濕地生態修復技術規程范文

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濕地生態修復技術規程

篇1

1大石埠水庫水質狀況

通過收集整理大石埠水庫近4a的水質監測資料,并按照《地表水環境質量標準》進行類別分析,按照《地表水資源質量評價技術規程》進行營養狀態評價,結果表明:在近4a的50次水質監測中,Ⅱ類水15次,占評價總測次的30%,Ⅲ類水25次,占評價總測次的50%,Ⅳ類水10次,占評價總測次的20%;水庫水體一直處于中營養至輕度富營養狀態。自2009年起,大石埠水庫曾連續出現中度富營養狀態,富營養狀態頻次增加較為明顯,水庫水質富營養化程度日趨嚴重。

2存在問題的原因分析

(1)大石埠水庫的總體水環境質量尚好,但是水體的富營養程度相對較高,已經達到了中度富營養化水平。(2)通過近幾年的實地調查,大石埠水庫存在網欄養殖問題,特別是在入庫徑流河口地段的網欄養殖。由于養殖餌料的投放,造成水庫水體的內污染源較重,而這些內污染源對水生態環境的影響,無法通過具體的工程措施進行有效的修復。(3)水庫上游及周邊是桃林鎮政府所在地及附近村莊。由于人們的日常生產及生活,使入庫支流產生各類污染物,特別是在汛期,這些污染物流入水庫庫區,對水庫的水質安全造成了一定的影響。(4)庫區上游地帶的大量土地被開發成為農田,并種植農作物和經濟作物,由于目前農藥和化肥的廣泛應用,農田的面源污染給水庫的水質帶來隱患。(5)大石埠水庫是山地形水庫,水庫的岸線較長,水庫的形狀為狹長型,由于水庫的防護帶有缺失現象,特別是水庫靠馬陵山地段缺失較多,造成水土流失現象較為嚴重,以致形成的徑流直接入庫,從而影響了水庫的水體水質。(6)大石埠水庫在水流力學作用下,造成了一定程度的庫岸淘刷現象,有的易造成塌岸,因而影響了水庫庫區周圍的生態環境和防洪安全。(7)由于水庫上游是馬陵山的丘陵地帶,大量的灌木和原有的林地被附近的村民開發種植,原有的生態體系被破壞的現象較為嚴重。雖然近年來政府有關部門提出了調整產業結構,但是短時間內很難恢復原有的生態系統,從而也對大石埠的生態穩定帶來影響。

二、大石埠水庫水生態修復措施

1總體思路和具體目標

根據大石埠水庫的實際情況,從發揮區域生態功能出發,充分利用水陸植物的生態作用,以植物修復、重建和優化調整為重要手段,實行水庫的上游地帶、淹沒地帶、消落區域和水下區域的有效結合,進行庫區生態修復建設。通過截留和凈化污染物,保護生物物種的多樣性,涵養水源,防止水土流失,建設生物景觀等措施,推動庫區社會經濟的發展,增加庫區農民的經濟收入,同時也兼顧庫區的生態效益。具體的目標是:減少水庫周圍不必要的人為干擾因素,降低入庫的污染物數量。依靠生態系統的自然調節能力,輔助以人工措施和工程措施,使遭到破壞的水庫生態系統逐步得到恢復,并向良性循環方向發展,逐步將其建設成為優質的水源地。

2大石埠水庫水生態修復的具體措施

2.1防護帶修復

建設3條防護帶,種植喬木、灌木和果樹。即在水庫西10km左右,靠馬陵山山體頂部,種植耐干旱和貧瘠的馬尾松等,種植長度3km;在山體的坡耕地種植蘋果、板栗等果樹。

2.2建設隔離帶

利用土地整理開發和小流域綜合治理等工程,在水庫周圍建設隔離帶。通過工程措施的配套和鄉村河塘的綜合整治,以及村容村貌和村莊環境建設,特別是周邊村莊生態環境的優化,為水庫的生態修復起到了較大的促進作用。

2.3建造生態浮床

采用木棍和鋼絲固定一塊水面,其中種植蘆葦和荻草等。每個浮床大約為10m×3m。建浮床地點,一是在大石埠水庫西岸的小桃林村附近,建造放置10個浮床;二是在水庫西岸靠彭才村附近水面建造投放10個浮床;三是在水庫東岸靠關汪村附近建造投放10個生態浮床;四是在水庫東岸軍民翻水站附近建造投放10個生態浮床。

2.4恢復與擴建濕地

恢復原黑龍潭水庫到大石埠水庫的濕地,協調處理歷史留下的圈圩,進一步擴大濕地面積,擬擴建濕地30hm2。

2.5生態護坡

利用生態混凝土和生態磚種植蘆葦和香蒲等。具體的生態護坡地段為,庫區上游靠小桃林村兩岸約6km,庫區西岸靠彭才村約2km,庫區東岸靠關汪村及軍民翻水站約2km,水庫管理所至西石埠村地段和道埝翻水站約5km。

2.6河道整治

對大石埠水庫的入庫河道桃林河進行河道整治工作。具體措施為打撈水花生和水葫蘆,對河道進行淺表清淤。整治河道的長度約3km。

三、結語

篇2

一、引言

雨水是城市中有待進一步開發的水資源之一,雨水利用具有重要的經濟和生態效益。當前,解決水資源匱乏和水環境惡化問題是21 世紀全球實現人口、環境、經濟和社會可持續協調發展的一個關鍵性問題。如何增加對雨水的控制和應用,是新時期解決水資源問題的重要研究課題。而基于微循環理念的低影響開發作為一種生態式、景觀化雨水管理方法,已在發達國家中得到了廣泛應用。

二、國內外城市雨水利用研究評述

早在20 世紀70 年代,國外對于雨水利用方面就已經展開研究。近二十年來,由于全球范圍內發生的水資源短缺及洪澇災害頻發問題,美國、德國、日本、加拿大、丹麥、意大利等40 多個國家對雨水利用尤為重視,相繼開展了雨水利用的研究與實踐,雨水利用普及率也越來越高。其中德國、日本、美國等城市化程度高、經濟發達的國家已將雨水利用作為解決城市水源問題的戰略措施,并建立起了完整的雨水收集利用體系及相關規范制度,雨水收集利用開始向系統化、集成化和規范化發展。

(一)城市雨水利用的技術研究

從雨水利用的用途來看,雨水利用主要集中在利用雨水解決人畜生活用水、集流補灌農業生產用水、生態環境用水和城市雨洪利用以及回灌地下水等方面。目前,在城市雨洪方面微循環理念下對雨水利用的策略,主要集中在雨水綜合回用、雨水滲透利用、雨水水質凈化、雨洪蓄滯排放及水資源生態處理策略等幾個方面。[1]6-15

1. 雨水的綜合回用

城市雨水綜合回用是指利用景觀生態學、生態經濟學原理,通過人工凈化和自然凈化相結合的方式,將雨水集蓄、滲透、應用與園林綠地等景觀設計相結合的綜合性設計,從而實現城市規劃、建筑景觀、園林綠地與河流水系的協調統一,實現經濟效益和環境效益的統一,以及人與自然的和諧共存。這種雨水利用方式具有生態性、可持續性的特點,能夠實現城市生態效益、經濟效益的最大化。具體做法因其依據的城市園林綠地規模特點而不同,一般包括屋頂綠化、水景、滲透、雨水回用、收集與排放系統等。還包括集太陽能、風能利用和水景于一體的花園式生態建筑。[2] 德國最早于1970年后的環保運動中開展雨水利用,是歐洲極力主張廣泛進行雨水利用的國家,也是目前世界上雨水收集利用最先進的國家之一。其主要在三個方面居世界領先地位,即生態小區雨水收集、凈化、滲透和蓄存等綜合利用,雨水利用的標準化、產業化利用,雨水利用的法律法規保障。日本是水資源比較缺乏的國家,因此早在20 世紀60 年代就已經開始雨水利用。東京都墨田區雨水回用工程獲得了第一屆國際環境自治團體協商會的環境獎,該項目是將居民屋頂雨水借助現有水落管匯入集水箱中,沉淀凈化后供洗車沖廁、植物灌溉之用,并且項目是通過政府與居民合作的形式得以實施并推廣。

2. 雨水滲透利用

雨水滲透具有補充涵養地下水、緩解地面沉降、減少水澇和海水倒灌、減少地表徑流、減少雨污管道負荷等優點,成為一種有前景的雨水間接利用方式。美國在雨水利用方面更側重于雨水滲透,強調就地滯蓄滲透。在芝加哥市興建了地下隧道蓄水系統,以解決城市防洪和雨水利用問題。其他很多城市還建立了屋頂蓄水和由入滲池、井、草地、透水地面組成的地表回灌系統。美國不但重視工程措施,而且還通過法律法規對雨水滲透給予支持。如科羅拉多州、佛羅里達州和賓夕法尼亞州分別制定了《雨水利用條例》。這些條例規定新開發區的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發前的水平。所有新開發區必須實行強制的“就地滯洪蓄水”。德國在強調雨水蓄存回用的同時也注重雨水的入滲,在聯邦德國,水、廢水和固體廢棄物協會(ATV)提出的ATV-DVWK-Arbeitsblatt 138 工作手冊中對雨水入滲設施的規劃、建設和運行管理進行了詳細規定。并提出了地面入滲、洼地入滲、“洼地—滲溝”組合、“滲溝—滲管”組合、滲井、“洼地—滲溝—雨水”排水系統等雨水入滲設施。[3]

3. 雨水水質凈化

城市的工業化、現代化建設所帶來的污染物對雨水、地下水等城市淡水資源造成了愈來愈大的負面影響。另外,城市到處都是硬化的路面,地表蒸騰作用十分顯著。因此,開發具有凈化能力并且可以含蓄淡水資源來保證綠化植物正常生長的材料是非常必要的。同時,部分雨水通過凈化去除各種污染物質,達到了飲用水的標準,可以緩解淡水資源緊缺和城市發展之間的矛盾。[4]

4. 雨洪蓄滯與排放

在國外的城市建設中,有許多關于雨洪排放的優秀建設案例,例如:羅馬的地下排水管道系統建設于公元前6 世紀左右,至今2500 多年了仍然在使用;1739 年,奧地利維也納城中心區有了排水系統,是歐洲第一座擁有完善排水設施的城市;德國最早的地下管道系統是1842 年開始修建由英國林德利設計的漢堡排水系統(圖1)。

5. 水資源生態處理

(1)設置小型雨污處理裝置

挪威在上世紀90 年代在社區和村鎮建設了幾百座小型污水處理裝置來保護水資源環境,收到很好的效果。近年來,我國的小型污水處理技術發展迅速,并逐步進入實用化階段。[5] 尤其在農村居民點設置一些小型的雨水或污水處理裝置,對改善農村水環境、提高農民生活質量具有重要意義。同時,該處理方式也是推進新型城鎮化建設與新農村建設的重要內容,其在實施污水治理過程中,緊密結合國家相關政策(如沼氣工程實施政策和濕地保護政策等),能夠充分發揮小型污水處理方式的作用。[6]

(2)人工濕地處理

隨著人類對資源、環境的過度開發利用,天然濕地越來越少,因此人們提出了模擬自然濕地,由人工設計、建造和監督控制的類似沼澤地地面的人工生態系統,即人工濕地,并利用其進行水質凈化和水資源的生態處理。在國外利用人工濕地技術進行點狀、面狀污染源治理,水質凈化和營養修復,已得到充分的實踐應用。例如,美國用于處理工業或農業污水的人工濕地有600 多處,其中40 多處可用作雨水水質凈化。1996 年位于德國的沃爾夫斯堡即建設了占地面積約800m2、日凈化水量35m3 的Einsdorf 垂直人工濕地系統和占地670m2、日凈化20m3 水量的垂直流人工濕地系統。到目前為止,在國內大多人工濕地尚停留在實驗使用階段。1987 年天津市環保研究所建設了日處理1400m3 的蘆葦濕地工程,是我國研究人工濕地凈化水質的首例。1989 年北京環保所建成的用于處理生活污水和工業廢水的北京昌平自由水面人工濕地,處理效果優于傳統的二級處理工藝。1990 年國家環??偩秩A南環保所建設了白坭坑人工濕地,證明系統越復雜運行越穩定,其單位污水投資額和處理成本均低于傳統污水處理廠。隨著我國水環境污染問題的日益嚴峻,人工濕地處理技術的應用優勢也逐漸凸顯。尤其是微生物、植物和基質構成的復雜濕地生態系統,實現了對污水中有機物、氮、磷等的有效去除。同時,因其投資省、能耗低和景觀效果好,以及其獨特的生態修復和自適應能力,人工濕地處理技術被不斷改進,并得到廣泛應用。[7]

(3)穩定塘—人工濕地組合處理

在研究中,曾有學者提出將穩定塘與人工濕地結合起來設置提高系統穩定性和出水水質,以發揮兩者優點的“穩定塘—人工濕地”組合系統。雷志洪等學者在凈化深圳布吉河水時利用穩定塘進行前處理、利用復合垂直流型人工濕地進行深度凈化的“穩定塘—人工濕地”組合處理方式。該處理方式將每天凈化的1000 m3 河水作為洪湖的生態補水,運行效果良好。曹向東等學者研究了將穩定塘和人工濕地交替進行設置的多級“穩定塘—人工濕地”組合系統,該系統的各處理單元之間可以互為補充,對于污水中的氮磷較單一的穩定塘有較好的去除效率。在石家莊滹沱新區生態規劃中,奧雅納公司設計了滹沱新區“穩定塘—人工濕地”組合系統(圖2)。該系統呈無規則的自由形狀,由濕塘、濕地兩個主要單元及進出口、調蓄區、泄洪道和堤岸等設施組成,水深設計采用0.5 ~ 0.8m。

(二)城市雨水利用的建設實踐

近十年來,國內外對雨水利用開展了大量的理論研究,主要側重于雨水綜合回用、雨水滲透利用、雨水水質凈化、雨水蓄滯與排放和水資源生態處理等幾個方面。在此基礎上進行了許多示范區建設,尤其以美國波特蘭市低影響開發示范區(即美國俄勒岡州波特蘭市NE Siskiyou“綠色街道”)最具代表性(圖3),再者如我國深圳光明新區牛山科技公園也建設了國內第一個低影響開發示范區。示范公園建成的是光明新區牛山科技園,主要采用了植被淺溝和蓄水池兩個措施(圖4)。

(三)城市雨水利用的政策與法規

嚴重缺水的以色列早在1948 年就頒布了“排水與雨水控制法”,同時指定了長達30 年的雨水利用和“沙漠公園計劃”,巧妙地通過擋水墻、蓄水池、徑流農場、微集水區等建立了沙漠綠洲,實施有效的雨水利用。[1]4-6 德國1996 年對1986 年的水法進行了補充,在補充條款中強調“水可持續利用”的理念并提出了“排水量零增長”的新模式。[3] 日本從政策法規上和經濟上全面支持雨水滲透利用。在1992 年實施的《第二代城市排水總體規劃》中明確提出了“大型公建建設時必須設置雨水滲透設施”的要求;并明確規定了城市雨水滲透設施(如滲透池、滲透溝和滲透塘等)是總體規劃的構成要素。美國各州根據自身特點因地制宜地制定了地方的雨水利用規范條例,如佐治亞州的《雨水管理手冊》、北卡羅來納州的《雨水設計手冊》和弗吉尼亞州的《弗吉尼亞雨水管理模式條例》等。[8]我國雖然涉及雨水利用的法律規范編制開始較晚,主要集中在2000年以后,但增長速度卻非常快,十幾年時間頒布了一系列雨水利用的規范規程。如北京在2009 年頒布的《城市雨水利用工程技術規程》(DB11/T 685—2009)中明確提出了雨水利用規劃及工程設計編制的要求。

(四)城市雨水利用的發展方向

1. 雨水利用的標準化、產業化

在大量雨水利用研究與示范實踐的基礎上,雨水利用由單一建筑、單一產品等探索階段逐漸向雨水利用普及的標準化、產業化方向發展。如德國雨水利用已經開始進入標準化、產業化階段,并開始向集成化、綜合化方向發展,走在了世界前列。專門有一些公司從事雨水收集的技術和設備的研究和應用,已經開發出了集收集、過濾、存儲、入滲、監控等多種功能為一體的設備和產品,[9] 并已經建成了大批的雨水利用實際工程。如德國的WISY 公司研制并生產的立管旋流過濾器和金屬篩網,能有效地過濾凈化100 ~ 300m2建筑屋面的雨水水質。德國GEP 公司與UFT 公司則是專門生產雨水過濾設備、雨水連接管道、雨水口、雨水檢查井、雨水回用制單元、雨水儲存罐和雨水儲存填料的知名公司。

2. 雨水利用的綜合化、系統化

雨水利用由單獨地將雨水儲存下來回用或滲透地下補充地下水等單一目標向綜合解決城市水源短缺、洪澇災害頻發、地下漏斗擴大、城市熱島效應等一系列城市問題的多目標方向發展。將雨水儲存回用、滲透、蓄滯利用方向與城市雨水基礎設施排放功能等納入到一個統一系統中進行綜合考慮。如尾澤卓思構思的“日本綜合防洪治水架構概要圖”(圖5)中將滲透鋪裝、防洪調蓄池、雨水儲存、地下管道、河流整治等納入到一個整體框架下。

三、基于微循環理念的雨水生態系統發展趨勢

目前,對城市雨水的利用存在著兩種截然不同的指導思想。一種是將雨水等同于“廢水”“污水”,為減少對地表水系的污染應將雨水納入到城市污水處理系統中,基于此,合流制城市污水處理系統需要同時滿足真正的“污水”和雨水處理要求,因此建設大規模集中式污水處理系統也就成為必然,個別城市甚至建成了日處理能力高達100 萬噸的污水處理廠,而在分流制城市,則要建設覆蓋全市的獨立的龐大雨水排水管網,將雨水迅速“排”走;另一種是將雨水視為“資源”,認為雨水屬于城市生態系統的一個有機組成部分,基于這種理念,城市雨水基礎設施建設應盡量就地進行滲透、回用,提倡“微循環”利用和非共享建設模式,如此不僅可以降低雨水輸送管徑并減少雨水泵站設置,而且能夠提高城市抵御洪澇災害能力。

(一)微循環理念內涵解析

“微循環”是臨床醫學中的一個專業詞匯。美國耶魯大學August Krogh 于1929 年出版的《The Anatomy and Physiology ofCapillaries》專著中明確提出“毛細血管是血液和組織間物質交換的器官”,雖未明確提出微循環一詞,但奠定了微循環學科發展的基礎。[10] 從狹義的微循環到廣義微循環,其含義有所變化。首先百度百科給出“循環”的基本定義是:“以環形、回路或軌道運行;沿曲折的路線運行;特指運行一周而回到原處”,從中我們可以看出,循環強調的是“閉合環路”的概念。廣義的微循環由醫學擴展到其他各學科,強調“局部暢通”和“物質交換”的特征,泛指物質與周邊環境不斷進行的物質、能量、信息的傳遞活動。另一種則是由“循環+ 微小”得出的“微循環”,即小型局部的環形和回路,更強調“微小局部”和“閉合環路”兩個特征。不同領域應用微循環理念實際側重不同的特征。隨著工業化文明的推進,城市發展模式暴露出一系列的問題,城市規劃中許多專業領域從微循環原理的角度出發分析解決這些城市發展問題,取得了一系列有意義的成果。仇保興提出轉型期的中國應該重建城市微循環,重點強調與“宏觀層面”恰好相反的十大微循環模式。[11]

(二)基于微循環理念的雨水生態系統規劃理論依據

大規模的城市化建設導致了城市水文發生顯著變化從而使洪澇災害頻發,以末端治理的城市傳統基礎設施規劃方法一時難以應對。于是各個國家逐漸開始從徑流源頭來思考城市排水模式問題,并展開了一系列的基于徑流源頭治理的生態基礎設施理論研究。如美國于1983 年出臺了“暴雨徑流最佳管理措施”(BMPs)及低沖擊(LID)開發模式;英國提出了“可持續城市排水系統”(SUDS)理論;澳大利亞開發了“水敏感性城市設計”。[12] 這些理論的共同點都是希望雨水基礎設施建設應體現小規?;?、源頭化、分散化、就近化特點,即從分散源頭控制機制實現對暴雨徑流的管理控制。

(三)基于微循環理念的雨水生態系統發展趨勢

雨水生態系統是將雨水基礎設施的排放功能、雨水回用設施的雨水利用功能、地下水補充的生態修復功能和城市防洪設施的減災功能結合為一體的綜合系統。這一系統強調將雨水作為一種系統資源通過微循環方式實現就地利用,即體現了微循環方式的小型局部環形和回路的特征。首先,通過凹式綠地、植被淺溝、雨水花園、滲濾井等滲透設施將雨水就地入滲地下補充了地下水資源,充盈的地下水可以被居民抽取用于生產、生活,避免了遠距離調水,從而實現了雨水資源的第一個“微小”循環;其次,通過雨水樽、蓄水池等設施將雨水儲存起來用于沖廁、洗車、灌溉、消防、景觀等用途,減少了新鮮水源用量,從而實現了雨水資源的第二個“微小”循環;再者,通過池塘、湖面等較大的蓄水設施將雨水就地蓄滯成為景觀水體,避免其成為雨洪被遠距離排放,實現了雨水資源的第三個“微小”循環。通過這些雨水資源的微循環,能夠綜合解決水源短缺、水系污染、防洪減災、生態環境、地下水補充等多種問題。

四、結語

為解決水源短缺、水系污染、防洪減災、生態環境、地下水補充等多種問題,本文在對國內外城市雨水利用研究的基礎上,基于“微循環理念”提出構建統一的“雨水生態系統”的設計思路,這一系統綜合了雨水基礎設施的排水功能、雨水回用設施的雨水利用功能、地下水補充的生態修復功能及城市防洪設施的減災功能,是融合了環境、生態、可持續發展的雨水設計策略。這些理論強調雨水基礎設施的“分散化”“源頭處理”“非共享”“減量化”“資源化”“本地化”特征,其共同點就是雨水應“從源頭開始就地分散進行資源化利用”,也就是本文所提出的基于微循環理念的雨水生態系統的主旨。與單獨的雨水基礎設施規劃僅解決城市防洪排澇相比,雨水生態系統更強調將雨水作為一種系統資源進行循環利用的概念,能夠綜合解決水源短缺、水系污染、防洪減災、生態環境惡化、地下水補充等多種城市問題。

參考文獻:

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[12] 姜立暉,程小文. 低沖擊開發模式解決城市雨洪[J]. 中國減災,2010,(9):32-33.

本文由天津市高等學校人文社會科學研究一般項目資助(項目編號:20132317),課題名稱:“生態與人文價值語境下天津市域綠道規劃選線研究”。

篇3

【關鍵詞】綠色建筑;節約資源;結構設計

中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:

概述

《綠色建筑評價標準》(GB50387-2006)[1]對綠色建筑做出了如下定義:在建筑的全壽命周期內,最大限度的節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間、與自然和諧共生的建筑。發展綠色建筑,應倡導城鄉統籌、循環經濟的理念和緊湊型城市空間的發展模式;應注重經濟性;應注重地域性;應注重歷史性和文化特色。綠色建筑的建設必須符合國家的法律法規與相關的標準規范,實現經濟效益、社會效益和環境效益的統一。

綠色建筑的幾個主要特點包括: ①安全、健康、舒適;②高效衛生;③人、建筑、自然三者和諧共處[2]。

一、結構材料的選擇確定

隨著新工藝、新技術、新材料的不斷更新,結構設計中要求采用高強度、高耐久性的高性能材料。比如選用高性能混凝土以及碳纖維材料[3],不僅提高材料的耐久性,同時也達到節約材料、節約自然資源、保護環境的目的。

(一)高強度建筑材料的選用

C40級混凝土與C20 級混凝土相比,前者強度是后者的2倍,但市場單價前者僅增加20%左右,從而降低施工造價成本。結構設計中高強度鋼材的選用,在相同工況下可以減小結構構件的截面尺寸,這樣可以提高建筑空間的利用率,提高建筑使用面積及室內樓層凈高。高強建筑材料的使用,可減輕結構自重,減少地震作用,可以改變基礎類型,也可減少地基基礎造價。

(二)高性能建筑材料的選用

根據工程要求不同使用不同的高性能建材,如對于高層建筑,使用新Ⅲ級鋼的比例占受力鋼筋總量的比例可達到70%以上;豎向承重結構中采用C50以上的高強度混凝土占豎向承重結構混凝土總量50%以上。深入推進墻體材料革新,城市城區限制使用粘土制品,縣城禁止使用實心粘土磚。

(三)建筑工程材料

大力發展預拌混凝土、預拌砂漿。引導高性能混凝土、高強鋼的發展利用,到2015年末標準抗壓強度60兆帕以上混凝土用量達到總用量的10%,屈服強度400兆帕以上熱軋帶

肋鋼筋用量達到總用量的45%?,F澆混凝土全部采用預拌混凝土,施工現場建筑砂漿全部采用商品砂漿。商品砂漿既控制了現場的噪音污染又使施工現場的環境有所改善,同時減少了水泥包裝紙袋的使用,保護自然資源,保護生態環境。

二、結構體系的選擇確定

結構對環境因素影響大小分別為木結構、鋼結構、砌體結構、鋼筋混凝土框架結構。

① 木結構: 只要森林自然資源能良性循環,木材是一種可再生的建筑材料。

② 鋼結構: 鋼材具有承載能力高,抗震性好,同時能很好的與其他建材工作的結構性能。鋼結構減少CO2排放量,且鋼結構的材料可再次使用,減少資源消耗。

③砌塊類結構: 可利用部分工業、礦業廢料制作建筑承重砌塊。

④ 鋼筋混凝土結構: 由于耗用的鋼材與水泥較其他結構體系均多,水泥在生產過程中大量使用石灰石、粘土等不可再生資源。

但目前我國現有如抗規[4]、高規[5]、高鋼規[6] 等結構設計規范,對不結構體系所適用的最大高度限值只從結構抗震角度作出了相應的規定,但從綠色建筑的角度對建筑功能、層數、高度方面,采用哪種結構體系綠色指標最好,目前國家行業規范比較缺乏。

三、節能

國務院和有關部分已先后頒布《民用建筑節能條例》、《民用建筑節能治理劃定》、《民用建筑節能設計尺度(JGJ26-95)》、《夏熱冬冷地區棲身建筑節能設計尺度(JGJ134-2001)》、《夏熱冬暖地區棲身建筑節能設計尺度(JGJ75-2003)》、《公共建筑節能設計尺度(GB50189-2005)》等法律法規和尺度[7]。因此要實現綠色建筑的節能目標,應該從以下幾個方面入手:

(一)降低能耗

①通過改善能源使用結構,有效地控制施工過程中的能耗;

②根據具體情況合理組織施工、積極推廣節能新技術、新工藝。

(二)提高用能效率

①制定合理施工能耗指標,提高施工能源利用率;

②確保施工設備滿負荷運轉,減少無用功,禁止不合格臨時設施用電,以免造成損失。

四、節地

(一)場地生態保持,保持項目所在區域自然環境

在項目設計規劃時,最大限度地保持區域內原有的自然環境。充分利用尚可使用的舊建筑,合理開發利用地下空間,優先選用廢棄場地進行建設,對已被污染的廢棄場地進行處理達標后再進行有效的開發利用。

(二)屋頂綠化

根據項目層高確定是否適合設置綠化,建議在住區配套公建的屋頂設置屋頂花園,并保證其綠化面積為屋頂可綠化面積(屋頂面積除去設備占地面積)的50%以上。這種綠化方式具有地面綠化一樣的美化環境、凈化空氣、降低噪音、減少環境污染、提高排蓄水功能和緩解熱島效應等作用。

(三)保證場地建設不破壞當地文物、自然水系、濕地、基本農田、森林和其他保護區。

五、節水

建筑的建造和運行是以消耗大量的自然資源以及造成重的環境負面影響為代價的。節水的關鍵措施還是“開源節流”。

(一)合理規劃水資源

實施地塊區域水資源調研,了解氣象與市政設施情況,結合項目區位置優勢與功能定位,在方案規劃階段,統籌區域資源,合理規劃水資源,制定水資源利用方案,對于不同施工要求使用不同標準的水。

(二)自然水系的綜合利用

通過合理規劃地表水與屋面雨水徑流途徑,降低地表徑流,采取多種滲透措施增加雨水滲透量,有效控制徑流污染,進行收集且實施處理,用于住區、景觀補水、綠化澆灌、洗車及道路沖洗等用途。并結合地塊區域自然條件,合理統籌利用河道水,形成項目一大技術亮點。

(三)綠化節水灌溉

在綠色建筑中采用節水灌溉也是踐行綠色建筑節約水資源的重要技術手段。目前普遍采用的節水綠化灌溉方式是噴灌、滴灌、滴灌等方式,在保證景觀灌溉效果的同時達到節省水資源消耗的目的。根據綠色建筑評價需要,綠化灌溉范圍主要為小區內公共綠化,需要其70%以上綠化面積采用噴灌的節水灌溉方式措施。

六、節材

建筑與裝飾材料的“綠色化”是人類對建筑材料這一古老的領域的新要求,也是建筑材料可持續發展的必由之路。

因地制宜、就地取材,結合當地氣候特點和資源稟賦,大力發展安全耐久、節能環保、施工便利的綠色建材。加快發展防火隔熱性能好的建筑保溫體系和材料,積極發展燒結空心制品、加氣混凝土制品、多功能復合一體化墻體材料、一體化屋面、低輻射鍍膜玻璃、隔熱門窗、遮陽系統等建材。盡可能多地使用當地的新型環保建筑材料,就地取材,減少對資源的消耗和環境的影響。實現建材本地化,可減少運輸過程的資源、能源消耗,降低環境污染。

七、結束語

綠色建筑是很多學科的集成化合作,是建筑全生命周期的配合,而并非單存簡單的在建筑上個綠色而已。發展綠色建筑必須牢記樹立和認真落實科學發展觀,必須從建筑全壽命周期的角度,全面審視建筑活動對生態環境和住區環境的影響,采取綜合措施,實現建筑業的可持續發展。

綠色建筑應堅持“可持續發展”的建筑理念。建筑從最初的規劃設計到隨后的施工建設、運營管理及最終的拆除,形成了一個全壽命周期。關注建筑的全壽命周期,意味著不僅在規劃設計階段充分考慮并利用環境因素,而且確保施工過程中對環境的影響最低,運營管理階段能為人們提供健康、舒適、低耗、無害空間,拆除后又對環境危害降到最低,并使拆除材料盡可能利用。

綠色建筑應適應自然條件,保護自然環境;創建適用與健康的環境;加強資源節約與綜合利用,減輕環境負荷。

參考文獻

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作者簡介:

吳學輝(1982年8月)、男、工程師、碩士、合肥筑遠規劃建筑設計有限公司,安徽宿州。

篇4

明確水利工程生態環境效應的內涵是進行生態環境效應評價的前提,其重要性體現在評價內容的涵蓋范圍、評價指標的恰當選取、指標體系的建立等全過程中,關乎最終評價結果的可靠性。目前對于水利工程生態環境效應這一概念,國內外學者沒有給出明確定義。從普遍意義上講,水利工程的生態環境效應是指水利工程的興建對生態環境系統產生了影響,受擾動的自然界在生物個體、生物群體和生態環境系統3個層面上做出的響應。一般認為,水利工程的生態環境效應是指工程建設及運行對河流生態環境系統結構和功能的各種影響;孫宗鳳等把生態環境效應歸納為水利工程建成后對自然界的生態破壞和生態修復兩種效應的綜合結果;常本春等認為水電工程的生態環境效應分析是建立在生態基礎之上的,并對人類、自然、野生動植物等受到的影響進行了綜合分析,而對經濟效益和社會效益不作評價,經過定性分析認為水電工程的生態負效應大于正效應。國外對于水利工程環境影響評價及效應評價沒有特意做出區分,前者是指在方案實施前,預測其對環境系統可能的影響,有嚴格的評估規范和操作步驟;而后者則指水利工程在建設期和運行期對生態環境系統產生的重大、局部的影響,如沉積擾動、徑流減少、水質惡化、水生生態系統和河岸生態系統的破壞等。把握好水利工程生態環境效應的內涵應重視以下3個方面:首先是生態環境效應的時間尺度,不能僅考慮工程建成后的生態環境效應,還要著眼于水利工程規劃、設計、建造、運行的整個過程;其次是生態環境效應的空間尺度,不能局限于河流生態環境系統,還包括陸地生態環境系統、人類生活生產系統,考慮對自然界的綜合結果;最后是生態環境效應的全面性,除了考慮工程建設期和運行期所產生的負面效應,也要考慮其正面效應,包括其對生態環境系統的修復作用,對人類社會的經濟效益和社會效益。

2水利工程生態環境效應的評價體系

水利工程生態環境效應是一個涉及生態、環境、社會、經濟的復雜大系統,需要客觀、全面地分析水利工程對當地生態環境和社會經濟的影響。水利工程生態效應評價不同于工程建設前的環境影響評價,與水電工程后評估也不同,它是針對已建成的水利工程,從人居環境影響、野生動植物影響、自然規律影響、經濟發展影響等4個方面進行綜合分析。水利工程生態環境效應評價體系主要由評價指標體系、評價標準和評價方法構成。

2.1評價指標體系隨著對水利工程生態環境效應的深入研究,國內外專家提出了一些評價指標體系、評價方法和評價模型,但對此還沒有達成共識,如何確立一套合理的、科學的、具有代表性的指標體系和評價方法,是眾多學者長久以來關注的熱點問題。目前水利工程生態環境效應評價指標體系的構建主要有以下幾種模式:a.基于傳統的生態環境質量評價方法建立指標體系。采用傳統的層次分析法、主成分分析法、模糊評價法、灰色關聯度分析法和TOPSIS分析法等,一般指標體系分為目標層、準則層和指標層,是一種樹狀結構,指標體系的建立遵循系統性、代表性、獨立性、動態性、客觀性、定性與定量相結合等原則。b.基于壓力-狀態-響應模式(pressure-state-response,PSR)及改進模式建立指標體系。PSR模式的理論基礎是研究人與自然的相互關系,選取指標時采用“壓力-狀態-響應”這一邏輯思維方式,目前許多政府和組織都認為PSR模式是運用于環境指標組織和環境現狀匯報最有效的框架,其已被廣泛應用于環境管理、生態安全評價及決策制定等領域。在PSR模式廣泛應用的同時,國內外也出現了許多改進模式,如狀態-壓力-響應模式(state-pressure-response,SPR)、驅動力-狀態-響應模式(drivingforce-state-response,DSR)、壓力-狀態-響應-潛力模式(pressure-state-response-potentialframework,PSRP)、驅動力-壓力-狀態-影響-響應模式(drivingforce-pressure-state-impact-response,DPSIR)和驅動力-壓力-狀態-響應-控制模式(drivingforce-pressure-state-response-control,DPSRC)等,基于這些模式建立的指標體系具有其獨特的優點,更適合于較陌生生態環境系統的認識和管理,既能考慮各環節指標間的交互作用,又使評價過程得以分解、簡化,因此也是國內外學者研究的熱點。常本春等從生態角度出發借鑒PSR模式構建了水電工程生態效應評價指標體系;王兵等分別采用灰色關聯度法、綜合評價法和驅動力-壓力-狀態-影響-響應多方案綜合決策支持系統(drivingforcepressurestateimpactresponse-multipledecisionsupportsystem,DPSIR-mDSS),對黃土高原丘陵區1999—2009年水土流失綜合治理生態恢復環境效應進行評價,建立了水土流失綜合治理生態環境效應的樹狀評價指標體系和基于DPSIR-mDSS模式的生態恢復環境效應評價指標體系。c.基于生態足跡法建立指標體系。Rees等于1992年提出生態足跡法,并由Wackernagel等進行完善,這是一種衡量可持續發展程度的方法,被廣泛應用于區域可持續發展度量和生態經濟中的多個領域;肖建紅等應用生態足跡法建立了水利工程生態供給足跡模型和生態需求足跡模型,以2002年為計算基準年,從全國尺度初步計算了水利工程對河流生態系統服務功能的影響,在一定程度上給水利工程運行的可持續性提供了參考;董雅潔等應用生態足跡法,從區域尺度計算漫灣水電站生態供給足跡和生態需求足跡,研究電站對河流生態系統服務功能的影響。

2.2評價標準無論進行何種評價都需要有依據和標準,確立生態環境效應評價標準就是要建立一套衡量生態環境質量和人類活動影響程度的定量參照系,使決策者能夠通過與參照系的比較確定當前狀態,進而采取措施減輕或消除生態負效應,改善生態環境現狀。由于評價目的不同或者采用的評價模型不同,生態環境效應評價標準的形式也就不同;另外不同區域的自然環境條件、經濟發展狀況、社會背景等存在差異,很難形成統一的標準進行評價,因此目前對于生態環境效應評價而言沒有絕對的評價標準,要以實際情況為基礎制定評價標準。綜合國內外已有的研究成果,將制定生態環境效應評價標準的依據概述如下,其中有些可以直接作為水利工程生態環境效應評價標準的依據,有些則只能作為參考,因此在評價前需要明確水利工程生態環境效應評價的獨特性,從而制定符合實際的評價標準。a.國際標準、國家標準、地方標準、行業規范等,如國家已的環境質量標準GB3838—2002《地表水環境質量標準》、SL395—2007《地表水資源質量評價技術規程》、GB3095—1996《環境空氣質量標準》、SL190—2007《土壤侵蝕分類分級標準》等,另外行業環境評價規范、地方政府標準、河流水系保護要求、特別區域的保護要求等也是評價標淮的依據。b.研究區域的背景值和本底值,包括水利工程興建前河流水系的連通性、年徑流變化、水質達標程度、區域植被覆蓋率、生物多樣性指數、區域水土流失本底值等。c.類比標準,以自然條件相似的原生生態系統或以未受人類嚴重干擾的相似生態環境作為類比標準;以類似條件的生態因子和功能作為類比標準,如類似生境的生物多樣性、植被覆蓋率、水資源分配等。d.研究成果,如河流水質達標率評價標準、水土流失強度標準等。e.專家經驗,即根據專家經驗確定指標分級標準。

2.3評價方法由于水利工程對生態環境的影響是多方面的,單因子評價根本無法全面、準確地反映水利工程的生態環境效應,因此多采用綜合評價方法。目前綜合評價方法已有數十種之多,在許多學科領域都有廣泛應用,王宗軍等[32-33]對典型的綜合評價方法進行了綜述,根據各方法依據的理論及評判過程的特點,歸納起來大致可以分為以下3類。a.基于經驗的綜合評價方法,主要依賴評價專家的經驗及其對評價對象、評價領域的通曉程度,代表性方法有專家打分法、德爾菲法。這種評價方法原理簡單,適用面廣,且在應用過程中的解釋較為直觀;但是其主觀性較強,準確性得不到保證,且時間、人力、物力耗費較多。李春華等將專家打分法應用于太湖湖濱帶生態系統健康評價研究中;劉芳等[35]將改進后的德爾菲打分法應用于城市生態環境基礎質量研究中以確定評價因子權重。b.基于數值和統計的綜合評價方法,運用數學理論和解析方法對評價系統進行嚴密的定量描述和計算,代表性方法有加權平均法、TOPSIS法、主成分分析法、灰色關聯度分析法。這種評價方法數學邏輯性強,理論依據充分,充分利用原有數據信息,評價結果可信度高;但是對數據及其定量化要求較高,約束條件太多。Torfi等提出了一種模糊多準則決策方法(fuzzymulti-criteriadecision-makingapproach,FMCDM);陳艷萍等利用模糊優選法和TOPSIS法確定各地區水權分配比例及分配量;傅湘等[38]采用主成分分析法進行了區域水資源承載能力的綜合評價。c.基于決策和智能的綜合評價方法,融入人類主觀判斷或者模仿人腦的功能,通過模仿人類處理信息的思維能力來重現決策支持,代表性方法有層次分析法、模糊綜合評價法、人工神經網絡法。這種評價方法將定量與定性分析相結合,容錯性較好,評價效率高,評價范圍廣,評價結果可信度高;但是個別方法帶有主觀性,有些只考慮了主要因素影響,智能評價方法的邏輯推理過程不夠清晰。陳橋等將層次分析法應用于礦山生態環境定量評價研究中;Dahiya等應用模糊集理論進行地下可飲用水的理化性質決策評價;王儉等建立了基于人工神經網絡的區域水環境承載力評價模型。

3相關學科的形成和發展

傳統的水利工程是通過建設水工建筑物來達到改造和控制河流的目的,滿足人們生產生活的多種需求。近20年來,在大力發展水利工程的同時,人們逐漸意識到水利工程建設對生態環境的負面影響,開始注意對生態系統的保護,并在一定意義上發展了生態工程技術和建設理念。關于河川的生態工程,德國稱為近自然河道治理工程,日本稱為多自然型建設工法(又稱生態工法),美國稱為自然河道設計技術。與此同時,許多國家推進了生態工程理論的發展,并逐漸形成了一門新的學科———生態工程學,其研究范圍涵蓋河流、湖泊、濕地、礦山、森林、土地及海岸等諸多方面,主旨是尋求人類社會和自然環境雙方共同受益,探討可持續生態系統的設計方法。我國水利工程生態環境效應的研究也促進了生態水工學、生態水文學、生態水力學、景觀生態學等交叉學科的發展。傳統的水利工程學和生態學交叉融合形成了一門新的學科———生態水利工程學,簡稱生態水工學,其研究對象不僅包括傳統水利工程學研究的河流、湖泊等構成的水文系統,還包括具備生命特性的河流生態系統。董哲仁等對生態水工學進行了探索,認為生態水工學是水利工程學的一個新的學科分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水文學研究水文過程與生物過程的耦合關系,研究范圍包括陸地上的氣候-土壤-植被之間的動態關系,河流水文情勢及其變化對水生生物和河流生態系統的影響,以及流域尺度上水文過程和生態系統的相互關系。自1992年都柏林“水與環境”國際會議至今,生態水文學的內涵在不斷改進和完善,其中最重要的一點在于水文要素和生物要素之間的影響和調節作用。生態水力學是研究水動力學和水生態系統動力學之間相互作用的一門新興交叉學科,研究范圍包括生態流量、魚道、水質、富營養化與水華、洪泛區、濕地、水生態棲息地和水域生態修復等。它一方面研究水力條件的改變對水生態系統平衡及生物多樣性的影響,另一方面研究水生態系統的演變對水力情勢的反作用,從微觀上探索水與生態系統之間的基礎動力學過程。陳求穩等指出生態水力學模型已很好地應用于萊茵河下游生態棲息地評價和荷蘭Veluwe湖沉水植物競爭性生長模擬等案例中。景觀生態學融合了生態學、地理學、系統論和信息技術等學科的理論和方法。早在1939年德國地理學家Troll即創造了“景觀生態學”一詞,并把它定義為研究某一景觀中生物群落之間錯綜復雜的因果反饋關系的學科。此后該學科經不斷發展充實,目前研究的重點內容包括景觀格局的形成和動態及其與生態學過程的相互作用、格局-過程-尺度間的關系、景觀的等級結構和功能特征以及尺度推繹、景觀異質性的維持和管理等。

4水利工程生態環境效應研究的發展趨勢

a.評價指標體系的進一步研究。在水利工程生態環境效應評價中,指標體系的建立是關鍵。生態環境系統的發展變化受多種因素影響,從中選擇能較好地反映系統狀態、能基本反映水電開發對生態環境產生的累積和疊加影響的指標因子是一個較難把握的問題;此外定量指標的收集、計算以及定性指標的合理分析、估計也是評價過程中的一大難點。未來的研究要綜合考慮這些問題,力求建立一套科學合理的、具有代表性的評價指標體系。b.統一評價標準的建立。目前水利工程生態環境效應評價還沒有統一的評價標準,這里的“統一”是指廣義上的統一。由于評價對象各方面條件不同,不可能用統一標準來評價,但可以建立廣義上的統一評價標準,如可以根據評價對象所處地區的不同,建立分區評價標準,同一區域內的評價對象采用相同的評價標準;評價對象規模不同,建立分級評價標準,同一級別的評價對象采用相同的評價標準;還可以根據水利工程類型不同,建立相應的評價標準等。有了這樣的統一評價標準,在以后的水利工程生態環境效應評價中,不再需要評價者自行建立評價標準,使得評價結果更具有科學性和可比性。c.評價方法的改進。聯合運用多種綜合評價方法并借鑒其他學科領域的評價方法,以彌補單個評價方法的不足,使得評價結果更準確、評價過程更簡單。隨著計算機技術的飛速發展,大力開發智能評價技術,把專家系統、知識工程、人工神經網絡等先進的人工智能技術引入到水利工程生態環境效應評價領域中,研究開發綜合評價計算機軟件系統,提供友好的人機交互界面,實現問題描述可視化和智能評價過程,減少人工參與,降低綜合評價的工作強度及評價成本,提高評價結果的可信度。此外遙感和地理信息系統等信息技術的應用也具有極大的前景。d.流域尺度上生態效應的研究。過去水利工程開發的生態影響評價側重于單一工程的局部影響,較少考慮多個工程開發的綜合影響和梯級開發的累積影響,從而導致流域范圍內生態環境問題的頻繁出現。因而加強水利工程的流域尺度生態效應研究,有助于從根本上分析、評估水利工程對流域生態環境系統結構與功能的影響,為保障流域水資源的合理而適度地開發利用提供技術支持。

5結語

篇5

[關鍵詞]金線蓮;產業現狀;可持續發展;對策

[Abstract]The current status of the domestic manufacturing and sales markets of Anoectochilus roxburghii were investigated and analyzed in the study. Some problems in the A. roxburghii industry were revealed and a variety of sustainable development countermeasures were also proposed. The main problems of A. roxburghii industry are the lack of protection for wild resources, the lag in the speed of variety breeding, the insufficient research on the quality systems, the low level of industry and product innovation capability, as well as the relatively low market cognition and brand competence. Therefore, strengthening the protection for breeding resources, establishing a dynamic monitoring system, promoting the variety breeding, constructing a propagation system for improved varieties, enhancing the quality of medicinal herbs, accelerating the adjustment of product structure, upgrading the industry technology, strengthening brand competence and expanding the market, will be the effective methods to realize the sustainable development of A. roxburghii industry.

[Key words]Anoectochilus roxburghii; present status; sustainable development; countermeasures

金線蓮又名金線蘭、金絲草,具有清熱涼血、除濕解毒等功效,用于治療急慢性肝炎、糖尿病等癥,享有“藥王”的美稱[1-2]。由于金線蓮自然繁殖率低,對生態環境要求嚴格,適應性較差,加之人工過度采挖,使得野生資源銳減,《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)將其列入附錄Ⅱ的保護物種,《國家重點保護野生植物名錄》(第二批)將其列為二級保護植物[3-4]。20世紀80年代開始,科研工作者開展金線蓮種質資源評價、種苗繁育、人工栽培技術、化學成分和藥理活性研究[5-8]。特別是近年來隨著組織培養和設施栽培等關鍵技術突破性的進展,種植規模迅速擴大,初步形成了集科研、種植、加工、銷售為一體的產業鏈。然而,金線蓮產業的快速發展也帶來種質資源及生態環境破壞,品種與質量標準體系研究滯后,產品創新能力不強等制約產業可持續發展的問題。為了促進金線蓮產業健康、可持續發展,本文作者通過查閱相關文獻,實地考察金線蓮生產企業和銷售市場并結合自身研究成果,對金線蓮產業現狀、特點以及當前存在的問題進行全面分析,并提出促進產業可持續發展的對策建議。

1金線蓮產業現狀及市場分析

1.1產業規模近年來隨著金線蓮在醫藥、保健、美容及飲用品等諸多領域的廣泛應用,國內外市場對金線蓮需求量不斷上升,市場缺口逐年加大,僅韓國、日本年均需求量在1 000 t以上,且70%依賴進口,因此金線蓮產業規模不斷擴大,成為我國發展較快的中藥材之一。據初步統計,2014年中國內地大陸地區金線蓮出苗量為6 000萬瓶,約15億株,年產金線蓮鮮品2 500 t,年產值達30億元。在產業規模不斷擴大的同時,產業組織結構也處于不斷優化的狀態。臺灣的金線蓮產業起步較早,集中于臺中、南投等地,主要生產單位包括企業、合作社和農場,目前市場上主要品牌包括Innorchid,介贊,Nice Green,世華,康是寶,大雪山等。中國大陸金線蓮的人工栽培已從福建擴展到浙江、廣東、云南、廣西、江西、貴州、江蘇、湖北、安徽等10余個省區(表1)。涌現出儒蘭(福建)生物科技有限公司,福建金草生物集團股份有限公司,福建虎伯寮生物集團有限公司,永安市黃泥家有限責任公司,福建大地金華生物科技有限公司等一批產業龍頭企業,以及儒蘭、草之典、移山蓮、虎伯寮、黃泥家、古月元、習禮等一批品牌。

1.2產業特點金線蓮產業具有跨三次產業、跨不同要素密集度產業的特點,其中種植業是基礎,加工業是核心,流通業是連接種植業和加工業的橋梁。只有保證金線蓮產業鏈的種植業(一產)、加工業(二產)、流通業(三產)等環節的有效聯動,才能加速其產業發展。金線蓮種植業是產業鏈的基礎環節,即持續、穩定地以種植或生物工程方式生產種苗和藥材。金線蓮種苗繁育主要有種子無菌培養、離體快繁、人工種子以及生物反應器擴繁等幾種形式,種苗的工廠化生產有效的解決了種植單位對種苗的需求[9-12]。金線蓮種苗繁育需要無菌操作室、滅菌設備、接種設備、溫控設備等,具有投入高,技術要求高等特點。金線蓮人工栽培包括設施栽培、林下仿野生栽培、盆栽等模式[13-14]。設施栽培是指通過創造人工可控制的環境條件,使金線蓮能夠正常生長發育,擺脫了環境對生產的不利影響,有效地保證了生產的穩定性,可分為玻璃溫室大棚栽培、連棟鋼管大棚栽培、簡易大棚栽培和單筐套袋式栽培等4種類型。林下仿野生栽培是指以林地資源為依托,利用林木枝葉適當的遮蔭效果,形成有利于金線蓮生長環境,不與糧食爭良田,不與林木爭林地,充分利用空間,有效的解決了中藥材生產的土地問題,可分為林下地栽、林下搭架栽培和林下懸掛栽培3種類型。金線蓮具有極高的觀賞價值,可以單獨進行盆栽,也可與蘭草等其他盆栽苗木鑲嵌搭配,作為高檔盆栽已進入賓館、寫字樓和家庭,日漸受到消費者的青睞,可分為盆景式栽培和提籃式栽培2種類型。金線蓮不同栽培模式在單位生產成本和單位面積產量方面存在一定的差異,簡易大棚栽培、林下仿野生栽培、提籃式栽培單位生產成本相對較低,林下仿野生栽培和盆景式栽培單位面積產量相對較低。但不同栽培模式均具有技術要求高、產出效益高、生產風險高的特點(表2)。金線蓮產品加工涉及到原料前處理,藥效物質提取工藝優化,制劑研究,劑型開發,安全評價,中試生產開發等許多環節,機械化和自動化程度比較高,需要在資金和技術方面有較高投入的特點。金線蓮流通業是媒介生產和消費的中間環節,種植業和加工業的產出都必須通過中藥流通業才能被消費和使用。金線蓮目前的流通渠道包括中藥材批發企業、零售企業、經紀人、醫療機構、專賣店、網店、基地直銷等,需要在勞動力和資金方面有較高投入的特點。

1.3市場分析金線蓮是我國傳統名貴中藥材,其藥效在多部傳統文獻均有記載,《全國中草藥匯編》記載“金線蓮味甘,性平,具有清熱涼血、除濕解毒的功效,用于肺結核咯血,糖尿病,腎炎,膀胱炎,重癥肌無力,風濕性及類風濕性關節炎,毒蛇咬傷等癥”;《浙南本草新編》載“其味淡,性微溫,祛風濕,舒筋絡,用于治療風濕性關節炎”;《福建藥物志》云“金線蓮具有清熱涼血、祛風利濕之功效,主治咯血、支氣管炎、腎炎、膀胱炎、糖尿病、乳糜尿、血尿、風濕性關節炎、小兒急驚風、毒蛇咬傷等”?,F代研究表明,金線蓮中含有多糖、黃酮、有機酸、甾體化合物、生物堿、多種微量元素等化學成分,具有增強免疫、抗肝損傷、降血糖、抗氧化等藥理活性。筆者對2012年1月―2015年8月金線蓮百度搜索指數和淘寶搜索指數進行分析。百度搜索指數和淘寶搜索指數是以網民的搜索量為數據基礎,以關鍵詞為統計對象,分析并計算出各個關鍵詞搜索頻次的加權和,在一定程度上可以反映消費者的市場關注度。金線蓮百度搜索指數隨年份呈上升趨勢,福建、廣東、浙江、廣西、上海等金線蓮主要消費地區,近年來對金線蓮的市場關注度逐年上升,福建省對金線蓮的關注程度高于其他省市區。目前國內很多金線蓮生產單位是由原先鐵皮石斛生產企業轉型而來,2013年由于鐵皮石斛市場產能過剩導致價格下滑、效益下降,因此可以發現2013年4―5月份金線蓮百度搜索指數上升較快。金線蓮淘寶搜索指數也隨年份呈上升趨勢,春節、中秋等傳統節假日上升較快(圖1)。

2金線蓮產業發展面臨的主要問題

2.1野生資源保護和品種選育進程滯后金線蓮為陰生植物,生境獨特,對小氣候環境要求十分嚴格,野外主要分布于常綠闊葉林的溝邊、石壁以及土質松散的潮濕地帶[15]。由于金線蓮處于群落的最低層,植株矮小,根系分布淺,因此對群落中各個生態資源的利用率很低,競爭能力差,處于被支配地位。金線蓮種子極為細小,由未成熟的橢圓形胚及種皮細胞構成,只有在真菌共生情況下,才能促進種子萌發[16]。由于其種子形態的特殊性和對真菌的依賴性,發芽率很低,而僅靠分蘗繁殖則繁殖倍數不高,自然更新能力較差。人為的毀林開荒,造成植被破壞、森林面積減少,金線蓮賴以生存的生境受到破壞。此外由于國內外市場需求量不斷上升,藥農受利益驅使無節制地、掠奪性地采挖金線蓮,致使野生資源急劇減少。近年來,金線蓮人工栽培面積迅速擴大,由于種源大多來自于野生資源,不同種源的金線蓮其株高、地徑、葉長、葉寬、植株葉面積、葉片鮮重、葉片數、高徑比、植株鮮重等形態學性狀以及多糖、黃酮等化學成分均存在差異,以致產量與內在質量不穩定,嚴重影響了藥材的質量[17-19]。經過人工選擇,目前雖然形成尖葉紅桿金線蓮、尖葉綠桿金線蓮、圓葉紅桿金線蓮等3個主要栽培類型,但是缺乏遺傳育種學各項遺傳參數、生長發育規律、活性成分積累與栽培因素的關系等基礎數據的積累,相較于農作物,無論是育種手段、育種方法還是育種進程都遠遠落后。

2.2質量標準體系研究薄弱金線蓮產品質量標準缺失,市場上產品質量參差不齊,存在以次充好、售假摻假的現象,常見的偽品有斑葉蘭、血葉蘭。此外部分不法商家甚至將組培瓶苗直接投放市場,造成銷售市場混亂。大多憑眼看、口嘗、鼻聞和手摸等感官經驗,判斷金線蓮真偽優劣,缺乏嚴格的量化質量控制和檢測指標[20]。目前頒布的福建省地方標準《金線蓮培育技術規程》(DB35/T 1254-2012),貴州省地方標準《金線蓮規范化生產技術規程》(DB52/T 919-2014),均未涉及金線蓮的質量評定標準?!兜乩順酥井a品 永安金線蓮》(DB35/T 1388-2013)僅從株高、整齊度、根數、葉片數、葉形、葉色等感官性狀以及多糖、黃酮含量等理化指標作為評定標準。金線蓮鮮品要求植株硬挺,莖節明顯,株高6 cm以上,根2~3條,葉5~6片,葉為卵橢圓形,互生具柄,尾尖,葉表面墨綠色或紅褐色有光澤,葉脈金黃清晰,脈絡相連,背面呈淡紫色,多糖≥6.0%,黃酮≥0.6%;金線蓮干品要求莖節明顯,葉片卷曲皺縮,脈絡清晰,有特殊氣味,7~10株/g,多糖≥6.0%,黃酮≥0.6%,水分≤12%?!陡=ㄊ≈兴幉臉藴省芬矁H從性狀、葉橫切面特征、粉末特征進行了規定,金線蓮干燥全草纏結成團,深褐色,展開后完整的植株4~24 cm,莖細,0.5~1 mm,具縱皺紋,斷面棕褐色,葉互生,呈卵形,長2~5 cm,寬1~3 cm,先端急尖,葉脈為橙紅色,葉柄短,基部呈鞘狀,氣微香,味淡微甘,而未對浸出物含量、微生物指標、農藥殘留量、重金屬限量等作出規定。

2.3產業層次低,產品創新能力不強目前金線蓮產業仍處于產業鏈低端,以農業種植和原料初級加工為主,產品科技含量不高、附加值低。由于金線蓮還未進入國家衛計委新食品原料(原新資源食品)目錄,還不能作為食品原料,嚴重制約著產業規?;l展。金線蓮各生產企業普遍規模較小,即使產業中的龍頭企業規模也不大,人才、資金、資源有限,難以開展新產品研發,主要以鮮品、干品、保健茶為主,產品雷同,集約化程度低,產品創新能力不強。大陸市場上只有復方金線蓮膠囊、復方金線蓮口服液、金線蓮噴霧劑等產品,而臺灣已經金線蓮開發成各種層次和系列的產品,如臺灣金線蓮實業有限公司的金線蓮優飲料,庭茂農業生技股份有限公司的金線蓮老梅醋飲、金線蓮黑木耳露飲料,世寶有機農場金線蓮釀造醋,米樂有限公司的寶苷臺灣金線蓮微丸膠囊,有容農業生物技術有限公司的沛優素膠囊,世華生物科技股份有限公司的臺灣金線蓮膠囊等。雖然國家高技術研究發展計劃(863)資助“促肝細胞再生金線蓮膠囊保健品的研究與開發”等項目研發,但目前市場上缺少保健功能針對性強,保健功能因子明確,效果顯著,得到廣大消費者認可的以金線蓮為主要成分的深加工產品[21]。

2.4市場認知度不高,品牌競爭力弱近年來隨著組織培養和設施栽培等關鍵技術突破性的進展,金線蓮種植規模迅速擴大,初步形成了集科研、種植、加工、銷售為一體的產業鏈。但是金線蓮主要銷售市場集中于福建、廣東、浙江、廣西、上海等地,其他地區的消費者對金線蓮的認知度不高。雖然2013年CCTV新聞聯播《養林護林讓林農不砍樹也致富》,2014年CCTV4中華醫藥《中華神草之金線蓮》,遠方的家百山百川行《尋找珍稀植物金線蓮》,CCTV7每日農經《一根小草創收20億元》以及2015年CCTV7每日農經《金枝玉葉金線蓮巧開發》等欄目的播出對金線蓮產業的宣傳起了很大的推動作用,但相較于人參、冬蟲夏草、枸杞、鐵皮石斛等產業,宣傳力度還遠遠不夠。金線蓮具有增強免疫、抗肝損傷、降血糖、抗氧化等藥理活性,主要功能為提高機體免疫力,保肝護肝、糖尿病輔助治療等,金線蓮不能“包治百病”,更不是“長生不老藥”,但是目前存在部分商家夸大宣傳,誤導消費者的現象。近年來金線蓮生產企業逐步意識到品牌建設的重要性,也創建了儒蘭、草之典、移山蓮、虎伯寮、黃泥家、古月元、習禮等一批品牌,但是品牌建設總體力度不夠。品牌數量過多,特點不鮮明,影響力小,知名度低,尚未形成全國性的知名品牌,另外雖然建立“移山蓮”、“武平金線蓮”等區域公用品牌,但是品牌管理松散,沒有把品牌優勢轉化為市場優勢。

3金線蓮產業可持續發展對策

3.1加強種質資源保護,構建動態監測體系種質資源是提高中藥材質量的關鍵和源頭,金線蓮種質資源保護應堅持就地保護、遷地保護與離體保護相結合,自然更新與人工培育相結合的原則。結合第四次全國中藥資源普查試點工作,在金線蓮野生資源分布的戴云山、武夷山、虎伯寮、梁野山、烏巖嶺等國家級自然保護區開展就地保護,通過改善生存環境、促進自然更新、就地繁育等手段增加種群數量,使其保持群落平衡。有條件的地方適時建立種質資源圃,加強遷地保護工作,通過引種馴化,不僅保護了種質資源,而且為保護生物學的基礎研究、居群擴繁、回歸引種以及生境修復提供材料。推進離體保護工作,建立種質資源庫和基因庫,對金線蓮種子、器官、組織、細胞或原生質體等進行保存。在保護的基礎上,對金線蓮種質資源狀態進行系統的測定、觀察、記載、分析和評價,構建動態監測體系,揭示種質資源變動過程中各種因素的關系和變化的內在規律,展現種質資源演變軌跡和變化趨勢,為合理管理和利用種質資源提供決策依據。

3.2推動優良品種選育進展,建立健全良種繁育制度優良的品種是藥材質量穩定的基礎,是中藥材規范化生產的保證[22]。由于科技力量、資金保障、基地建設等因素制約,長期以來金線蓮品種選育處于自發自主,自生自滅的狀態。應加強金線蓮種質資源的經濟性狀和生物學性狀鑒定和評價,篩選出在品質、產量、抗性等方面具有優良特性的種質,為新品種選育提供基礎材料。采取以“選”為主,以“育”為輔,“選”、“育”結合的策略,通過常規系統選育、雜交育種、誘變育種、分子輔助育種等手段培育出優質、高產、高抗的金線蓮優良品種。經過人工選育的品種,應在藥材生產地區建立良種繁育基地,參照《中華人民共和國農作物種子檢驗規程》,建立金線蓮種子種苗質量分級標準,逐步實現品種布局區域化、種子種苗生產專業化、加工機械化和質量標準化,以縣為單位組織統一供種的“四化一供”目標。

3.3加強質量標準體系研究,切實提高藥材品質完善金線蓮質量評價體系,從源頭上控制和提高藥材的質量,使金線蓮栽培、加工等各環節都有相應的標準可循,為金線蓮產品的深度開發提供基礎。加強金線蓮規范化栽培技術集成創新與應用,提升金線蓮標準化栽培水平,包括栽培基質、移栽方法、肥水管理、病蟲害防治以及采收等。《地理標志產品永安金線蓮》(DB35/T 1388-2013)將多糖和黃酮含量作為金線蓮質量控制指標,但金線蓮許多近似種均含有多糖和黃酮等成分,僅用這2個指標來評價金線蓮有一定的局限性。運用現代的科技手段開展金線蓮藥效物質基礎及作用機制研究,研究除多糖和黃酮以外的其他活性物質,尋找能較好評價金線蓮品質的指標性成分。在評價金線蓮活性成分的同時,應對藥材中有毒、有害成分進行有效的控制,加快農藥及重金屬檢測系列標準的研究與制定,保證用藥的安全有效。在條件成熟的情況下,將金線蓮地方藥材標準上升為國家藥材標準。

3.4加快產品結構調整,促進產業技術升級金線蓮還未進入國家衛計委新食品原料目錄,這是目前制約產業發展的最大障礙。2013年國家衛計委對金線蓮擬批準為新食品原料進行公示,但最終未予批準, 還不能作為食品原料。政府相關職能部門應該組織科研院所、大專院校以及龍頭企業進行聯合攻關,爭取盡快將金線蓮納入新食品原料名單,解決政策。目前金線蓮產品以鮮品、干品、保健茶為主,鮮品不便于存放,干品和保健茶價格高,三者均存在服用不方便,有效成分溶出少等缺點。應加大研發投入,加快產品結構調整,改變現有產品科技含量低、檔次低、附加值低等問題。針對西醫西藥缺乏確切療效的疑難病、慢性疾病以及由不良的生活習慣所造成的亞健康綜合癥,結合金線蓮增強機體免疫力,保肝護肝、糖尿病輔助治療等功效,開發1~2個療效確切,安全可靠的藥品或保健品,從而提升產品附加值,推動產業技術升級。

3.5提升品牌競爭力,拓展銷售市場品牌是產品品質和價值的體現,加強對金線蓮知名品牌創建活動的引導和支持,鼓勵企業爭創中國馳名商標,以品牌為紐帶實現資金、技術、人才等生產要素重新整合,實現資源的優化配置。利用微信、微博、電視、報紙等宣傳渠道,以及農博會、展銷會、招商會、學術交流會等平臺,對品牌進行宣傳推介。通過網絡旗艦店、實體專賣店等形式,傳播品牌理念,樹立品牌形象,擴大品牌的影響力及國內外的知名度和美譽度。運用現代營銷手段,將品牌優勢轉化為市場優勢,不斷拓展國內市場以及韓國、日本、新加坡、馬來西亞等國際市場,力爭通過10年時間的努力,打造銷售收入上億元的品牌10個,銷售收入上10億元的品牌5~6個。

[致謝]戴云山國家級自然保護區、武夷山國家級自然保護區、西雙版納國家級自然保護區、烏巖嶺國家級自然保護區、永安市林業局、金華市農科院、廣西藥用植物園、廣西農科院花卉研究所、新加坡國立植物園、臺灣埔里大雪山農場、漳州錦鴻生態農業有限公司、南靖金漢堂金線蓮經營部、福建本草農業科技有限公司、泉州葉之典生物科技有限公司、明溪金草種業有限公司、漳州市溢綠農業開發有限公司、廈門加晟生物科技有限公司、金華市荊龍生物科技有限公司、臺州華源蘭草生物科技有限公司、溫州金稻草生物科技有限公司等單位,以及陳增桂、陳浙勇、林敏水、林宙、邱加永、鄭天賜、湯祺鑫、高建成、藍國生、王瑩、吳梅、馬巧群、袁宏燕等同志在金線蓮產業調研過程中給予的指導和幫助。

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