基于目标导向的生态恢复原理与实践课程教学设计

文章基于本硕一体化培养的特点,提出了基于目标导向的生态恢复原理与实践课程教学设计,包括课程目标设计、教学对象分析、教学方法分析、课程内容分析、基于目标导向的模块化融合式教学设计、课程考核评价。

基于生态恢复的西南山区高速公路路域景观设计——以巫镇高速公路为例

我国西南山区高速公路普遍存在桥隧比大,土建创面大,视觉感受差,景观不连续等问题。巫镇高速线位穿山跨沟,多为桥隧相接和隧道群,针对巫镇高速沿线现状,中分带、隧道、互通、路侧边坡特点,提出相应的生态恢复方案,并采用自然恢复、人工种植、生态袋绿化+喷播有机材绿化等方法,在满足车辆顺畅、安全通行的基本要求上,运用接近自然、无强烈人工痕迹的绿化方式来缓解公路与环境的冲突,保护和恢复路域生态自然,达到自然景观与再造景观的和谐统一。

乡村旅游地社会-生态系统恢复力演化差异及影响机理——基于长三角核心-边缘区比较实证

基于适应性循环理论和核心-边缘理论,利用集对分析法、向量自回归、系统动力学仿真等多元集成方法,对比分析核心-边缘区乡村旅游地社会-生态系统恢复力演化机理和路径差异。研究发现:①旅游业能够推动核心-边缘区乡村旅游地恢复力一体化均衡发展,恢复力差距呈逐渐缩小趋势。②核心-边缘区乡村旅游地恢复力系统内部复杂交互、协同有序发展。社会、经济和生态子系统互为非线性动态因果关系,在此非线性复杂自组织力作用下子系统之间的耦合协调度呈良好发展趋势。③通过复杂系统多情景模拟,核心区乡村旅游地发展路径以协调发展型或生态保护型为主,边缘区以旅游优先型为主。④驱动核心-边缘区乡村旅游地恢复力演化的要素系统具有差异性。在系统层面,生态系统对核心区影响程度最高,社会系统对边缘区的影响程度最高;在因素层面,生态因素是影响核心-边缘区乡村旅游地的共同要素,核心区能够通过生态修复提升生态韧性,边缘区能够利用生态优势转化为发展优势,进而均能显著提升乡村旅游地恢复力。

以生态恢复为基础的湿地景观设计研究——以宿州市三角洲湿地公园为例

城市湿地景观建设与应用是城市生态环境建设的重要环节,人们通常把城市湿地比作城市的“肾脏”,可见城市湿地在城市环境建设中的重要性。因此,恢复和重建城市湿地景观对于改善城市小气候和城市环境质量至关重要。文章以生态修复为基础,用具体案例分析探讨以生态恢复为基础的湿地景观设计,为湿地景观设计师利用城市湿地打造良好的湿地生态景观,改善城市生态环境[1],维护城市生态平衡提供参考。

陕北地区石油开采生态影响及恢复措施

为了研究陕北地区石油开采对生态可能造成的影响,文章分析了该地区某石油开采项目在施工期和运营期影响生态的主要途径,调查了周边区域生态现状。基于项目生态影响特点和途径,分析了该项目可能对评价区内的生态系统、土地利用结构、土壤结构、植物、动物、农业、水土保持造成影响的后果和程度。给出生态恢复与重建目标,从避让、减缓、补偿、修复等角度提出了生态保护措施建议,提出生态监测的推荐指标和频次。在落实各项生态环境保护措施后,项目建设对生态环境的影响可以得到避免或有效减缓,对生态环境的影响在可接受范围内。

基于生态系统恢复力的干旱区植被生态需水阈值计算方法与应用

本文以石羊河流域中下游为研究区,采用考虑生态系统恢复力(latitude of ecosystem resilience,LER)的月尺度生态需水评估方法计算19822020年植被月适宜生态需水量、最小生态需水量以及相应的生态缺水量,并与土壤水分特征值法(characteristic value of soil water,CVSW)进行比较,分析不同类型植被生长期的水分盈亏关系。结果表明:LER法和CVSW法计算结果相近,但LER法具有更大的生态需水阈值区间;天然降水基本可以满足植被的基本生存,但无法满足正常生长需求;LER法的适宜需水条件下,各植被生长期总体处于缺水状态,缺水严重程度排序为灌木林>其他林地>疏林地>高覆盖度草地>中覆盖度草地>有林地,全部植被生长期总适宜生态需水量为3.7×10^(8)m^(3),亏缺水量为1.2×10^(8)m^(3),同一植被亏缺水量基本符合春秋多、夏季少的规律;最小需水条件下,只有其他林地存在生长期缺水情况,全部植被生长期总最小生态需水量为0.8×10^(8)m^(3);在缺乏土壤水分数据的干旱地区,LER法具有良好的适用性。研究结果可为石羊河流域水资源高效利用和干旱区生态系统的恢复与重建提供理论参考。

云贵高原生态恢复空间分异及其影响因素

全面深入评估生态恢复效益并明晰其自然—社会经济驱动机制,对维护区域生态安全、实现可持续发展目标具有重要意义。然而,在区域尺度量化分析时间序列生态恢复程度及其影响因素的案例研究较少。以云贵高原为研究对象,基于多源遥感数据,运用模型模拟、时间序列趋势分析等方法,从生态系统宏观结构、质量和服务3个层次评估了2000-2019年云贵高原地区的生态恢复效益,使用随机森林方法探究了生态恢复的自然-社会经济影响因素。结果表明:(1)近20年云贵高原地区生态系统宏观结构变化明显,主要表现为森林、草地和聚落生态系统面积的增加,以及农田生态系统面积的减少;(2)生态系统质量和服务恢复态势总体稳定向好,部分区域转差;(3)云贵高原地区生态系统的恢复程度整体较高。其中,恢复程度中等及以上的地区占总面积的35.84%;生态恢复程度有所转差及以下的面积最少,占总面积的7.54%;(4)地形、气候和土壤等生态本底特征是云贵高原地区生态恢复最重要的影响因素;在局地尺度,造林面积、人口密度年变化率等人类活动因子对生态恢复具有关键的作用。未来生态系统管理和生态恢复工程的实施应综合考虑区域生态背景和尺度效应,因地制宜采取恢复措施,以实现生态与社会经济发展的共赢。

区域社会-生态系统恢复力协调发展时空演变研究——以陕西省为例

在人口增长、资源开发、城镇化等多因素驱动下,恢复力为区域社会-生态系统可持续发展提供了新的研究视角。以陕西省为研究区,基于社会、经济、生态3个子系统,综合考虑系统的脆弱性与应对能力构建指标体系,通过集对分析法对陕西省107个县级行政单元的社会-生态系统恢复力进行测度,根据恢复力测度结果,运用耦合协调度模型分析二元(社会-经济、社会-生态、经济-生态)及三元(社会-经济-生态)子系统的协调发展程度,从区域层面揭示其2000—2020年的时空演变特征,然后引入双变量空间自相关模型进一步探究二元与三元子系统协调发展度变化的数量及空间关联特征。结果表明:(1)研究期间陕西省社会、经济恢复力增长显著,生态恢复力呈微弱的下降趋势,社会-生态系统恢复力由0.303上升至0.779。(2)子系统协调发展度均呈上升趋势,社会-经济子系统南高北低的协调发展差异减弱,社会-生态、经济-生态子系统形成中部低南北高的协调发展格局,社会-经济-生态子系统协调发展度整体维持南高北低的空间分布特征。(3)二元子系统协调发展变化在数量及空间上与三元子系统协调发展变化有较大的正向关联性,以高-高、低-低类型评价单元在省域北部、中部的集中分布为主。

滨海湿地土壤种子库及其在生态恢复中的潜在价值

滨海湿地是海陆相互作用下形成的特殊生态系统,对其群落更新机制的理解,有助于维护湿地生态系统的稳定和持续发展。土壤种子库是群落潜在更新能力的重要组成部分,可以通过“储藏效应”缓冲外界对生态系统的干扰,对保护物种多样性和维持群落稳定性具有重要价值。本文在阐明土壤种子库形成机制和功能特征的基础上,从土壤种子库的分布格局、与地上植被以及与环境条件之间的关系等方面,阐述了湿地土壤种子库的研究现状,以及土壤种子库在滨海湿地生态系统中的重要地位和存在意义;提出将入侵种影响下的野外自然群落研究和土壤种子库结构研究相结合,深入了解群落更新能力、预测群落未来可能的发展趋势,为全球变化背景下开展被入侵湿地生态系统恢复的教学及探究活动提供科学依据。

挠力河自然保护区大兴农场生态林生态恢复成效评估

为评估退耕还湿地生态林的生态恢复成效,以挠力河自然保护区大兴农场2017年退耕湿地生态林为研究区域,以种植的5种灌木林(竹柳、杞柳、垂爆109、短絮松江柳和紫穗槐)斑块样地为研究对象,围绕植被的生境质量、植物多样性、景观格局和水文连通性等方面设置评价指标;应用等权重法和熵权法相结合的组合赋权法为基础,建立综合评估模型,对退耕还湿生态林建设工程的生态恢复成效进行定量化评估(并根据生态恢复成效指数,将恢复状况分为5个等级)。结果表明:竹柳林样地、短絮松江柳样地、杞柳-垂爆109-紫穗槐样地的生态恢复成效指数分别为47.50、50.74、56.01。所有样地的生态恢复成效指数均位于第三级成效等级(40≤R_(EI)<60),生态恢复措施在短期内对生态系统质量的提升不显著,但不同区域间的具有显著差异,种植垂爆109、杞柳和紫穗槐区域优于竹柳林和短絮松江柳区域。大兴农场退耕湿地生态林经过7 a的恢复,已初步建立了生态功能较为完善的湿地系统。

基于健康与恢复力的生态系统退化风险研究——以坝上高原察汗淖尔流域为例

【研究目的】基于生态系统的健康状况与恢复力,构建湖泊流域生态系统退化风险评估体系,从流域尺度为生态环境保护及可持续发展提供科学依据。【研究方法】以坝上高原察汗淖尔流域为例,创建生态系统健康与恢复力交互风险评估矩阵,建立生态退化风险评估体系,开展察汗淖尔流域生态系统退化风险评估。【研究结果】察汗淖尔流域内91.10%的区域生态健康状态处于良好,6.66%为优秀;流域22.76%的区域生态恢复力等级为1~2级,75.00%处于3~4级。交互评估结果表明流域27.51%的区域为低生态退化风险较状态,70.25%的区域处于中等状态。【结论】察汗淖尔流域生态系统总体较好,但局部地区由于恢复力较差,导致生态退化风险处于中等。本次研究所提出的评估方法可精准划分流域尺度生态退化风险等级,为科学制定精准生态保护与退化控制措施提供决策依据。

填沟造地生态恢复技术在火烧铺矿矸石山的实践及应用

为确保矸石山安全平稳投入使用,开展矸石山填沟造地生态技术实践及应用。充分利用原矸石山堆存的矸石,将矸石与肥料等混合成种植土,采用10 mm煤矸石作为造土原材料,在最佳掺配比例(煤矸石、有机肥、木屑配比为5∶1∶1)的前提下,植被存活率达到99%以上;经后期试验得出,铺设厚300~500 mm的人造土前,先铺设厚100 mm粉煤灰作为保水层,最终将种植土覆盖于生态恢复区域后种植存活率高的植被,实现矸石山生态恢复,有效解决矸石山堆存压力,加快矸石山生态恢复工作进度,同时开辟了矸石利用的新路径,可为矸石山的治理提供理论和实践经验。

三峡水库消落区生态恢复措施与实践——以重庆市万州区陈家坝向坪肥子坝段为例

三峡工程完工后,在145~175 m高程的库区两岸形成与天然湖库涨落季节相反、涨落幅度30 m的消落区。消落区存在生态环境脆弱、人居环境较差、滨水生态破坏较严重等问题。以重庆市万州区陈家坝向坪肥子坝段长江消落区为例,在坚持生态优先、兼顾景观的原则下,以植被恢复工程设计为主,兼顾辅助工程设计,通过植物空间处理与品种筛选相结合,辅以配套设施等工程措施,达到生态恢复的效果,同时兼顾景观休闲功能,为人们提供亲水空间。相关实践可为其他区域消落区生态恢复提供参考。

利用层次分析法评价上海农田沟渠生态恢复影响因子的实证研究

农田沟渠是农田的重要基础设施,种类繁多的农田沟渠能够承担蛙类等动物的保护和保育、净化水质、去除污染物和保护生态等功能。对农田沟渠进行评价是指导沟渠建设的重要支撑,然而,关于农田沟渠的评价研究还少见报道,尤其是运用生态恢复的概念和维度对农田沟渠进行系统评价尚有待检验和讨论。利用层次分析法对上海农田沟渠生态恢复影响因子进行实证研究,分析农田沟渠生态环境修复的6个关键属性的影响因子在廊下镇全域土地整治农田沟渠中对应的指标参数,通过邀请9位专家对关键属性的权重进行排序,结果得到物理条件>免除威胁>结构多样性>物种组成>生态系统功能>外部交换关系。利用层次分析法进行尝试探索,为农田沟渠生态恢复的研究提供了一种新的角度和方法。

课程思政融入恢复生态学课程教学探索与实践

在新工科建设背景下,地方涉农高校开设恢复生态学课程不仅是践行“两山”理论的客观要求,还是落实山西“两山七河一流域”的重大生态修复背景,适应山西农业大学土地整治工程专业“山水林田湖草沙生命共同体”的办学理念的重要举措。恢复生态学是一门研究各类生态问题如何解决的学科,大学时期是学生生态文明价值观形成的关键时期。新工科建设背景下,恢复生态学课程如何在地方涉农高校中适应性改革,山西省“本土”思政要素与生态恢复实践如何有机融合是当下亟待解决的关键科学问题。该文以山西农业大学土地整治工程专业中的恢复生态学课程为例,通过教学内容、教学理念、教学方法和实践教学4个方面,具体分析恢复生态学课程思政教学探索与实践,旨在为地方涉农高校课程教学适应性改革提供借鉴和参考。

不同专用植生基质配方对高山风电场边坡生态恢复效果影响

传统客土植草存在喷播在植被覆盖率达80%前易被大雨冲刷的问题,故提出采用专用植生基质,起到减少种植土需求量、抗雨水冲刷、增加中后期肥力的作用。为确定该专用植生基质的最佳配方,于江西省吉安市万安县高山风电场项目中进行边坡生态恢复试验。结果表明,不同土壤与植物纤维体积比、腐殖酸肥用量和微生物菌剂用量处理下的植物群落生长状况、盖度、密度及3种多样性指数之间均存在显著差异(P<0.05),随着土壤与植物纤维比例、腐殖酸肥用量和微生物菌剂用量的增加各项指标也随之增加;不同处理中均为F4处理、H4处理和M4处理最大,但当土壤与植物纤维比例、腐殖酸肥用量和微生物菌剂用量增加至F2处理、H2处理和M2处理时各指标增加情况基本区域稳定。综合考虑到恢复效果及生产成本,土壤与植物纤维比例为8∶2、腐殖酸肥用量10 kg/m 3土、微生物菌剂用量2 kg/m 3土为最佳植生基质配方。

拉林铁路弃渣场水土保持型生态恢复技术探讨

为研究高寒高海拔地区铁路建设项目弃渣场的生态恢复措施,该文以拉(拉萨)林(林芝)铁路工程为依托,结合青藏高原的地域条件探讨弃渣场的水土保持型生态恢复技术。研究得到以下结论,根据恢复区立地条件,系统阐明弃渣场的选址原则及水土保持型生态恢复理论;基于物种选择原则和防护措施设计建立适应于青藏高原地区的水土保持型生态恢复技术。研究成果可为该地区铁路工程建设项目的弃渣治理提供一定的借鉴意义。

农户视角下不同开发模式旅游乡村生态恢复力评价及影响因素研究——以湘西地区8个村为例

通过实地调研与半结构式访谈方式获取湘西地区的旅游乡村农户生计数据,从压力、状态、响应3个维度构建农户视角下旅游乡村生态恢复力评价指标体系,运用综合指数法进行定量评价,通过障碍度模型分析其影响因素。结果表明:(1)湘西地区旅游乡村农户依据所属案例村的旅游开发模式可分为政府主导型、企业主导型和社区主导型,其生态恢复力指数分别为0.4099、0.4435、0.4116,整体表现为中等级;(2)政府主导型农户的压力指数最高(0.1711)但状态指数最低(0.1041),企业主导型农户的响应指数(0.1472)最高,而社区主导型农户的状态指数最高(0.1456),压力指数和响应指数均最低;(3)家庭参与旅游人数、林地面积、生态政策了解数量是3种旅游开发模式旅游乡村生态恢复力的最大障碍因素。

基于植被指数的生态恢复力评价及影响因素研究——以武陵山片区为例

选取归一化植被指数(NDVI)作为生态恢复力替代指标,从敏感性和适应性2个维度构建了生态恢复力测度模型,对2000—2020年武陵山片区生态恢复力进行了综合评价,并通过多元线性回归模型探究了武陵山片区生态恢复力的主要影响因素。结果表明:(1)2000—2020年武陵山片区生态恢复力指数平均为0.45,整体呈北高南低、西高东低的空间分布格局;(2)低、较低、中等、较高和高生态恢复力地区分别占武陵山总片区面积的0.29%、18.19%、35.82%、29.01%和16.69%;(3)生态恢复力与年平均气温、坡度、建设用地面积占比、碳排放量呈负相关,与年降水量、高程、人口密度、GDP呈正相关;其中年平均气温、人口密度和碳排放量是武陵山片区生态恢复力的主要影响因素。

公路绿化生态恢复及养护措施研究

为有效降低高速公路建设对周边生态环境带来的不良影响,实现公路建设与生态环境的和谐稳定发展,加强公路绿化生态恢复及养护尤为重要。基于此,依托某高速公路工程实践,针对公路绿化生态恢复及养护技术对策进行综合探究,阐述了公路绿化的基本原则,分析了公路绿化生态恢复及养护存在的主要问题,提出了具有针对性的公路绿化生态恢复及养护对策,主要内容包括:重视植物功能搭配、注重植被类型多样性、科学选择种植方式、合理运用绿化技术、强化绿化养护管理、优化生态恢复及养护设计等,希望能为公路绿化及养护工作提供参考。