河流治理生态工程学的发展沿革与趋势

2 各种生态工程理论及其评价

　　追溯河流治理的自然工程理论的形成历史，当推1938年德国Seifert首先提出“亲河川整治”概念。他指出工程设施首先要具备河流传统治理的各种功能，比如防洪、供水、水土保持等，同时还应该达到接近自然的目的。亲河川工程即经济又可保持自然景观。使人类从物质文明进步到精神文明、从工程技术进步到工程艺术、从实用价值进步到美学价值。他特别强调河溪治理工程中美学的成分。

　　如上述，20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程学”，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。河流治理的生态工程理论逐渐走上科学的轨道，还是在现代生态学形成和发展之后的事。现代生态学发展始于20世纪60年代，逐步形成了自己独特的理论体系和方法论。一系列国际研究计划极大促进了现代生态学的发展。其中著名的20世纪60年代的“国际生物学计划”，70年代“人与生物圈计划”，80年代“国际地圈一生物圈计划”等。现代生态学的特点，首先是向宏观研究发展，采用系统方法及多变量和非线性模型。其次，随着学科的深入发展，一些分支学科如进化生态学、行为生态学、化学生态学和分子生态学相继出现，扩大了生态学的领域。从应用方面看，为应对20世纪中开始出现的人口、资源与环境危机，促进了生态学与其他学科的交叉及融合。不少科学家认为，生态学是解决人类面临的危机的科学基础之一。这些新的交叉学科可以归类称为“应用生态学”。比如始于20世纪70年代生态学与人类环境问题相结合逐渐形成了环境生态学，其后保护生物学、经济生态学、城市生态学等应运而生。而生态学与各类工程学的结合，主要是在工程设计理念中吸收生态学的原理和知识，改变传统的工程理念和技术方法，又形成了不少新的工程理论。

　　1962年 H. T. Odum 提出将生态系统自组织行为 (Self-organizing activities) 运用到工程之中。他首次提出“生态工程”(Ecological engineering) 一词，旨在促进生态学与工程学相结合。

　　受生态学的启发，人们对于河流治理有了新的认识，河流治理除了要满足人类社会的需求以外，还要满足维护生态系统稳定性及生物多样性的需求，同时把河流的自然状态或原始状态作为河流整治及人类干预的尺度，相应发展了生态工程技术和理论。

　　1971年Schlueter认为近自然治理 (near nature contr01) 的目标，首先要满足人类对河流利用的要求，同时要维护或创造河流的生态多样性。1983年Bidner提出河道整治首先要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况，以权衡河道整治与对生态系统胁迫之间的尺度。1985年Holzmann把河岸植被视为具有多种小生态环境的多层结构，强调生态多样性在生态治理的重要性，注重工程治理与自然景观的和谐性。同年，Rossoll指出，近自然治理的思想应该以维护河流中尽可能高的生物生产力为基础。到了1989年Pabst则强调溪流的自然特性要依靠自然力去恢复。1992年Hohmann从维护河溪生态系平衡的观点出发，认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流的压力，维持河流环境多样性、物种多样性及其河流生态系统平衡，并逐渐恢复自然状况。