海洋生态修复方法
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海洋生态修复方法范文第1篇
案的优缺点及各自适用范围，提出了建立长效海底管线泄漏应急处置预案的具体措施，从而将
海底管线发生泄漏造成油田停产损失及环保风险降到最低。
关键词 海底管线；应急预案；机械管卡；球形法兰；旋转法兰；PII技术
中图分类号TE832 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0050-02
0 引言
海底管线按照输送介质可以分为：原油输送管线、天然气输送管线、注水管线、生产水输送管线等；按照管线的结构形式可以分为单层管、双层保温管、水泥配重管等；按照管线路径可以分为平台间管线、平台到外输单点间管线、平台到陆岸终端管线等。目前随着我国海上石油开采工业的不断发展，已在渤海、南海、东海等海域铺设了数十条海底管线，总长度已超过2 000km。海底管线被喻为海上油气田的生命线，海底管线安全可靠运行是海上油气田正常生产的根本保证。但是由于海底管线地理位置的特殊性和复杂性,海底管线的泄漏是无法完全避免。虽然我国海上石油开采作业起步比较晚，但也已经有近30年的历史，很多海上油气田都已经进入到中后期，海底管线由于腐蚀、疲劳、船舶起抛锚、拖网捕鱼或其他因素造成泄漏的事件已经逐步显现出来，并且也引起了相关部门的高度重视。因此认真分析海底管线产生泄漏的原因、研究安全高效的海底管线修复技术、制定必要的海底管线修复应急预案，力争将泄漏造成的损失降到最低已经成为海上石油开采面临的重要的课题之一。
1 造成海底管线泄漏的主要原因分析
导致海底管线泄漏的原因是多方面的，归纳起来有以下几种：1）管线疲劳腐蚀造成泄漏。海底管线通常的设计寿命在10年～30年左右，由于海底管线的输送介质都不同程度含有腐蚀性物质，因此到了设计寿命的后期会因为腐蚀穿孔造成泄漏。特别是在油气田开采的中后期，地质情况和预计情况会有一定的出入，导致海底管线的实际运行工况（温度、压力、含水率、流量等）和设计工况有较大出入，从而进一步加大海管泄漏的几率；2）突发机械外力损伤造成泄漏。很多海底管线的路由都处于航道下方，可能会因为船舶的抛锚或其他的一些海上作业，造成海底管线机械外力损伤引起泄漏；3）管线周围泥土长期受到涌流冲刷，造成管线悬空，从而产生较大应力对管线造成破坏导致泄漏；4）管线设计不合理、管线本身的材质缺陷和管线施工中造成的损伤未能及时被发现；5）由于操作不当或安全系统操作失灵等因素导致海管憋压泄漏；6）自然灾害如地震、海啸等不可抗因素造成管线破坏导致泄漏。
2 海底管线泄漏带来的严重后果
由于海底管线在海上石油开采中的重要作用和其特殊的地理位置，因此海底管线出现泄漏所造成的影响和后果都是非常巨大。主要体现在两个方面：1）引起油气田停产或减产带来巨大的经济损失。海底管线建造时为了确保其在设计寿命期间具有很高的可靠性，从设计到选材都采用十分严格的标准和规范，海底管线的材质一般都采用API5LX52ERW以上的钢管，这种材料以前大部分都需要依赖进口，目前国内也只有少数企业才能够生产。另外海底管线铺设的难度和风险都远高于陆地管线，上述因素直接导致了海底管线高昂的建造成本。为降低建造成本，一般海底管线设计时都没有备用管线。所以海底管线作为海上油气田开采的运输通道，一旦出现泄漏，基本上都会造成油田停产或减产；2）造成严重的海洋污染和巨大的资源浪费。海底管线由于其特殊的地理位置和输送介质的特性，一旦出现泄漏不仅会引起严重的海洋环境污染，而且也会造成巨大的资源浪费。近年国内外已发生多起由于海底管线泄漏导致的海域污染事件，并且已经引起国际环保组织的高度重视。
3 目前常用海底管线维修方案各自特点及适用范围
3.1 利用机械管卡进行修复
这种方案适用于管线整体状况良好，仅在一两个部位集中出现穿孔泄漏，并且泄漏点附近的管线没有大的变形。此种方法特别适用单层管线的快速修复。对于双层管线只要准确定位内管泄漏位置，然后切除内管漏点处一定长度的外管也可以应用。这种维修方案最大的特点和优点就是安装简单、效率高、成本相对较低。目前这种维修方案中用到的关键维修材料机械管卡，国内完全可以自己加工生产，质量也能够满足要求。具体维修过程如下：
1）找到管线准确的泄漏位置，如果是双层管需要找到内管泄漏点，并将泄漏点处的外管切除一部分，外管切除的长度要满足下一步安装机械管卡的长度要求；
2）对于填埋管线，要用吹泥设备在管段泄漏点四周吹出一定尺寸的安装坑道，制造出管卡的安装空间；
3）根据管卡的安装尺寸要求对泄漏点附近的管线表面进行清理打磨；
4）在浮筒或施工船吊车配合下安装机械管卡并上紧到设计扭力；
5）按照实际生产要求对整条管线进行试压。
3.2 利用机械连接器、球形法兰和旋转法兰进行修复
这种方案适用于海底管线出现较长管段的损坏或变形引起泄漏的情况，尤其是当利用机械管卡没法进行有效修复时，这种方法会体现出其优越性。但是这种方案本身具有施工难度大、技术含量高、成本高的缺点。目前这种方案中使用的机械连接器、球形法兰和旋转法兰主要依靠进口。具体维修过程如下：
1）根据管线的损坏程度，确定损坏管线的切割长度；
2）利用吹泥设备在计划更换管段周围吹出一定尺寸的作业坑道，制造下一步切割和安装的空间；
3）利用液压自爬式切割机切除损坏的管段，如果是双层管，还要根据机械连接器的安装尺寸要求，在左右切口处将外管切除一定长度；
4）利用施工船起重设备将切除管段吊开；
5）对两边切口的管线表面进行清理打磨；
6）在左右管线头处安装机械连接器；
7）将预制好的两端装有球形（旋转）法兰的管线吊装就位；
8）进行机械连接器和球形（旋转）法兰的调整和连接螺栓紧固；
9）按照实际生产要求对整条管线进行试压。
3.3 水上焊接和水下干式舱修复方法
除了上述两种修复方法外，还可以先在水下把管道切断或切除破损段,然后把两边管头吊出水面,进行水上焊接修复。目前较先进的修复方案是一种称为水下干式舱的修复方法，我国自行研制的拥有自主知识产权的“十五”863计划项目“水下干式管道维修技术”已经在渤海进行过试用并已经取得成功。水下干式高压焊接维修步骤为切除破损管段，在水下安装焊接工作舱。向工作舱内注入与检修海域水深相同压力的高压气体，形成干式环境后，即可进行修复海管管端，安装短节，实施水下干式焊接等作业。这种修复方法的成本高、技术含量高，但由于在干式舱内提供的海管修复环境几乎和陆地相当，因此更能够保证修复的质量。
3.4 检修注意事项及露点查找方法
需要说明的是，无论采用哪一种方案，在进行海底油气管线维修前都要严格按照规范进行置换清洗，否则可能在整个维修中造成二次环境污染。同时如何快速准确的定位漏点，是保证快速修复的关键环节。在进行漏点定位时，对单层管可以采用向管线内注气查找漏点，这种情况相对简单。但对双层管漏点的定位就相对困难些，因为外管漏点和内管的漏点位置不一定重叠，实践证明内管漏点和外管漏点可能相差几十甚至上百米远。对于双层管漏点查找，可以通过在外管开观察孔或切环向切口，然后向管内注气，通过比较观察孔处气体泄漏的大小和方向，逐步缩小内管漏点范围，直至最终锁定内管漏点位置。
4 建立海底管线应急预案的具体措施
随着海洋石油开采力度的不断加大，海底管线的数量日益增多，并且很多在用的海底管线都已经接近甚至超过设计寿命，因此海底管线泄漏的隐患也日益严重。为了有效的预防海底管线泄漏带来的经济损失和环保风险，海底管线所有单位制定系统的海底管线应急维修预案显得日益迫切，具体包括如下内容：
1）认真做好海底管线基础资料的整理和管理工作。对每条海底管线建立各自的档案，详细记录海底管线的相关参数如：管线起始/止点坐标、管线长度、管线路由情况、管线的填埋情况、设计压力、设计温度、设计流量、管线材质及壁厚、管线内外表面的防腐材料及厚度、牺牲阳极的布置等；
2）利用目前先进的PII（管线完整性检测）技术对海底管线制定出详细的检测计划，对海底管线的腐蚀状况、填埋状况等进行定期检测。根据每条海底管线的检测结果，制定出相应的维护计划，对发现的隐患及时进行整改，力争将隐患消除在萌芽状态。对检测结果显示管线的腐蚀速率异常情况，要进行深入调查，找出原因并制定整改措施，使海管的寿命得到最大限度的延长；
3）结合海底管线的尺寸参数、使用寿命和路由情况，有针对性的储备一定型号和数量的管卡及备用管线。目前国内生产制造的管卡已经能够完全满足要求，并且价格也比较便宜，对比海管泄漏带来的损失和风险，这样的投资还是十分必要的；
4）由海管所属单位相关职能部门牵头，建立专门的海管管理及应急抢修队伍（避免兼职），配备专业人员负责海管日常的检测维护、应急维修材料备件的管理、维修资料记录及新海管建造的全程跟踪，将海管的管理落到实处。
参考文献
[1]刘春厚，潘东民，吴谊山.海底管道维修方法综述[J].中国海上油气，2004(16).
[2]田政，陈长风，杜文燕，王章领.海底道完整性评估及修复技术[J].石油工程建设，2005(31).
海洋生态修复方法范文第2篇
【关键词】生物修复；金属污染；石油污染；污染治理
随着人口的迅猛增长、工农业生产的迅速发展，人类对化学品的依赖程度不断提高，化学品在生产、储存、运输、装卸和处置的过程中都会有大量有毒有害物质释放到空气、土壤和水体中，使得土壤、水体及空气中有毒有害化学物质的污染加重，这已经成为世界各国面临的主要环境问题。寻找一种高效、经济、持久且对环境扰动小的治理方法成为目前关注的焦点。
在二十世纪50年代末和60年代初，在Cornell大学任教的Martin.Alexander与他的学生展开了农药在土壤中可降解性的研究，为后来生物技术在环境保护中的应用打下了基础[1]。但人类利用生物修复技术处理现场仅有30年的历史，首次记录实际使用生物修复是在1972年，于美国宾夕法尼亚洲的Ambler清除管线泄漏的汽油[2]。最初生物修复的应用范围仅限于试验阶段，直到1989年，埃克逊油轮在阿拉斯加泄油事件为生物修复技术的大规模应用提供了机会，同时生物修复技术也得到了广泛认可。1991年，第一届原位生物修复国际研讨会在美国的圣地亚哥举行，各国学者在会上对生物修复工作中的经验进行了交流和总结，进一步促进了生物修复技术的推广和应用[3]。2002年10月Science专门刊登环境微生物技术的研究特辑[4]。可以预料，生物修复将是21世纪初环境生物技术的主攻方向之一。
1.生物修复技术的概念
生物修复（bioremediation），是指利用生物的生命代谢活动减小存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程。生物修复方法是利用土著的、引入的微生物的代谢作用进行消除或富积有毒有害物质的生物学过程。应用环境生物修复技术处理污染物时，最终产物大都是无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水、氮气等，而且这种处理方法能一步到位，避免了污染物的多次转移。总体而言，生物修复技术是一类低耗、高效和环境安全的环境生物技术。
大体上，可以将生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。原位生物修复（就地生物修复）即污染土壤或水体不经过搬运或运输，而是通过投加微生物、营养盐、电子受体等方法进行原位生物降解。异位生物修复即利用物理化学方法将受污染物质搬离原地进行集中生物降解，通常对于污染严重的土壤与水体多采用该技术。
2.生物修复技术的研究与应用
2.1生物修复技术在金属污染中的应用
随着电镀、制革、印染、化工等工业的发展，重金属的使用越来越广泛，伴随而来的重金属污染的问题也日趋严重。环境中的痕量重金属如铅、铬、镉等可通过食物链最终在生物体内累积，对人的神经系统、肝脏、骨骼具有毒害作用，甚至产生三致（致癌、致畸、致突变）作用，极大地危害了人类健康；而镍不仅被认为是致癌物质，还会通过基因遗传影响后代。因此，有效地去除重金属污染也成为当前一个十分迫切的任务。
传统的处理重金属的物理化学方法很多，如化学沉淀法、离子交换法、电解法、反渗透法、萃取法、活性炭吸附法、膜分离法等[5-6]。它们各有优点，但不同程度地存在着投资大、能耗高、操作困难、易产生二次污染等缺点，特别是在处理低含量重金属污染时，其操作费用和原材料成本相对过高。随着生物技术的发展，20世纪80年代人们逐渐将低含量重金属污染治理的研究重点转向了生物修复技术。
重金属污染土壤生物修复技术，是利用生物作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性，该技术主要通过2种途径来达到净化作用。①通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性；②通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。生物修复技术主要包括微生物修复和植物修复2种类型。
微生物法去除环境中的重金属主要是利用微生物改变金属原子、金属离子的形态使其沉淀，以达到去除有毒重金属的目的；或者利用微生物改变金属离子的价态使金属溶于液体中，从而易于从土壤中滤除。此外，还发现海藻、酵母菌等对金属具有较强的生物吸附能力。Hap等[7]发现从工业废水中分离出的Enterobacter cloacae，Klebsiella spp.微生物可以适应环境中高浓度的镉、铅、铬，而且细胞繁殖过程中对镉的去除率达63%～70%。Donmez和Aksu[8]分离出的Candida spp.酵母菌对环境中镍、铜的去除率分别为57%～71%、52%～68%，但是去除率受到介质中起初金属浓度、pH值（最适宜pH值为3～5）的影响。
植物修复技术是利用植物对某种污染物具有特殊的吸收富集能力，将环境中的污染物转移到植物体内或将污染物降解利用，对植物进行回收处理，达到去除污染与修复生态的目的。植物修复的机理通常包括植物固定、植物挥发和植物吸收3种方式，其中植物吸收技术是目前应用最多、最有发展前景的土壤重金属污染植物修复技术。植物修复具有成本低、可提高土壤肥力、避免二次污染以及对环境扰动小等优点，被广泛应用于土壤重金属污染治理中。
2.2生物修复技术在石油污染中的应用
随着工业化进程的不断加快，全球对于石油的需求量也随之增加。然而石油在开采与运输过程中由于泄漏对土壤、水体等环境造成的污染也越来越严重。石油中含有多种烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等复杂烃类化合物，其中多环芳香烃（PAHs）还被认为是一种致癌、致诱变物质[9-10]。1989年3月，美国埃克森公司“瓦尔德斯”号油轮在阿拉斯加州威廉王子湾搁浅，泄漏5万吨原油。沿海1300公里区域受到污染，当地鲑鱼和鲱鱼近于灭绝，数十家企业破产或濒临倒闭；1991年1月，海湾战争期间，伊拉克军队撤出科威特前点燃科威特境内油井，多达150万吨石油泄漏，污染沙特阿拉伯西北部沿海500公里区域；2010年4月，位于美国南部墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸，事故造成的原油泄漏形成了一条长达100多公里的污染带，造成严重污染。
石油泄漏过程中不仅破坏了海洋等生态环境，而且通过土壤、植物等进入食物链直接危害到了人类健康。美国国家环保局已将l6种PAHs确定为污染环境的优先去除污染物。与传统的去除PAHs的物理化学方法相比，生物修复方法不是将污染物从一种环境物质转移到另一种环境物质，而是将污染物降解或者固定，从而减少了二次污染，节省了投资，因此得到广泛应用。
石油污染的生物修复研究，萌芽自20世纪70年代，到了90年代显著增加，尤其是2000年以后，其研究方向更为多元化[11]。1984年，针对美国密苏里州西部石油运输泄漏事件，采用了添加氮磷营养物质、人工曝气的方法进行原位生物修复，经过32个月的运行。苯、甲苯和二甲苯的浓度从20mg/L～30mg/L降低到0.05mg/L～0.1mg/L。均得到了良好的处理效果。1989年，利用生物修复的方法修复受石油污染的阿拉斯加海滩是生物修复技术大规模应用的最成功的例子。在我国，石油污染土壤、地下水的生物修复技术还处于研究阶段。秦煜民、隋智慧等[12]人在对辽河石油污染土壤的生物修复可行性研究中分离出微球菌、黄杆菌、假单胞菌和无色杆菌4种可以降解石油中碳氢化合物的菌种，当H2O2和油酸钠的用量分别为8850mg/L和166mg/L时，24h内生物除油率可达48%。张旭等[13]人取淄河滩含石油土壤。通过加入富集细菌、翻耕调湿、加菌和翻湿相结合3种生物修复室内模拟实验，发现石油半衰期由自然土壤的990d减少到346d；在翻耕和调节土壤含水率的条件下。石油半衰期由对照样的173d减少为90d；在综合生物治理条件下，石油半衰期缩短为42d。
石油污染生物修复技术目前的主要研究方向包括：添加辅助营养物质或辅助乳化剂、石油污染降解过程的生物标记研究、菌株具体降解途径、工程示范研究，但由于石油污染成分复杂，不同微生物可利用的石油底物不同，降解途径也不同，因此传统的石油污染生物修复研究存在效率不高、难以维持等问题。
3.生物修复技术的应用前景展望
生物修复技术是20世纪90年代迅速发展起来的一项污染环境治理技术，实践证明，采用生物技术修复污染环境与传统的物理化学技术相比可以节省大量投资、可以就地进行、对周围环境的影响较小、可以最大限度地去除环境中的污染物。
生物修复是目前环境工程领域应用广泛、较为重要的一项技术，是一种环境友好替代技术，从经济和环境的发展角度来看具有很大的诱惑力，在国内外受到日益广泛的重视。我国关于生物修复的研究起步较晚，目前尚处于小试与中试阶段，还需进一步发展。
参考文献：
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海洋生态修复方法范文第3篇
[关键词]景观水体；生态修复；生态系统；微生物
中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0380-01
1 绪论
1.1 选题的理论意义与实际意义
近年来，我国江河湖泊的水体污染和富营养化问题日趋严重，因此对受污染的江河湖库水体进行治理是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。
景观水体是社会人居环境中的重要组成部分，但由于多数为静止或流动性差的缓流水体，水体的自净能力弱，容易成为居民生活污水、雨水和垃圾的受纳体，导致不同程度的污染和富营养化，致使水体中藻类大量繁殖，水体变黑变臭，有些水体甚至成为死水潭、臭水池，严重影响周围的自然环境和居民的生活环境。因此，治理乃至修复被污染的景观水体已经到了刻不容缓的地步。
1.2 论文综述
景观水体生态修复技术（Ecological Restoration Technology）是国内外近20年开发，并已成功地应用于治理被污染土壤、地表景观水体及近海洋面的一种新技术。
近10年来，环境生物技术发展迅速，研究领域不断扩大，工程实践表明其已成为解决复杂环境污染问题的有效手段之一。由于用生物方法处理污染物的最终产物为无毒无害、稳定的物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷等。且可一步到位，避免了污染物的多次转移，因此生物技术又是一种消除污染安全而彻底的手段。
2 生态修复技术的研究
2.1 人工湿地技术
2.1.1 人工湿地
人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等）形成一个独特的动植物生态体系。
2.2 生物浮岛技术
2.2.1 生物浮岛概述
生物浮岛技术是模拟适合水生植物和微生物生长的环境，在被污染水体中利用人工的栽培设施种植水生植物，构建适合微生物生长的栖息地，利用植物吸收、微生物分解等多重作用净化水质的技术。生物浮岛一般由浮岛载体、基质和植物3部分组成。
生物浮岛的技术发展至今经历过三次技术革新，人们已逐步找到了既经济又环保的取代品。即园艺净水生物浮岛（挺水植物）、圈养式生物浮床（浮水植物）和组合式生物浮岛（分载体和植物的组合）。它们各有优缺点，都有着广泛的应用空间。
2.2.2 园艺净水生物浮岛（挺水植物）
园艺净水生物浮岛具有独特的通气孔，提高水体的表面复氧作用，时台阶式种植杯具有富氧段，即使在缺氧的黑臭水体中，水生植物仍然能正常生长。
2.2.3 圈养式生物浮床（浮水植物）
圈养式浮床（浮水植物）将传统生物浮岛的功能进一步拓展，研究表明浮水植物（凤眼莲、金钱草、大漂、杉叶藻等）生长及繁殖能力极强，比如凤眼莲聚集生物量的能力是花叶美人蕉的8倍，吸收氮的能力是花叶美人蕉的6倍。但由于浮水植物由于繁殖失控很容易造成二次污染，被误解为“公害”植物，最近这些理解逐渐被正名了。太湖正在实施的万亩凤眼莲工程，滇池的大规模围养经验，证明浮水植物是生态净水的最佳选择之一。
3 生态修复技术的应用
3.1 微生物制剂技术
3.1.1 微生物制剂概述
微生物制剂技术，其核心是将治理对象水体的“土著微生物”，通过实验室筛选，驯化并扩大培养，组成数量巨大、种类齐全、“粗生”的微生物种群，重新投入水体中，加强水体内净化水质的细菌种类和数量，投入的优势菌群相互协同作用，形成一条消除底泥、净化水质的生态反应链，达到快速消除底泥，净化水质的目的。
选育高效菌株经过人工干预制成微生物复合制剂处理污染水体。其过程以酶促反应为基础，通过生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质作为催化剂，净化污水、分解淤泥、消除恶臭。
3.1.2 微生物制剂技术的特点
1.针对性强，标本兼治
造成河涌黑臭的污染源是底泥，只有除泥才能治本。
2.除泥速度快
通过投放的优势菌和补充碳源，在特制的曝气机作用下，使优势菌和碳源能够充分进入底泥中，发挥优势菌的硝化反硝化作用，在2个月内使底泥快速减少，底泥厚度为处理前的20%左右。
3.河涌水质明显好转，水体透明度高
4.维持时间长
在取得除泥的效果后，通过继续投放优势菌群和必要曝气等措施，对河涌持续保养，及时消除每天在累积的污泥，做到长时间维持除泥成果。打破了传统的“清淤-污泥沉积-清淤”怪圈，彻底解决了河涌污泥和水体反复黑臭难题。
3.2 景观水体生态系统的恢复
3.2.1 景观水体生态系统的概况
景^生态系统指景观水体的生态系统。属静水生态系统的一种。景观水体生态系统的水流动性小或不流动，底部沉积物较多，水温、溶解氧、二氧化碳、营养盐类等分层现象明显；湖泊生物群落比较丰富多样，分层与分带明显。水生植物有挺水、漂浮、沉水植物；植物物上生活各种水生昆虫及螺类等；浅水层中生活各种浮游生物及鱼类等；深水层有大量异养动物和嫌气性细菌；水体的各部分广泛分布各种微生物。各类水生生物群落之间及其与水环境之间维持着特定的物质循环和能量流动，构成一个完整的生态单元。
3.2.2 景观水体生态系统恢复概述
景观水体生物多样性的恢复与生态系统的重新建立是水体修复的关键。人工湿地、生态浮床、优势菌种的应用和水下生态系统的重新构建等都是近年来在国内外采用的用于水体生态修复的方法；利用微生物和水生动植物组合，进行污染水环境治理具有工艺简单，对污染位点的干扰、破坏小、见效快、降解彻底、不易造成二次污染等优势，也被认为是一项很有前景的水污染治理技术。
生态修复技术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。
4 结论
在人类社会发展的同时，被污染水体的治理也势在必行。采用工业和工程措施进行修复具有速度快、治理效果明显等优势，但同时高耗能，高投入与二次污染制约着工业工程手段的利用。
采用生物修复技术，虽然在速度上和短期效益上与工业工程手段存在差异，但由于无二次污染，治理的彻底性注定了生物修复的长期可行性。在生物修复过程中，一定要注意引入生物的安全性，从生态安全的各个方面进行考虑，避免造成生物入侵。同时，针对不同地区不同类型的湖泊污染水体，应根据当地自然与生物状况，选择合理的修复方案。
景观水体生物多样性的恢复与生态系统的重新建立是水体修复的核心。
参考文献
[1] 王建华，潘伟斌，城区富营养化景观水体的生物修复技术[J]四川环境，2005，24（5）.
[2] 武琳慧，吴林林，黄民生等，人工浮床及其在污染水体治理中应用进展[J].净水技术.
海洋生态修复方法范文第4篇
关键词:湿地;湿地景观;景观规划设计;分级规划;拟自然化
中图分类号:TU984.199 文献标识码:A 文章编号:1008-0422(2010)04-0068-02
1、前 言
在近几年的工作中,越来越多的接触到与“湿地”有关的项目,“湿地”俨然已经成为时下景观设计的一种风尚,似乎只有与“湿地”一词挂钩,才能充分体现出设计的生态性、先进性与科学性,而对于是否具备保护和营建湿地的基础条件,是否需要以牺牲更高的生态代价和社会成本来换取一处“人工湿地”,则鲜有异议。在这样一个有困难要造“湿地”,没有困难创造困难也要造“湿地”的时代,提出减少“人工湿地”,保护现有湿地、恢复原生湿地的观点似乎有些不合时宜,但是如果因此能引起有关人员对“人工湿地”深入的关注与思考,给热得烫手的“湿地热”降一降温,本文的目的也就达到了。
2、湿地基本概况
我国湿地类型丰富、数量多、分布广、区域差异显著、生物多样性丰富。国家湿地自然保护区总面积达1600多万公顷,青海湖的鸟岛、湖南洞庭湖和香港米浦等7处湿地已被列入“国际重要湿地名录”。
2.1 湿地的概念
湿地是地球生态环境的重要组成部分,与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。《湿地公约》规定:“湿地是指不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、静止或流动、淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时水深不超过6m的水域”。具有讽刺意味的是,这个由地理学和生态学内涵构成的名词为公众熟知的主要途径却是商业炒作和地产宣传。
2.2 湿地的类型
湿地包括多种类型,珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等都属于湿地。它们共同的特点是其表面常年或经常覆盖着水或充满了水,是介于陆地和水体之间的过度带。
2.3 湿地的作用
湿地在抵御洪水、调节径流、控制污染、调节气候、美化环境等方面起到重要作用,它既是陆地上的天然蓄水库,又是众多野生动植物资源,特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地,它可以给人类提供水和食物。湿地与人类息息相关,是人类拥有的宝贵资源,因此湿地被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”和“鸟类的乐园”。
3、湿地景观规划设计
3.1 景观规划设计(LandscapeArchiteclure)的概念
景观规划设计是一门关于如何安排土地及土地上的物体和空间来为人创造安全、高效、健康和舒适的环境的科学和艺术,以协调人与自然的相互关系为目标,规划设计对象是人类生存居住的环境。
3.2 湿地景观规划设计概念的形成
针对湿地系统的特点,以景观规划设计的策略与方法,应用于湿地的保护与营建,建立稳定的区域生态系统和近自然的公共空间,即为湿地景观规划设计。国外在上世纪70年代就有相关理论提出,至上世纪末进入实践阶段,而我国相关研究则是从本世纪初刚刚起步,目前仍然处于初级阶段。
3.3 湿地景观特征
湿地结构的独特性表现在水文、土壤和植被特征上,这种独特的结构使其在水分、养分的循环上形成了特有的生态过程。湿地景观具有明显的植被、土壤、水位和水的盐度的梯度变化和斑块变化,其中水位、水流、潮汐、洪枯等有规律、有频率地变动在维护区域生态平衡和环境稳定方面起着非常重要的作用。
3.4 规划设计理念
湿地景观规划设计是以湿地的自然复兴、恢复湿地的土地特征为指导思想,以接纳大量的动植物种类、形成新的群落生境为主要目的,在特定区域内营建人类游憩活动空间。因此,规划应加强整个湿地水域及其周边用地的综合治理,保护与恢复湿地的自然生态系统并促进其更新、发育,提高生物多样性程度。
3.5 规划设计方法
3.5.1 基础资料的调查、分析
区域内各要素原始资料的调查获取,如地下水位、土壤结构、生物活动情况、地形地貌特征,以及周边的绿地、林地、农田、城市、乡村等各类生态系统原始状况,作为下一阶段制订准确、科学的保护与恢复方案的依据。
3.5.2 景观分级规划
景观分级规划是指根据前期景观因子的分析数据综合叠加,按照分类体系标准。如基地条件、干扰因子等将整个湿地划分为不同等级的区域,如核心区域、一般区域和缓冲区域,再根据分级情况,确定相应区域的保护力度和开发强度。香港湿地公园的规划就是很好的案例。
3.5.3 拟自然化
上世纪70年代中期,德国进行了“重新自然化”(Naturnahe)的尝试,如拆除被混凝土硬化了的河道,将河流恢复到接近自然的状况,取得了成功。
为使生态修复周期缩短,通过适度的人工干预措施,模拟自然生态体系发展的外部生境,加速湿地生态系统的自然恢复进程,这种方式称为“拟自然化”。
3.6 人工预湿地技术
3.6.1 土壤结构改造
土壤结构对湿地生态系统非常重要。不同土质条件、配比对生物生长孕育影响很大,砂土营养物含量低,植物生长困难,而且容易使水体快速渗入地下,所以不宜设在最下层。而粘土矿物有利于防止水体快速渗入地下,并可限制植物根系或根茎穿透,故通常采用粘土构筑湿地下层。湿地土壤的改良可以说是整个湿地系统能否运行良好的基础。
3.6.2 围堰堤坡
湿地水陆交界地带的围堰堤坡十分重要,如用混凝土砌筑堤岸会破坏湿地与周围环境问的过滤和渗透,应以自然升起的湿地基质的土壤沙砾堆积,并在水陆交接的过渡地带种植湿生植物,这样既能加强湿地的自然调节功能,发挥湿地的渗透及过滤作用,又能为鸟类、两栖爬行类动物提供理想的生境,同时也在视觉效果上形成自然和谐而又富有生机的景观。
3.6.3 湿地基床
湿地基床的设计应从整体出发,与周边水系统形成大循环,确保水资源的安全、合理与高效利用。基床采取可渗透的材料,通过与地下水的相互渗透来调节湿地的水域与水深。
3.6.4 湿地植物
湿地植物种植,一方面,应尽可能地在水陆过渡地带保持一定的自然湿地生境作为缓冲区,采取适当的生态管理措施确保其自然演替和自然恢复过程:另一方面,植物群落的物种和组成应与湿地生境的自然演替过程相符合,以便有效地促进并加速其恢复过程,必要时可采取分阶段种植的模式,先营造先锋植物群落,待生境特点与立地条件改善后再构建目标植物群落。
3.6.5 动物、昆虫的规划
动物也是湿地生态系统重要的组成因素,除了其在生长发育过程中与植物界进行能量的转化外,维持生态系统平衡和稳定外,它们还
具有很高的观赏和社会生产价值。在湿地景观规划恢复或重建的过程中,以人工手段影响动物、昆虫的数量、生长发育进程,促进区域内生态系统的恢复和建立。
3.6.6 湿地生物净化
目前城市中的很多湿地项目是为了处理净化污水,当富营养化的污水流过湿地时,其中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用,可以很快地被截留,进而被微生物利用:可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除,使水质得到净化。净化后的水不仅大大降低了对生态系统恶化的影响,同时又成为湿地水系统平衡的重要补充来源。目前城市中的一些湿地基本都是以水处理净化设备来实现水体净化的,存在维护成本高,稳定性差,净化效果不理想等问题。
4、现状与反思
4.1 湿地现状
由于我们对湿地的认识还停留在表面上,利益即得者一味夸大其社会效益,而忽视其生态功能,以致对湿地盲目开发,加剧了湿地生态系统的恶化,湿地退化甚至消失,生物栖息地遭到破坏。例如我国60%的近海岸由于围海造田和浅海养殖,使自然的海岸湿地不复存在,增加了赤潮、管涌、海水倒灌等生态灾难的机率。
4.2 反思一盲目跟风、决策武断
跟以往的“广场风”、“草坪风”、“大树进城风”过程一样,这一轮的主角换成了“湿地”,各方为了不同的利益来共同炒热它,往往是在缺乏基础资料深入调查与论证的情况下,就相互攀比,拍脑袋盲目建设,挖一片水塘,种几丛水生植物就说是“湿地”,这样的“湿地”建再多有什么用,又有什么生态功能可言呢?
4.3 反思二温室效应加剧
不管天然湿地,还是人工湿地都有副作用,会向大气释放温室气体――甲烷。当水和土壤结合后,会释放出大量的甲烷气体,尤其是当湿地里的水加深以及种植的植物越来越多后,就会出现水底缺氧,微生物会产生厌氧反应释放硫化氢、氨气、甲烷等有毒气体,这类气体将加速水生动植物的死亡,还会加剧温室效应。
因此在规划设计中通过技术措施、控制湿地的水量、水深,一般保持在50-60cm的深度,促进植物正常生长代谢,减少甲烷气体的排放,在种植植物时要经过仔细挑选,从毛果苔类到小叶章类保证多元性,从而降低其不利的副作用。
4.4 反思三建设思想的两个误区
当前湿地建设存在两个误区:一是纯自然修复,完全依靠湿地保护范围内自然修复的能力,反对人为干预,湿地需要经过数十年的自然调整才能达到稳定的生态平衡,在城乡一体化的进程中要做到完全不受干扰是不现实的,而且完全可以通过成功的措施对湿地进行人工干预,促进其自我修复进程加快,建成和完善稳定的生态体系;二是完全人工化,通常是以传统园林景观设计的方式来营建湿地,弊端在于过于注重景观的舒适度与美化、艺术品位,而忽视了湿地的生态功能,中看不中用,甚至对生态平衡造成负面影响。
4.5 反思四管理体系滞后
由于管理体制的滞后,低估了生态系统恢复的巨大投入和较长的周期,许多“人工湿地”建成后一两年就因为资金短缺、缺乏必要的人工干预而难以为继,湿地变臭、干涸,美好的栖居愿景成了肥皂泡,造成无法挽回的损失。我们应清醒的认识到,保护和恢复湿地是一个任重而道远的长期工作,绝不会一蹴而就的。
5、结 语
“湿地保护与恢复”是人类对我们生活的美好家园及自身的救赎。我们必须认识到自己所肩负的责任,为了人类更好的生存与发展,为了使我们的地球家园有一个美好未来,让我们时时思索这样一句话:“湿地是文明的血脉,湿地滋润文明,而文明却正在消灭湿地,我们关注的是湿地,应该思考的是文明”。
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海洋生态修复方法范文第5篇
关键词 镉胁迫；中华红叶杨；生长；富集
中图分类号 S729.11 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）01-0202-02
Effect of Enrichment of Cadmium in Populus 2025（Populus×euramericana）
JIAO Yun-qiu GE Wei
（College of Life Science，Tianjin Normal University，Tianjin 300387）
Abstract Effects of different concentrations of Cd2+ on growth of Populus 2025（Populus×euramericana）and its enrichment were investigated. The results indicated that the growth of Populus 2025（Populus×euramericana）was inhibited significantly at 100～500 μmoL/L Cd2+. Enrichment of Cd2+ increased with concentration of Cd2+ increased and prolonging treatment time passed. Cd2+ was mainly accumulated in roots. Cd2+ contents were significantly higher in young leaves than that in mature leaves. Levels of Cd2+ accumulation of Populus 2025（Populus×euramericana）were in the order as follows：barks > stems > woods.
Key words Cadmium stress；Populus 2025（Populus×euramericana）；growth；enrichment
由于现代工业的快速发展，导致三废大量排放，致使大量重金属进入人类的生活环境中，该种状况日趋严重。镉（Cd）是《重金属污染综合防治“十二五”规划》重点监控与污染物排放量控制的5种重金属之一，是植物生长的非必需元素。镉在水中的溶解度很高，是迁移性很强的重金属，极易被植物吸收和积累[1]。在高镉的胁迫下，植物特别是农作物会产生富集作用，植物吸收后经食物链进入人体，会给人类健康带来严重威胁[2]。
植物修复技术是利用植物对土壤污染元素具有特殊的忍耐和吸收富集特性，将植物收获并进行妥善处理后将重金属从土体中去除的生态修复技术。该种方法具有费用低、不破坏场地结构、不造成地下水的二次污染等优点，是物理、化学修复方法所无法比拟的[3]。
杨树（Populus）是世界上分布最广、栽培最多的树种。它的速生丰产性能和较高的生物量可以将土壤重金属污染治理与城乡绿化、防护林和短周期工业人工林生产有机结合，发挥出很好的生态、经济和社会效益[4]。因此，本研究选用速生杨――中华红叶杨（Populus×euramericana）为材料，研究杨树在镉胁迫下对重金属的富集能力。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料选用速生杨中华红叶杨（Populus 2025（Populus×euramericana）)。选取直径1.5 cm的一年生枝条，截成18~20 cm的插条。试验所用仪器为：烘箱、研磨机（IKA-Werke GMBH & CO.KG，Germany）、电感耦合等离子体发射光谱仪（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry，ICP-AES）（Leeman Labs Inc.，New Hampshire，USA）等。
1.2 试验设计
试验共设4个处理，分别为：Hoagland营养液+Cd2+ 50 μmoL/L（A）、Hoagland营养液+Cd2+ 100 μmoL/L（B）、Hoag-land营养液+Cd2+ 500 μmoL/L（C），以Hoagland营养液中不添加Cd2+为对照（CK）。营养液pH值为5.5。
1.3 试验方法
在进行不同处理前，先将枝条置于1/2 Hoagland营养液中培养28 d，再选取长势一致、健壮的枝条按照设计要求进行处理。在整个处理周期中及时补充蒸腾散失的水分，并用气泵对营养液进行通气。处理40 d后收获。收获时分别用蒸馏水和去离子水将植株洗净，去掉腐烂的根系和叶片表面的污渍及树脂。将植株分别分为新生枝条（幼叶、老叶、茎）、插条（树皮、木材部分）和根6个部分。将样品放置于45 ℃烘箱中烘4 d，80 ℃烘2 d，105 ℃烘干至恒重。将烘干后的样品放入研磨机研磨至粉末状后放入干燥瓶中贮存，用于消解分析。
1.4 调查内容与方法
每隔10 d观察1次，记录植株生长状况。选用HNO3-HClO4湿法消解[5]对Cd2+进行分析。用10%硝酸溶液溶解样品，样品定容至25 mL容量瓶中，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定Cd2+在各器官中的积累量。
1.5 数据统计方法
数据采用Sigmaplot 8.0软件进行处理，选用平均值和标准误差进行统计分析，使用SPSS 13.0对数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度镉处理对杨树生长的影响
对照植株在整个生长过程中，新生枝条粗壮有韧性，茎尖分泌树脂旺盛，叶片生长良好，叶片颜色、厚度及形态均正常。镉对中华红叶杨枝条生长的影响因其浓度和处理时间的不同而异。处理A经过20 d后枝条生长与CK基本一致；处理B经过10 d后，杨树枝条生长出现抑制现象；处理C经过10 d后对枝条的生长抑制明显，茎尖出现失水干枯现象，叶片变黄掉落现象严重。
在整个试验过程中，植株根系生长正常，根粗壮侧生根旺盛。处理A杨树根系生长与CK根系生长基本一致；在处理B、处理C的浓度下，镉对植株根系生长有不同程度的抑制作用，且随着镉处理浓度的增加和处理时间的延长而逐渐显著，处理20 d后，杨树植株根系生长与CK相比有显著性差异，且随着处理时间的延长，根系颜色开始发灰，根尖出现大量坏死的情况；处理C经过20 d后，镉的毒害现象更为明显，大部分根尖坏死，根变软缺乏韧性，侧根分支量较少且新生侧根生长呈现短而粗的现象。经过40 d后，处理C枝条全部死亡。
2.2 不同处理下各器官镉的积累
由表1可知，镉处理40 d后，中华红叶杨无性系植株不同器官中的镉积累量随着处理浓度的增高而显著增加。根系是镉进入植株体内的最初器官，对镉有明显的束缚作用。在对杨树无性系插条各部位镉积累量分析后发现，根系中的镉浓度最高，高于地上各器官镉总含量，60%的镉积累在根部；而木材镉积累量最低，树皮积累镉的含量为木材的19倍；镉在幼叶和老叶中的富集分布前者高于后者。镉在茎、树皮和木材部分富集规律为：树皮＞茎＞木材部分。
3 结论与讨论
研究结果表明，中华红叶杨具有较强积累镉的能力，镉浓度为100~500 μmoL/L对中华红叶杨有明显的抑制作用。中华红叶杨对镉的富集作用表现在随着镉浓度的增加和处理时间的延长而增加；镉主要积累在根部；幼叶中的富集量高于老叶；镉的富集水平为：树皮>茎>木材部分。其可为研究人员科学利用杨树修复镉污染提供有价值的借鉴。镉不是植物生长的必需元素，徐爱春等[6]研究指出，植物体内镉积累到一定程度时，就会导致出现植物根、茎生长缓慢，叶片变黄及出现斑点，植株矮小、生物量下降等毒害症状。该研究发现，杨树无性插枝的根长和枝条生长随着镉处理浓度的升高而受到了不同程度的影响。枝条对镉胁迫更为敏感，这与NIKOLIC et al[7]的结论相一致。根部是镉吸收和积累的主要器官，过量的镉会抑制植物根尖细胞有丝分裂，影响根部的正常生长发育，同时镉伤害核仁，抑制RNA合成及RNAase、核糖核酸酶的活性，进而阻碍植物根系细胞正常分裂，导致根部变短变粗甚至死亡[8－9]。陈吉美[10]指出，镉能显著抑制细胞中抗氧化酶的活性，加速活性氧的释放，引起氧化胁迫并造成膜质过氧化，进而损伤膜结构。根部细胞膜结构的损伤造成根部对水分和养分吸收的抑制，不能为地上部分的正常生长吸收提供足够的营养物质，引起一系列生理代谢紊乱，如叶绿素合成受阻、光合能力下降和一些代谢相关酶的活性改变，从而使植物地上部分的生长也受到了抑制[11-23]。
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海洋生态修复方法范文第6篇
1 湿地与湿地园林
1.1 湿地及其功能
湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统，是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一。湿地分布广泛、种类多且类型间的差异显著。目前一般采用《国际湿地公约》的定义，即湿地是指不问其为天然或人工，长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动，淡水、半咸水、咸水体，包括低潮位时水深不超过6m的水域。它具有如下几个基本特征：
(1)地表水多，水是导致湿地形成、发展、演替、消亡与再生的关键，无水不成湿地；
(2)水导致了土壤潜育化，有明显的潜育层；
(3)受水的影响，生长有湿生植物、沼生植物或喜湿的盐生植物。
湿地具有重要的生态功能，在蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面，起着极其重要的作用。湿地有丰富的生物种类，其中包括数以万计的鱼类、鸟类、植物和浮游生物，是物种天然的基因库、种质库，成为科普和科研基地。
湿地是自然界最具生物多样性的生态景观。大面积的湿地、飞翔的水鸟、自然生长的水生湿生植物和蓝绿色的水面，自然宁静，给人以美的感受。
1.2 湿地园林的产生及其内涵
人类起源于水，在其个体发育和系统发育中，留下了离不开水的痕迹，近水、亲水是人的天性，也是人与自然对话最常用的“语言”。早在3000年前的周代，水就成为园林游乐的内容。在中国传统园林中，几乎是“无园不水”，故有人将水喻为园林的灵魂。“一池三山”、“山水相依”、“背山面水”、“水随山转，山因水活”以及“溪水因山成曲折，山溪随地作低平”等，都成为了中国传统园林的基本规律[1]。
水域滋养人类文明，是城市产生的摇篮。自古以来，江河流域、河口、湖岸和海岸都是城市定址的首选地段。世界上的许多城市如罗马、柏林、莫斯科、华沙、伦敦、巴黎等，都在河流岸边，并且河流穿城而过。全球范围的河流海洋沿岸，分布着一个国家大多数城市，形成了重要的经济、政治和文化中心[2～6]，但是由于种种原因，比如为防洪抗潮而修建江岸、海堤，把人与水分隔开来，使之可望而不可即；也有岸边存在的各种设施或建筑以及道路的不合理布置，使人们无法方便地接近水面；更有海滩或湖滨的污染，淤泥漫漫，野草丛生，使人望而生畏。
近年来，为了提高居住环境的舒适性和增强景观类型多样性，人们开始认识到滨水湿地的潜力，并对滨水湿地拥有的开放空间、生态功能进行了不同程度的探索和利用。如英国伦敦泰晤士河的“港口再建计划”，西班牙巴塞罗那的海滨“1992奥运村Nova Icaria”计划，美国费城的德拉瓦河岸Penns Landing 开发计划，美国纽约曼哈顿哈得逊河畔的滨水游步道设计，日本富山的21世纪水公园神通川综合整治计划，日本的“中之岛”改修与滨水游廊计划以及新加坡的新加坡河地区更新计划等[2～5]。
我国滨水湿地区的整治和开发也在起步。上海市的苏州河治理，天津的海河沿岸整治，南京的秦淮河仿古建筑群，合肥的环城公园等都初具规模。其中苏州河治理是上海历史上最大的一项环境整治工程，也是近年来上海市政府确定的城市管理和环境建设的“重中之重”。此外江南水乡镇的保护与更新也受到了越来越多的关注。
因此，湿地也就成为了城市开发的重要资源，其在改善城市环境质量、丰富景观类型等方面，将会体现出应有的价值。正如“大阪国际水都首长会议精神”中所表明的那样，城市滨水区的复兴是世界性的潮流和趋势[5～6]；由于城市的发展，城市环境受到了污染，特别是景观水域绝大部分富营养化，亟待治理；现在绿地过分的人工雕琢与堆砌倾向，使城市中十分珍贵的自然生态信息对现代人的身心涤荡作用受到干扰，人们渴望亲近自然；现代化城市需要建设城市大园林等等。正是在这种日益高涨的对自然环境的关注及可持续发展思想的影响下，湿地园林也就应运而生了。
湿地园林(Wetland Landscape Architecture)即以湿地为对象的园林形式，为现代园林学的一个组成部分。是利用现代园林建设和生态学原理，对湿地生态系统的保护、重建和恢复，艺术地再现自然湿地景观，并为社会民众提供亲近、感受、体验自然的场所。湿地园林发展出的融合自然、景观、园林的绿色空间，具有生态、观赏、游憩、教育和文化等多种功能。
根据园林学的研究内容和层次，湿地园林还包括湿地造园(湿地公园)、城市湿地绿化、湿地景观3个层次和内容。湿地造园是在继承中国传统山水园或水景营造艺术手法基础上，遵循湿地生态系统特点，兼顾生态和景观的一种造园方式，是传统园林内容的拓展。中国传统山水园或水景营造艺术，以景观(视觉美感)设计为主，再现自然山水，可以说，它们只是湿地造园的一部分。
对城市的湿地区域根据其自然属性进行的园林绿化，即城市湿地绿化。湿地是城市土地一个重要构成部分，以往其作用没被认识，所以，湿地的园林绿化也未受到足够的重视。伴随着城市大园林理论和实践的不断深入，城市湿地绿化在维持城市生态平衡、缔造优美自然和谐的城市环境、使城市得以可持续发展等方面，将大有可为[7～8]。
湿地景观是由湿地人类文化圈和湿地自然生物圈相互作用形成的[9]，主要是指湿地风景名胜区和湿地自然保护区。湿地自然保护区是指湿地自然性较强、科学价值较高、其核心区通常处于绝对保护状态的区域。例如，1992年我国加入了《国际湿地公约》，截至目前，全国已划定了130多个湿地生态自然保护区，其中黑龙江扎龙、吉林向海、青海鸟岛、江西鄱阳湖、湖南洞庭湖东寨港和香港米埔等，被列入了国际重要湿地目录。湿地风景名胜区将人与自然充分地融在一起，这些区域具有自然保护的性质，但保护对象的自然性相对较差，保护要求也不太严格，可开放游览。
2 湿地园林的创新意义
2.1 湿地园林新增绿地，提高绿地系统生物多样性
湿地园林可新增绿地。例如，一些视觉质量较差和培植条件较差的低洼地、茅草地、洪泛区、滩涂等湿地，以往不被重视，或其部分被填平改造成陆地后再进行园林建设；湿地园林则要求对这些地方根据其自然生态系统特点，因地制宜地进行园林建设，这样既可节省建设资金，又可形成特色景观。
生物多样性保护是全世界最热门的研究领域。因为全球生物物种和生态类型等正以前所未有的速度减少，保护生物多样性已上升到保护人类自己、保护地球的战略高度。湿地是自然界最具生物多样性的生态景观，保护和恢复湿地生态系统也就成了保护生物多样性工作的一个重要方面。
城市人工生态系统的生物多样性极为缺乏，提高城市绿地系统的生物多样性已成为我国城市大园林建设的一个重要工作。我国水生湿生植物近2000种，通过引种驯化繁殖，将极大地丰富城市绿化植物的多样性。同时构建的挺水植物群落、浮叶植物群落和湿生植物群落等，又将丰富绿地系统的生态多样性和景观多样性，从而整体提高城市绿地系统生物多样性。
2.2 湿地园林是湿地生态系统保护、重建和恢复的一个新途径
湿地生态因子具有强烈的异质性。例如年内丰水期和枯水期，水位变幅大，而且年际间也不相同，所以湿地又是地球上最脆弱的生态系统之一。全球湿地约有8.6×106km2(约占地球表面积的6%)，其中约56%的湿地分布在热带、亚热带区域。以往人们并没有认识湿地的重要功能，随着社会和经济的发展，全球约80%的湿地资源已丧失或退化，严重影响了湿地区域的生态、经济和社会的发展。自20世纪70年代开始，西方一些发达国家开始了有关研究和实践，以保护自然湿地并恢复退化的湿地生态系统。我国虽然起步晚一些，但发展步伐很快。
湿地生态系统的重建和恢复是通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现干扰前湿地生态系统的结构和功能以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的作用[10～11]。对破坏严重的湿地，通过园林绿化工程和植物群落重建，可加快湿地植被的恢复。在多种重建和恢复方法中，湿地园林具有较好的景观效果，必将受到重视。
治理环境污染需要采取多种措施，湿地绿化就是一项极为必要又不可缺少的措施[12]。湿地素有“自然之肾”之称，湿地通过物理的、化学的和生物的方式净化各种污染，人们利用湿地这一功能设计出多种人工湿地[11]。人工湿地具有较好的景观效果和较强的生态功能，在城市景观水域的设计、控制景观水域富营养化以及净化各种城市污水等方面，将发挥更大的作用。
2.3 湿地园林丰富了大园林的内容
过去，湿地大多没有按照其属性进行园林绿化，即使是水景也不具备湿地生态系统的特点，所以其园林绿化对象主要是针对陆地的，而湿地园林直接将湿地与园林建设联系起来，使大园林明确地涉及到地球的三大生态系统中的两大生态系统(陆地和湿地)，也拓展了园林理论的研究范围。
城市滨水区的复兴是世界性的潮流和趋势。这些城市滨水区域的整治和建设，首先需要按照生态学和可持续发展的观点对建筑和园林进行规划。从中外园林建设的经验和教训来看，这些地方不仅需要草皮、大树、彩砖，更需要根据滨水区湿地生态和历史文化等特点进行园林绿化：种植水生湿生植物，营造湿地生态和人文景观，充分发挥滨水湿地区特有的生态和景观功能，以改善城市生态环境。
2.4 湿地园林塑造城市园林绿化特色
我国地域辽阔，从北到南地跨温带、北亚热带、南亚热带和热带，从西向东地势逐渐降低，降雨、湿度等自然条件明显不同，加上城市园林发展的基础和历史文化等方面的差异，城市园林应具有较强的地域性。但是由于造园手法和园林植物品种相对单调等原因，城市园林绿化的外貌却有趋同势态。
湿地类型多，但在全国分布极不均匀。各城市根据其拥有的湿地资源进行湿地园林建设，将会表现出明显的差异性。例如，上海市有沿江沿海大面积滨海湿地，那么建设滨海湿地景观、湿地自然保护区和风景名胜区、湿地公园和水景等，就体现了上海湿地园林的方向，塑造了上海园林绿化的特色，也进一步丰富了海派园林的内容。转贴于 3 上海市湿地园林建设的探索
3.1 湿地园林现状及其问题
上海市地处长江入海口，突出的自然特点是沿江沿海大面积滨海湿地、境内众多河流和湖泊等多样的湿地生境。目前共有湿地面积5991.48km2，占海拔-5m以上总面积9123km2的65.67%，其中自然湿地2312.68km2，占总面积的25%以上，为全国平均自然湿地比率的近10倍，是一个典型的多湿地地区[13]。受观念、人才、技术和苗木来源等因素的影响，湿地园林建设相对滞后，主要表现为：
(1)对于湿地或景观水体，没有遵循其功能和自然特点进行绿化，而是部分照搬陆地的绿化方式；
(2)景观水域几乎都有水泥驳岸(自然式和规则式)，缺乏生物多样性高又具区域特色的沿岸带；
(3)湿地树木、水生或湿生植物苗木科技投入低，育种研究落后，除荷花、睡莲等少数品种外，上海地区乃至全国用于景观水域布置的水生湿生植物大多是自然种，而且数量较少，几乎难于满足沿岸带植物群落配置的要求。特别是适合滨海湿地生长、耐盐碱、兼顾景观和生态的树种更是少之又少；
(4)缺乏一定规模和技术含量的苗圃。由于没有一定数量的苗木，又对上述几个方面造成负面影响；反之，上述几个方面的落后状态，又限制了苗圃的建设。
3.2 湿地园林建设的主要措施与对策
(1)规划发展目标
新一轮上海市绿地系统规划(2001-2020)以全市域为规划范围[14]，为湿地园林建设和发展提供了机遇和挑战。相关的主要规划措施有：
①环城绿带全长98.9km，2002年与道路同步建设100m林带，并启动400m绿带建设。以环城绿带宽500m为基础，局部地区扩大规模，采取“长藤结瓜”的形式，建设大型公园、苗圃、观光农业、湿地公园等主题公园。
⑺罩莺印⑻趾拥?条河流，总长232km。结合黄浦江上游水源保护林建设，规划控制两侧各50～1000m的绿化林带，规划绿地约为50km2；骨干河道352条(段)，总长度3430km。规划控制两侧各30～50m的绿化林带，规划绿地约为100km2。其他河道规划控制两侧各不小于10m的绿化林带；加强对黄浦江和苏州河两岸的绿线控制，大力营造以黄浦江和苏州河水系构成的倒T形的城市河道景观带。
③规划建设南自杭州湾，北至吴淞口及长兴、横沙、崇明三岛长约470km海岸线(也称：一弧三环)的绿色屏障。在原有的基础上，规划建设林带宽度3000～5000m的滨海湿地防护林。
④规划在黄浦江上游闵行、松江、奉贤等县区营造水源涵养林2.5～3km2。
⑤利用郊区自然景观和历史人文等特点，规划了8个风景区和自然保护区，它们是松江佘山风景游览保护区、淀山湖风景水体保护区、青浦泖塔区、大小金山岛自然保护区、崇明东平国家级森林公园、崇明岛东滩候鸟保护区、长江口中华鲟幼苗自然保护区、长江口九段沙湿地自然保护区。
⑥规划营造12～15处成片林地，包括生态保健公园、旅游度假公园、体育运动公园、湿地公园等，总面积25km2以上。
(2)研究开发湿地园林建设理论和应用
上海是个多湿地地区，如何利用湿地资源优势进行湿地园林建设，成了上海市各级政府部门关注的一个热点。上海市建设与管理委员会、上海市绿化管理局2001年新立研究课题就有4项(上海湿地资源优势在城市绿化建设中的应用途径研究、城市空间特色绿化-湿地空间、水生湿生植物引种推广示范性研究、南汇滨海森林公园人工林建设示范性研究)。课题方向从理论研究、引种驯化繁殖技术、设计到示范区建立等各个方面。近几年来，市科委、市农委与湿地园林有关的研究课题和项目有4个，课题方向主要为湿地自然保护区、郊区人工林规划与建设等。
(3)苗圃是湿地园林建设的一个重要基础
规划到2020年，建成区人均公共绿地10m2，全市森林覆盖率30%以上。从苗木考虑，按5m2一棵树计算，仅乔木就需要3000万株以上，还需要大量的灌木和地被植物。这是一个巨大的市场，具有诱人的产业前景。在这一产业导向下，出现了大量以水生湿生植物或湿地树木为主要产品的苗圃。据不完全统计，全市各级各类进行湿地苗木生产的企业或公司不下30家，品种50～80个，其中湿地树木主要有墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum)、落羽杉(T. distichum)、池杉(T. ascendens)、湿地松(Pinus elliottii)、水松(Glyptostrobus pensilis)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)等10多种，湿生和水生植物有菖蒲(Acorus calamus)、鸢尾(Iris pseudacorus)、花叶芦竹(Phragmites australis var.striato-pictus)、荷花(Nelumbo nucifera)、睡莲(Nymphaea tetragona)、花叶美人蕉(Canna indica cv.Variegata)、香蒲(Typha spp.)、慈姑(Sagittaria trifolia)、千屈菜(Lythrum salicaria)、水葱(Scirpus validus)、灯心草(Juncus effusus)等多个品种。
(4)湿地园林建设初见成效
中心城区大型公共绿地，如延中绿地、太平桥绿地、徐家汇公园、大宁绿地、黄兴绿地、华山路绿地等，都在绿地中设置了水面，面积占公园面积的10%～20%，其沿岸带几乎是自然式的土岸，通过水生和湿生植物种植和布景，丰富了城市景观，为市民提供了亲近水的场所，在降低城市热岛效应的过程中，水面也发挥了作用。尤其在大宁绿地建设的一块人工湿地公园，取得了显著效果。
新建居住区绿化也重视水景和人工湿地的建设。如上海市爱建园住宅小区，建造4500m2人工湿地；万里居民住宅区在其北面横港投资2000多万元，建设亲水的沿岸景观带；连房地产公司也要以 “亲水地带”作为房屋的卖点。
全市在建和规划建设的大型湿地公园约7～8处。如南汇滨海湿地森林公园，占地近3km2，2000年初已开工建设；位于上海闵行经济技术开发区高压走廊下利用原有鱼塘建设的大型湿地公园，也于2001年底破土动工。
4 展望
湿地园林是一个全新的园林类型，不论是建园理论，还是应用技术，都还不够成熟，有待于广大的园林工作者重视和完善。相信结合中国传统园林艺术、现代生态学理论、时代要求以及历史文化特点，湿地园林定会成为21世纪风景园林事业的一个重要发展方向。
当前国内外城市进行生态重建，其中一个重要策略就是保护和利用水生湿生植物及其生境，促进人与自然的和谐。可以认为，建设湿地园林是城市生态重建的一个重要内容和有效途径。此外，通过湿地园林建设，能缓冲城市硬质景观的压力，满足人们亲近、回归自然的需求。试想人们在紧张生活之余，留恋于水天之间，徜徉在阳光余晖之下，无疑是心旷神怡的一大乐事。
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