使用生态系统的物质循环再生和物种共生原理，对被破坏的土地进行复杂的工程改造，这种改造花费高、耗时长、涉及工艺多，但是改造效果十分良好。
三、矿区生态修复技术
1.技术特点
生态修复技术相比复垦技术要复杂，在修复过程中时间较长、投入大，并不是短期就能够达到修复效果的。一些煤矿废弃之后，矿区留下露天大坑非常深，有些达到几百米的深度，采场和排土场面积高达数十平方公里，对周边城市的生态环境造成了很大的破坏，对城市的各方面发展非常不利，急需对这些已经没有利用价值的废弃矿区进行生态修复，恢复生态环境，促进城市发展。矿区生态修复必须坚持因地制宜的原则，注重动态调控和综合效益的结合。
2.矿区生态修复的工程措施
2.1护坡护堤工程
在矿区建设过程中边坡、台阶、道路等工程的边坡都必须规划好护坡工程，预防在矿区生产过程中出现崩塌和滑坡情况。对矿区周边的河堤、河坝等建筑要经常加高、加固，防止出现洪水破坏。
2.2 矿尾的综合利用
要最大限度利用废弃矿区的使用价值，对一些能够利用的有价元素要回收利用，节约修复工程成本，减少环境污染。一些有价元素不仅能够变成新材料使用，还能过减少有害物质对环境进行二次污染。尤其是以矿区废弃物作为填充材料进行使用，能够做到就地取材，减少不必要的浪费。
2.3 植被重建工程技术
在建好的土地上需要人工培育一些适合当地生态环境的植被，在培育过程中要注意乔、灌、草等植被的合理搭配，尽量选取一些品种优良、土壤要求低、产量多、生长周期短的品种，迅速恢复生态系统。
四、总结
除了对煤矿区土地复垦和生态修复之外，为了更好的保护生态环境，为今后的复垦和生态修复创造有利条件，在矿区建设开采之前，要制定科学的建设和开采计划，最大限度减少对周边环境造成的破坏，可以利用优化开采工艺、科学设置开采程序等措施提前预防破坏行为。按照矿区工程的开采方式、开采量、开采种类等条件科学选择排土场。尽量在山垄肚大、出口狭窄、容量多、地质结构稳定的场所设置排土场。并且在设置排土场之后必须建设挡土墙，防止水土流失，破坏植被，为废弃矿区复垦和生态修复减低难度，节约成本。
参考文献
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在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
论文关键词：生态水利工程设计原则
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
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关键词:生态修复 生态恢复 生态演替 生态工程
在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。
1 生态修复相关的重要概念和理论
1.1 环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2 生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3 干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4 生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5 人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2 国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1 环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对E__on Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2 环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
2.3 生态恢复
20世纪20年代开始,德、美、英、澳等国家对矿山开采扰动受损土地进行恢复和利用,逐渐形成土地复垦技术,包括
在口腔修复科临床工作中，对患者原有全口义齿进行翻新修复，纠正缺点，使其适应翻新后的全口义齿，现将我们的体会报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选用我科对原有全口义齿翻新修复68例患者，其中男38例，女30例，年龄53～83岁，戴有全口义齿5～19年 。制作新义齿所用材料均为全口义齿常用材料，人工牙及基托材料由贺利氏古莎齿科有限公司生产。凡无戴用全口义齿禁忌证、要求重作全口义齿者均为本方法适应证。
1.2 临床操作及义齿制作 ①旧义齿的调整：检查旧全口义齿，结合患者主诉调制基托长短、宽度、厚度和边缘形态，并对基托进行衬垫。患者戴用2周后复诊。调整人工牙咬牙合面形态及牙合曲线。必要时，用白色树脂加长人工牙，适当增加垂直距离(每次加高不超过1.5 mm为宜)。患者戴用2周后复诊。根据复诊主诉适当再次调整义齿和调整戴用义齿的适应时间。②调整后义齿的再制作：将义齿组织面均匀磨除1 mm，相对尖牙及第一磨牙牙槽嵴顶处适当留出组织停靠。用澡酸盐水粉印模材料取闭口式印模，在牙尖交错位进行肌能修整。灌制超硬石膏模型，用熟石膏形成底座。石膏结固后，制作定位沟并在相对游离端牙槽嵴顶处制作直径约8 mm铸道。涂石膏分离剂，制作义齿磨光面的个别托盘，用它制取人工牙及磨光面印模并连接磨光面石膏底座。分离组织面与磨光面石膏底座，去除原义齿、组织面印模材料及铸道，将石膏底座对合后固定，熔化基托蜡并灌制蜡牙。③全口义齿的完成：分离底座，去除蜡型铸道，获得调整后义齿的蜡型复制品。修整石膏底座，上架、选择人工牙并逐个排牙，试戴满意后按常规方法制作全口义齿直至完成。④随访：1个月后复诊，完成跟踪随访调查问卷。
2 结果
患者戴用全口义齿1个月后，回收问卷调查56份，12例未复诊患者电话随访。结果表明，利用此方法为68例患者制作全口义齿，成功率100%。对新全口义齿总体评价方面，62例患者对义齿表示满意;4例患者对义齿比较满意;2例患者表示对翻新义齿可以接受，但同时表示对翻新义齿在舒适度、稳定性和咀嚼功能方面有不同程度改善。
3 讨论
全口义齿戴用多年后，人工牙咬牙合面会出现不同程度的磨损，失去咬牙合面形态，严重者牙合面低平，甚至出现反牙合 状态。而且由于牙槽嵴的进行性吸收，基托组织面与支持组织不密合，义齿固位、稳定性差，基托边缘相对变长。这样的患者往往垂直距离降低，面容改变，咀嚼功能差或有其它不适而要求制作新的全口义齿，而戴用新义齿后又觉得效果不好，有的患者甚至认为新义齿还不如旧义齿好[1]。如何为这样的患者制作满意的全口义齿值得研究。
戴用全口义齿需要患者一定时期的适应，这种适应期时间的长短与戴用者健康状态、神经肌肉功能及使用全口义齿的动机等因素密切相关。老年人全身健康逐年下降，再次戴用全口义齿的动机不如原来强烈。而且神经肌肉功能下降，适应能力越来越差。其原有义齿的磨损，垂直距离的降低是逐渐形成的，患者的神经肌肉已经适应了原有义齿。而常规方法制作的新义齿的变化是突然的，短时间难以适应，对于年老体弱，要求苛刻的患者来说，适应新义齿更加困难[2]。本文介绍的方法中，对原有义齿的调整保留了合理因素，纠正了缺点与不足，使其符合生理功能和保健要求，而且过程是渐进性的，更容易适应。对旧义齿进行衬垫修复改善了义齿的固位和稳定性能，而人工牙的调整与垂直距离的加高则明显改变患者容貌[3]，这种逐渐改善的过程增加了患者信心和对新义齿的期待及对医生的信任，使患者在心理上更容易适应调整翻新后的义齿[4]，提高了对翻新义齿的评价和满意度。使更多的患者接纳旧全口义齿调整修复后的翻新全口义齿。
【参考文献】
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经济性和可行性的原则生态修复是一种时间长、见效慢的工程，在生态修复的过程中需要持续性的投入资金，才能达到生态修复的目的。因此，在干旱地区的生态修复当中必须考虑到方案措施的经济性与可行性，所制定的修复方案应该在国家和当地政府能够承受的资金范围之内，超出资金范围的或者不具有可行性的方案，根本没有实施的意义。这就需要生态修复工程设计人员充分考虑到各项措施的成本，制定稳定的、持续的生态修复方案。
保持生态系统完整性和多样性的原则生态系统的修复主要目的就是恢复当地生态系统的完整性和多样性，只有这样才能达到恢复原有生态系统的目的。以干旱地区土地资源的生态修复为例，除了要重视各种植被与水资源的恢复与保护之外，还应在方案中对土地资源的生态化开发和利用提出具体的措施，并综合利用各种工程、生物措施，使方案能够保持当地生态系统的独特性和多样性。在保护措施上应该体现出针对性和特殊性，决不能照搬所谓其它地区的成功经验，而是应该在消化这些经验的基础上形成自己独特的措施方案。
修复模式长期化的原则一个地区生态系统的恢复绝不是一朝一夕就能完成的，需要持续性的生态修复措施才能慢慢的恢复以前的生态系统。这就需要长期不懈的坚持各项生态修复措施，将生态系统保护的观念贯彻到当地各级政府和人民群众当中去，制定详细的生态修复规划，全面设计生态修复的设计、施工、运行和管理各个关节，并能长期执行下去，只有这样才能看到生态修复的效果。
根据现有的研究资料和笔者对干旱地区生态破坏形式的认识，认为干旱地区的生态修复主要有四种模式。具体内容如下。
工矿园区生态修复模式新疆是我国资源大省，蕴含着各种丰富资源，而目前正处于各种工矿园区的开发建设，由于气候干旱在资源开发利用过程中受到自然因素的影响很容易造成生态环境破坏。不仅如此，资源开发开采过程中受到开发形式、粗放生产等方面因素的影响，会给这些地区的生态系统造成严重的破坏，对于工矿资源开采引发的生态系统破坏的修复，应该采取工矿生态修复模式。在这种模式当中主要是要根据当地的土壤、地貌条件，结合水土保持和生态修复的一般要求，重点做好工矿区水土保持和保水护土工作。这些措施既可以保证生态修复的进程和效果，又可以恢复干旱地区土地的生产能力，还可以为下一步的植被恢复创造条件。目前，工矿区的生态修复技术措施主要有以下几种。（1）非生物或环境要素的恢复技术，这种技术主要适用于工矿区土壤的恢复，包括表土转换、土壤改良等措施。（2）生物生态修复技术，这种技术包括先锋种种植技术、土壤种子库引入技术等等，主要是合理配置工矿区的固氮生物、消费者和分解者。（3）生态系统的整体规划设计修复技术，这种生态技术是综合利用各种生态修复技术，从中找到最适合工矿区生态修复需要的措施。
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