城市水生态循环保持

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  【摘 要】地球是一个大生态循环系统,城市及其相邻区域构成一个区域性生态循环系统。在生态循环系统中,水是特殊的不可替代的要素,水的循环带动着物质流和能量流的循环,水生态循环属居于核心地位。本文通过对滨河平原型城市水循环的分析、考察和比较,发现城市正在或已经对区域水生态循环造成协迫,由此提出了城市区域性水生态循环保持的对策措施。
  【关键词】城市;水生态;循环;保持
  City water ecosystem circulation keep
  Zhang Zheng-de,Li Sheng-lin
  (JiangYou Water duty bureau JiangYou SiChuan 621700)
  【Abstract】The Earth is a big ecosystem circulatory system, city and it the close together district constitute the circulatory system of a local area ecosystem.In the ecosystem circulatory system, water be specially the main factor that can't act for, water of circulation arouse material to flow to flow with energy of circulation, water ecosystem circulation belong to is at the core position.This text pass to analyze the city water circle of the strand river plain type, investigation and comparison, detection city just at or already to water ecosystem in the district circulation result in to help to force, put forward the city local area water ecosystem circulation to keep from here of counterplan measure.
  【Key words】City;Water ecosystem;Circulation;Keep
  1.前言
  目前,我国正处在迅速城市化的过程中。建设城市是对原生态循环系统的打破和再造过程,如果不注意对生态循环系统的协迫,并采取措施予以避免或减轻,将会形成城市生态功能缺陷,导致城市生态环境恶化。由于水是生态环境的基本要素,水循环是生态循环的基础,因而城市生态循环系统被协迫的结果及表现几乎都与水生态环境和水生态循环直接相联系。诸如热岛效应,水环境污染、水资源短缺、生物多样性消失等,都与水生态循环被协迫和受阻、水资源节约保护不力密切相关。由此看出,水生态循环保护和水资源节约保护在保护生态循环系统中的地位特别重要。所以,在城市建设和发展中,应当把水生态循环保护和水资源节约保护放在特别突出的位置,采取相应措施,避免水生态循环被协迫和受阻,避免水生态环境恶化。
  2.水生态循环及其意义
  2.1 生态循环系统。
  在地球上,水生态循环运动与生命密切联系,对生命有着重要的作用和意义。因而需要建立生态循环系统概念来理解水生态循环。生态循环系统是指在一定的空间中的生物群落和其环境组成的,相互作用的,运动变化的循环系统。物质循环与流动、能量循环与流动是生态循环系统的两个本质特征。构成生态循环系统的各要素相互依赖、相互影响、相互联系、相互作用和由此形成的系统整体具备功能是生态循环系统的两个基本特征。
  自然生态循环系统至少包括以下内涵:
  2.1.1 生物群落中各种生物个体、群体、整体的运动及其对自身的影响和作用;
  2.1.2 生物群落中各种生物个体、群体、整体之间的相互联系、作用和影响,包括个体与个体、个体与群体、个体与整体、群体与群体、群体与整体之间的多向联系、作用和影响;
  2.1.3 无机环境各个要素、要素集合、整体的运动,及其对自身的影响和作用;
  2.1.4 无机环境各个要素、要素集合、整体之间的相互联系、作用和影响;
  2.1.5 生物群落中各种生物个体、群体、整体的运动与无机环境各个要素、要素集合、整体的运动之间的多向联系、作用和影响。
  2.2 在人类以巨大的生产力参与生态循环以后,生态循环系统概念还增加以下内涵:
  2.2.1 人类个体、群体、整体的运动,及其对自身的影响与作用;
  2.2.2 人类个体、群体、整体之间的相互联系、作用和影响;
  2.2.3 人类个体、群体、整体的运动与生态循环系统中其他的有机和无机要素、要素集合、整体的运动的多向联系、作用和影响。
  2.3 影响地球生态循环系统的要素。
  地球生态循环系统是由系统中各要素共同构成,各要素是不断运动变化的。各要素的运动变化引起系统的运动变化,系统的运动变化又作用和影响各要素的运动变化。地球生态循环系统是一个封闭系统,能量可以越过边界,物质基本不越过边界。
  影响地球生态循环系统的主要要素包括地球本身的运动变化和其他天体的运动变化及相互交合作用。其它天体的运动变化主要是母球太阳和子球月亮的运动变化对地球生态循环系统的影响和作用(包括引力、辐射、反射等方面)。地球自身的运动变化主要包括以下几个方面。
  2.3.1 地球的自转与公转的运动和作用,地磁和大气的屏闭作用,海陆板块的分离和碰撞引起的海陆变迁运动与作用在大尺度上改变着地球生态循环系统。
  2.3.2 褶皱、断层、地震、火山、溶岩、地应力变化、地磁变化等地质构造运动与作用在一定程度上改变着地球生态循环系统。
  2.3.3 大气的运动与作用也在一定程度上改变着地球生态循环系统。
  2.3.4 海洋运动、水循环运动等运动与作用在很大程度上改变着地球生态循环系统。
  2.3.5 地球生物(包括动物、植物、微生物)的产生、进化、发展和变化运动与作用在不断地改变着地球生态循环系统。
  2.3.6 人类根据经济社会发展的需要,正在以巨大的生产力活动改变着地球生态循环系统。
  在地球生态循环系统中,受人类活动影响和作用较大的要素主要是大气、水、地形地貌、生物群落等方面。
  2.4 地球水生态循环及其意义。
  地球生态循环系统是系统中各素长期共同相互作用的结果。地球生态循环系统处在不断的运动与变化过程之中,地球生态循环系统中各要素也处在不断的运动与变化过程之中。
  在没有人为活动参与的情况下,或者人为活动参与的规模较小和等级较低的情况下,由于生态循环系统具有弹性改变力,具有自我恢复和改新的能力,生态循环系统尽管也在不断的运动与变化,但这个运动与变化的过程是十分缓慢的,处在一个渐进的过程状态,生态循环系统是一个相对稳定的循环系统。
  在大规模和高等级人类活动参与的情况下,因其活动超过了生态循环系统的弹性改变力和调节能力的范围,将会造成生态循环系统的跃变和突破,使得生态循环系统中的生物(包括人类)无法适应,导致生物疾病、发育障碍、突发变异、群体死亡、物种消亡等灾难性结果。人类的某些活动不仅间接地造成灾难性结果,还造成直接性的灾难性结果。
  水是生命的基本要素,是环境的基本要素,是生态系统中最核心最活跃的循环要素。水循环为人类和其他生物的生存、发育、繁衍带来了水源;水循环洁净了大气和地表;水循环塑造了山川、河流、平原、湖泊等陆地地貌;水循环带走了污物,并将其降解。水的物理特性决定了水在生态循环系中具有明显的平衡和调节作用,使得陆地成为适合多种生物繁衍生息的良好环境。总之,水生态循环对于保证人类的繁衍生息具有至关重要的意义。
  3.城市水生态循被协迫表现
  城市是生产力发展的结果,主要体现的是其经济价值特征。一般来说,城市对生态循环系统的影响和作用是不利的。城市对生态循环系统的不利影响和作用在水生态循环方面有明显的表现,大致归纳起来有以下几个方面。
  3.1 热岛效应和冷暖加剧。
  在未建城市以前的原地貌中,要么水网、河叉、水域、河滩、湿地密布,地下水埋藏浅(滨河平原型),要么植被茂密,溪流遍布,地层含水丰富(滨河丘陵型)。它们的共同特点是水蒸发循环和蒸腾循环良好,从而对局部区域冷热有很好的平衡和缓冲作用,使其冬不严寒、夏不酷热。城市建成后,河滩、湿地、河叉、水域被挤占,植被被破坏,并且城市钢筋水泥化,地表被大量覆盖,水蒸发和蒸腾循环受到协迫和阻断,水蒸发和蒸腾对空气的降温作用和水域、水体、湿地(包括含水地层)对空气冷热的调节作用丧失,造成热岛效应和冷暖加剧。应对热岛效应和冷暖加剧,不得不进行室内温度调节,导致能源的大量消耗。如不采取措施遏制,随着城市的进一步扩大,热岛效应和冷暖加剧会更加明显。
  3.2 地下水污染和环境水体污染。
  在未建城市以前,其地下水的来源循环有入渗补给、河流、溪流、渠堰侧渗补给,地下水之间的交换等方面。因城市建设地表被覆盖,渠堰被封盖,水域被占用,河流和溪流被人工化,导致入渗补给阻断,地下水之间的交换受阻,侧渗补给源减少等对地下水来源循环的协迫,形成污水入渗补给为地下水的主要补给源,造成地下水污染。未被入渗的污水流入城市环境水体,或者被污染的地下水流出进入城市环境水体,又造成环境水体污染。已有资料表明,城市地下水污染和城市环境水体污染十分普遍。
  3.3 水资源短缺。
  城市水资源短缺表现为水质性短缺和水源性短缺两个方面。城市水资源短缺具体有以下几种原因和表现。
  3.3.1 地下水污染使地下水丧失了开采使用价值。
  3.3.2 城市建设使地下水的来源给减少,导致地下水越来越贫乏。
  3.3.3 环境水体污染使水体的多重功能丧失,增大了用水量。
  3.3.4 人类活动对河流、溪流特性的改变,导致河流丰枯变化加剧,枯期河流来水量减少。
  3.3.5 水利水电工程的不合理调度运行,导致河流流量短期剧变,河流短期缺水。
  3.3.6 以需定供的不合理水资源配置,往往造成水资源短缺。
  3.3.7 观念和认识的不足,导致水资源的浪费和破坏。
  3.4 生物群落结构简单化。
  科学研究已经证明,生物群落结构的多样性是维持生态系统良性循环基础,水生态良性循环为生物多样性创造了条件,生物多样性又促进水生态良性循环,二者互为条件,相互依赖,相互促进。与原区域生态环境相比较,受城市建设占用了土地、水域等生态资源,地表硬化和河流护岸硬化阻止了生物物质的循环交换,污染使资源失去了生态价值,城市绿化不仅植物品种简单而且面积不足等多种因素影响,导致生物(特别是水生物)生存空间变得越来越狭窄,生物间的链状结构被破坏,生物间的相互促进相互制约失衡,结果是生物多样性消失,生态向恶性方向发展。
  4.城市水生态循保持对策
  虽然城市建设已经对水生态循环造成了协迫,并影响到人们的生活质量,但不能因噎废食,就不发展和建设城市。在城市建设和发展中要正确处好城市建设和发展与水生态循环保持的关系,采取重建和补偿等措施保护城市水生态良好循环。
  4.1 改善城市水生态循环。
  城市建设与改善城市水生态循环总体上存在着矛盾,但可以采取的一系列办法使城市建设对水生态循环的不利影响和不利作用降到最低。在城市建设中改善水生态循环的有效方法有以下几个方面。
  4.1.1 尽可能地实行地面渗水材料覆盖,以改善水生态循环条件。这种做法在改善水生态循环条件的同时,还具有延缓降雨产流过程的作用,从而减轻城市防洪(内涝)压力。
  4.1.2 对城市中的河(溪)流和渠堰等水道进行生态保护与生态改造,包括禁止封盖和封盖拆除,岸边植物保护等,以保护、重建和拓展水域、水体功能。
  4.1.3 增大绿地、湿地、水域面积,包括屋顶绿化。在城市绿化中要大力推行土著植物绿化,并且要丰富植物群落结构。开阔地要重视植物的立体结构。这样不仅为生物多样性奠定基础,更使水蒸发和蒸腾循环加强。
  4.1.4 尽当地条件之可能,重视城市水景观建设,使城市更具活力和灵气。
  4.1.5 污水要用专用管道独立排泄,并要高度重视污水排泄系统的防渗,以防止对地下水污染。污水集中回收后要进行处理,并积极推行处理后再利用。要提倡污水分类处理与利用,如洗菜淘米水可以用作环境绿化用水。
  4.2 改善城市区域性水生态循环。
  改善城市区域性水生态循环是一个补偿的措施,是在滨临城市的区域采取的以弥补城市水生态循环协迫的措施。一是增大水域面积,这在滨河平原型城市是一种重植行为。因为滨河平原型城市原地貌水域面积大,而被城市占用了,相比较建设城市后水域面积不足。多数城市都有被称为母亲河的河流,可以施以人工的办法,增大水域面积,不仅改善水生态循环,更增加城市景观。二是利用低洼地建设湿地,为城市造肺,既丰富生物的多样性,又改善水生态循环。三是城市周边的绿化,让我们的城市紧靠森林。四是有条件的城市可以建设人工生态河流(河埝)。特别是滨临大江大河的城市,可以在上游引水绕城、穿城,建设水生态景观。
  4.3 提倡优质水供应,推进水资源节约和保护。
  水资源的节约和保护,很重要的方面是提高人们的思想认识,要提高人们的思想认识莫过于使其与之生活密切相关。现代科技的发展已经使得清洁优质水供应成为了可能,同时现在居民生活用水的成本占其生活总成本的比重仍很小,具有适应的空间,而且发展优质水供应还会降低社会水供应总成本(可直接人喝的自来水供应,可减少商品桶装水、瓶装水供应),因而发展优质水城市生活供应前景看好。发展城市优质水供应必然会推进水资源的节约和保护。饮用优质水,水价必然会提高,在经济杠杆的作用下,水资源被珍惜,水资源的消耗和浪费减少。饮用优质水提高了公众对水资源的关注程度,公众对水资源的关注程度的提高的结果是关心水、爱护水、节约水,推进节水型社会建设。
  此外,认识提高的问题,法制建设的问题,政府相关部门依法履行职责的问题等等方面都应当是城市水生态循环保护的重要对策措施。愿我们共同努力,保护好我们美丽的地球家园。
  
  [文章编号]1619-2737(2011)05-16-117
  
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