自然生态工法理论与实践.doc

自然生态工法理论与实践 金德钢① 翁大朋② （宁波市水利水电规划设计研究院① 江阴格宾金属复合材料有限公司②） [摘要：近十年，国家对水环境的治理和建设已进行了大量投入，但就达到的效果而言，与我国城市经济高速、持续发展、人民生活质量提高的迫切要求，存在着不小的差距。特别是城市水体的恢复与水环境建设，进展尤为缓慢。问题十分明显，如何逐步恢复城市水环境，使城市河道具有生命力，恢复城市水生态环境，在水工建筑物方面如何融入生态的理念，应用国外成功的经验，采用自然生态工法，使城市河道做到水清可游、景美可赏。 关键词 : 生态系统 生态工法 生态学 环境退化　生态恢复　水文循环 食物链 养分循环 能量交换 一、生态的概念 生态广义上是指阳光、空气、水、生物群（动物、植物、微生物）与其他物质环境。它涉及到生物与非生物相互的影响、物质与能量的交换、自然稳定的循环系统、生态系统的食物链、平衡生态系统的特定承载环境。 二、自然生态工法的发展历史 自然生态工法的理念乃源自于欧洲意大利、德国及瑞士，近年来正逐步推展至世界各国。国内所偏重的多为设计安全、材质坚固、经济实惠、施工管理便利的工程措施，但缺少配合环境调和必要所考虑的造型设计、自然材料的选择、绿化美化的运用，因此虽然保护的目的达到了，但对环境、生态却也造成伤害而不自知。 最早在1890年代意大利的工程界已开始使用类似自然生态工法的应用，1938年瑞士Seifer首先提出“近自然河溪整治”的概念，特别指出能够在完成传统河流治理任务的基础上，可以达到接近自然并保持景观美的一种治理方法，使人类从物质文明到文化文明、从工程技术到工程艺术、从实用价值到美学价值，同时特别强调山川、河道治理工程中美学的成分。至50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程” ，提出河道的整治要符合植物化和生命化。1962年H.T.Odum首次提出“Ecological Engineering” ，将生态学概念运用于工程中。随着生态学理论的发展，人们对溪流治理有了新的认识，对于生态治理的目标，除了要满足人类对河溪利用的要求，同时要维护或创造河溪的生态多样性。治理时考虑溪流的水理特性和地形特点，将溪流的自然状况或原始状态，作为衡量溪流整治与人为活动干预程度的标准。 1971年Schlueter认为近自然治理（near nature control）的目标，首先要满足人类对河溪利用的要求，同时要维护或创造河溪的生态多样性。1983年Bidner提出河道整治首要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河溪的自然状况，作为衡量河道整治与人为活动干预程度的标准。1985年Holzmann认为生态治理是通过生态治理创造出一个具有各式各样水流断面、不同水深及不同流路的溪流，把河岸植被看待为具有多种小生态环境的多层结构，强调生态多样性在生态治理的重要性，注重工程治理与自然景观的和谐性。到了1989年Pabst则把生态治理看为一种工程治理方式，溪畔仅用带石块的原有土壤或纯石块覆盖，河岸植被则应该是由自然下种形成的，其它一切刻意促进植被恢复和改良土壤的措施如撒种、栽植、洒水、施肥等均应禁止，溪流的自然特性依靠自然力去恢复。1992年Hohmann从维护河溪生态系平衡的观点出发，认为近自然河溪治理是减轻人为活动对河溪的压力，维持河溪环境多样性、物种多样性及其河溪生态系统平衡，并逐渐恢复自然状况的可行性工程措施。近自然治理的实质就是景观生态学与河道治理学的完美结合，亦就是既有防护作用又能维护河道自然景观的管理工程。就生态工法最初的主流定义是：首度提及“ecological engineering”一词；直至1989年生态学家Mitsch及Jorgensn正式探讨Ecological Engineering的观念并赋予定义，生态工法可谓正式诞生。「the design of human society with its natural environment for the benefit of both（Mitsch and Jorgensn，1989）」，进而到了1993年五月一场由美国NAS（National Academy of Sciences）所主办的生态工法研讨会中，对生态工法的定义变成了：“the design of sustainable ecosystems that integrate human society with its natural environment for the benefit of both”（Mitsch，1996）。我国水利部科学技术委员会副主任；生态水工学的工程理念；董哲仁。 其后一连串更深入的研究与实际应用，则为生态工法渐渐勾勒出更鲜明的轮廓。上述国内