汶川大地震后山区生态修复规划研究--以北川县为例.pdf
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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 1 导论 1 1 论文选题背景及意义 11 1 选题背景 2 ( 1 0 8 年5 月】2 同发生的汶J I 大地震是新中固成立以来破坏性最强、波 及范围最广、救灾难度最大的次地震。I l ir 地雀灾区足全球2 j 个生物多 样性热点地区之和长江上游熏要生态雕障,其生物多样性、水源涵养、水 l :保持、生态景观等_ E 导生态功能地位 分突出。灾后陇复嗣I 重建是人们 需要全方托和深入思考的芙键问题它关系到地震灾区居民未来的生活质量 和信心,对国家的K 治久安和社会 :义和谐社会的构建具有深远影响。大 地震造成堰塞湖、房屋倒塌、山体滑坡、交通和通讯中断
2、等基础| 殳施相对来 说容易恢复,但对生态体系及环境的破坏,将长期威胁到山区居民的J F 常生 产和生活,生态恢复需要一个长期循环演替过程d 能恢复。 震区灾后重建涉及到基础设施建设、社会文化建设、生态环境建设、政 ;f i 法律建设、科学技术创新和经济持续发展等各个方而。其- p ,生态环境建 设是灾后蓖建工作实旌的基础,直接关系到灾区经济发胜规划、地方特色文 化的保护和弘扬、社会主义新农村建殴等具体丁作的成功以及震区灾后重建 总体l 标的实现,对震区人与自然、人与社会的和谐相处以及可持续发醚具 有积极作用为促进震区区域经济发展、社会公共管理与和谐社会构建提供参 考具有重要的现实意义。 按j
3、 ! c 国家汶川地艟灾后愀复重建总体规划、北川羌族自治县新县城 灾后重建总体规划( 2 0 0 8 年一2 0 2 0 年) 、绵m 1 生态修复发展振兴规划( 2 0 1 1 年2 ( 1 l j 年) 波川地震火区7 I 态环境的恢复雨建,婴尊重自然、尊藿规律、 尊霞科学,加强生态修复和环境f f 理,促进人L J 、资源、环境坼调发塍1 。 生态环境足人类生存和发展的蕻本条件,是经济社会发展的基础。肌强生态 建| 殳、维护生态安令是我国实旌可持续发胜战略的一项晕大举措。 绵m 市是建设k 江卜游生态屏障的重要地区,生态区位极其重要。汶川 人地震以来,绵阳市持续遭受泥= i 彳流、滑坡、
4、塌方特人次生自然灾害,给北 I l k 卷环境带来深重灾难。北J I l 县处 L 态涵养区,足维持龙fJ I l I 脉及北川 县良好环境的重要牛卷屏障,址保障绵阳1 1 】一,r 持续发塍的火键区域,也是推 进绵市城乡体化建i 5 的重点K 域,成重点加以保护和修复“。 本论文选择f F J 研究| _ = ( 域,n :“北I l 些总体枷划2 0 0 82 0 2 0 ”一 1 被定义为 西南科技大学硕士研究生学位论文第2 页 生态恢复区( 圈卜J ) ,根据生态条件综合评估( 图卜2 ) 得出该研究区域 内存在人龄的滑坡、泥石流、堰塞湖陋域,这些区域在未来将引发更多的次 生灾害,如何
5、对这些潜在危险更好的解决提供技术支掸成了研究人员的当务 之急,不难看出,北J I l 县的生态修复任务已经十分迫切,因此,在北川县7 r 胜生态修复规划的研究工作是有实践意义的。 幽1 1 北J | 【县域生态舒R F ig1 1E c o l o g i c a lz o n i n go f B e i c h u a nC o u n t y 米i 1 5 | :北川羌媛自治甚总体规划2 0 0 8 - 2 0 2 0 本次研究过程巾对 I 本的地震火后囊建经验和冉法进行丁借箍与研 究。首先,H 本灶【 I = 界上发生地震最频繁的田家之,2 0 时纪发生的6 级 以l 。的地震占= j
6、 三球的2 6 ( 我囡占3 0 ) 。# 次,H 本是世界忙最早形成建筑 抗震标准的同家。第i ,H 奉灾后重建的经验最为丰富、最成功。神户大地 震后“不死鸟计划”的实施、新泻人地震后的创造性重建等都被誉为全球地 震后币建的典范,前者发生在城市的密集区,后青发生在农村,正好为我四 提供了城市防灾和l 灾后熏建的城r 1 丁样扳和农村山区秀建的样板。更,& 要的是 i l 术与我闭有许多J E 同点如人多地少,地形复杂,城镇发展模,都以密集 型的城镇( c o m p a c t 以c l t y ) 为 :。儿址密臻型的城镇,都会放大地震造成的 灾害”。 西南科技大学硕士研究生学位论文第3
7、页 学习f 1 本在防灾、救灾、重建中的“以人为本”理念。这里的以人为本, 方面是指在防灾救灾工作中,充分考虑灾民特殊的心理和生理诉求;而另 方而足利用宣传教育等手段,强化全K 防灾的意识,提升公众对灾害的心 理承受能山、应对能力,充分调动民众、社区、社会团体、外界援助的力量, 贯彻“以人为本”理念,发挥群众的卜观能动性,把国家机关的防火转化为 全民的防灾,达到事半功倍的阱灾减灾效果。 对地震造成的塌方、泥石流等自然灾害和地质隐患应“能治尽治”,为 村镇居民重建家同创造条件。治理成本不仪要肆经济账,还要算就业机会、 社会资本、熟悉场景等,要采嫩统筹治理的方法”。 关于| 1 本灾后重建这些方法
8、的借箍对奉文研究灾后乍态重建的顺利实 施与管理都柯很好的促进作甩。 I 割1 2J 匕J I f 县生态条什综合评佶 F i g1 2C o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n lo f l h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n li nB e i c h u a nC o u n t y 米源:北I l 羌接口瀹且总体规划2 0 0 8 2 0 2 0 112 选题意义 1 1 1 地是一个复杂的7 l - 态系统,具有特定的结构和功能,棚订丰富的生物 多样陆往住地个旧家“T 持续发胜的重要小物资源保障,
9、刊旧家、K 族和 地区的经济和社会发艘至关重要“。我国是个多1 JJ 幽家,I I I 地而积约- 划上总岍积的2 ,其。f 1 东西向和南北向以及尔北【j l i 南向和西北东南向的 西南科技大学硕士研究生学位论文第4 页 巨大山系多达1 j 条“。这些I 薹型山系奠定了我国自然环境的基本格局, 对我国L 态与环境过程产7 E 了深刻的影响“。 选择研究汶川I 地震后北川JL l 区进行研究将具有重要技术与社会意义。并 在前人研究的硅础上,分析了地震对于北川1 l J I 曼生态系统的影响,基r 此次 汶J I l 大地震系统分析了北川县受火山区牛态系统可能受到的影响,为进 步扶识汶川大地震
10、的生态成灾机理与发展规律为北J I 【山地生态系统恢复与 重建提供科学依据和理论基础”“。 1I2I 技术意义 论文研究采用景观格局指数分析的研究方法是景观生态学研究方法的 核心内容之一:= 1 。景观巾斑块的类型、起源、形状、面积大小、空问格局和 动态是精观的重要代表特征。斑块的空日J 分布表示为景观格局所以对1 ;i 观 格局的研究大多从斑块着手。景观格局,足最观区域内若干生物过程和非生 物过程K 期综合作用的产物;同时,景观格局对各种生物过程或非生物过程 有直接或脚接的影响“。 利用景观格局的方法,不仅能够对现有【| I 区环境内的景观格局进行深入 分析,并能够结合各种数据特征进行山区景
11、观格局的整体修复和改造”。 同时借助于干扰理论与敏感区分析疗法,将研究区域内部结合外部进行 干扰| _ 孟| ,的多重分析,并进行程加分析,提供整合方案。从大的宏观格局上 对北川山区的,E 态景观发展上加以控制和规划,从景观生态的角度探讨研究 区域的安全合理的发展。 研究结合多种生态环境理论基础,进行! L 态环境综合评价,井在研究论 文中对山体修复、水体修复、土地复垦技术以及人腭环境改善都进行了详细 的J 程技术研究,将实现理泛与实践的结合,在汶川I 地震灾后,L 态修复T 作 - p 具有一定的技术L 的代表性意义。 1I2 I 社会意义 奉次生态修复规划以改善研究区域的生态环境为出发点,
12、重点对灾后重 建工程施工所产生的裸露创面和闭地震破坏导致的受损山体以及I l I 隧植被 系统进行7 1 - 态修复研究,I 司时结台心边乡镇及县城的现有状况和规划日标, 最终营造整个研究隧域内人与 1 然和谐共存的I - 态环境风貌。 针对北J I 山区的生态修复规划研究制定: 其体修复措施世态修复可 以带来【j 犬的生态做益。I 蔓域内的生态月= 境将甜到仃效的改善,林革 f f 被覆 盖度I 射矬的增加,地呵塌陷、滑坡、崩塌、泥什流等地质隐患得到有效的控 制和避让L 壤污染、水污染等环境污染状况得到明镀的改善,卜( 域的小态 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 环境质量和景观效粜得到
13、叫硅的提高,区域居民生活环境质蛀将的得到报大 提高。 生态修复顺应了新形势下发腱,I - 态产业和循月= 经济的社会需求町以促 进接续产业的重新组合,并为当地居民带来可观的经济效益。其次生态修复 u r 以减少征用土地的费用,降低企业的生产成本和经济负担。【扣于当地耕地 损毁情况严重,失地农民数量大,人地矛盾更加突 若不加强上地整理复 垦,人们基奉生活无粮食保障,势必出现饥饿、贫穷进而可能诱发农、住、 行等备方面的社会隐患。l 矧此。时当地灾毁地复垦工作的门:胜和加强对保障 l 一地资源可持续利用、保护和改善生态j ;i f = 境、缓和人地矛盾、保障农民生产 和生活安全等都显得迫切而重要柯着
14、至关最大的意义 生态修复将改善区域的生态环境,实现了对生态功能的新定位。其次, 生态修复与新农村建设紧密地结台,为当地的农民提供一个良好的生产、生 活的环境,同时还通过特色旅游产业和生态产业的培育和) 1 :发。走绿色致富 的道路。 实施生态修复,方面可以增加区域的可用土地的面积,健进居民增收; 另一方丽可恢复植被,增加生物的多样性,提高生态系统的生产力和自我维 持的能力:此外,生态修复还可美化坷= 境、调节气候、减少l 壤音、减少水土 流失等。I 捌此生态修复规划的科学编制对于北,I l 县I l I 地区域的可持续发展具 有重要的深远意义。 12 国内外研究现状及进展 121 生态修复的研
15、究 生态修复研究的时u J 和历止可以追溯到1 9 世纪3 0 年代,但将生态修复 作为乍态学的一个分支进行系统研究,是1 9 8 0 年C a ir n s 主编的受损生态 系统的恢复过程书j 版以后d 门:始的。自2 ( 1 1 吐纪2 0 年代J r 始,德、 美、诞、澳等国家对矿I F 采扰动受损上地进行愀复和利丌】,逐渐形成土地 复垦技术,包括轴、林业、建筑、自然复垦等,实陶:仍是土壤H :境修复的 范畴。2 0 世纪j O 年代的生态恢复侧重于采矿业和地F 水开采所进成的备种 地面塌陷环境及填_ :态愀复方皿的研究。 7 0 :代后,受生态工程学术思想的影响从_ 壤环境修复和生产力
16、 复层嘶j 卅到了_ :态系统嫩复层i f I i ,堆本内涌就是在人为辅助控制F ,利川 _ 二忐系统演特和j ! j 我陇复能力使被扰动和损害的生态系统( 卜壤、植物和 野, 二动物等) 陵复到接近J 。已受f 扰前帕h 然状态,| :i 】重建陵系统I 扰前的 西南科技大学硕士研究生学位论文第6 页 结构与功能有关的物理、化学和生物学特征。 1 9 7 5 年3J j 在美田弗吉尼亚工学院锅“ 1 全球第一次“受损生态系统 的恢复”国际会议首次专门讨论了受害生态系统的修复和重建等许多重要 的生态学问题并呼吁加强对受害生态系统的鉴础数据的收集与生态恢复技 术措施等方面的研究,此后英美等国创
17、刊恢复生态学的杂志,生态恢复被列 为当时最受重视的生态学概念之1 。 8 0 年代以来有关陇复生态学的研宄得到了迅速的发展,旧际社会和 各国相继开展了有关陕复,扛态学的研究。如美田的生物陶持续发展| 1 划( T h e S u s t a ln a b leB 1o s p h e r eIn I t i a t iv e ) 将恢复生态学列为主要的研究内容。 国际地圈生物圈计划( I G B P ) 、全球变化的人类因素研究计划( I H D P ) 、全球 环境蟑测系统( G E M g ) 等国际大型计划都包含了恢复生态学的内容 。 122 景观生态规划的研究 景观生态规划的思想可以追
18、朔到1 9l 址纪末,那时人们对自然界认识程 度较低,景观规划集中在农业土地的重新分配,如田M 道路的没髑及排、灌 水系统的建殴等,其土要目的是提高农作物产量及上地生产力。但一些学 者已经丌始认识到自然保护的重要性和人类对环境影响的严重性主张规划 设计时充分考虑人与环境的协调关系。,在注重提高农业生产的同时,还 要考虑自然保护。然而这种思想井未引起人们的注意,却为后来景秕生态 规划的理论发展奠定了基础。随着生产力提高,城镇化发展,人们对景观价 值的认识发生变化,至2 0 世纪初人们已经认识到自然景观的美学价值和 生态功能,景观设计丌始强调自然过程与人类活动的协调,追求人地共牛。1 , 至此景观
19、生态规划的思想铷步形成。 2 0 世纪中期,随着社会的发腱、工业化、城市化,一方呵人们对景观 的干扰4 i 断加剧,乍境破碎化及森林砍伐,导致景规结构的变化,致使景观 生态功能失调,引起了人们的普遍关注:另方面遥感和计算机等新技术在 景舰研究和规划- ”的应j | j ,促进了景观生态规划的迅速发展。IM ch a r g 作 为这时期的代表,把 = 壤学、气豫学、地质学和资源学等学科综合起米考 虑,并应H 到景观规划中提出了自然设计模式。这一模式突i J j 祚项f :地 利用的世态适 性和自然资源的同有属性,m 说人类对自然的影响,强调人 类、生物和环境= 者之I H J 的伙伴关系。 7
20、 0f f :代,通过M a z uT l 和R u z ic k a 等景观生态学家的研究l 作逐步发 腱并形成了比较完壮的景观生态规划的理沦打浊,_ ;i 二J 茂为田土规划的项挂 础性研宄】。作“。 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 进入8 0 年代,随着人类活动对自然界的影响与同俱增,地球上几乎找 才i 到一块不受人类影响的景观,而景观生态规划已经发胜成为综合考虑生 态、社会过程以及二青之问时空耦台关系,利H j 景观生态学的知识及原理经 营管理景观资源以达到既要维持景观生态功能,又要满足持续利用土地的 个重要分支学科。要强调景观空删格局埘过程的影响,通过格局的改变来控 制景观助
21、能、物质流和能量流,这种思想是攫观生态规划方法论的又一次思 维转变”。 122 景观生态格局的研究 2 0 世纪8 0 年代景观生态学被林超、黄锡畴、陈吕笃等著名学者介绍到 中国之后,第一批结合中围实际进行研究的成果有地理学报发表的黄锡畴等 “长自L h 高I l j 营原的景规7 - 态分析”( 1 9 9 4 ) 和景贵和的“土地_ :态评价与 土地L 态设计”( 1 9 8 6 ) 。应用生态学报发表的肖笃宁等“沈剐西郊景观格局 变化的研究”( 1 9 9 0 ) 等几篇论文。黄钭畴的文章“应用景观地球化学的方 法“对我国一类极其特色的景观进行了别J 1 。t 面的剖析:景贵和的文章则将
22、 景观生态学的思想应用到土地类型和评价的研究,反映出加拿大和澳太利哑 土地生态学派的特点:其后傅伯杰、王仰麟等在这个方向先后丌展了深入的 工作主要集中于黄土高原和华北地区的农业景观。肖笃宁的文章首次将美 幽景观生态分析的疗法引入我国并运用j 二研究城郊景观,坩丁景观空叫格J - 3 的指标提出了若f 创见。其后景观格局的研宄渐成热点,对农区、林区、城 邻、城市以至于M 景名胜隧景观格局疗研究论文层出不穷“。 自从0 N e i l l 等将许多数量指标引入景观_ 罐j 学以来。先后产生了几 个优秀的汁算机软件包:S P A N S ,已lS P F R A G S T A S 等,【面尤其址F
23、 R A G S qA S 的功能塌强,它以( ;I s 的软件为数据输入平台,计算出5 7 个景现指数。 F o r m a n 和G o d r o n 认为景观掉质性足限制干扰传播的主要冈索,并对生 物系统的多样性和动态产7 L 秘极的作用。通过景观的生物、水分、养分与物 质流取决j 一精观格局,向景观异质性影响若景观内物质流、物种流、能量流 和信息流影响着景观的稳定性、景观类型存在的持久性、对干扰的抵抗力 及恢复力等并对择种景观7 L 志学过张产啦影响1 。 13 研究的目的和内容 131 研究的目的 如何在汶川犬地震后l f 【I 临小【l i I 地肜、地貌和点地条什F 选择小|
24、J I i 物, 外I l 把自然机被所H 订的白我修复能山与人1 。卡| l i 埘种学等方法缱i 5 仃放地 西南科技大学硕士研究生学位论文第8 页 结合起来,尽快建立适合于北川I 山区自然环境特点的生态恢复理论体系为 大规模开展生态修复工作提供理论基础。 总结汶川大地震后北川县山I 蔓内山体植教退化原田和退化程度、土地裸 露的原因和扩大的速度、水土流失的原因和扩人的速度等,揭示兑内在规律, 分门别类地研制出适合各种生态系统的针对性修复技术,为生态恢复提供技 术支持。根据各生态系统退化的机制原理找出再生态系统退化的相互联系, 在修复空I q 和修复时宁上给i 区域生态修复的战略安排。 最终
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