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城市河道生态治理及环境修复措施
随着城市化进程的加快，城市河道环境受到严重破坏。
在这背景下，城市河道生态治理及环境修复成为了一项急需解决的问题。
在本文中，我们将探讨城市河道生态治理及环境修复措施，并提出一些可行的建议。
城市河道生态治理的重要性不言而喻。
城市河道生态破坏带来的环境问题日益凸显。
城市化进程中，大量的污水、固体废物直排河流，导致河道水质污染严重；城市河道环境恶化导致了其自然生态系统的破坏，湿地退化，生物多样性减少；城市河道环境问题也会直接影响城市居民的生活品质。
那么，如何进行城市河道生态治理及环境修复呢？我们可以考虑采取一些物理治理措施。
加强城市污水处理设施的建设和改造，减少污水直排河流；加强城市垃圾管理，减少固体废物对河道环境的影响；加强河道清淤和绿化工作，恢复河道生态环境。
我们还可以考虑采取一些生物治理措施。
引入适宜的水生植物和适量的活体，帮助河道水质净化，改善生态环境；加强湿地修复工作，恢复湿地生态系统的平衡。
我们还可以从政策制度上入手，加强城市河道生态保护和环境修复的法律法规制定和实施，加大对违法行为的惩罚力度，促进城市河道环境的全面改善。
城市河道生态治理及环境修复还需要社会各界的积极参与。
政府部门应当加大对城市河道生态治理及环境修复工作的投入，同时鼓励引导社会力量参与形成政府、企业和社会组织共同参与城市河道生态治理及环境修复的良好局面。
城市河道生态治理及环境修复是一项复杂而紧迫的任务。
需要政府、企业和社会各界的共同努力，才能真正实现城市河道生态治理及环境修复的目标。
相信随着大家的共同努力，城市河道生态环境一定会得到持续改善。
城市化对水生态系统的消极影响及其防治策略近年来，全球范围内的城市化进程迅猛发展，城市人口不断增长，城市面积不断扩大。
城市化给人们带来了便利和机遇，但同时也给水生态系统带来了巨大的消极影响。
本文将从城市化对水生态系统的消极影响以及相应的防治策略两个方面进行探讨。
首先，城市化对水生态系统的消极影响主要表现在以下几个方面。
第一，城市化导致水资源的过度开发和污染。
随着城市人口的增加，对水资源的需求也在不断增加。
为了满足城市居民的用水需求，大量的水资源被开发利用。
这不仅导致了水资源的过度开发，还使得水资源的供应不足，进一步加剧了水资源的紧缺问题。
同时，城市化过程中产生的工业废水、生活污水以及雨水径流等都会直接或间接地进入水体，导致水质污染，破坏了水生态系统的平衡。
第二，城市化改变了水文循环和水体结构。
城市化过程中，大量的建筑物、道路和水泥地面取代了自然植被和土壤，使得地表径流增加，地下水补给减少。
这种改变使得水文循环发生了变化，导致水体的流动速度加快，水位下降，湿地消失，水生态系统的生境受到破坏。
此外，城市化还导致了水体的人工调节，如修建堤坝、水库等，这些工程措施对水生态系统产生了不可逆转的影响。
第三，城市化加剧了水生物多样性的丧失。
城市化过程中，大量的湿地、河流和湖泊被填埋、开垦和污染，生物栖息地减少，许多水生物种受到威胁，甚至灭绝。
同时，城市化带来的噪音、光污染等也对水生物的繁衍和生存造成了困扰。
针对城市化对水生态系统的消极影响，我们需要采取一系列的防治策略。
首先，加强水资源管理和保护。
政府应加大对水资源的保护力度，加强水资源的管理和调度，合理分配和利用水资源，确保水资源的可持续利用。
同时，加强水环境监测和治理，加强对工业废水和生活污水的处理，减少污染物的排放，提高水质。
其次，推动城市规划和建设的生态化。
在城市规划和建设中，应注重生态环境的保护和恢复，合理布局建筑物和道路，保留和恢复湿地、河流和湖泊等自然水体，减少对水生态系统的破坏。
河道生态修复实施方案一、背景介绍。
随着城市化进程的加快和工业化的不断发展，我国许多河道生态环境遭受到了严重破坏。
河道水质恶化、生态系统失衡、水生物种群减少等问题日益突出，给人们的生活和生态环境带来了严重的影响。
因此，为了改善河道生态环境，保护水资源，实施河道生态修复方案势在必行。
二、目标与原则。
1. 目标，通过生态修复，恢复河道生态系统的平衡，提高水质，增加水生物种群，改善河道生态环境。
2. 原则，科学性、可行性、可持续性、综合性原则。
三、实施方案。
1. 生态修复前期调研，对河道的水质、水生态系统、水生物种群进行全面调查，了解河道生态环境的现状和存在的问题。
2. 制定生态修复方案，根据调研结果，结合河道的地理环境和生态特征，制定科学、合理的生态修复方案，明确修复的目标和措施。
3. 水质改善措施，采用生物修复、植物修复和人工湿地等方法，改善河道水质，净化水体。
4. 恢复水生态系统，修复河道的湿地、水生植被和水生动物栖息地，恢复水生态系统的平衡。
5. 增加水生物种群，进行水生物种群的人工增殖和保护，增加河道的生物多样性。
6. 绿化美化河岸，在河道两岸进行绿化美化工作，增加绿地面积，改善河道生态环境。
四、实施步骤。
1. 生态修复方案的论证和批准。
2. 生态修复工程的招投标和施工。
3. 生态修复工程的监督和验收。
4. 生态修复工程的运行和维护。
五、效果评估。
1. 对河道水质、水生态系统、水生物种群进行定期监测和评估，评估生态修复方案的实施效果。
2. 根据评估结果，及时调整和改进生态修复方案，确保生态修复工程的实施效果。
六、总结。
河道生态修复是一项系统工程，需要政府、企业和社会各界共同参与，才能取得良好的效果。
希望通过我们的努力，能够改善河道生态环境，保护水资源，为人们创造一个更加美好的生活环境。
探析城市河道生态治理及修复措施摘要：随着城市化的不断发展，河道污染问题也受到更多人重视。
然而，部分企业及民众缺乏良好的环保意识，向河道中排放大量污染物，导致河道生态环境遭到破坏。
同时，传统河道治理模式将排涝、行洪、航运等功能性要求作为关注的重点，忽视生态环保方面的要求，进一步减弱了河道生态功能。
针对这种情况，要在河道治理实践中融入生态理念，科学修复与整治河道生态环境，促使河道生态系统的良性循环得到有效维护。
关键词：城市河道；生态治理；修复措施引言城市河道具有供水排水、防御洪涝、调节温度、景观休闲等多种功能,是城市生态系统的重要组成部分。
河道传统治理方式使河道渠系化,裁弯取直,严重破坏了河道的生态系统,失去河道的生态调节和自净功能。
1城市水系生态治理理念2019年习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上，提出要“坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，把水资源作为最大的刚性约束，合理规划人口、城市和产业发展”。
城市河道水系生态治理的设计理念是遵循“生态、人本、环保”的原则，打造人、河流、文化、生态之间的和谐相处空间，要做到尊重自然、融入自然、保护自然、结合自然、因地制宜。
城市的水生态治理应在满足城市居民生活用水和企业生产等使用功能的前提下；尽可能考虑生物繁衍生息和生态链修复的要求；尽可能地保护自然河道地质的原本面貌和维持河道流势的现状；尽最大努力地去降低人工修饰痕迹出现的频率，尽可能恢复河道水生态的原址原貌和生物链原状。
2城市河道现存问题2.1欠缺行洪能力部分城市在建设过程中，没有合理规划建筑用地，持续侵占城市河流空间，导致城市河道出现严重淤积问题，逐渐减小过流断面，甚至一些河道出现断流情况。
同时，受水土流失及垃圾污染等因素的影响，河道中涌入大量的土及建筑垃圾，河道的行洪断面进一步缩小。
此外，城市建设规模的持续扩大，随之减少用于流域集雨的绿化用地面积，再加上地面硬化增大径流系数，大幅度缩短降雨汇至河道的用时，导致河道行洪压力显著增大。
城市河道生态治理及环境修复措施分析城市的发展离不开河道的存在，河道在城市中承担着排水、供水、运输等重要功能。
然而随着城市化的进程，城市河道的环境状况却变得愈发糟糕，水质恶化、湿地流失、水生态系统破坏等问题日益严重。
为了改善城市河道的生态环境，需要进行生态治理和环境修复措施。
一、城市河道生态治理措施1. 河道水质治理：城市河道的水质受到各种污染物的影响，需要采取一系列措施来改善水质。
包括加强排污口管理，完善城市污水处理设施，加强水域监测等措施，确保河道水质得到恢复和改善。
2. 湿地保护与恢复：湿地是城市河道生态系统的重要组成部分，具有很强的净化和调蓄水功能。
保护和恢复城市河道的湿地生态系统至关重要。
可以采取的措施包括湿地保护区的设立、湿地的人工修复和植被恢复等。
3. 河道生态景观规划：城市河道生态景观规划要充分考虑到保护和修复自然生态系统，提升城市河道的生态景观价值。
通过绿化、景观建设、生态公园的建设等手段，打造出宜居、宜游、宜散步、宜休闲的河道生态景观。
4. 河道生态修复技术：采用水生植物修复技术、人工湿地修复技术、微生物修复技术等手段，对城市河道进行生态修复，促进水生态系统的恢复和改善。
5. 河道生态环境监测与评估：建立完善的水质监测网络，定期对城市河道的水质、生物多样性等生态环境指标进行监测和评估，掌握城市河道生态环境的动态变化，及时调整生态治理措施。
二、城市河道环境修复措施1. 河道水体修复：针对城市河道的水体污染问题，可以采取物理化学修复技术，如人工曝气、水体深层通气等手段，通过氧化、沉淀、吸附等过程将水中污染物去除，恢复水体的清洁和透明。
2. 河道湿地修复：城市河道湿地的生态系统常常受到破坏，需要进行湿地修复。
包括通过植被种植、地形调整等手段，恢复湿地生物多样性和水文环境，改善湿地功能。
3. 河道岸线修复：城市河道的岸线常常受到侵蚀和污染，需要进行岸线修复。
可以采取加固工程、植被恢复、岸线绿化等手段，保护河岸，减少岸线退化和土壤侵蚀。
城市河道生态治理及环境修复措施随着城市化进程的加速，城市河道的生态环境面临着严峻的挑战，水质恶化、河道污染、生态系统破坏等问题日益凸显。
为了改善城市河道的生态环境，保护水资源、保障居民健康，城市河道生态治理及环境修复措施成为亟需解决的重要问题。
城市河道生态治理，旨在通过合理规划和有效管理，恢复河道的自然生态系统，提高河道水质，促进生物多样性，提升城市生态环境质量。
在进行城市河道生态治理时，需采取一系列的环境修复措施，包括水污染治理、生态景观规划、污水处理设施建设、生态修复与保护等多项措施。
针对城市河道的水污染问题，需要建立完善的水污染监测网络，并严格控制排放标准，加强对河道周边工业和生活污染源的治理。
实行河道污水污染治理，采用生物滤池、人工湿地等技术，对污水进行处理，提高河道水质。
生态景观规划是城市河道生态治理的重要一环。
在城市规划建设中，应合理规划河道景观空间，提高河道周边的绿化率，增加湿地、水生植被等生态景观元素，打造宜人的生态环境。
在污水处理设施建设方面，应加大投入，建设更多的污水处理厂和排水管网，提高城市河道周边的污水处理能力，减少对河道的污染。
为了实现城市河道的生态修复与保护，可采取生态工程措施，包括支流生态恢复、湿地保护、水生植被种植、鱼类资源保护等措施。
通过这些措施，可以恢复河道的自然生态系统，提高河道的生态功能，促进生物多样性的恢复与发展。
在实施城市河道生态治理及环境修复措施时，需要政府、企业和社会各方共同参与，形成合力。
政府应加大对河道生态治理的投入，完善相关政策和法规，提升治理的有效性和可持续性。
企业应积极配合政府进行污染治理，履行社会责任，推动实现绿色发展。
社会各界应加强环保意识，积极参与城市河道生态环境保护与修复工作，共同守护美丽家园。
城市河道生态治理及环境修复是一项长期而艰巨的任务，需要持之以恒地不断努力，融合先进的技术手段与科学的管理理念，积极探索适合城市实际的治理模式。
探析城市河道生态治理及修复措施摘要：新时代背景下，我国经济不断快速发展，社会不断进步，城市河道水环境面临着很多生态问题，比如说水质恶化等，在一定程度上影响着城市的形象。
随着经济进步，人们对城市河道水环境提出了更高的要求，不能仅需要疏通河道，更要综合提升河道水质，保护河道水生物，维护河流生态环境，对河道水环境进行全方位治理。
本文重点探讨城市河道生态治理及修复措施。
关键词：城市河道；生态治理；修复；措施引言在城市化发展过程中，城市河道过水面积呈现出逐渐萎缩的态势，面临着严重的水质污染问题。
过去人们一般利用护岸硬化、人工渠化等方法治理河道，对排涝、行洪、航运等功能性要求作为关注的重点，形成了单一的河道形式，逐渐减弱河道生态服务功能。
近些年来，人水和谐理念得到广泛推广，城市河道生态治理受到充分的重视。
通过采用生态治理及修复措施，既可以满足城市河道排涝、行洪等基本功能需求，又可以有效修复与整治河流环境，促使生态系统的良性循环得到维护。
因此，相关部门及人员要牢牢树立生态治理意识，结合城市河道的具体情况，合理选择生态治理技术，不断改善城市河道生态环境。
1城市河道生态治理的原则通常情况下，需遵循这些原则开展河道生态治理：第一，修复河道功能。
在生态治理过程中，需结合城市河道的实际情况，对生态与经济社会用水合理布置，促使河道特定的排涝、防洪、通航等经济社会功能得到保障，且将良好的生态服务及环境保护功能塑造起来，这样城市河道生态治理的综合效益能够得到大幅度提升。
第二，提升生物多样性。
一般来讲，城市河道水陆空间的面积及存异性与生物多样性之间存在着正相关关系。
因此，在城市河道生态治理实践中，要对河道水域及两岸区域面积进行扩大，促使河道上下游、左右岸生物群落生存空间的连续性得到维护。
同时，结合河道条件，也可对岸坡与水域间的过渡绿化通廊进行修筑，促使岸边绿地与岸坡相融的网络得到形成。
为保证生态治理效果，要科学选择植被类型，一般利用果木等经济作物绿化坡顶区域，将低矮的灌木植被种植于河岸线范围，促进野生动物的生长繁衍。
城市化对水土保持功能的影响与修复方法随着社会经济的发展，城市化进程在全球各地都在迅速推进。
然而，城市化对水土保持功能造成了巨大的影响，导致了许多环境问题。
本文将探讨城市化对水土保持功能的影响以及相关的修复方法。
一、城市化对水土保持功能的影响1. 土壤侵蚀问题城市化过程中，大量的土地被开垦和覆盖，导致原本稳定的土壤被暴露在空气和水流中。
这使得土壤容易受到风化和侵蚀的影响，进而引发水土流失问题。
2. 随意排水导致洪涝为了满足城市建设的需要，许多城市采取了随意排水的方式。
这导致雨水无法充分渗透到土壤中，增加了城市洪涝的风险。
此外，排放的污水也会对水体造成污染，进一步破坏水土保持功能。
3. 生态系统破坏城市化过程中，为了建设更多的住宅和商业区域，许多植被被砍伐或清除。
这导致了生态系统的破坏，减少了树木和植被对土壤保持和水分调节的作用。
二、修复城市土壤的方法1. 植被恢复与绿化通过植被恢复和绿化，可以提高城市土壤的抗冲性和保水能力。
在城市中种植各种树木、花草和地被植物，可以增加土壤覆盖度，减少水土流失。
2. 雨水收集与利用城市可以建设雨水收集系统来收集并利用降水。
通过雨水的收集和储存，可以减少排放的污水量，缓解城市洪涝问题，并为城市提供可再生的水资源。
3. 土壤改良与保水通过土壤改良措施，如添加有机物质、改善土壤结构和增加土壤保水剂的使用，可以提高城市土壤的保水能力。
这将有助于减少地表径流和水土流失，同时改善植物根系的生长环境。
4. 建立生态补偿机制建立生态补偿机制可以是城市化与水土保持之间达到平衡和谐。
通过对建设项目的生态评估和监测，建立起生态补偿机制，使得开发者需要对生态环境的破坏进行相应的补偿，从而保护水土资源。
三、城市化对水土保持功能的影响与修复方法的案例研究1. 北京市滨海湿地的恢复在城市化过程中，北京市滨海湿地受到了严重的破坏。
为了修复湿地的水土保持功能，相关部门采取了多种措施，包括进行湿地植被的恢复和保护、湖泊沉淀物的清理和水质的改善等。
城市河流治理规划的水生态修复方法随着城市化的不断推进，城市河流的水生态环境受到了严重破坏。
水污染、水量不足、河道改道等问题日益突出，给城市的可持续发展带来了巨大挑战。
为了保护城市河流的水生态环境，需要制定科学合理的治理规划，并采取相应的水生态修复方法。
一、水生态修复的意义城市河流的水生态修复是指通过一系列的措施和方法，恢复和改善城市河流的水生态环境，实现河流水质的提升、水生物多样性的增加和河岸景观的改善。
水生态修复的意义在于保护和恢复河流的自然功能，维护生态平衡，提升城市环境质量，提供人们的休闲娱乐场所，促进城市可持续发展。
二、水生态修复的原则1.生态优先原则：在水生态修复过程中，应优先考虑保护和恢复河流的生态功能。
采取生态工程手段，重建湿地、植被覆盖等，为水生物提供适宜的栖息环境。
2.综合治理原则：水生态修复需要综合考虑水质改善、水量调控、河道整治等多个方面的问题。
通过综合治理，实现水资源的合理利用和河流生态的全面恢复。
3.可持续发展原则：水生态修复应当注重长期效益，以可持续发展为目标。
在修复过程中，要考虑到经济、社会和环境的协调发展，实现人与自然和谐共生。
三、水生态修复的方法1.水质改善水质是城市河流生态环境的重要指标，直接影响水生物的生存和繁衍。
为了改善水质，可以采取以下措施：（1）加强污水处理：建设和完善城市污水处理厂，对城市污水进行全面处理，减少污染物的排放。
（2）减少非点源污染：加强农业面源污染的治理，推广生态农业和有机农业，减少化肥、农药的使用。
（3）加强河道管理：清理和治理河道内的垃圾和淤泥，减少底泥中的污染物释放。
2.水量调控城市河流的水量问题主要表现为水量不足和洪水频发。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：（1）提高水资源利用效率：加强水资源管理，推广节水型社会，减少用水浪费。
（2）增加水源补给：建设水库、蓄水池等水源工程，增加城市河流的水量供给。
（3）改善水文条件：对城市河流的河道进行整治，恢复河道的自然形态，增加河道的蓄水能力。
城市河道生态治理及环境修复措施随着城市化进程的加快，城市河道的生态环境受到了严重的破坏，河道周边的生态系统遭到了破坏，水质下降，水生物种群减少，成为了城市环境中的一大难题。
为了改善城市河道的生态环境和提高水质，在政府的支持下，开展了城市河道生态治理和环境修复工作。
本文将从城市河道生态问题的现状出发，探讨城市河道生态治理和环境修复的措施。
一、城市河道生态问题的现状1. 污染严重：城市河道受到了城市生活污水、工业废水直接排放和固体废弃物的垃圾污染，严重影响了河道水质。
2. 生物多样性减少：由于河道水质下降和环境恶化，水生植物和动物的种群数量急剧减少，生态系统遭受到破坏。
3. 河道工程改变自然景观：为了城市化发展需要，人为修建的堤坝、混凝土护岸等工程改变了河道自然景观，破坏了河道的生态平衡。
1. 生态护岸建设：采用生态岸边模式，引入适宜的水生植物和水生物种群，改变原有的混凝土护岸，让植物的根系和沉积物来净化水质，提高河道生态的稳定性。
2. 天然湿地的建设：在城市河道河岸两侧构建天然湿地，通过湿地植物的吸附和净化作用来改善河道水质，提高水生生物的数量，增加河道生态系统的稳定性。
3. 河道水质治理：通过引入新的水质治理设施，如人工湿地、悬浮生物固定化技术等，尽可能减少城市生活污水和工业废水对河道水质的污染。
4. 河道生态修复工程：通过对城市河道进行生态修复工程，包括清淤、清理杂草、还原水生植物、修建人工栖息地等，恢复河道原有的生态平衡。
5. 社会宣传教育：通过开展环境宣传教育活动，提高居民和企业对城市河道生态环境的重视程度，减少人为污染和破坏行为。
6. 加强监管力度：加大城市河道生态环境监管力度，对违反环保法规的企业和个人进行处罚，促进城市河道生态环境的持续改善。
1. 改善城市水体环境：通过城市河道生态治理及环境修复，可以有效净化水质，提高城市水体环境的质量，为居民提供更加清洁的生活用水。
2. 提高城市生活质量：改善城市河道的生态环境可以增加城市绿色空间和生态景观，提高城市居民的生活质量，促进城市可持续发展。
生态学杂志Chinese Journal of Ecology 2010,29(4):805-811 城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法*陈利顶1** 齐 鑫1,2 李 芬1,2 杨丽蓉1,2(1中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京100085;2中国科学院研究生院,北京100039)摘 要 城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视㊂本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型㊁特征,影响河道生态系统健康的关键过程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向㊂认为城市河道系统受到的干扰主要体现在结构固结化㊁形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归纳为3方面:物质交换通道的阻隔㊁生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡㊂指出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则㊂在此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向㊂关键词 城市化过程;河道生态系统;人为干扰;生态系统健康;环境影响中图分类号 TV85;X171.4 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2010)4-0805-07Disturbances of urbanization to river course system and related ecological restoration prin⁃ciples and approaches.CHEN Li⁃ding1,QI Xin1,2,LI Fen1,2,YANG Li⁃rong1,2(1State KeyLaboratory of Urban and Regional Ecology,Research Center for Eco⁃Environmental Sciences,Chi⁃nese Academy of Sciences,Beijing100085,China;2Graduate University of Chinese Academy ofSciences,Beijing100039,China).Chinese Journal of Ecology,2010,29(4):805-811.Abstract:The rapid development of urbanization brings large volume of waste water to the envi⁃ronment,and its disturbances to natural ecosystem may break the structure and the balance oforiginal ecosystems.Much attention has been paid on the resulted environmental effects,but howto restore a healthy river course system is still lacking scientific methodology.In this paper,thedisturbance types and characteristics of urbanization on river course system,the key processesaffecting river course system health,and related ecological restoration principles and approacheswere elaborated.In general,there are three characteristics of the disturbances on river coursesystem,i.e.,structural fixation,shape regulation,and function simplification.The key proces⁃ses affecting river course system health are the stoppage of substance exchange path,the destruc⁃tion of wildlife habitat,and the imbalance of river eco⁃hydrological processes.Following six prin⁃ciples have to be followed when restoring river course system,i.e.,1)nature⁃based principle,2)key function⁃steered principle,3)spatial and temporal scaling principle,4)consideration ofecological circulation and balance,5)public participation of stakeholders,and6)optimizationof comprehensive benefits.The development directions,approaches,and spatiotemporal scaleissues related to the ecological restoration of river course system were analyzed.Key words:urbanization;river⁃course ecosystem;human disturbance;ecosystem health;envi⁃ronmental effect.*国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07526⁃002⁃02)和国家杰出青年基金资助项目(40925003)㊂**通讯作者E⁃mail:liding@收稿日期:2009⁃12⁃07 接受日期:2010⁃01⁃30 随着经济的高速发展㊁人口的迅猛增长㊁城市化过程对区域生态系统的影响日益严重;在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰无疑打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视,尤其是快速城市化地区人类活动对河流和湿地生态系统的影响(陈兴茹,2006;董哲仁,2008;Lee et al.,2009)㊂湿地与河道系统在美化城市环境㊁净化工业和生活污水方面具有不可替代的作用(Prato,2003;欧阳志云等,2004;王沛芳等,2005;Ojeda et al.,2008)㊂但城市化过程的河道整治往往违背了自然规律,将河道 渠道化”和 园林化”㊂经过整治改造的河道,不仅会造成河流生态服务功能下降,还会使生机勃勃的河流慢慢退出人们的视线(董哲仁,2008;Ippolito et al.,2009;Randhir&Hawes,2009;Meek et al., 2010)㊂本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型㊁特征及其对河流生态系统健康的影响,探讨了快速城市化背景下保护河流生态系统,加强区域生态系统管理的途径和措施㊂1 河道类型与河道生态系统的功能特征1.1 河道的基本类型与特征从河流地貌学上,河道主要包括4种基本类型:曲流㊁辫状河道㊁分汊型河道和顺直型河道㊂曲流(弯曲型河道)是指水流过程中,有规则地弯向一侧,紧接着又弯向另一侧的河道㊂曲流是自然河流形成过程中比较常见的河道之一,经常发生在平缓的山区和平原,多见于河流形成的成年期㊂与曲流形成强烈对照的是辫状河道,一般分支较多㊁宽深比大㊁弯曲度小㊁水流散乱无章㊁河道变化迅速㊂这种河流常见于河床比较大的地区,一般发生在河流形成的幼年期㊂分汊型河道与辫状河道不同之处,在于它的汊河数目较少,流路相对较为稳定,被长期出露的沙岛或江心洲所隔开,这种河道一般是辫状河道演变而成㊂顺直型河道较少见,出现了也很难维持,这是因为水流中的涡流趋向于使河道向弯曲发展,少数顺直河道多为决堤洪水形成㊂上述4种类型,不仅形态结构上表现出明显的不同,其生态功能也存在一定的差异㊂曲流和辫状河道,由于水流过程中水体与周边的堤岸㊁河床有较多的碰撞和接触,水流跌宕起伏㊁上下翻滚,存在较多的物质和能量交换,因此水质净化能力更新较快;但对于分汊型河道和顺直型河道,水流过程中与周边堤岸的接触面较窄,物质和能量交换受到一定限制,与曲流和辫状河道相比,水质净化能力更新较慢㊂1.2 河道生态系统的内涵河流生态系统是一个复杂㊁开放㊁动态的非线性系统㊂一般认为,河流生态系统具有3项主要功能: 1)生物栖息地;2)物质流㊁能量流㊁信息流的输移通道;3)具有屏障和过滤功能㊂这3项功能与河流的地貌特征和景观格局密切相关(王沛芳等,2005;王应刚等,2007;董哲仁,2008)㊂河道作为河流的主体,是汇集和接纳地表和地下径流的场所及连通内陆和大海的通道,是河流生态系统横向结构的重要组成部分(栾建国和陈文祥,2004)㊂河道生态系统由河道水体和河岸带两部分组成,河道水体生态系统主要是由河床内的水生生物及其生境组成;河岸带主要由岸边的植物㊁迁徙的鸟群及其环境组成,是陆地生态系统和河流生态系统进行物质㊁能量交换的过渡地带(栾建国和陈文祥,2004;Meek et al.,2010)㊂一条健康的自然河道,沿水流方向应具有通畅的连续性,沿侧向具有良好的连通性,垂向具有良好的透水性,是物质流㊁能量流以及生物物种迁徙流动的保障(Silvano et al.,2005;Ojeda et al.,2008;Lee et al.,2009)㊂1.3 河道生态系统的结构特征河道生态系统的结构可定义为河道系统内各组成要素在时空上的配置和联系,可概括为由河道水体及河岸边高地组成的河道横向结构㊁由河道上游至下游组成的纵向结构,由河道内地表水至地下水进行物质交换和能量流动的垂直结构及时间尺度上的变化,河道生态系统的结构和功能呈现不同变化的时间结构组成的四维结构(张建春,2001)㊂河流的平面形态往往是蜿蜒型的,形成深潭-浅滩序列,造成多样的水力学条件,加之洪水脉冲过程和连续的水流条件,使得包括鱼类在内的水生生物的产卵㊁育肥㊁避难和洄游等生命活动都各得其所(Randhir &Hawes,2009;Meek et al.,2010)㊂1.4 河道生态系统的服务功能河道生态系统服务功能指人类直接或间接地从河道生态系统中获取的各种服务或利益(栾建国和陈文祥,2004),主要体现在水源供应㊁输水泄洪㊁交通运输㊁水产养殖㊁水生生物栖息㊁纳污降解㊁调节气候㊁补给地下水㊁观赏娱乐等多个方面㊂根据河道生态系统的组成特点㊁结构特征㊁生态过程和效用,可608 生态学杂志 第29卷 第4期 将河道生态系统服务功能归纳为调节支持功能㊁环境净化功能㊁产品生产功能及娱乐文化功能(蔡庆华等,2003;欧阳志云等,2004;Silvano et al.,2005;王欢等,2006;Ojeda et al.,2008)㊂调节支持功能一方面表现为河道及其沿岸的植被自动调节水文循环㊁输水泄洪㊁调节气候㊁补给地下水的功能;另一方面表现为河道系统为各种动植物提供其生存所必须的淡水和栖息环境㊂环境净化功能主要是指河道内及两岸的植被及水生生物通过自然稀释㊁扩散㊁氧化等一系列的物理和生物化学反应来截留和净化由径流带入河道的污染物,从而使各种物质良好地循环利用,达到净化水体的作用(张建春,2001)㊂2 城市化过程对河道系统的干扰类型与特征随着人类活动加强,城市河道的形态结构发生了巨大的变化,主要表现为:1)河道纵向的蜿蜒性降低,河道渠道化和裁弯取直工程改变了天然河流的基本形态,出现了直线或折线形的河流;2)河道断面形状多样性降低,呈现几何规则化㊁单一化的断面形态;3)河床材料由透水性能的材料变为硬质化的不透水性材料;4)水利工程的建设(如:筑坝㊁水库㊁堤岸)造成了河流形态表现出不连续性㊂河道形态结构的变化,河道系统形态多样性的降低,使得河道系统生境异质性降低,生物多样性降低,引起水体自净化能力的下降,导致河道生态系统服务功能降低(董哲仁,2003;朱丽向,2009)㊂概括起来可归纳为三方面㊂2.1 结构固结化随着城市地区人类活动的不断加强,河道整治已经成为目前必不可少的手段㊂为了城市地区免受洪涝灾害的影响,往往把一个自然的河道进行人为的固化㊂一般表现为2种形式;1)堤岸加固㊂堤岸加固往往是为了美化和堤岸安全,防止堤岸崩塌和岸边松散物质进入河道;2)河道底部防滲处理与固化㊂城市往往是人类集中活动的地区,水资源短缺十分普遍,为了防止不必要的水分流失,河道底部防渗处理已经是目前默认的方式㊂因此对河道底部的固化处理也成为改变河道生态系统结构特征的主要方式㊂2.2 形态规整化城市的发展是一个从不规整的自然景观逐渐演变为规则的人为景观的过程㊂在这个过程中,河道系统也经过了一个从自然到河道规整化的演变过程㊂在形态上河道的规整化主要表现在以下3个方面:1)岸边植被带园林化㊂为了美观和城市规划,在河流的堤岸边,经常会把一些自然的岸边植被进行人为改造,在岸边园林化的过程中伴随着一些堤岸的固化作用;2)河道截弯取直㊂自然河流经过多年的水流作用,往往是一个弯曲有度㊁深潭浅湾交错出现的自然曲流或者辫状河道,但在城市化过程中,往往为了城市用地的发展,河道截弯取直,其目的是方便土地利用;3)河道形态梯形化㊂在城市河道修整过程中,河道往往从一个自然的不规则河道变成一种人为的上宽下窄梯形河道,这种变化在很大程度上改变了河道水流的方向和生态水文过程㊂2.3 功能简单化城市化的发展在很大程度上会导致城市河道的功能简单化㊂作为一个自然河道,除了具有水源供应㊁交通运输和水产养殖功能外,还具有输水㊁泄洪㊁水生生物栖息㊁纳污降解㊁调节气候㊁补给地下水㊁观赏娱乐等多方面的功能㊂但随着城市化发展,河道的功能主要局限在3个方面:1)观赏娱乐功能㊂城市的发展往往把河道系统作为城市的一个风景线,提高城市生态服务价值的主要功能;2)纳污排泄通道㊂随着城市人口大量集中,生活和工业污水的排泄成为城市河道的主要功能之一;3)气候调节功能㊂城市河道生态系统的气候调节功能,随着流量和水面的急剧减少,日趋微弱㊂除上述功能外,城市河道的水产养殖㊁水源供应㊁交通运输㊁水生物栖息㊁补给地下水等功能已经受到巨大破坏㊂3 城市河道人为干扰对生态系统健康的影响健康的城市河流意味着不仅要保持生态学意义上的结构合理㊁功能高效与完整㊁生态过程延续,还要强调河流生态系统的水源供应㊁防洪降污㊁水土流失控制㊁生物栖息㊁观赏娱乐等人类服务功能的有效发挥(申艳萍,2008)㊂随着经济发展和人口增加,大规模的筑坝拦截水流,已经导致河道水量的大幅度减少甚至断流,不仅降低了河道水体的自然净化能力,同时也降低了河道生态系统的恢复力及抵抗力,严重影响了河道生态系统的结构和功能(Haslam,1990)㊂3.1 城市河道生态系统健康维持的机制河道生态系统健康的维持与河道水体的自然净化能力密切相关(Viglizzo&Frank,2006;Ojeda et708陈利顶等:城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法al.,2008)㊂只有维持了一个干净健康的水体,河道系统才会具有各方面的生态服务功能㊂因此,水体的自然净化能力对于维持生态系统的健康至关重要㊂河道自净能力是在水体受到污染后,由于物理㊁化学㊁生物等作用,使污染物的浓度和毒性逐渐降低,经过一段时间恢复到受污染以前状态的自然过程(谭夔等,2007)㊂水体自净过程复杂,受到多种因素影响,根据净化机理,可分为物理自净过程㊁化学自净过程和生物化学自净过程(付国伟,1987)㊂物理自净过程是指通过污染物在水体中进行混合㊁稀释㊁扩散㊁挥发㊁沉淀等作用,使水体得到一定程度的净化㊂化学自净过程是指水体中的污染物质通过氧化㊁还原㊁中和㊁吸附㊁凝聚等化学反应,使其污染物浓度降低的过程㊂生物化学自净过程是指进入水体的污染物,经过水生生物吸收㊁消化作用,使其浓度降低或转变为无害物质的过程㊂在水体自然净化中,物理自净过程㊁化学自净过程和生物化学自净过程相互交织㊁相互影响,但任何一个水生态系统的自净能力都是有限的,当排入的污染物超过了其环境容量,生态系统就会被破坏或者崩溃㊂3.2 影响城市河道生态系统健康的关键过程河道生态系统所有生态服务功能的发挥,主要取决于3方面的过程:河道系统与周边地区之间的物质循环与交换过程㊁水体中生物消化降解过程㊁生态水文调节过程㊂但随着城市化的快速发展,河道生态系统的改变对区域生态系统健康产生了严重的影响㊂3.2.1 物质交换通道的阻隔 城市河道的固结化㊁规整化过程在表面上美化了河流景观,但在功能上破坏了河道系统与周边陆地系统之间的物质循环通道㊂维持河道生态系统的健康,就是要保持河道系统水体与陆地生态系统之间的物质循环,不断从陆地生态系统吸收物质营养,同时也向河岸两边㊁河床底部输送污染物质,从而将河道生态系统与周边地区形成一个开放的循环系统㊂只有这个循环过程不断发生,才能保证河道与周边地区之间的正常通道,河道生态系统才能保持健康㊂但是,目前的河道系统往往经过人为加固,阻隔了河道系统与周边地区之间的物质交换,对河道生态系统的健康产生了严重影响㊂3.2.2 生物栖息环境的破坏 生物栖息环境的改变直接受制于河道水体的水质净化能力的削弱㊂河道的人为干扰,不仅使得水量大量减少㊁物质循环过程削弱,同时也使生物栖息的环境发生改变㊂而生物栖息环境的变化反过来也会影响到水体中生物的消化降解能力,从而影响到整个河道生态系统的健康㊂3.2.3 河道生态水文过程的失衡 随着河道形态结构的改变,河道生态系统遭到严重破坏,由此导致水量和生态水文过程的改变(丰华丽等,2007;Ojeda et al.,2008;Lee et al.,2009)㊂其结果有2种;一是水体自身的消亡;二是生态链和生态水文过程的破坏㊂大量研究表明,大流量对河流生态系统的整体健康意义重大㊂随着水文连接度下降,水流连通性减弱,水生物种的迁移㊁繁殖㊁养分循环受到影响,河流生物降解能力将会下降;当径流量低于最小生态流量时,水文连接度基本丧失,河床淤积㊁河道形态改变,河道系统物理结构将随之改变;最为严重的是河流断流㊁湖泊干涸㊁湿地大面积消亡,生物基本灭绝,河流生态系统服务功能完全消失(丰华丽等, 2007)㊂4 城市河道系统生态修复的原则与方法4.1 城市河道系统生态修复的基本原则城市河道系统生态修复应包括自然㊁社会经济㊁景观文化3方面㊂遵循自然规律是生态修复的前提,社会经济条件在一定程度上将制约着生态修复的能力与水平;同时,修复后的河道系统应具有景观㊁文化㊁游憩功能(倪晋仁和刘元元,2006;韩守江和何清,2007;胡静波,2009;王军等,2009)㊂因此,可认为城市河道系统生态修复应遵循以下原则: 1)道法自然原则㊂在充分利用河道生态系统的自我调节能力的基础上,适时地施以恰当的人为措施,使河道系统沿着自然㊁健康的方向发展,构建人与河流和谐融洽的环境㊂2)功能引导原则㊂河道系统修复首先应满足城市河道的各项功能;而各项功能在不同阶段和不同河段的重要性有所不同,因此应优先考虑主导功能,继而考虑各项功能之间的协调关系㊂3)时空尺度分异原则㊂河道系统的生态修复需要一个较长的时间,不同时段上河道系统会因外部条件改变或各项功能主导作用的交替变化而具有不同的特征,应根据实际情况合理规划生态修复进程,明确当前所处的修复阶段㊂对于每一具体修复阶段,应明确修复目标,采取适当的修复措施(倪晋仁和刘元元,2006)㊂808 生态学杂志 第29卷 第4期 4)生态循环与平衡原则㊂根据生物多样性原理,增加河道系统的生物多样性,使河道系统的物质循环和能量流动处于良性状态㊂同时依据景观生态学原理,增加景观异质性,在保留原河道自然属性的基础上,塑造亲水的河流景观,突显城市文化与特色㊂5)利益相关者参与原则㊂河道系统的生态修复应考虑到公众的接受㊁认知与支持能力,因此鼓励利益相关者积极参与,最大限度地满足不同利益相关者的需求,使各方面利益之间相互协调,生态修复才能得以顺利实施㊂6)综合效益最优原则㊂河道生态系统的复杂性使得其生态修复具有风险大㊁周期长㊁投资高的特点㊂因此,需要从流域出发进行整体分析,将近期利益与长远利益相结合,在考虑当前流域经济承受能力的同时,对生态修复的成本效益进行分析,提出最佳的修复方案,实现生态环境㊁社会㊁经济效益最大化㊂4.2 城市河道系统生态修复的时空尺度自然界或人类活动对城市河道系统的干扰都存在一定的时空尺度㊂从具体的某一点到整个流域,从很短的时间间隔到较长的时间跨度,人类活动对河道系统均有不同程度的影响,河道的时空动态机制被严重改变(Boon,1992;赵彦伟和杨志峰, 2005)㊂因此,城市河道系统生态修复的研究需考虑适宜的时空尺度㊂4.2.1 城市河道系统生态修复的时间尺度 城市河道系统的生态修复需要一个较长的时间过程,按具体修复内容的不同可划分为短期㊁中期和长期㊂短期主要针对河床生态覆盖㊁生态护岸与护坡㊁水景观构建㊁河床与河道断面㊁裁弯取直段恢复等进行修复,目的在于稳定或优化某一时间点及空间位置上的生境,创造适宜的生物栖息环境,需要几个月到几年㊂中期主要针对水面面积㊁水质㊁河岸带㊁底质状况㊁栖息地㊁部分水生生物种群分布㊁结构与组成㊁连通的河流廊道进行修复,需要几年到几十年㊂长期主要针对流域土地利用㊁流域景观过程与格局㊁河床地貌㊁水力干扰机制㊁生物多样性㊁完整的水生食物链㊁水生生物群落结构与动力学㊁生态作用关系等进行修复,即修复河道的自然因子及动力学过程,需要几十年到几百年㊂4.2.2 城市河道系统生态修复的空间尺度 空间格局影响并制约着城市河道系统的修复进程㊂城市河流周边高密度的人群与高强度的社会经济活动对河道健康产生了重要影响,而以行政区为范围颁布的法规制度㊁经济政策与产业布局规划对河道系统的发展起主导作用㊂因此,从河段㊁河道㊁流域㊁区域4个尺度进行研究,将单纯的河道修复与社会经济相结合,以保证河流提供可持续的生态服务功能(邓红兵等,2001;游屹等,2009;Lee et al.,2009; Meek et al.,2010)㊂区域尺度上需关注社会经济发展问题及流域间的水资源调配㊂通过生态环境友好政策与法规颁布㊁生态产业建设规划㊁城市生态建设规划㊁循环经济模式构建㊁区域产业结构调整㊁区域水资源配置等控制与优化河流系统的各类干扰源,或在生态系统可承载力范围内,对社会经济干扰方向与强度进行空间上的优化配置㊂流域尺度上重在流域景观格局与过程,主要包括流域内景观类型或生态系统之间的联系㊁流域生态过程㊁流域累积影响㊁土地利用类型与结构㊁植被覆盖㊁水土保持㊁洪水调节㊁营养物质迁移㊁非点源及各类污染控制㊁水质控制单元分区等方面㊂河道尺度重在河道本体特征及其连通性㊂在河道尺度上修复的主要任务是拆除库坝㊁流量的调配㊁水力干扰机制(水深㊁流量㊁流速㊁洪水漫堤频率与强度)恢复㊁河岸湿地与河漫滩建设㊁河岸带植被建设等,以保证水流的连续性和整体性,促进动植物㊁营养物质㊁沉积物运输通道的畅通,维持河流的一系列生态服务功能㊂河段尺度强调具体工程的设计与实施㊂包括:排污口设置与排放方式㊁亲水景观设计㊁护坡与护岸建设㊁栖息地建设㊁底泥疏浚与控制㊁水生植被建设㊁曝气修复㊁裁弯取直段复原等㊂河段尺度上的修复必须同大尺度的过程相结合才能达到预期的修复效果㊂4.3 城市河道系统生态修复的方法高强度的人类活动严重损害了城市河道系统的健康,为此,国内外已采取了多种技术来修复河道生态系统,主要包括水文特征㊁水环境质量㊁结构形态和种群结构的修复4个方面(张捷鑫等,2005;嵇晓燕和崔广柏,2008;中国21世纪议程管理中心, 2008)㊂这4方面的修复目的㊁具体实施方法㊁优缺点及案例见表1㊂ 河道生态系统修复技术的合理使用,能使河道的结构与各项功能恢复到一定程度,从而达到恢复908陈利顶等:城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法表1 河道系统生态修复的方法Tab.1 Approaches for ecological rehabilitation of river⁃course systems修复内容修复目的具体的修复方法优缺点案 例水文特征恢复河道生态水文平衡,改善下游生态环境条件调节水利工程的运行和调度方式一定程度上修复了河道的水文特征,减轻了水利工程对径流的影响,但水利工程的经济效益下降南非潘哥拉水库多次进行人造洪峰实验;美国科罗拉多河格伦峡大坝进行适应性管理程序实验;中国三门峡水库进行人造洪峰实验(嵇晓燕和崔广柏,2008)水环境质量修复污染的水体或底泥物理:综合调水㊁挖底泥㊁机械除藻㊁冲淤等见效快;但治标不治本德国鲁尔河的污染治理;上海苏州河综合调水工程(张捷鑫等,2005);江苏省无锡市张家港河调长江水改善水环境(邓玉华等,2008);南昌玉带河(龙振华,2009)化学:曝气复氧㊁化学絮凝㊁化学除藻㊁重金属的化学固定等见效快;但易产生二次污染德国埃姆舍河治理中采用固定式纯氧曝气法;澳大利亚天鹅河治理中采用移动式曝气法(嵇晓燕和崔广柏,2008;中国21世纪议程管理中心,2008)生物⁃生态修复:生物膜㊁生物修复㊁土地处理㊁水生植物净化等效果好,但时间长;造价/耗能低㊁运行成本低㊁无二次污染;还可与自然相融合日本渡良濑蓄水池滞洪洼人工湿地(崔树彬等,2005);深圳市布吉河生物⁃生态修复(中国21世纪议程管理中心,2008);北京官厅水库库区建野鸭湖等湿地(刘培斌,2005;赵艳锋等,2007)结构形态恢复连续性㊁连通性及多样性,防止河床硬质化近自然生态工程法工程量大,见效时间长美国南佛罗里达州人工河道恢复为曲流河道(刘晓涛,2003);成都府南河㊁沙河多自然型护岸工程(白世强等,2006;杜红伟等,2008;龙振华,2009)种群结构恢复生物多样性选育㊁培养㊁引种㊁种群动态调控等生物技术见效时间长-河道生态系统健康的目标㊂对于特定的河道,应具体分析其受损的功能及程度,再根据河道所处的状态因地制宜地选择合理㊁有效的修复方法㊂5 城市河道系统生态修复的发展方向1)以生态系统理论为指导进行河道修复㊂城市河道是城市生态系统的重要组成部分,其修复的好坏关系到城市未来的生存与发展,因此,从城市生态系统的角度出发进行河道修复工作㊂一个健康的生态系统是物质流㊁能量流㊁信息流高速运转的统一体,是城市得以安全运行的基础保障㊂但是,本质上修复并不意味着使城市河道恢复到完全自然的状态,而应结合城市河道的功能和特点,积极采用现代先进的科学㊁技术手段,分期分批㊁因地制宜地修复(陈兴茹,2006)㊂2)建设生态河堤㊂科学技术的不断发展使得人类对洪水的抵御能力日益增强,因此,城市河道的堤防建设将从简单防洪向兼顾生态环境功能方向发展,在保障城市防洪排涝安全的基础上,遵从生态系统建设的需要,更多地考虑生物生存的需要,改造硬化河床,建设生态河堤,恢复并利用河流的自净能力㊂3)建设 以人为本”的水景观㊂河流生态修复不仅要从生态系统的角度为其生存发展创造空间,还要从人类对河流景观的休憩娱乐㊁审美等需求角度出发,生态工程建设和景观建设应同时进行,从机理上修复河流生态系统,从表象上塑造良好的视觉景观,为人类生活质量的提高创造条件㊂4)丰富水文化底蕴㊂文化作为一个地区文明的标志,它是凌驾于城市硬件设施基础之上的无形资产㊂充分挖掘城市河流的历史㊁文化底蕴,与水景观相结合建设城市水文化,突显当地的风土人情,提升城市品位㊂5)以流域为单位进行大范围河道治理与修复㊂城市河道仅是流域的一部分,应将研究范围扩大到流域尺度㊂参考文献白世强,张春梅,卢升高.2006.基于维持河流健康的城市河道生态修复研究.人民黄河,28(8):3-4,8.蔡庆华,唐 涛,邓红兵.2003.淡水生态系统服务及其评价指标体系的探讨.应用生态学报,14(1):135-138.陈兴茹.2006.城市河流生态修复浅议.中国水利水电科学研究院学报,3(4):226-231.崔树彬,刘俊勇,陈 军,等.2005.论河流生物⁃生态修复技术的内涵㊁外延及其应用.中国水利,(21):16-19.邓红兵,王青春,王庆礼.2001.河岸植被缓冲带与河岸带管理.应用生态学报,12(6):951-954.邓玉华,薛 峰,赵建华.2008.调水改善河道水环境的实践.江苏水利,(4):41,43.董哲仁.2003.保护和恢复河流形态多样性.中国水利,11 (9):53-56.董哲仁.2008.城市河流的渠道化园林化问题与自然化要018 生态学杂志 第29卷 第4期 。
