河流生命的回归——基于生物多样性提升的城市河流生态系统修复

生物多样性是河流生态健康的免疫系统。恢复和提升城市河流生物多样性,让生命回归河流,是河流生态系统修复的主要目标和重要任务。以位于海口市秀英区的五源河为研究对象,在阐述河流修复前生态环境状况和生物多样性本底的基础上,论述五源河河流生态系统修复设计技术与实践,提出生态修复的4项策略:1)河道生态恢复——三维生态空间重建;2)河岸生态修复——柔性生态河岸设计;3)河流与湿地协同——河流–湿地复合体建设;4)多功能生境恢复——生命景观河流重建。基于生物多样性提升目标,从生命景观河流修复的角度,探索城市河流生态系统修复的创新路径和模式。最后,评估修复后五源河的生物多样性变化,结果表明:修复后的五源河河流生境类型多样,生境质量优良,生物多样性提升效果明显。生态修复实践表明,针对生物多样性提升的城市河流生态修复,更有利于城市河流生态系统整体保护及河流景观品质的优化提升。     

荆门市竹皮河流域水环境综合治理之生态修复工程设计

竹皮河为季节性雨源型城市河流,存在污水直排、底泥淤积、季节性干涸等诸多水环境问题,导致其水质恶化严重,水生态系统受损,自净能力较弱。为恢复竹皮河生态系统多样性,提升水体自净能力,实现水质长效保持,在控源截污的基础上,采用人工湿地、原位微生物修复、生态砾石河床、水生植物恢复等多种生态治理技术集成,实施河道生态补水、生态净化、生态修复三大工程,重建生态系统多样性,实现水质自然净化。通过流域综合治理,竹皮河城区段下游水体水质逐步达到地表Ⅳ类水标准。工程设计为雨源型城市河流的生态治理提供了参考。     

维持河流健康的城市河流生态修复策略探讨 ——基于重庆清水溪调研思考

近些年来,由于城市河流严重受到城市经济过快发展和人口猛增的影响,导致城市河流在其利用和治理的过程中出现了各种问题,使得城市河流生态承受能力下降,自然水生态系统遭到破坏。文章通过对"河流健康""城市河流生态修复"的内涵阐述,基于重庆市清水溪的调研,剖析了其存在的一些问题,同时在调研的基础上,提出了城市河道的自然化改造、城市河流的生态河提护岸等城市河道生态修复策略,以恢复河流的自然功能与状态为目的,从而使得城市与河流和谐相处,实现相互发展。     

基于CiteSpace的城市生态修复研究知识图谱分析

为分析城市生态修复研究的时间发展与知识脉络,探寻城市生态修复研究时间的发展脉络,绘制了知识图谱。结果表明城市生态修复研究分为3个阶段:2004年前,研究热点集中在景观、城市生态等;2005～2013年间,研究热点有物理活动行为、生物多样性及保护等;2014年后,研究热点集中于人类福利、环境修复、气候变化、污染等。研究热点整理归类为4个方面:保护与管理、城市休闲与福利、河流演变、环境与人类。以期更好把握城市生态修复领域学科发展的趋势。     

我国城市生物多样性保护和生态修复重点任务的转变

正生物多样性是生态系统行使服务功能的基石1。城市生态修复的目标之一是恢复和提升城市生物多样性,以达成城市自然生态系统稳定发挥生态服务功能的目的。过去40多年,中国经历了人类历史上规模最大、速度最快的城市化,目前,我们仍处在这个进程中。城市具有筛选效应,能适应城市环境的生物渐成优势物种,不能适应城市环境的生物则逐渐势微,乃至消失2。优势物种成为城市区域的常见种,濒临消失的物种为偶见种,甚至被列为濒危物种,     

浅谈河流生态系统修复中的植物景观营建

<正>河流生态系统包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地及沼泽生态系统在内的一系列子系统,是一个复合生态系统。河流不仅能够满足人类生活生产的需求,也是重要的生态廊道,在维系物质、能量和信息交换过程中发挥着重要作用。近年来,城市化、工业化等人类活动引发了河流水质污染、生境破坏、生物多样性丧失、外来物种入侵等诸多问题,河流流域保护与生态修复工作迫在眉睫。党的十八大以来,国家相继出台各项流域规划,推动了流域水污染防治、水资源与水生态环境保护及流域综合管理措施的完善,为流域生态系统的治理提供了新机遇。     

基于CiteSpace的国内外城市生态修复研究进展以及对西北地区的启示

为综合比较国内外生态修复领域的研究现状与热点演进,采用文献计量的方法。通过对1992—2017年CNKI数据库1 356篇、WOS核心合集957篇生态修复主题文献进行分类统计,从刊文量、篇均被引数、共现关键词、主要期刊和主要研究机构等方面进行了对比分析。结果表明如下。1)国内外生态修复研究发展态势良好。工业发达国家走在前列,中国东部和中部地区紧跟其后,西部地区关注力度不够。2)国内外生态修复研究的热点演进不同。国际主要关注河流修复与实践、城市界面与水生生物区系、采煤塌陷区和风险评估、生态系统服务和淡水大型无脊椎动物、湿地缓解和限制因素分析。国内主要集中在河流修复、海绵城市和生物多样性保护等方面。3)国外生态修复研究的合作强度、持续性、系统性和学科交叉性明显高于国内。未来中国,尤其是西北地区的生态修复研究应在政策支持、生态修复技术、多尺度耦合和跨部门合作等方面进行加强。     

基于生态水文响应的海绵城市不透水面控制指标

城市化改变了下垫面条件,进而影响河流生态水文条件,造成河流水体污染、栖息地退化、生物多样性丧失等水生态问题。在海绵城市建设中,掌握不透水性指标的属性,合理控制不透水面积,对有效控制地表径流并保护河流生态环境具有重要的意义。从河流生态水文响应角度,研究了总不透水性(TI)、有效不透水性(EI)和衰减不透水性(AI)等3种不透水表面指数,并介绍了各指标的确定方法。研究结果表明,在海绵城市建设中应采用EI或AI控制指标制定相应的低影响开发(LID)措施,才能最大限度保护(修复)生态敏感水域的生态水文条件,其中,AI还可用于初步确定LID设施的空间布局。     

城市水生态系统的修复与重建——海绵城市规划建设理念与关键技术的哲学思考

海绵城市建设是重要的城市双修工程,也是区域水生态系统要素、成分、秩序、生态位与水系统的修复,其最终目的是水生态系统服务功能修复和建立生态型排水体系。从城市生态安全格局与城市土地利用、城市市政基础设施等层面,增加或者修复城市海绵体的规划建设,包括以下4大方面:(1)湖泊、湿地、河流、堰塘及沟渠,(2)各类绿地(森林、山林、公园绿地、草地、农田等),(3)建筑屋顶、废弃地、荒地及裸露土壤,(4)排污、排水明渠、管道、箱涵、暗河以及地下水库等。通过土地利用与绿色基础设施的规划建设,实现海绵城市建设与雨水资源综合利用的目标。海绵城市建设的核心技术是雨洪管理与水生态系统重建,然而其不仅仅是个技术问题,还属于顶层设计的战略行动,包括立法、体制、机制、系统、流域、区域协调的理念、理论、规划方法与工程技术社会变革等。海绵城市建设要深刻认识和掌握大自然水的循环规律,其核心是气象、水文、城市规划、水利学、景观学、排水、生态工程等专业联合协作,实现利益共享、责任共担。     

景观水文视角下的城市河流生态修复——以洛杉矶河复兴为例

河流生态系统退化问题近几十年来受到全球广泛关注,城市河流复兴运动自20世纪90年代起全面展开。河流生态修复离不开流域景观水文的恢复,引入功能流量概念恢复河流关键生态过程,是城市现实挑战下河流生态修复的最佳途径。针对中国河流修复中对河流生态系统整体结构和功能的研究和实践均很匮乏的现状,以几乎完全渠化的美国加利福尼亚州洛杉矶河为例,解析其过去20余年间3项主要复兴规划和研究成果,重点讨论与河流生态系统修复,尤其是水文恢复直接相关的规划与研究内容,包括河道防洪保障、区域生态系统构建、具体生态恢复策略以及远期生态流量研究等,并为中国(尤其是北方干旱地区)城市河流的生态修复工作提供有关规划尺度、技术支持及协调管理机制3方面的借鉴经验。     

Influencing Mechanism of Ecological Aesthetic Preference on Urban River Ecological Restoration: A Case Study of Kunshan,Jiangsu Province

To balance the ecological–aesthetic relationship in urban river ecological restoration, the research analyzed the ecological aesthetics performance of related practice. By defining „ecological aesthetic preference” and establishing a triple framework of ecological aesthetic preference on urban riverfronts, the research summarized three major factors that impact ecological aesthetic preference. With the Urban River Survey method, 24 typical river section samples in Kunshan, Jiangsu Province were selected. Through correlation analysis and optimal scaling regression model, relevant characteristics and influencing mechanisms were analyzed. The results include that: 1) Individuals’ ecological awareness and knowledge level has the most significant impact, followed by ecological factor characteristics of riverfronts and individuals’ social–cultural characteristics; 2) The respondents having higher cognition on ecosystem services show a stronger aesthetic preference for urban riverfronts; and 3) Vegetation characteristics impact ecological aesthetic preference more than material and physical habitat characteristics, and different combinations would lead to various overall benefits of urban riverfronts. Therefore, urban river ecological restoration should better integrate ecological values and aesthetic values by flexibly combining spatial elements, meanwhile fully consider social demands for urban riverfronts, to promote people’s ecological awareness and knowledge level and provide them with better landscape perception of ecosystem services.     

城市河堤的多目标弹性景观修复途径 ——以四川省富顺沱江为例

城市河堤工程在发挥防洪功能的同时,往往造成滨河生态环境破坏、自然服务功能和空间活力丧失等多种问题。基于弹性防洪理念,这些单一功能的城市河堤在防洪效能、生态服务、环境品质和公共活力等方面具有巨大的提升潜力,已经成为现代城市更新的重点区域。城市河堤的多目标弹性景观修复可以运用软化、退让和复合3种主要策略,以实现防洪与景观的平衡。以四川省富顺沱江项目为例,根据现状情况、问题和修复目标,将项目中已建和规划河堤工程划分为4种形式,综合应用景观修复策略,对不同类型河堤提出相应的改造途径。最后,总结景观修复项目实施中需要解决的关键问题,以期提出适合中国城市河堤工程的弹性景观修复途径。     

Herbaceous Planting for Ecological Restoration of Urban Brownfields Based on Mechanisms of the Assembly of Plant Communities

Brownfield restoration has become a frontier topic in the research on urban ecosystem governance. Optimizing brownfield ecosystems through proper bioremediation approaches can provide urban landscapes and habitats with sound ecological potentials. Currently, the lagging theory and technique development of brownfield vegetation restoration, the species selection based on single causality, and the neglect of community structure and ecological functions formation have become major bottlenecks of brownfield restoration. Introducing the mechanisms of the assembly of plant communities for theoretical support, this paper proposes a novel technical framework of herbaceous planting for the ecological restoration of urban brownfields, which includes micro-topographic design, adaptive species selection, symbiosis structure design, building quasi-nature community structure, and in-situ planting. This research selected a brownfield site located in Hechuan District, Chongqing City for the application of the herbaceous planting, and evaluated the ecological benefits after restoration. Results showed that severely degraded brownfield vegetation has turned into an herbaceous community with a multi-species symbiosis and a stable structure, effectively optimizing its ecological functions such as stormwater retention and biodiversity conservation. This research can provide scientific evidence and a referable technical paradigm for urban brownfield restoration, and also contribute to the enhancement of urban ecological networks and ecosystem resilience.     

Ecological Design Across Interface: Ecosystem Restoration of Pengxi River/Reservoir in Three Gorges Reservoir Area,Chongqing

Riparian zone is a typical ecotone that connects terrestrial and aquatic ecosystems. At the same time, environmental stress magnifies here and the natural regulation of rivers is extremely active. In other words, the most dynamic and vibrant interactions between rivers and landscapes occur in riparian zones. However, the construction of dams and the operation of reservoirs have turned many riparian zones into river/reservoir alternation interfaces, influenced the shaping of hydrological and water environment, and the basin ecosystem as well. By introducing the definition and ecological characteristics of river/reservoir interface, this paper proposes the strategies and technical framework for the ecological design of river/reservoir interface. By studying the ecosystem restoration project of river/reservoir interface of Pengxi River in Three Gorges Reservoir Area of Chongqing, which emphasizes the comprehensive element design, structural design, functional design, and process design, this paper aims to provide a reference for related research and practice on river ecosystem restoration. The results of ecological performance analysis showed that the restored ecosystem of the Wuyangba river/reservoir interface has an obvious increase in habitat type diversity and biodiversity, a strong ability of plant communities to adapt to seasonal water level fluctuation, and an improvement in purifying non-point source pollution. The project demonstrates the coordination and symbiosis of interface ecological restoration and waterfront landscape construction and optimization. The project offers an innovative effort in exploring ecosystem restoration design and practice of river/reservoir interfaces. The design strategies and framework can be a reference for other ecosystem restoration cases that are affected by water level fluctuation in river/reservoir interfaces.     

国土空间规划背景下城市生态空间研究进展

生态系统服务综合管理是保障城市生态安全和优化国 土空间格局的重要途径。城市中心城区生态空间稀缺、生态环 境压力大、居民需求多样,面临着生态系统服务供需空间分异 大、生态管控复杂的问题。因此,量化城市生态系统服务供给 和需求,识别生态供给与居民需求的空间分布差异,是提升生 态系统服务供给效率的重要途径,也是支撑城市用地空间进行 科学规划管控的关键。以桂林市中心城区为例,利用生态系统 服务供需比测度城市水源涵养、降温效益、雨洪调节、碳汇服 务、土壤保持、生物多样性保护和游憩服务7项生态系统服务供 需水平,并基于聚类分析识别了5类生态系统服务供需簇,耦合 供需匹配与失衡区、生态保护区,划定三级生态保护与管控区 和两类生态修复与功能提升区。依据分区的生态本底特点、分 区内各类服务供需水平等,提出分级分类的管控指引和优化策 略,以期为城市生态空间的规划与管理提供参考。     

国内外城市生态空间土壤种子库研究 进展

城市生态空间是城市空间的重要组成部分,能为城市提供生态服务。在当前生态文明和绿色发展理念下,城市生态修复相关研究逐渐增多,其中能为城市生态空间植被恢复提供潜在种子来源,且低成本、可持续、生态效益高的土壤种子库技术也日益受到关注。以城市绿地、城市湿地、城市废弃地等主要城市生态空间为对象,论述了城市生态空间土壤种子库研究进展,重点综述了城市生态空间土壤种子库特征、影响因素和实践探索,梳理了城市生态空间土壤种子库技术体系,包括修复模式、技术路线及评价体系。在此基础上,提出了今后利用土壤种子库技术进行城市生态空间植被恢复应加强基础科学研究、合适的工艺与方法开发、生态修复和景观化融合等方面,以期为城市生态空间土壤种子库研究与应用提供参考与借鉴。     

北方城市河流生态系统服务供需评价与优化————以济南市兴济河为例

快速城市化进程导致北方城市河流生态系统服务降低,难以满足城市居民日益增长的多种需求。从生态系统服务供需视角切入,构建了北方城市河流生态系统服务供需评价体系,通过供需比、供需匹配—供给水平分布模型分析了河流生态系统服务供需匹配特征与实际效能,并以济南市兴济河进行实证研究。结果表明,文化服务是兴济河亟需提升的服务类型,净化水质、营造健康栖息地、增加游憩机会和亲水机会是需重点提升的四个服务维度。基于结果,提出实现生态系统服务供需匹配的优化策略。可为生态系统服务导向下的北方城市河流景观规划设计提供理论支撑和科学依据。     

从需求识别到模拟验证：城市街区绿色基础设施对温度的精准调控

在城市双修和韧性城市的双重背景下,绿色基础设施作为一种基于自然的解决方案,提供综合的生态系统服务,其中的降温调节服务能有效缓解城市高温风险,改善人体热舒适度。在降温调节服务供需视角下,提出一套针对高温灾害问题的街区GI精准调控方法,即深化降温调节服务评估框架-识别优先级空间-实施GI调控策略-提出降温目标-模拟验证策略效益,并以武汉市武昌区为例,进行了方法实操。从需求识别到模拟验证可知：城市街区绿色基础设施对温度精准调控方法,能有效提高降温调节服务效益,为城市微小尺度级别管理提供了普适的参考框架,在高度城市化中具有重要的现实意义。     

生态智慧引导下的太原市棕地修复逻辑与策略

城市生态系统是一个复杂的人工系统,城市经过快速掠夺式的发展已经造成绿地生态空间锐减,水体资源缺乏且污染严重,热岛效应突出和城市棕地面积大且污染严重等一系列生态问题。以资源枯竭型城市内大量存在的棕地为研究对象,认为城市棕地的修复需要生态智慧的引导,在建立生态智慧引导的城市棕地修复逻辑和框架的基础上,结合太原市棕地生态修复实践,建立从棕地安全性修复、棕地功能修复和棕地景观修复的综合修复框架,提出分期分类多元化再生,分类利用城市功能活化,去棕还绿抗污染植物配置棕地修复的生态智慧策略。