时间：2023-03-13 11:22:57
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1.1主体空间利用的原则物种种群分布有两种模式，分别是平面分布和垂直分布。在水利工程施工中要确保物种种群不受影响，不要打破周边环境和物种原有的生态平衡。因此在进行水利工程施工的时候，就必须进行物质的分级，并建立多层次利用体系，在这个基础上相关部门根据生态系统内部物种的分布情况，总结经验提出了主体空间利用的原则［2］。主体空间的应用可以使空间组织结构面临的障碍得到有效的处理，人们在进行水利工程施工的时候可以根据这一原则来使水利工程生态系统和建设格局相互适应，还要合理的规划土地、水流等资源，这样可以达到对生物结构层次的合理安排的目的。
1.2循环利用可再生原则有效的降低水利工程的建设成本、实现生态效应的主要途径就是可再生循环利用，在进行水利工程施工的时候可以使用可循环利用材料，也可以使用可再生的原材料，这样可以充分的挖掘资源的价值能够达到处理、回收建筑垃圾再利用的目的，通过循环利用可再生原则可以使得生态环境得到切实的保护，变废为宝，进而在保护生态环境的同时还提高了经济效益。
1.3经济效益、社会效益和环境效益协调发展原则在进行水利工程施工的时候，想要实现经济效益、社会效益和环境效益协调发展这一目标，就必须确保生态系统的平衡，不要打破生态环境，要通过科学发展观的理念来指导施工，以环境保护作为立足之本，这样就能够协调人和自然的关系，在确保生态环境不受破坏，工程质量得到保证的同时，还要处理好经济建设的问题。在进行水利工程施工的时候，可以发展生态用水，也可以适当的发展水利方面的旅游业，这样可以促进经济效益的提升，还能够确保生态环境的平衡，实现良性循环，这样也可以很大程度上的降低水利工程施工对生态环境的不利影响。
1.4物种共生原则生态系统开放性的特征很明显，在一定生物集群范围内，物种的数量是恒定的不变的，但是在进行水利工程施工的时候，会使得生态系统和外部环境之间进行物质交换，这样就可能使得生态环境平衡被打破。在对生态环境现状进行细致的分析之后，要遵循物种共生的原则来进行水利工程的施工，这样能够使得工程和自然优势互补，还能够维护生态环境的稳定性，使得生物的多样性得以确保，还能够使得水利施工建设的生产发展得到满足，这样就能够使水利建设优化的积极作用得到发挥。
2提高水利工程施工生态工程环境措施
1)在进行水利工程建设的时候，要使施工对生态环境的破坏最小，这样就可以实现生态环境保护和水利工程和谐发展的目标。在水利工程建设过程中，要科学合理的进行施工方案的制定，在制定施工方案的时候要以保护施工地生态环境为前提，采用最合理的施工计划，这样才可以实现水利工程生态经济效益的最大化。
2)在进行水利工程施工的时候，要循环地使用施工中的各种材料和各种物品，并进行综合的利用，要尽可能的实现所有材料得到最大程度的利用，这样既能够保护水利工程施工地的生态环境，还能够使得水利工程的总成本降低，进而提高经济效益。
3)对于那些已经完工的水利工程项目和接近完工的工程项目，也要依据国家的相关规定来对施工地的生态环境进行严格的监测管理，要确保在整个施工期都能够有严格的环境监测，及时地发现施工中破坏生态环境的问题，进而采取对应措施来解决问题，这样才可以切实的保护生态环境，在施工过程中，要将相关环境保护人员的责任进行明确的划分，并配置最专业的监测设备来实现信息数据的收集，聘用最专业的人才来对信息数据进行整理和分析，这样才能够更好的保护生态环境。
4)工程区域系统和工程系统是构成生态工程系统的两部分，工程是工程系统的中心，而且要遵循经济规律，还要依照生态学原理的基础，并立足于运行的目标，进而使得生态工程系统结构的最优化得以实现，想要保证工程系统和生态系统正常的能量流动和物质循环，就必须具备好的生态工程系统结构，这样才可以确保生态系统和工程系统能够协调的发展，进而提高生态工程的效益。
5)在进行水利工程建设的时候，要有机的和生态环境建设结合。通过工程建设和生态环境建设的有机结合，可以使得施工中生态环境的问题被解决，还能够取得比较好的经济效益。
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
论文关键词：生态水利工程设计原则
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
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第一，水利工程在施工中对当地的生态环境会造成了影响，蓄坝拦谁肯定要对下流的用水造成影响，水利工程的施工对地方生态环境会有破坏最优，改变了动物和植物的生存条件，由于生存环境的改变，一些生物和植物可能会消失，因此在水利工程的实施过程中尽可能管理好现场，在生态环境方面要尽量减少破坏。第二，水利工程在施工过程中会对该区域的地理环境产生影响。土壤的品质会被改变，一系列地理因素会在施工中被改变。水利工程可以利用间坝蓄水与打通河道等一些手段来确保当地的农用田地正常使用，避免了一些自然灾害对其的负面影响，洪涝干旱等会造成非常大的破坏。雨水可以让土壤中水分充分互补，实现自我调节，这样很大程度上来使当地的土壤肥沃的程度得以加大。当水利工程施工完毕后，由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物，水库的水位会有所上升，进而致使附近的地下水位也上涨，以此为基础，环境就要发生变化，如气温的上升导致水快速蒸发，水库周边土壤的含水量会增加，这样土壤盐碱化的现象就容易发生。第三，水利工程实施中必然会对周边居民产生噪音污染，一般来说水利工程的实施地点在山区等地，在施工过程中需要进行路段的爆破和挖填等工作，不可避免的带给居民噪音困扰，影响人们的日常生活。第四，水利工程带来的环境问题，同时对当地居民也产生影响。水利工程还会对当地的空气质量有一定影响，这是因为施工中会使用一些材料，如石灰、水泥，这些基础的建筑材料在使用的过程中会根据山地的地貌特征有一定形变和挥发，这样就会对空气质量有影响。
2.水利工程中的环境措施
2.1准备前期工作
在工程施工开始之前，施工单位要开始准备工作，对现场进行勘察和数据的收集工作都在其中，除此之外还要进行地质机构的考虑，自然资源的因素也要算在内，之后进行规划，规划要有科学性，要能改善周围的生态环境，尽可能的降低负面影响。
2.2增强环保意识
环保意识要被提高，这是新时期对人们发展经济的新要求，施工单位要有环保意识，督促施工人员在是施工过程中也要注意环保观念，要把环保的理念渗入每个环节。施工中要把污染的风险降到最低，维持社会效益与生态效益的同时发展，不能偏激的倾向一面。再者，对开山炸石等方式则是能免则免，这样能有效的减弱噪音，施工后的废水在处理后才可以排放，不能直接排放，从而全方面的对环境污染的问题进行有效实施。
2.3完善监督管理制度
建立一个监督管理制度，这是任何一项工程顺利实施的保证，施工单位要建立对于生态工程系统的管理制度。对工作人员的工作方法、行为进行约束。此外，生态补偿的机制要被建立，提前预测水利工程对周边环境造成的潜在问题，预防的工作要坐在前面。水利工程中的生态工程要坚持可持续发展战略，从而使生物资源减少的情况得到缓解，对周边的生态环境的影响要降到最低。
2.4生态工程系统的建立
生态工程系统的建立可以减少水利工程在实施过程中对生态环境的影响和破坏。该系统的建立要考虑工程效益和生态效益，在此基础上对水利工程的施工单位要进行规范，施工单位利用生态资源的行为要有严格的规章制度，按准则办事。这样才能减少生态工程中的环境问题，对水利工程与生态环境的互相协助发展问题有所帮助。按照国家的相关法律法规规定，已经完工的水利工程要对环境实行监测管理，对相关工作人员的责任明细化，把责任落实到个人，这样可以更高效的实施管理，加之专业化的环境监测器材配备，把监测收到的数据与信息进行整合，仔细分析，从而保证生态环境的持续发展。
2.5分管施工单位要有生态保护意识
各个分管的施工单位都应该在水利工程实施的过程中加强生态保护意识，准确掌握自己施工的范围与具体任务，在自己的施工环节要尽力去降低对周遭生态环境的破坏，每个人都应该有这种意识。
2.6重视综合利用
要在水利施工过程中重视共生互补、综合利用。在施工过程中有很多问题，面对多种问题有多种解决措施，合理规划与协调，在自然环境与项目工程和谐共生的基础上，选择最佳的措施组合。
3.结语
1.1生态水利工程的特征
生态水利工程是一种科学的、系统的、可持续的水利工程，能够将水利工程与社会经济发展密切联系起来，在开发水资源的同时还注重人与自然的协调发展。生态水利工作的基本特征包括以下几点：第一，生物的多样性，在建设大规模的水利工程时，往往会改变现有的生态环境，因此必须要将工程建设对生物的影响降到最低；第二，生态水利工程的系统性，生态水利工程的建设会对当地的河流、水域、环境及气候造成一定影响，所以要能够充分考虑工程与生态之间的关系；第三，工程效益的不确定性，生态水利工程规模较大，所涉及的地质、气候等存在较大差异，因而存在许多不确定因素，这就会导致建成后的经济效益及环境效益无法保障得到预期效果。
1.2生态水利工程的影响分析
生态水利工程建设规模较大，因此会对周边的环境产生一定影响，具体表现在以下几个方面：
1.2.1对河流生态的影响
大多数水利工程都是建在天然河道上，而天然河流已形成了相应的生态环境系统，水利工程建设会改变河流生态自身的多样性，局部河流的水深及含沙量会出现一定的变化，河流的水流速度及原动力也会或多或少得受到影响。与此同时，拦河坝会扩大水域的面积，提高水的比热容并贮存更多的热量，最终促进水温上升，但是即便水温发生细微的变化，也会对下游鱼类的繁殖造成不同程度的影响。除此之外，当水流速度下降之后，水体与外界环境的交换频率下降，河流的自净能力会下降，最终影响到水质。而地区水域面积的增大，会增加大气层中的水汽含量及降水量，使得空气较为湿润，雾雨气候逐渐增多，这就会改变该地区的气候条件。修建生态水利工程，会增加该区域的重力，破坏原有地质构造，严重时甚至会引发地质灾害。
1.2.2对陆地生态的影响
生态水利工程建设会对建设场地内的陆地生态环境造成直接影响。工程建设势必会占用耕地及林地，从而破坏植被及相关陆生动物的生活场所，增加建设场所附近的空气湿度，导致难以适应湿润气候的动物迁徙或使其改变生活习性，最终破坏原有生态系统及生态结构。此外，在生态水利工程施工过程中，沿线居民及工厂产生的垃圾及污水会破坏原有的生态环境，改变河道的原有特性，直接威胁到动植物的生存环境。
1.2.3对社会环境的影响
对社会环境产生的影响具体体现为：淹没水域及沿岸土地，从而导致居民被迫迁移、重新安置等问题，甚至还涉及到文物古迹的搬迁与保护等。尤其是一些大型的水利工程，在其建设过程中，往往会造成大面积的拆迁与安置问题。因此在水利工程建设之前，必须要应充分考虑到拆迁安置等，实现安排好搬迁移民的规划工作。
2.生态水利工程建设原则
2.1施工安全经济的原则
在生态水利工程建设过程中，需要完善保障机制，从而有效保障施工的安全性及经济性。管理人员要能够根据水利工程建设的实际情况，严格遵循可持续的发展需求，合理安排布置水利工程的施工环节及工期进度，从而保障水利工程施工活动符合经济安全的原则，最终促进生态水利工程与生态环境的有机融合。
2.2工程建设与自然生态和谐的原则
在生态水利工程规划过程中，必须要以满足水生态系统自我恢复为目标，全面掌握工程建设地域的地形特征、河流形态等，根据实际地理情况来进行规划，保障水利工程与周围水生态系统相协调，最终实现人文与自然的相互融合。例如尽量保留河流的原始结构，注重优化水质及水生动物的生存环境；在河流中种植绿色植物、保障地下水的有效供给，为水生动植物创造良好的环境；在水利工程周边植树并融入设计，创造简单的景观河。例如鄂州市投资2800万元修复长港河道生态环境，完成岸坡整形20km、土方50万m3，植草7500m2，栽种水生植物1.5万株，植树2万棵；云梦县在2009年投资了八千万元建设“三湖连河”工程，建立了总长为20km的环城生态水系，切实将水利工程与生态环境融合起来。此外，水利工程建设还需要严格遵循自然生态规律，提高水体的自净能力，从而降低运营成本，达到净化水的目的。
2.3工程建设整体规划原则
整体性原则是对生态系统中各生态因素提出的总体性要求，一方面，在水利工程建设过程中需要考虑水文系统修复的相关问题，另一方面，还需要考虑水生态系统的动态变化过程。如果在建设水利工程过程中，没有从整个环境生态系统的角度来进行考虑，那么也只能暂时性地缓解问题，并不能从根本上解决存在的问题，最终严重影响到水利生态系统的可持续发展。在生态水利工程建设过程中，不但要以整体性为原则，还要遵循自然生态规律，采取生态措施来有效降低工程的建设成本。
3.促进生态水利工程建设的建议
生态水利工程建设具有一定的复杂性，所涉及的领域也较多，例如资源、环境、经济、社会等领域。笔者结合生态水利工程建设的实际工作经验，就如何有效解决存在的问题，提出以下两方面的建议，以供同行借鉴。一方面，在生态水利工程的规划设计过程中，必须要将水生态保护放在首要位置。在生态水利工程建设过程中，必须要先调查并收集工程所在地的地质、水文、气候等相关信息，从而充分掌握当地的生态状况，要能够在保障水利工程防洪能力的基础上，综合考虑工程的环境承载力。规划设计人员在工程结构设计过程中，要能够保护生态水生物的安全，配备环境监测设备，做好工程水环境的监测，完善并明确环境监测项目的指标体系与标准，根据监测结果来及时评价对环境的影响，进而实现水资源的良性循环。另一方面，在生态水利工程竣工后，要能够以减少对当地环境的影响为原则，采取有效措施来恢复土地生态并修复施工现场，充分发挥工程所在地的土壤及植被的生态保护作用。与此同时，要能够根据实际情况来合理配置水资源，大力推广节水工程，保障满足当地的生产及生活用水需求，避免当地出现水资源短缺的现象。最后，相关部门要能够不断完善并宣传生态水利工程建设法律规定，合理划定保护河流及流域保护区，尤其要做好水生态保护区的生态建设及保护工作，严格审批相关建设项目，做好建设项目的把关工作。
4.结束语
①生态理念导入城市园林工程的表现。在社会长期发展过程中，人们对生态理念的探索从未停止，将生态理念融入到城市园林工程中，极大地改变了园林设计内涵和设计策略。其主要表现在：园林建设过程要符合绿色植被生长特性，维护植物生长环境；园林景观设计要充分保护水资源，使得绿色植物与水质的相互融合；保护绿色植物的多样性和群落结构的复杂性，促进生态和谐稳定。②生态理念导入城市园林工程的作用。在人们赖以生存的环境遭到破坏以后，基于生态理念的城市环境建设逐渐展开。将生态理念应用到城市园林工程建设中，不仅能维护城市环境生态平衡，也能够运用生物间的相互作用，构建起复杂的群落关系，实现资源的可持续发展。城市园林建设选择移栽、栽种和养护多种植物，丰富植物群落，也提升生态系统的稳定性。例如：一些植物生长过程中的分泌物，能够促进其它植被的生长，就如黑接骨木对云杉根的生长分布起到有益作用。生态理念应用到城市园林工程建设是必然发展趋势。
2生态理念在城市园林工程的应用
2.1维护生态和谐，保护生态系统传统思维理念下的城市园林景观设计需要具备美观、整洁等特点，随着生态环境的逐渐恶化，以及城市生活质量的逐渐降低，人们开始关注生态和谐与可持续发展理念的应用与实践。保护生态系统的和谐发展是现阶段城市园林工程应重视的目标。基于生态理念下的城市园林工程建设，应该重视城市景观与自然环境的协调性。总的来说，城市园林建设既需要重视人们生活质量的提升，也需要重视生态平衡理念。认真分析城市环境现状，结合城市人文特色、土地条件、现有规划等，运用生态理念，综合分析生态目标和环境质量目标、人们生活质量目标，进行综合分析与设计。选用当地绿色植物，依据周围环境的土壤、水质、地形，构建和谐的生态园林景观，也可以选择移栽等方式，选择最适合城市的园林植物，降低成本，加大栽培与养护，提升城市园林景观建设质量。
2.2使用生态物料，应用园林工程生态理念下，基于可持续发展要求和理念，在城市园林工程建设过程中，可以将具有生态性质的物料与资源有效应用到工程建设过程中，有助于实现对环境的保护、对资源的节约，以及对可持续发展理念的契合。从3个方面入手。第一、增加土壤中有用物质。绿色植物的栽培和养护需要土壤中含有大量适合植物生长的营养元素。由此，园林建设时需要选择植物生长的土壤环境，在土壤中增加有益营养成分，促进土壤微生物的成长。第二、可再生资源和材料的运用。在城市园林工程建设中，需要运用到大量的建设材料，基于生态理念下，选用可循环利用、对环境友好的生态材料和资源，有效运用可再生资源进行景观的布设、规划，提升园林景观工程质量的同时，也有效节约使用的物料和资源，降低能源消耗，提升生态理念的意味。
2.3构建生态化植被设计方案在设计园林工程的过程中，需要选用多类别植被，进行不同建设方案。通过不同的方案设计不同的布景，提升生态园林的景观艺术性，以维持生态园林的艺术性、生态性和人文性，强化园林景观带给人们的美好感受。充分结合不同植物生长特性的不同，进行植物合理搭配设计。例如：水生植物需要围绕园林水质环境周围来布设景观，而喜干植物则需要远离水质。同时选择不同植物物种时，需要考虑生态效益、环境质量、艺术表现等因素。所以需要重视植物自身的生长特性，充分利用园林空间与周边环境的实际情况，实现对生态园林的有效规划与设计。
3基于生态理念的城市园林工程未来发展
案例教学目标是培养学生的独立分析和创造能力，让学生通过具体的生态工程案例来对实际情景中存在的问题进行主动探索，从而锻炼学生综合运用生态工程原理解决相关问题的能力。在进行生态工程案例教学的过程中，须注意以下几点。
1．1鼓励参与性原则
案例教学的展开要保证学生参与的积极性。学生是学习的主体，是知识的接受方，学生掌握知识的程度关系到实际课堂教学实际效果。案例教学的主体是学生，充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与进来，例如针对非点源性水污染问题，让学生自己设计具体生态工程措施来尝试解决，并进一步分析在实施过程中，运用到的生态工程原理，通过案例分析提高学生综合运用知识的能力。
1．2案例选取典型性和真实性原则
案例教学过程中，案例的选择很关键，①必须遵循案例的典型性原则。案例教学是为了让学生更好的掌握生态工程学的教材内容，所选案例不能脱离教材本身的知识点，案例具有典型性，并具有较好的实施效果。②案例必须是真实存在的。这是由生态工程学科的应用性与实践性等特点所决定的。比如在生态工程原理教学中，针对小流域综合治理问题具体案例，讲解效益协调统一原理的运用，典型的是我国甘肃省陇南县的“九子登科”模式，通过“山顶戴帽子，山腰系带子，坡地修台子，地埂锁边子，荒山荒沟栽苗子，山脚种果子，沟底穿靴子，见缝插针钉扣子，秋田盖罩子”一系列措施，在考虑到生态效益和环境效益的同时，又兼顾到经济效益，起到了明显的效果，各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。让学生从实际案例中体会到生态工程原理的实施效果，进一步加深学生对原理的理解和掌握。
1．3案例的启发性
要发挥培养学生能力的作用就必须使教学具有启发性，要求教学案例提供不完全信息，同时针对案例所提出的问题要具有启发性，并对学生的讨论进行引导，起到开拓学生的思维，激发学生探索兴趣的作用。如在讲授生态工程的生态位原理时，例举“家鱼共生混养”生产模式这一生态位理论应用的典型案例。要求学生以四大家鱼混养为例，说明它们的栖居水层和主要的食物来源，启发其思维，使学生更深入地理解家鱼共生混养模式是基于不同的鱼类所处的水层和取食不同，不会发生生存资源的激烈竞争，提高了资源(空间、食物等)的利用效率和生态系统的生产力，从而强化学生对生态位原理在生态工程中应用的理解。同时，在授课时请学生分别进行阐述和讨论，便可较为明晰地使学生理解和掌握相关知识。
2生态工程学案例设置的主要内容
生态工程学的教学内容主要分为生态工程原理、生态工程设计、农业生态工程、环境生态工程、林业生态工程、景观生态工程、城市生态工程等六部分，其中相对比较适合设置为教学案例的专题内容如下:
2．1生态工程原理
生态工程原理是实施生态工程的重要理论基础。生态工程原理着重讲述了生态学原理、经济学原理、工程学原理三大部分。针对这方面的内容，可以设置为案例的题材较多，例如:生态位原理中的稻田养鱼、家鱼共生混养;限制因子原理和耐性定律中的水体富营养化控制、重金属污染植物修复;食物链原理中的食物链加环、生物调控;效益协调统一原理中的“九子登科”模式等。这些原理方面的案例可以使学生充分理解和掌握生态工程的理论体系和基础，是生态工程原理及应用的关键和核心。
2．2生态工程设计
生态工程作为一门应用性的学科，离不开设计。生态工程设计主要介绍了生态工程设计的原则、基本程序、技术路线、具体的设计案例等方面的内容。可以结合污染水体修复工程设计来进行讲解和讨论，例如:白洋淀非点源污染控制的生态工程设计、温州横河水体治理示范工程设计等。
2．3农业生态工程
农业生态工程着重讲述了农业生态系统概念、类型及模式、农业生态工程技术、装配农业生态工程等内容。该方面的内容可以设置为案例的题材较多，如:生态农业、立体农业、生态果园工程模式、桑基鱼塘模式、稻田养鱼等。可以让学生充分认识不同的农业生态工程模式的应用案例，从而激发学生的兴趣。
2．4环境生态工程
环境生态工程主要介绍了目前环境问题、污染生态工程、湿地生态工程等方面的内容。可以结合目前的主要污染问题和应对措施实例来进行案例分析，如:温室效应、水土流失、污水土地处理技术、受损水体生态修复工程、固体废弃物处理生态工程、退化湿地的生态恢复与重建等，让学生理解生态工程在解决具体环境问题方面的作用，起到促进学生学习的效果。
3生态工程教学案例的应用
生态工程课程教学中运用案例教学法是课程自身的特点决定的，其目的十分明确，即服务于课程教学，促进学生对知识的理解、掌握和运用，提高课程教学质量。既要鼓励学生积极参与，也要考虑到案例的典型性、真实性和启发性。激发学生对生态环境问题和现象的兴趣，并具备运用所学知识来解决实际问题的能力。如在讲解典型生态工程设计案例时，以白洋淀非点源污染控制的生态工程为例，让学生预先查阅文献资料，并针对非点源污染问题提出自己的建议和看法，并运用生态工程技术设计初步的控制方案，在课堂上与师生共同交流讨论，这样不但培养了学生探索知识的能力，也锻炼了学生解决问题的能力，最重要的是使学生真正认识和理解了生态工程在治理具体污染环境问题上的作用和效果;在讲授林业生态工程部分时，以我国林业生态工程为例，要求学生提前搜集我国十大林业生态工程相关信息资料，在课堂上与学生进行交流，既可以使学生深刻认识我国林业工程建设的迫切性和取得的成果，又可以从不同类型的林业生态工程对具体环境的改善来进一步认识林业生态工程原理;另外，在讲解到城市生态工程部分，以城市生态恢复工程的典范———清溪川复原工程为例，要求学生搜集韩国首尔清溪川复原前的图片，列举清溪川复原前主要存在的生态环境问题，阐述复原的紧迫性和复原后对生态环境改善的程度;同时与学生交流和讨论清溪川的复原工程中，韩国政府具体实施了哪些工程，这些工程分别针对哪些环境问题，最终具体实施效果如何。通过这些实际案例的分析，培养和启发学生分析问题和解决问题的能力。
4结语
关键词:水土流失;生态影响;生态护坡;河道工程
1传统河道护岸结构的缺陷
在河道的治理中，护坡工程作为范围广泛的大型重要设施之一。传统的河道护岸结构一般都只是对河道的防护引水，排水，蓄水地功能进行片面的处理，严重地忽视了对河道生态环境产生的影响。在河道护坡结构的施工中，一般都是采用浆砌块石及混凝土刚性硬质的材料，它不仅严重地破坏河道自身的生态平衡系统，而且影响了河道的其他功能［1］。
2传统河道护坡对生态环境的影响
通常情况下，河流本身的防洪作用和排水作用是人们首先要重视的功能，一般的河流断面形式都是非常单一的，是按照笔直的走向进行。河道护坡结构具有较强的硬度，对河道护坡进行相应的剪修时，必须对洪水的速度以及冲刷力度进行考虑，从而有效的防止水土的流失。传统的护坡结构都是以砌石和混泥土为主要的组成材料，目前主要是以土工模袋混凝土护坡和重力挡土墙等材料构成河道护坡结构。传统的结构形式对环境和生态造成很多影响［2］。
2.1对景观环境造成的危害
整齐地河流横截面笔直河流，虽是一道风景线，但是不能满足现代人们所追求的自然景观。以往碧水涟漪，青草幽幽或者是污水景象，已被挡墙遮蔽得不见踪影。
2.2对生态环境的影响
之前护坡及护岸的结构对河坡运用的是比较封闭的模式，河流生物及微生物失去赖以生存地环境，河流地自净的能力也被破坏。除此之外，各水生物很难在坚硬的结构坡面上生长下去，整个生态系统为了护坡结构而断开，生态环境就会失去原有的平衡。
2.3对人类生活环境的影响
如果说人们长时间生活在灰色的混凝土挡墙之中，其心理及生理也会受到一定的影响。在常规结构保护下，河道也就失去之前所用于的水环境功能。
3城市河道生态护坡设计
生态护坡主要是以植被草、土工材料绿化网、水力喷播植草、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等混凝土连锁块结合植被草的方法。其能够有效的减少水质污染使自然环境与景观相适应的新型生态护坡形式得到相应地发展，所以，生态护坡是河道护坡水利工程发展必然趋势［3］。
3.1生态护坡设计的基本原则
在对生态护坡进行设计的时候，必须充分考虑生态及景观因素，在进行生态护坡设计的时候，还需遵循结构的安全性及稳定性，生态和谐，因地制宜的原则，使生态护坡工程具有充分的合理性及可行性［4］。(1)结构安全性与稳定性。河道护坡主要是起到避免水土流失及防洪泄洪地作用，其稳定性还将影响到人民群众地生命财产的安全。为确保护坡工程充分达到预期保持水土的作用，就应在对护坡结构进行设计的时候，对其稳定性及安全性进行充分的考虑。此外，护坡的设计还要重点考虑防洪排涝的作用［5］。(2)生态和谐。生态是一个较为中性的词语，但是就人类而言，良好的生态才具有积极向上的意义。生态健康具体是指在保证护坡安全及稳定的基础上，有效地减少对天然河岸人为的改造，以此保证河岸线的完整性。(3)因地制宜。要求与该地域环境相一致，除此之外还要注重地域特点，根据具体情况，避免盲目设计或者是设计的不合实际。例如:在对城市护岸进行设计的时候，必须充分体现出城市区域特点，地域的特征，重视其传统文化及乡土知识，同时还与提升城市品位和回归自然相结合，进而延长当地历史文化，突出地域文化特征，将地区文化底蕴贯彻于景观之中，营造出具有当地个性的城市生态护坡［6］。
3.2城市河道中生态护坡结构形式分析
在城市河道生态护坡中，必须根据其具体区域采用符合当地情况的设计理念，进而达到生态环保的要求，城市河道中生态护坡的结构形式具体有下面几种。(1)水下直立式块石挡墙的护坡。它能够有效地控制河势，避免水土流失，减少河道淤积。一般在进入城区河道以后，以直立式浆砌石挡墙为主要表现形式。它不仅能降低工程的实际成本和控制工程的占地面积，还能对河道的宽度进行保护，防止修建违章建筑，对河水水质进行有效的利用和保护。(2)景石护坡和石笼护坡。在水位产生变化时，采用景石或是石笼对河道两旁进行保护，可有效地控制河势，进而抵抗其冲刷力度，防止水土流失现象的再度发生。除此之外，还具有美化景观的作用和效果。(3)护坡种植。在河道护坡上种植一些根系发达的植物，这些植物不仅能有效地防止水土流失，还能对生态环境起到一种保护的作用。(4)生态带。在岸坡表面覆盖土工合成材料的时候，必须考虑地形和地貌的特征，选择合适的材料进行合理的组合及间距，采用各种各样的植物种植在河道护坡上面，以根系发达的植物为主，有效地提高护坡的稳定性和强度，降低冲刷给生态带来的影响，减少水土流失，对河道旁的生态起着重要的保护作用。(5)砌块的铺设。在对城市河道护坡进行设计的时候，既要考虑对生态环境的保护，也要考虑到对城市环境的美化，因此，可以采用生态混凝土预制块体作为河道护坡结构从而有效地实现以上“双重”利益。同时覆草还能有效得到缓冲，其主要是因为草根具有锚固的作用，能提高抗滑能力。草生根后能将土和混凝土结合为一个整体，从而加强边坡的稳定性能。(6)毛竹桩护坡。在河道水位上涨或下降时，毛竹的桩护坡能够有效地对河势进行控制，进而抵抗河流的冲刷，减少水土流失现象发生。(7)生态格宾挡墙。格宾挡墙是将符合粒径要求的石料填入具有柔性的格宾网中达到一定的孔隙率、逐层砌筑的一种新型的柔性挡土构筑物。格宾挡墙适用于受水流冲刷和风浪侵袭，且防护工程基础不易处理或沿河挡土墙、坡脚基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或护岸，近年来，格宾挡墙在国内也有所应用，主要用于河道岸坡防护［7］。
3.3城市河道生态护坡的改造途径
(1)景观的改造。必须是和河道改造联系在一起的，将乔木及花草、坡脚点综合布置，将城市文化的发展反映到河坡立体生态体系建设中，从而将城市文化和自然景观在河道改造中体现出来。(2)设置亲水构筑物。城市中部分河道一般只需要满足游船顺利通航的目的。但实际上我们可以将河道变成城市中游玩观赏的景区，为居民的休闲游憩提供更多的选择。因此，可以根据自然生态的特点，在河道旁设立亲水构筑物(游船码头、园路、廊架)。(3)河底疏浚。通常情况下，城市河道旁边都是以农田和工厂为主，雨污水会直接排到河道中，严重影响河道的水源质量。因此，要加强河道水资源的管理，在河道的两侧建设截污管道，将雨水和污水引入城市污水管道中，尤其是一些水资源污染严重的地方，必须设置临时的生化处理设施，缓解污染程度。河道整治工程还必须对河道底泥进行疏浚，这样才能对城市中河道水质提供有力的保障。
4结语
传统的结构形式对环境和生态造成很多影响，只有做好生态护坡工程，使自然环境及景观相适应的新型生态护坡形式得到相应地发展，保护或改良利用水土资源，有效地减少水质污染，维护并提高土地的生产力，进而充分发挥水土资源的经济、社会效益，促使良好的生态环境的建立，为城市经济社会又好又快地发展做出更大的贡献。
作者:吴事陆 单位:国电电力朝阳水务环保有限公司
参考文献:
［1］曹载宏．生态联锁式护坡技术在河道护坡工程中的应用［J］．水利规划与设计，2014(01):51-53+59．
［2］李新芝，王小德．论城市河道中直立式护岸改造模式［J］．水利规划与设计，2009(06):60-63．
［3］张书滨，陈静．南昌市乌沙河整治中的生态设计［J］．水利技术监督，2009(05):19-21+46．
［4］刘红丽，王洪军，张树国，等．防洪工程生态护坡刍议［J］．水利技术监督，2008(06):44-45．
［5］田晓静，高金超，王迎风．防洪河道生态护坡工程探析［J］．黑龙江水利科技，2009(06):97-98．
1.1森林工程与生态系统的完整性不同区域的生态系统其都具有着不同的特征，并且一旦该区域的生态系统出现问题，造成生态系统群落不健全，就会形成区域性生态不平衡。因此在进行森林工程建设的过程中，有关工作人员应把握好森林工程施工与区域生态系统完整性之间的关系。通过调查研究我们可以发现，生态系统保持完整，可以实现物种的多样，这对于提高森林工程的建设水平有着一定的帮助。因此森林工程在建设的过程中，应尽量保持区域间生态系统的完整，以达到保护环境，加强建设的双赢目的。
1.2环境保护与森立工程建设随着现代森林工程建设理念的不断转变，环境保护已经成为了森林工程施工过程中的重要核心思想。因此在实际工作的过程中，森林工程的建设一般都会以环境保护为指导思想。具体来说应包括以下几个方面的内容：首先，工作人员需要保持当地生态环境的和谐发展，避免对环境造成伤害。其次，加强对非生物环境的重视，制定合理的防范措施避免对生态平衡的破坏。最后，强化林区的水土保持，避免因植被的破坏造成林区的水土流失问题。
1.3物种保持与森林工程生态环境包括很多方面的内容，其中物种的繁衍是生态环境中的重要组成部分。传统的森林工程在进行建设的过程中，经常对具体区域中的物种造成破坏，使得区域的生物多样性难以继续维系下去。因此在对森林工程进行革新后，新的森林工程在实施的过程中，有侧重的对物种保持问题进行了关注。首先，工作人员会在工程施工前对当地的相关物种进行调查与整合，针对物种的生产情况进行建设方案的制定。其次，在进行森林工程施工的过程中，加强施工的管理工作，避免因为违规施工造成物种的伤害。
2森林工程和生态系统保护的内容及措施
2.1树种结构保护树种的选择应该与具体区域的实际环境相联系。一般来说需要综合该区域的气候情况、水文情况以及土质情况等多个方面的内容。同时在植树的过程中还要注重树种的搭配，实现树木的多样性。并且还要在更新造林时保留和诱导能和更新树种借重的小树，形成混交林，还有深根系树种和浅根系树种混交，阴性树种和阳性树种混交，形成人工混交林。采伐是森林工程建设的工作内容之一，为了保障森林中的树种结构，有关工作人员在实际采伐的过程中，应养成保护性采伐的良好思想。所谓保护性采伐就是对于采伐过程中不成材的幼树予以保留，以方便今后对采伐地区的重建，为行成混交林打好基础。
2.2维护森林的空间性一个完备的森林系统其不仅树木种类齐全，同时在空间结构上也相对完整，具有良好的生态平衡效应。这种空间结构一般包括树木种类的多样，植被品种的齐全，无论是从高处还是到地表，都有相应的植被进行覆盖。这种完整的空间性很容易受到森林工程建设的破坏，出现空间的不完整性，进而对区域生态环境造成影响。因此工作人员在进行森林工程建设的过程中，应有计划的对森林进行砍伐，按照森林的层次性、分布性等特点，对森林进行选择性砍伐，有效的保护森林空间性的完整。在森林工程建设的过程中，有时对森林进行砍伐并不是对森林的破坏，而是对森林的一种保护。这主要是森林中树木在进行生长的过程中，受到自然因素的影响会产生一些对周边树木生长有害的不良树木，因此工作人员需要对这些树木进行有效的去除，才能保障其余林木的正常生长。为了保障森林的健康发展，有关人员对于低效林会进行有针对性的处理。具体来说相关工作人员会通过铲除有害树种，保留有益树种，种植新树种等方式，对低效林进行完善。这种人工干预的方式，可以有效的提升自然林木的生长质量，同时也有利于保障森林树种的丰富性。
2.3保障森林的阶段性森林系统在进行生长的过程中，会出现一定的阶段性，一般我们会将其分为时间度量、中等时间度量和昼夜季节三个方面。非生态系统的短时间结构变化，能体现林分群落结构的周期性变化，从而引起森林生态系统群落结构的外貌变化，对工程的策划、工艺的设计和作业的运行都有重要作用。
（1）道路边坡固坡工程处理技术：道路挖方边坡是土石相间的山体边坡。坡面极易受暴雨冲刷，产生强烈的水土流失。特别是复杂地形、地质结构区，具有裂隙和节理发育，坡体岩土层不完整，存在潜在滑坡、崩塌等地质灾害风险，必须进行工程加固或支挡，确保沿线坡体稳定和行车安全。研究表明[10]，框架锚杆或混凝土骨架梁支护技术适用于结构面发育、岩体风化破碎、坡体中元不良结构面和土质的路堑高边坡；预应力锚索梁加固防护技术适用于裂隙和断层发育的岩石路堑高陡边坡及易滑坡地段、软硬质岩互层路堑高边坡；易坍塌滑坡的土质、软岩或顺层高边坡，宜将抗滑桩与框架锚索防滑加固工程结合使用；风化较严重边坡和坡面稳定的较高土质边坡、路堤边坡，宜采用格子梁护坡。此外，铺挂镀锌铁丝网和锚杆技术，抗拉力强度大，能有效地防止坍塌和碎石掉落，确保道路安全。在满足边坡稳定性和安全性下，宜将边坡工程防护与土壤生态植被防护相结合，尽量避免混凝土封盖、浆砌石护面，以影响生态景观。（2）道路边坡土壤生态修复技术模式：山体边坡具有土壤剖面的完整性。在土壤修复过程中，应根据岩土层次和边坡高度，选择不同的土壤生态修复施工技术。表1说明，低矮土质边坡或填方边坡，可直接喷播灌草种；高陡土质边坡挂EM3（三层三维土工网垫）网喷混植生；强风化层挂三维网客土喷混植生；弱风化层或局部岩石层，采取锚杆挂铁丝网、客土喷混植生技术。坡面喷射植生基材前，采取挂三维网、EM（三维土工网垫）网、铁丝网（镀锌或过塑）、土工格栅和土工格室，以及铺CF（椰丝纤维）网或植被草毯等，并用锚杆固定。（3）植物选择与种群配置技术：植物种群结构是道路边坡土壤修复重要环节[11，13-14]。经研究，植物种类选择及种群配置的成熟技术主要有：①按气候地带性规律选择植物品种，北方以落叶树种为主，如胡枝子（Lespedezabicolor）、紫穗槐（Amorphafruticos）等；南方以常绿树为主，如银合欢（Acaciaglauca）、美国刺（Leucaenaleucocephala）、台湾相思（Acaciaconfusa）等（表2），以充分利用南方水光热条件。②南方土壤生态重建应坚持生物多样性，种群结构以灌木为主，乔灌草藤结合。③针对路域土壤实际，应以豆科植物为主，多科属配置，以维护低肥力下种群植物养分的常态循环。④以地方植物品种为主，以适应当地生物气候环境，提高成活率。⑤植物应立体配置，形态共生互补，并与周边生态景观相协调。2002年云南元（江）磨（黑）高速公路，我们以坡柳（Dodonaea）、银合欢等为主，灌草结合，第一次做出了乔、灌、草混植示范样板，现与周边热带雨林融为一体，为扭转全国高速公路单一草被生态作出了贡献。（4）可规模化、机械化施工的喷混植生创新技术：路域工程土壤生态修复规模大，工程量多，时限紧。我们自主研发的喷混植生技术，从质量、速率和效益上，适应了国家重大工程项目的需求，已在全国推广。其主体技术优势：①灌草种多品种混合喷播；②添加有机基材、营养物质、粘结剂、保水剂，有利于维护种苗安全生长环境；③增厚客土层，对缺少表土的风化层或母质层更适用。喷混物料厚度10～15cm，每天喷混500～800m28h-1。（5）道路边坡土壤植被后养护技术：“两高”道路建设是国家重点工程，要求土壤生态修复养护期长，一般达2～3年，待植被层稳定后方能工程验收。多年工程实践表明，节水浇灌是后养护主要技术。因此，①在500m内找好固定水源，否则宜打井，寻找地下水源；②配装高压抽水和灌溉机械，抽水系统是固定的，排灌可移动；③前期勤浇，后期间歇。出苗期一天两次，齐苗后一天一次，嗣后逐步减少；④南方湿暖气候下，前期灌溉量3kgm-2左右，后期灌溉量2kgm-2左右，养护2年约需水量800kgm-2，若1×104m2工作面，即需水8000t。一般养护1～2年即可依靠自然雨水维护水分和养分循环。（6）道路边坡土壤生态修复效果的后观察：近两年，对15年来已完成的2000×104m2南方道路边坡土壤生态修复多项工程的实际效果，进行了定点抽样观测（表3），表明：①生物群落的演替总趋势。植物群落是由草本植物群落—灌草混生群落—乔灌草立体群落演变。植物群落立体配置技术，是保持边坡人工植被群落可持续演替和生物多样性的关键。②草被生态的演替过程。20世纪末，多种草种单纯喷播工程，有海南西线、昆玉、玉元、漳龙早期参与的高速公路，人工草被寿命短，3～5年后逐渐被芒箕（Dicranopterispedata）侵化，夹有少量山苍子（Litseacubeba）、黄栀（GardeniajasminoidesEllis）、野茉莉（Styraxjaponicus）丛。可见，道路边坡不宜单纯植草，草本植物水光热利用率极低，植被易退化，延长向自然立体生态演替过程。③乔、灌、草立体生态模式的稳定性。后期考察的相关工程有广惠、开阳、揭普、元磨、昆石、福宁、成南、粤赣粤北段、宁杭、清平等高速主干道，采用乔、灌、草混喷，乔灌木生长茂盛，林下草退化无几，外来侵入种极少。特别提及的种群组合中的金合欢（Acaciafarnesiana）、银合欢、山毛豆（Tephrosiacandida）等强结实植物，种子成熟后散落地面，产生了多代演替，已成永久性植被。
2城镇化建设中山体土壤生态修复问题
2.1采石过程破坏城市生态景观
2012年末，中国城镇化率达到52.57%，相比于西方发达国家均在95%以上，美国是97%，中国城镇化水平仍然较低，但当前正处于高速增长时期。大规模的城市建设产生了对石料、石材、石灰岩、石英砂等资源的大量需求，在城市周边山体，形成了大量废弃采石场和巍耸的高陡岩石边坡。以深圳为例，城市化初期1953km2的国土面积一度拥有669家采石场，其中3000m2以上456座，边坡总面积超过1000hm2。无序开采曾对城市生态景观造成了严重破坏，给城市和人居环境带来了安全隐患。海南省三亚市是旅游岛建设的重点城市，目前周边有49个废弃的采石场，总面积达250×104m2，其中荔枝沟Ⅱ号采石场面积6.3×104m2，正处于城市发展中央区，边坡高陡，岩石，曾给当地城市景观和生态文明带来严重破坏。这些采石场亟需政府整治和覆绿，但城市岩石边坡，土壤破坏彻底，缺乏水肥土等植物生存的基本条件，土壤生态修复难度极大[12，16]，已成为我国城镇化生态文明建设的研究热点和工程难点[15-20]。
2.2城市山体岩石边坡特征
（1）城市岩体边坡成型特征：从城市岩体边坡成型特征看，①城市房建工程需用大量石料耗材，考虑运输成本，以就地取材为主的采石场，大多以城市中央为轴心，散乱分布在城市近郊或城乡结合部，地势较陡峭、岩体外露的高丘或山地。②采石场石壁、山体宕口多为爆炸成型，采用垂直开采方式，自上而下挖掘，机械与人工结合环形开挖，石壁坡面凹凸不平。边坡坡度在80～90°之间，形成巨大的高低不平的断崖层面，甚至倒坡，岩体相对高度多在80～130m。③为方便石材、石料运输，废弃采石场多呈半环形边坡。坡面受炸药震力作用，局部多有裂痕或节理，但整体岩层结构并未破坏，石壁稳固和安全。（2）岩体边坡立地环境：从边坡环境特征看，采石场立地条件恶劣，高陡石壁坡面缺少平台或平台窄小，残存土壤极少，原生植被破坏，缺乏植被赖以生存的土壤。因此，必须从工程措施上，多途径解决回填种植土问题。同时，采石场环形开采的微地形环境，造成石宕内小气候差异性，形成阴阳坡，坡面温度、蒸发量、辐射热等差异显著，石壁阳坡夏季温度可达50℃以上，阴坡低5～10℃。在南方亚热带气候生物循环旺盛条件下，应利用采石场生物小气候特点，在土壤生态修复和种植养护技术上，加以优势利用。（3）水土流失趋向：从水土保持学特征看，采石场选址确定后，首先采用大型推土机和挖掘机，将土层推平运出，直见结实的岩石层。因此，岩体边坡早期存在水土流失，并出现高峰，但土层清场后，随着采石深度的下移，水土流失趋势减弱。而废弃采石场即使暴雨也只有水的流失，几乎没有土的流失。而且环形盆底容量很大，遇渍水也可通过周边渗漏，对下游区域不构成水土冲刷威胁，保障了下游农田和人居安全。（4）岩体边坡剖面形态：从土壤发生学特征看，采石场边坡不具有完整的剖面特征，腐殖质层（O层）、表土层（A层）及淋溶淀积层（B层）基本被机械铲除，只剩残余的弱风化层（BC）和母岩层（C层）。我们从深圳和三亚观察到由花岗岩母质发育的城市岩体边坡，其周边残留体剖面乔灌植被覆盖良好，表土层（A层）深1～1.5m，风化层（B层）厚度3～4m，母岩层（C层）埋藏在5～6m以下。现状岩体边坡，90%为C层，BC层很薄。因此土壤生态修复过程中，必须靠外来土源输入，既要修接纳槽体，又要全面挂网锚固，工序复杂，工程成本较高，现市场价格达350～400元m-2。但在城市生态文明建设的推动下，技术市场需求仍然广阔。（5）岩体边坡力学性质：从岩体结构力学特征分析，采石场岩体多为近直立的花岗岩高边坡，岩体强度较高。受爆炸及开挖等外力卸荷作用影响，岩体内产生大量节理、裂隙，原生或构造节理张开。在各种节理裂隙作用下，岩体被切割成大块状，坡面岩体结构较破碎，具有危岩落石发生的可能。岩体破坏模式主要为倾倒、坠落及局部崩（滑）塌破坏，造成边坡局部失稳，形成大面积碎石流,采用工程防护措施时应注意这一特点。这增加了城市环境安全治理和生态施工的技术难度。因此，相对于其他山体边坡，特别是道路创伤边坡，采石场岩石边坡生态修复的难度更大。
2.3城市高陡岩石边坡土壤生态修复技术体系
（1）城市岩体边坡土壤生态修复技术：实践表明，岩体边坡视角景观特别是俯视景观太差，生态修复技术难度太大。主要采取：①应以生物遮挡为主，辅以全面覆盖；②以种植苗木为主，结合灌草种子坡面混播；③充分利用边坡及坡底平台，种植高大乔木，以促早成林，发挥绿色遮挡效果；④坡面纵向间隔2m沿等高线设置植生槽，回填营养土；⑤充分利用槽内土壤资源栽植大苗木，建好植生带。（2）V型槽+挂网喷混技术模式：针对80～90°坡度和土肥水皆无的城市高陡岩体边坡的特殊性，单用挂网喷草或喷混植生技术效果很差。采用V型槽技术加挂网喷混植生技术模式，将工程措施与生物技术紧密结合，在垂直坡面上创造植物生长的微环境或植生带。V型槽的作用：①V型槽由钢筋混凝土现浇，深度约80cm，面宽约70cm，并与坡面成45°，2m间距等高线布设，主要功能是接纳回填土和营养土；②分层切割坡面铁丝网和喷植层重力下垂拉力，减少灾害性拉力崩塌；③充分利用V型槽有限土壤资源，种植大苗，建立多层次植物生长带。（3）V型槽技术模式的工艺流程[12]：包括：坡面乱石清理挂铁丝网锚杆固网构筑钢筋混凝土V型槽（搭设脚手架钻孔锚杆制作绑扎钢筋安装模板浇筑混凝土）槽内回填种植土喷混植生（种植基材配置喷基底土层喷播种子无纺布覆盖）V型槽栽种大苗植物带建滴灌系统养护。（4）垂直岩体坡面喷混植生关键技术：南方80～90°岩石坡面推广喷混植生，宜采取：①挂双层铁丝网，并用长、短锚杆固网；②在有机基材混合料中添加粘结剂，为降低成本，粘结剂可用国产胶粉，甚至可用硅酸盐产品替代；③在网下垫草把或喷PE（聚乙烯）丝，可增加喷植层孔隙度和粘结力；④保障喷混层厚度10～15cm，可分2～3次喷基底，待物料凝结后再喷，以避免泻底；⑤在喷播灌草种过程中，宜加入少量藤本种子，以加快覆绿，并攀缘局部倒岩。（5）V型槽种植带建植技术：根据深圳、广州南沙、海南三亚8个岩体边坡治理工程实践认为：①在回填土中加入营养基质，由腐殖质土、禽畜有机肥、复合肥、蘑菇肥及保水剂等组成，创造良好的根际土壤肥力环境；②针对南亚热带和热带气候特点，种植带建植坚持生物多样性，强调以豆科、灌木、常绿及乡土植物为主的原则（表2），增强植物的适应性和抗逆性；③加大藤本植物配置比例，组成乔、灌、藤、草人工生物群落；④提倡高密度种植，大苗、袋苗移栽。槽内分两排进行种植，内侧种植爬藤类，间距20cm；外侧间隔50cm栽植灌木袋苗，每米段栽植苗木株数5～7株，主栽苗木为台湾相思、小叶榕（Ficusmicrocarpa）、勒杜鹃（Bougainvilleaglabra）等，藤本植物包括爬山虎（Parthenocissusplanch）和葛藤（Puerariaphaseoloides）。（6）节水滴灌养护技术：水肥管理是V型槽及边坡植物生长的安全保障。V型槽种植和喷混施工完成后，原工作台、架拆除，养护工作困难，且不安全。因此，采用节水滴灌技术势在必行。节水滴灌系统由高压抽水泵站，蓄水池，PC（聚碳酸酯）主管、分管及滴水支管组成。蓄水池多设在山顶，以增加下泄压力，或自流灌溉，直接将水滴送入植物根际。必要时可添加水溶性复合肥，水利用率高、工作方便，非常适合采石场边坡水肥调节。同时做好缺苗修补、雨后追肥、防治病虫鼠害等。养护2～3年，即可依靠自然雨水维护植被生长。
3结论
