生态学视角下的环境泥沙研究

河流是一个与河道形态和水流运动特性密切相关的生态系统,河道的形态特征和水流运动特性决定了河流及其两岸生物群落的多样性和完整性。人们为了自身的安全和利益,通常兴修水利工程和进行河道整治,结果导致河流的长度缩短,浅滩和深潭消失,沿河的洪泛平原和湿地及岸边植被减少。河流地貌形态和水力特性的这些变化,进而改变河流原有生态系统的能量交换和物质循环过程,改变系统内各个要素之间的有机联系,破坏系统的稳定性,造成河流生态环境的退化。

水污染问题越来越严重地威胁着人类的生存和健康。工业的快速发展和不合理布局使我国许多河流都面临严重的污染问题。河流水流挟带污染物质的运动,包含着物理、化学、生物等复杂的过程,比河流水流单纯挟带泥沙的运动复杂得多。由于环境问题日益受到人们的关注,人们对河流水流挟带污染物质的运动机理的研究有了长足的进步,建立了许多水质模型。近年来,越来越多的人们已意识到泥沙问题对生态环境产生影响。弄清楚泥沙在污染物吸附、迁移和降解中的作用及吸附的污染物与水的相互作用是控制污染、发展水环境科学的重要课题之一。流域的水土流失、河道中泥沙的输移及底泥再悬浮以及河口、海湾区域泥沙的沉积,伴随着泥沙侵蚀、搬运和沉积的全过程。在这个过程中,流域土壤的侵蚀、河道泥沙冲淤伴随的污染物的吸附与解吸、附着于泥沙的重金属在运动过程中的相变、被污染的泥沙沉积后造成的二次污染、与泥沙运动过程伴随的污染物的迁移转化及其对生态环境的影响都成为亟待解决的问题。(www.xing528.com)

湿地生态系统与海洋生态系统和森林生态系统并称为地球上三大生态系统。保护湿地、维持生物物种的多样性,已成为国际社会的共识。20世纪70年代初,拉姆萨国际湿地保护公约的缔约大大推动了湿地研究,而90年代初的“全球环境与发展”国际会议以后湿地研究的范围已从过去以自然保护为主的领域扩展到水文学、土壤学、气象学、植被学、动物学、生态学等许多学科领域。近年来,随着全球变化与可持续发展研究的进行,我国对湿地的研究与保护工作日益得到重视,已有许多研究成果。将来,湿地研究除了在湿地评价,湿地与流域生态环境变化的关系,湿地保护、恢复与重建等方面进行以外,还需要深化对泥沙运动与湿地生态之间的关系的研究,通过对泥沙冲淤的模拟进而实现对湿地发育、演化过程的模拟,并对泥沙运动所引起的湿地内环境质量变化进行评价。