楊小麗，劉 蕓，陳巧玲，徐佳瑩，吳 禹

(東南大學(xué)，江蘇南京 211189)

[項目團(tuán)隊介紹]

楊小麗老師從事市政工程專業(yè)，主要研究方向為水環(huán)境生態(tài)修復(fù)、污水處理與資源化、新興污染物處理與控制。

鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)是我國鄉(xiāng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。十八大以來，生態(tài)文明建設(shè)成為我國的基本國策，“保護(hù)優(yōu)先和自然恢復(fù)”是生態(tài)文明建設(shè)的重要對策之一。自然生態(tài)系統(tǒng)既是鄉(xiāng)村區(qū)別于城市的特色，又是鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的重要基礎(chǔ)和保障，保護(hù)和修復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)則是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。近年來，我國對鄉(xiāng)村自然生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和管理逐漸重視，各地區(qū)也在大力推動美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，但在鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)方面的實踐大多集中在某一項或幾種技術(shù)上，部分技術(shù)的普適性也還有待完善，缺乏適于鄉(xiāng)村自然生態(tài)保護(hù)與修復(fù)綜合技術(shù)集成而又經(jīng)濟(jì)可行的示范項目。

1 研究背景

蘇南地區(qū)鄉(xiāng)村河道淤積、水流不暢，且河道整治過程中重疏浚輕生態(tài)，鄉(xiāng)村水系的自然生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，缺乏科學(xué)的生態(tài)清淤及水系貫通模式，基于現(xiàn)有溝塘的水生態(tài)系統(tǒng)重建技術(shù)也有待進(jìn)一步研究。傳統(tǒng)的生態(tài)浮島技術(shù)及曝氣裝置在鄉(xiāng)村河道治理中效果欠佳，因此亟需研制一種符合鄉(xiāng)村特點的新型浮床以及溶氧效率高的曝氣增氧裝置，以增強(qiáng)水體污染物的去除效果及好氧微生物的活性，提高水體自凈能力，增強(qiáng)水系自然生態(tài)與環(huán)境體系的穩(wěn)定性。

鄉(xiāng)村河道自然土質(zhì)易被沖刷，從而導(dǎo)致水土流失，傳統(tǒng)的生態(tài)混凝土與鄉(xiāng)村自然風(fēng)貌不協(xié)調(diào)，且不適用于水質(zhì)較差的鄉(xiāng)村水體環(huán)境，因此需探究適于蘇南鄉(xiāng)村河道生態(tài)環(huán)境和工程特點的凈水多功能護(hù)坡技術(shù)。此外，鄉(xiāng)村路面和農(nóng)田面源污染嚴(yán)重、水質(zhì)較差，需對傳統(tǒng)溝渠進(jìn)行改造，以對非點源污染源頭進(jìn)行有效控制管理。

蘇南鄉(xiāng)村自然植被的生態(tài)功能退化，而目前針對鄉(xiāng)村植被的研究中，缺乏不同生境之間植物群落的比較研究，對平原水網(wǎng)類型村落的系統(tǒng)性研究較少，對鄉(xiāng)村植被保育價值的認(rèn)識不足，對植被的保護(hù)方向不明，缺乏針對不同生境植被的保護(hù)及優(yōu)化模式。

2 研究內(nèi)容

本研究圍繞鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、人居環(huán)境健康、宜居宜業(yè)的目標(biāo)，面向鄉(xiāng)村建設(shè)過程中存在的河道水系功能脆弱、自然生境受到蠶食、自然植被保育不足、景觀生態(tài)功能低下等社會亟需解決的問題，綜合考慮鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力—狀態(tài)—響應(yīng)。針對鄉(xiāng)村水系河塘淤塞阻隔、水生態(tài)系統(tǒng)功能脆弱等問題，形成了鄉(xiāng)村水系貫通與水體生境改善關(guān)鍵技術(shù)；針對鄉(xiāng)村溝渠過度硬質(zhì)、面源污染源控制不力、水質(zhì)惡化等問題，建立了鄉(xiāng)村環(huán)境友好型護(hù)坡與溝渠系統(tǒng)；針對鄉(xiāng)村林地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)功能退化、生態(tài)服務(wù)功能低下等問題，形成了鄉(xiāng)村自然植被保育、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生態(tài)服務(wù)功能綜合提升技術(shù)。

2.1 鄉(xiāng)村水系貫通與水體生境改善技術(shù)

2.1.1 鄉(xiāng)村水系貫通與生態(tài)疏浚技術(shù)

河網(wǎng)水系連通是區(qū)域防洪、供水和生態(tài)安全的重要基礎(chǔ)，其不僅影響水資源承載能力，也對生態(tài)環(huán)境、河流功能和健康有著重要的影響。研究水系的連通性，構(gòu)建水系連通網(wǎng)絡(luò)，既可提高水資源統(tǒng)籌調(diào)配能力和防洪能力，又可改善水力連通特性，加速水體流動，增強(qiáng)水體自凈能力[1]。長期以來，我國缺乏全面、系統(tǒng)的鄉(xiāng)村水系連通導(dǎo)則，缺少分析鄉(xiāng)村水系連通的科學(xué)方法，而且水系連通度對水生境狀況影響的研究甚少。本研究通過實地調(diào)研，研發(fā)符合鄉(xiāng)村地區(qū)的水動力模型，利用河網(wǎng)數(shù)值模擬得到水系貫通后的水系生境狀況，分析區(qū)域水系連通性與河網(wǎng)水系水環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)性，并探討基于河網(wǎng)水系連通的河流水質(zhì)治理與維護(hù)措施。

河道清淤疏浚是減少內(nèi)源污染的有效途徑和措施，且能增加蓄水量，提高水體自凈能力。但目前鄉(xiāng)村河道整治重清淤、輕生態(tài)，不合理的清淤方式反而削弱了底棲生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力，加快了水質(zhì)的進(jìn)一步惡化。本研究以生態(tài)疏浚的方式實現(xiàn)河道水體生態(tài)位的修復(fù)，實施過程中注重生物多樣性和物種的保護(hù)，不破壞水生生物自我修復(fù)繁衍[2]，通過疏挖底泥將該層中的營養(yǎng)物質(zhì)移出水體，清除水體的污染內(nèi)源，改善水生態(tài)循環(huán)，遏制河道穩(wěn)定性的退化，為水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

水系連通工程可結(jié)合生態(tài)疏浚技術(shù)對淤積河道進(jìn)行清淤，利用現(xiàn)有溝、塘、濕地等重建水體生態(tài)系統(tǒng)，建立引排順暢、蓄滯得當(dāng)、豐枯調(diào)劑、可調(diào)可控、脈絡(luò)相通的水網(wǎng)體系[3]，進(jìn)而提升水體自凈能力，增強(qiáng)水系的自然生態(tài)穩(wěn)定性，實現(xiàn)水的良性循環(huán)。

2.1.2 鄉(xiāng)村水系復(fù)合生境重建技術(shù)

生態(tài)浮床是是實現(xiàn)水生境重建的一種重要手段，其利用植物、微生物在污染水體中吸收、吸附和降解水體中污染物，具有投資少、運(yùn)行性能穩(wěn)定、維護(hù)簡便等優(yōu)點，但傳統(tǒng)生態(tài)浮床對于浮床結(jié)構(gòu)、如何更好更充分地接觸污染水體、如何提高氮磷等污染物的去除率方面的研究還不夠。

蘇南鄉(xiāng)村地區(qū)水系豐富，河道水環(huán)境質(zhì)量堪憂、水生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能脆弱，本研究針對水質(zhì)現(xiàn)狀并吸取現(xiàn)有生態(tài)浮床的優(yōu)點，設(shè)計了一種新型生態(tài)浮床。新型浮床示意圖如圖1所示，浮床采用立體分區(qū)構(gòu)造，分為上下兩層。上層為水生植物層，吸收利用水體中氮磷等營養(yǎng)元素，而且植物根系可濾去顆粒性污染物和藻類，并同時提供微生物附著生長的場所。下層中，A區(qū)為廢棄軟殼，可吸附除磷，也可附著微生物，強(qiáng)化水質(zhì)凈化作用；B區(qū)為水生動物網(wǎng)籠，通過動物將污染物分解或轉(zhuǎn)化；C區(qū)為人工組合填料，可富集土著微生物，利用微生物的分解作用去除水中污染物。此浮床形成了以水生植物、水生動物及微生物為主的凈化體系，同時構(gòu)建大比表面積的人工介質(zhì)富集微生物，強(qiáng)化污染物的去除。

圖1 組合生態(tài)浮床示意圖Fig.1 Schematic Diagram of Composite Ecological Floating Beds

動植物修復(fù)技術(shù)是水生境重建的另一重要手段，水生植物可提高水體自凈能力，為魚類、昆蟲、兩棲類、鳥類提供生活生境的同時也具有克藻效應(yīng)。為實現(xiàn)岸水一體并提升水體景觀效果，可利用植物修復(fù)技術(shù)輔助重建水生境，依據(jù)植物的生長特性，選擇適宜當(dāng)?shù)厣L、污染物去除效果好、易于管理且具有一定經(jīng)濟(jì)價值的水生植物；水生動物可抑制植物過量繁殖，降低營養(yǎng)物質(zhì)濃度，提高水體透明度，降低電導(dǎo)率，放養(yǎng)前應(yīng)考察環(huán)境，根據(jù)環(huán)境污染特性放養(yǎng)相應(yīng)的水生動物。

2.1.3 高效增氧水體原位修復(fù)技術(shù)

鄉(xiāng)村河道自然水體溶解氧含量低、內(nèi)源污染嚴(yán)重、生化作用緩慢，曝氣可作為一種重要的工程舉措來提升水體溶解氧水平、強(qiáng)化水體自然修復(fù)能力、改善水環(huán)境質(zhì)量。相比于傳統(tǒng)氣泡，微納米氣泡具有停留時間長、產(chǎn)生羥基自由基、強(qiáng)化傳質(zhì)等特點[4]，在水處理中具有顯著優(yōu)勢。目前，現(xiàn)有的水力剪切式微納米氣泡發(fā)生裝置，氣體吸入量難以控制，氣泡釋放受流體影響嚴(yán)重，微孔曝氣裝置易堵塞、供氧不均勻、氧利用率低、制作及運(yùn)行成本高。

針對當(dāng)前微納米氣泡發(fā)生裝置存在的問題，本研究研發(fā)了一種新型高效曝氣增氧裝置，其基本原理基于變螺距螺旋切割，即切割腔體采用變螺距設(shè)計，裝置無需額外的旋轉(zhuǎn)動力。該螺旋切割裝置主要由外管道和腔體組成，切割腔體是由離散化切割葉片螺旋疊加而成，切割葉片厚度為0.2 mm,形狀類似“十”字型，按照變螺距螺旋線方程通過中心軸疊加形成空間螺旋面，如圖2所示。

圖2 切割葉片與裝配后的切割腔體Fig.2 Blade Cutting and Assembled Cutting Cavity

該裝置具有以下優(yōu)點：(1)產(chǎn)生的氣泡直徑小，比表面積大，氣液兩相接觸面積大，可有效強(qiáng)化氧的傳質(zhì)效率，達(dá)到更高的飽和氧濃度，且達(dá)到飽和的時間較短；(2)將流過該裝置的氣、水分子團(tuán)及各種懸浮物和溶解于水中的大分子有機(jī)物切割細(xì)化，增加物質(zhì)相互作用的接觸面積，強(qiáng)化好氧微生物的活性，提高對污染物的去除能力；(3)裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小、不易堵塞、操作方便、運(yùn)行維護(hù)成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益；(4)具有更高的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)、充氧能力和氧利用率。

2.2 鄉(xiāng)村環(huán)境友好型生態(tài)護(hù)坡與溝渠系統(tǒng)

2.2.1 植生凈化型鄉(xiāng)村河道生態(tài)護(hù)坡技術(shù)

傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村河道護(hù)岸主要考慮工程的安全性和耐久性，修建的硬質(zhì)護(hù)岸隔斷了水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，導(dǎo)致河流失去原本的結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和水土保持；之后發(fā)展起來的生態(tài)混凝土技術(shù)對于水質(zhì)較差的鄉(xiāng)村水體環(huán)境適用性不強(qiáng)，且與鄉(xiāng)村自然風(fēng)貌不協(xié)調(diào)。

針對鄉(xiāng)村河道自然土坡護(hù)岸易遭受沖刷、掏空、塌陷、水土流失，傳統(tǒng)護(hù)岸技術(shù)與生態(tài)保護(hù)的發(fā)展趨勢相悖等問題，本研究研發(fā)了適用于鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境的植生凈化型河道護(hù)坡技術(shù)——耦合微生物型生態(tài)袋護(hù)坡，以實現(xiàn)對鄉(xiāng)村土質(zhì)岸坡松垮段護(hù)坡及硬質(zhì)護(hù)坡的生態(tài)化改造。

試驗構(gòu)建了3種體系的生態(tài)袋：組合植物體系、菌種載體體系、菌種載體與組合植物共生體系，如圖3所示。其中，菌種載體選用堿處理稻草和活化沸石，試驗菌群為馴化脫氮菌群和馴化工程菌群。研究發(fā)現(xiàn)，菌種—載體—組合植物共生體系對各污染物去除效果較好，其中，脫氮菌—稻草—植物共生體系凈化效果最佳。稻草不僅為微生物提供良好的附著場所，還可緩慢釋放反硝化所需碳源，促進(jìn)微生物增殖[5]，同時稻草獲取方便、價格低廉。

2.2.2 生態(tài)排水渠技術(shù)

雨水徑流引起的面源污染逐步得到重視，溝渠兼有排水和集水的功能，是截留農(nóng)村非點源污染物的關(guān)鍵設(shè)施。生態(tài)溝渠是通過特殊的護(hù)坡、水生植物種植等方式，對傳統(tǒng)溝渠進(jìn)行修復(fù)改造，是非點源污染源頭控制最有效的管理措施之一。本研究為實現(xiàn)生態(tài)溝渠的升級改造，將小球藻固定化技術(shù)和生態(tài)溝渠技術(shù)相結(jié)合，圍繞不同組合植物篩選、小球藻固定化技術(shù)及藻球-植物聯(lián)合溝渠開展研究。

本研究考慮不同水生植物的處理能力、經(jīng)濟(jì)價值及景觀效果，選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的4種植物并將其組合：水芹-空心菜、水芹-水蔥、菖蒲-空心菜、菖蒲-水蔥，發(fā)現(xiàn)水芹-空心菜組合對CODMn、氮磷的去除效果和對DO的提高均處于領(lǐng)先地位，該植物組合可作為蘇南地區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)溝渠的配套水生 植物。

利用藻類進(jìn)行水質(zhì)凈化的理念近年來頗受關(guān)注[6]，一方面微藻可吸收光能釋放氧氣，提高好氧微生物的活性；另一方面微藻可直接吸收營養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)化為可利用的生物量，為自身的生長繁殖提供能量；此外，微藻還可結(jié)合固定重金屬類物質(zhì)。但是利用游離藻類存在占地大、投資高且難以從水體分離的問題，因此，本試驗探究固定化小球藻的性能并篩選出最佳的膠球初始接種密度、膠球規(guī)格和溝渠內(nèi)膠球分布量，為實際應(yīng)用于生態(tài)溝渠提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

將篩選出的最佳水生植物組合與最優(yōu)膠球條件下的固定化小球藻串聯(lián)，構(gòu)建的植物藻球生態(tài)溝渠技術(shù)在轉(zhuǎn)輸排水的同時削減水體中的污染物，可有效緩解鄉(xiāng)村地區(qū)面源污染造成的河塘水體富營養(yǎng)化問題。

2.2.3 徑流污染削減型生物滯留池與生態(tài)排水渠組合技術(shù)

生態(tài)溝渠對氨氮、TP的去除率較高，但是對TN和硝態(tài)氮的去除效果不穩(wěn)定，反硝化條件難以形成，在強(qiáng)降雨條件下對污染物的去除效果有限，出水仍會對水環(huán)境造成較大影響。而生物滯留池內(nèi)部水流呈垂直流，深度較大，垂直方向容易形成好氧-缺氧環(huán)境，通過設(shè)置淹沒區(qū)和添加纖維素碳源可以強(qiáng)化氮的去除[7]。因此，本研究構(gòu)建了生態(tài)溝渠與生物滯留池組合系統(tǒng)，如圖4所示。生態(tài)溝渠作為預(yù)處理，實現(xiàn)了大部分污染物的截留，可降低進(jìn)入滯留池的污染負(fù)荷；滯留池作為后處理措施，強(qiáng)化污水中氮磷的去除。該組合兼具排澇、截污和蓄水3種功能，在多雨的蘇南鄉(xiāng)村地區(qū)具有廣泛的應(yīng)用價值。

該組合系統(tǒng)以稻草和木屑為滯留池淹沒區(qū)的碳源，經(jīng)堿處理后，兩種材料的釋碳速度均有提高，且表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，更利于微生物附著生長。研究發(fā)現(xiàn)，添加木屑對組合系統(tǒng)TN的去除率最高，有無碳源添加對TP去除的影響不大；系統(tǒng)水力停留時間(HRT)越長，各污染物去除效果越好，當(dāng)HRT明顯縮短時，滯留池段對污染物的去除比例增加；系統(tǒng)經(jīng)干濕交替運(yùn)行后，對各污染物的去除率均有所提高。

2.3 鄉(xiāng)村自然植被保育與生態(tài)服務(wù)功能提升技術(shù)

2.3.1 鄉(xiāng)村植物群落現(xiàn)狀調(diào)研分析

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，鄉(xiāng)村自然植被受到了很大的負(fù)面影響，如鄉(xiāng)村林地自然生態(tài)系統(tǒng)功能退化、生態(tài)服務(wù)功能低下等，而鄉(xiāng)村自然植被是維持城鄉(xiāng)地區(qū)生態(tài)平衡的重要生態(tài)基礎(chǔ)，是生態(tài)用地的核心組成部分，對鄉(xiāng)村地區(qū)的自然植被及其生境進(jìn)行保護(hù)才可實現(xiàn)城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展。

本研究通過野外現(xiàn)狀調(diào)查確定蘇南鄉(xiāng)村地區(qū)自然植被的種類和植物群落的結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合植物群落組成與結(jié)構(gòu)類型劃分鄉(xiāng)村自然植被類型。同時，調(diào)查鄉(xiāng)村自然植被的生境特征，劃分其生境類型。為了量化植物的功能和價值，需了解其群落特征，主要包括群落物種組成、群落結(jié)構(gòu)特征和群落景觀文化特征等方面?；诖?，本研究分析了植物群落的物種組成，包括科屬組成、植物生活型、常見植物種類、鄉(xiāng)土植物比例等，歸納出群落類型，并對其物種多樣性、群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最后對群落景觀與文化特征進(jìn)行分析總結(jié)。本研究對比分析了不同生境類型和不同鄉(xiāng)村型的植物群落特征，用以描述鄉(xiāng)村植物群落的現(xiàn)狀特征和發(fā)展趨勢，也可為植物群落保育評價提供依據(jù)。

2.3.2 鄉(xiāng)村自然植被生境評價研究

國內(nèi)對鄉(xiāng)村景觀的評價主要包括鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、鄉(xiāng)村風(fēng)景資源評價、鄉(xiāng)村景觀質(zhì)量和功能評價等方面，現(xiàn)有的評價體系大多針對鄉(xiāng)村景觀，鄉(xiāng)村植被僅作為其中一個部分出現(xiàn)，涉及的指標(biāo)數(shù)量太少，缺乏對鄉(xiāng)村植被群落結(jié)構(gòu)和功能變化的考慮，缺乏對鄉(xiāng)村植被保育價值的評價研究。

本研究開發(fā)鄉(xiāng)村植被及生境的評價技術(shù)，評價體系的構(gòu)建是為了直觀、量化地評判現(xiàn)有鄉(xiāng)村植物群落的價值與不足，并為保護(hù)和改造鄉(xiāng)村植物群落提供依據(jù)。已有研究對鄉(xiāng)村植物群落的功能歸結(jié)為4個方面——生態(tài)效應(yīng)、社會效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和美學(xué)效應(yīng)[8]，從這幾項主要功能出發(fā)，找尋與各項功能相關(guān)性高的群落特征。本研究從4個方面構(gòu)建植物保育評價體系，分別為群落穩(wěn)定性、群落典型性、群落稀有性和群落景觀文化性，指標(biāo)的篩選則以鄉(xiāng)村植物保育為目的，并考慮鄉(xiāng)村的實際情況和鄉(xiāng)村植被的特殊性，構(gòu)建的評價體系如表1所示。通過單項指標(biāo)評價法與專家打分相結(jié)合的方式對各指標(biāo)進(jìn)行評價，然后采用綜合評價法計算目標(biāo)層分值，分析評價不同生境及不同鄉(xiāng)村發(fā)展階段的植物群落。

2.3.3 鄉(xiāng)村植被原位保護(hù)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

國內(nèi)對植被的研究主要集中在生態(tài)學(xué)機(jī)理層面，盡管也提出了相關(guān)的保護(hù)和修復(fù)措施，但對鄉(xiāng)村自然植被保育的具體措施缺乏必要的技術(shù)支持。在鄉(xiāng)村綠化建設(shè)方面，對鄉(xiāng)村綠地分類和鄉(xiāng)村綠化規(guī)劃已經(jīng)開展了一些基礎(chǔ)研究[9-11]，這些研究主要針對鄉(xiāng)村植物種類進(jìn)行篩選和描述，提出了一些配置方式，但對鄉(xiāng)村原有植被的保護(hù)及優(yōu)化涉及較少，對鄉(xiāng)村植被與鄉(xiāng)村生境的適宜性缺乏系統(tǒng)研究。

表1 鄉(xiāng)村植被群落保育評價體系Tab.1 Evaluation System of Rural Vegetation Conservation

本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)狀情況良好的植物群落由于與村落的發(fā)展和生活方式的改變不匹配而受到了一定的破壞或處于威脅之下；在鄉(xiāng)村綠化的建設(shè)過程中，植被群落出現(xiàn)了與各生境的匹配度較低、群落穩(wěn)定性較差、群落鄉(xiāng)土文化性較低等問題；同時，鄉(xiāng)村徑流污染嚴(yán)重，水環(huán)境也開始惡化。

本研究針對鄉(xiāng)村徑流污染，開展鄉(xiāng)村雨水蓄積性植物群落保護(hù)與構(gòu)建技術(shù)研究，通過計算比較不同植物的葉片最大吸水率和單位面積葉片的最大截留量，得到冠層儲水能力最強(qiáng)的幾種植物，為植被保護(hù)和優(yōu)化方案提供選擇。

通過前期對鄉(xiāng)村地區(qū)植物群落特征的分析和綜合評價(表1)，分析得到不同生境類型(包括建筑物周邊、水邊、路邊、綠林地)的植物群落所存在的現(xiàn)狀問題和潛在威脅，本研究據(jù)此提出相對應(yīng)的保護(hù)及優(yōu)化策略：(1)根據(jù)群落現(xiàn)狀，針對不同生境類型的植被群落采取不同的保護(hù)或修復(fù)措施，重點關(guān)注敏感、脆弱的生境類型；(2)在維持鄉(xiāng)村植被群落典型性和提高植被群落穩(wěn)定性的同時，重點保護(hù)和修復(fù)植被群落的稀有性和鄉(xiāng)土文化性；(3)在鄉(xiāng)村城市化過程中，提高生態(tài)保護(hù)意識，尊重現(xiàn)狀，注重鄉(xiāng)村植被群落生境的保護(hù)和植被模式構(gòu)建的適宜性、科學(xué)性考究。

3 鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)技術(shù)綜合示范

本研究在江蘇省南京市洪藍(lán)鎮(zhèn)傅家邊澗東村開展鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)綜合示范。前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該示范區(qū)部分池塘淤積，池塘、河道之間缺乏連通，區(qū)域內(nèi)水系零散，不成體系；整體水質(zhì)較差；綠化植被過于城市公園化缺乏鄉(xiāng)土氣息，品種過于單一缺乏季節(jié)性交替，草坪過多導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)成本增加，缺乏鄉(xiāng)村趣味性苗木。

對于水系貫通與生態(tài)疏浚技術(shù)，本研究提出并實施了澗東村水系溝通方案，以生態(tài)清淤降低河床高度，并通過暗管、溝渠或涵洞連通各池塘，同時利用生態(tài)疏浚技術(shù)對淤積池塘進(jìn)行清淤，以削減池塘內(nèi)源污染，提高水體自凈能力；對于水系復(fù)合生境重建技術(shù)，構(gòu)建了具有生物多樣性的新型組合生態(tài)浮島，用于水體修復(fù)，同時輔以動植物修復(fù)技術(shù)重建水體生境；對于高效增氧原位修復(fù)技術(shù)，則以新型曝氣增氧裝置改善水體黑臭，增加水體溶解氧濃度，提高水體自凈能力和底泥降解能力。

為了提高澗東村水體生態(tài)修復(fù)功能并實現(xiàn)岸水一體化，運(yùn)用了耦合微生物型生態(tài)袋護(hù)坡技術(shù)，從而實現(xiàn)對澗東村土質(zhì)岸坡松垮段護(hù)坡和硬質(zhì)護(hù)坡的生態(tài)化改造；為了控制農(nóng)村面源污染，研究并利用植物藻球生態(tài)溝渠，實現(xiàn)對澗東村硬質(zhì)溝渠的改造；為了進(jìn)一步削減農(nóng)業(yè)徑流污染，將生物滯留池與生態(tài)排水渠組合，強(qiáng)化了污染物的去除。

根據(jù)澗東村自然植物群落現(xiàn)狀以及不同生境類型植被群落的具體問題，對該地區(qū)的植被群落進(jìn)行原位保護(hù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置，篩選出澗東村植被中鄉(xiāng)村自然植被及生境原位保護(hù)的典型植物群落并進(jìn)行原位保護(hù)，同時建設(shè)垂直綠化和植物綠地實現(xiàn)植被群落的結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置。

經(jīng)修復(fù)后的澗東自然村，水系連通狀況得到較大改善，水質(zhì)整體得到明顯提升，水生境處于優(yōu)良狀態(tài)，自然植被生態(tài)服務(wù)功能和景觀功能顯著增強(qiáng)，實現(xiàn)了鄉(xiāng)村自然生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與修復(fù)。