生态恢复的基础理论(6篇)
生态恢复的基础理论篇1
关键词：荷兰围垦区生态重建启示
荷兰的围海造田工程举世闻名。这项工程对荷兰的农业发展、市镇建设和自然保护起了巨大的促进作用，对于周围的地貌及环境也产生了重大的影响。近20年来，围垦区完全依靠生态系统自然演替规律，采取少量的人工措施或完全没有人为干预，使曾经荒芜的围垦土地出现了面积达数万公顷的自然保护区，在那里植物茂密、珍禽鸟类品种繁多，形成了健康的生态系统。这一现象引起了国际生态学界的高度关注，经常被引用为生态重建的成功案例。
一、荷兰围垦区生态工程概况
围海造田工程以须德海(Zuiderzee)工程为标志。工程内容是建造30km的堤坝将须德海“脖颈”合龙，形成内海，再从艾塞尔河(Ijssel)向内海引入淡水，使其淡水化。随后形成了5片总计20.6万hm2的圩地用于农业，其余部分为湖泊、河流水面。这项计划始于1918年，1932年堤坝工程实现合龙。其后开展了大规模的堤防和排水系统的建设。按照规划，5片垦区的规模从2.4万到4万hm2不等。经过肋多年的不懈努力，围海造田工程取得了很大的成功。垦区的建设是陆续展开的，从20世纪30年代开始，大约每10年启动一个新垦区建设，每一个垦区的完成大体需要20年。到1996年陆续完成了4个垦区主体及各项配套设施的建设，土地总面积达16.5万hm2。
始于20世纪30年代开发的威尔英梅尔垦区(Wieringermeer)和东北圩地是农业垦区，垦区发展目标是增加粮食生产和提供就业机会，主要内容是堤防工程和排水工程建设。沿海岸线不适于耕作的土地，则发展为果园、花卉园和混合农场。到了20世纪50年代开发的东芙莱沃兰德垦区(Eastemflevoland)以发展城镇为主。同时，由于社会环保意识的提高，开始注重自然环境建设，创建了自然保护区。
而1968～1996年开发的南芙莱沃兰德垦区，则已经把生态建设摆在了重要位置上。从土地规划方面看，1/2土地用于农业，1/4用于城镇开发，余下的1/4是自然区域，包括森林和河湖水面。规划中为自然生态的成长留下足够的空间，其面积达1万多hm2。
为有利于生态重建，政府采取了一系列富有远见的措施，执行“与环境友好的农业开发计划”。早在1972年，政府就法令，在南芙莱沃兰德垦区，新围垦的处女地和一部分熟地都不得使用除草剂和农药，农田的杂草用机械或者手工方式去除。其目的是为了提高农作物对于病虫害的抵抗力，也防止这些化学药品对生态系统的干扰。私人部门对于这项开发计划表现了极大的兴趣。政府相应采取措施，鼓励私营小型生态农业公司经营垦区土地，发展以生态重建为基础的新型农业。在当地共建立了68个小型生态农业公司，占用土地363lhm2。
东芙莱沃兰德和南芙莱沃兰德垦区，专门进行了生态系统设计。所谓生态系统设计是依据生态系统自身的自然演替规律，建立自然保护区，运用技术手段创造一种环境，使各类特定的动植物能够在一起生长，从而组成特定的生物群落，以培育特定的湿地生态系统。主要是为珍禽鸟类和其他动物提供栖息地、避难所和繁殖产卵条件。自然保护区建设的重点是海拔低的地区，这里主要是开垦后遗留的湖泊和沼泽，水面面积达5600hm2。地形包括湖泊、沼泽、芦苇荡和柳树群。这些沼泽为动物提供丰富的食品，很快这里就成了留鸟及候鸟的栖息地。特别是豪思特沃尔德(Horsterwold)自然保护区，其开发计划就是完全排除人为干扰，不采取人工种植方式，完全靠生态系统自然演替，在该区的核心地带形成一片野生区，面积为4000hm2，成为荷兰最大的阔叶森林。
最令国际生态学界关注的是玛克旺德(Markerwaard)垦区。早在1975年，这个垦区的堤防工程就已完成，排水系统建立起来而且持续不断地抽水，新土地已经显现20多年。虽然由于荷兰政府资金筹措等方面的原因，垦区的开发工作迟迟没有开展起来，可是，经过20多年的生态系统自然演替，这一片曾是荒芜的土地，已经成为植物繁茂、动物门类众多的自然野生区，面积达4.1万hm2。笔者在这里考察时，看到的是各类乔木发育、灌木丛生高可没人，时有鹭鸶在沼泽中起落捕鱼，成群的鸟类盘旋飞翔。荷兰政府准备把这片垦区作为国家自然保护区，不再用于农业开发。
综上所述，荷兰围垦区的生态建设经历了几个阶段，反映了荷兰人对于生态建设规律认识的深化。第一阶段是50年代开发的围垦区，已经考虑到居民休闲的多种需要，进行了景观设计。到第二阶段60年代以后开发的围垦区，专门进行了生态设计，任务是为特定的生物群落形成创造条件，主要是人工种植树木和其他植物，为珍禽鸟类栖息创造条件。其目标是提高生物群落多样性，形成健康的湿地生态系统。第三阶段则已经认识到，依靠生态系统自然演替规律，靠生态系统自身的发育，不需要种植植物，经过若干年时间，同样可以建设一个健康的湿地生态系统。
二、生态系统的自我设计和自然演替规律
荷兰围垦区的生态系统类型属于湿地生态系统。湿地生态工程分为两类：一类是湿地恢复生态工程，目标是恢复原有的湿地；另一类是湿地重建生态工程，是建设一个新的湿地系统。荷兰围垦区的生态工程是在新形成的土地上湿地生态系统的重建，
具有十分典型的意义。
所谓“生态系统演替”是指在相对短的时间尺度内，靠生态系统本身的功能，使得生物群落多样性增加，物种均匀性增加，没有某一物种占优势的情况出现，生态系统的功能不断完善。这反映在湿地生态系统的结构上就是，食物链从二维结构发展为三维的网状结构，各类生物互为依存，互为制衡。这种网状结构对于外界的干扰具有较强的抵抗力，使湿地生态系统逐步完善、健康起来。
所谓“生态系统自我设计理论”，是指湿地可以根据环境条件合理地组织自己，随着时间的推移，湿地生态系统会最终趋于完善。德国学者密茨(Mitsch)认为，在一块重建的湿地上是否种植植物无关紧要，最终环境将决定植物的存活和分布。他比较了外界环境基本相同的两块湿地，一块人工种植植物，一块没有种植植物，用对比的方法来观察两块湿地的重建过程。在开始几年这两块湿地差别不大，随后出现差异，但是最终两块湿地发育得几乎一样。这说明湿地具有自我设计功能和自我恢复功能，至于是否种植植物仅仅在发育过程中产生影响，但是对于最终结果不起主要作用。需要指出的是，湿地的重建或修复，大约要15～20年的时间。
另外一种湿地生态系统恢复理论称为“相对设计理论”。这种理论认为，通过适当的工程措施和植物重建，可以加快湿地的恢复或重建过程。这种理论认为植物的生活史（种子的传播、生长、定居过程）是重要因子。通过强化物种的生活史来加快湿地的恢复。强化的措施主要指采用人工播种、种植幼苗、种植成树等。
笔者认为，湿地是水域与陆地间过渡带，正处于两者边缘区，生境异质性强，适于多种生物生长，优于陆地或水域。在生物地球化学循环过程中，扮演生物源、生物库和运转者三重角色，所以生物生产力高。自我设计理论较为合理地概括了湿地生态系统的这种功能，荷兰围垦区的湿地生态系统重建也证实了这个规律。当然，对于其他类型的湿地系统应具体分析，有些类型的生态系统在利用自我恢复功能的基础上，辅之以人工措施也是需要的。
有一种学术观点认为，要区分两类扰的生态系统：一类是未超过本身生态承载力的生态系统，是可逆的。在去除外界干扰即卸荷后，可以靠自然力实现自我恢复。另一类是被严重干扰的生态系统，它是不可逆的。在卸荷后，还需要人工措施创造生境条件，加上发挥自然修复功能，才能达到生态恢复的目的。而如何判断是否可逆，就存在一个判据问题，这也是当前科学研究的一个重点课题。
当然，自我设计理论的适用性还取决于具体条件，包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。荷兰围垦区处于河流下游，淡水资源丰富，荷兰多年平均降雨725mm，这使得围垦区具有得天独厚的自然条件。自然保护区完全可以在排除人为干扰的条件下重建湿地生态系统。
三、对我国生态建设的启示
尽管我国的自然、经济等条件与荷兰有很大差别，但是荷兰的经验反映了生态恢复的某些一般规律，值得我们借鉴。
1.充分利用生态系统的自我设计和自然演替规律
近年来我国的生态建设开始起步，特别是西部大开发中的生态建设更令人瞩目。西部大开发的生态建设的任务，主要是消除或降低那些引起生态系统退化的干扰因素，充分利用生态系统的自我设计和自我修复功能，辅助以人工措施，实现生态建设的目标。近年来推行的退耕还林、退耕还草政策，是西部地区生态恢复的重大举措，为生态系统的自然演替创造了条件。据报道，一些退耕和休牧的退化土地，在封育后经过3～5年，灌草植被已经恢复到60%。但是需要注意的是，对于西部大开发生态建设的认识，还存在着某种误区，认为生态建设就是要搞工程，由国家投入大量资金，脱离当地自然条件重新建立一个新的生态系统。其实，生态工程和其他各类工程一样，不但要进行技术可行性分析，也要进行经济合理性论证，力争以较小的经济投入换取较大的生态效益。实践证明，较为经济有效的技术路线，就是排除对现有生态系统的干扰破坏，充分利用生态系统自我恢复功能，必要时适当辅之以人工措施，达到恢复适应当地自然条件的相对健康的生态系统的目的。
2.生态自我修复需要较长时间
还有的观点认为，经过几年努力，生态恢复就能奏效，反映了对于生态系统恢复的长期性认识不足。上述荷兰围垦区湿地生态重建工程需要15—20年时间才能达到目标。对于退化的严重退化的需要50～100年时间。所以生态恢复工程要有长远规划，长期坚持。急于求成的想法是脱离实际的。
3.生态恢复工程要因地制宜
由于自然条件不同，经济发展水平存在差异，不但国外的经验不能照搬，国内的经验同样要有分析地借鉴。目前，有一种误解，认为西部地区的生态建设就是植树造林。实际上，西部地区的自然条件差别很大，需要因地制宜制定生态恢复规划。植被建设坚持宜乔则乔，宜灌则灌，宜草则草。自然条件严酷的地区则宜荒则荒。有专家认为，在多年平均降雨量在400mm以下地区，应以灌木和草为主，不宜盲目发展乔木。
荷兰的经验还表明，恢复乡土种植物对当地生态恢复十分重要。什么是“乡土种”?学者阿伦比(Allaby1994)给出的定义是：“物种自然出现于一个地区，这种物种既非随意也非靠引入。”学者韦布(Webb1985)列出了包括化石证据等若干判别标准。但是一般讲，乡土种的概念是相对于外来种而言的，乡土种在当地的食物链中已经形成相对稳定的结构，与生境建立了和谐的关系。而某些外来种借助气流、风暴、海流等自然因素或人为作用，将植物种子、昆虫、微小生物等带人当地的生态系统。在气候条件、营养条件和缺乏天敌的条件下，外来种得以迅速繁殖，形成对本地种生存的威胁，成为一种对健康生态系统的胁迫，即出现所谓“生物入侵”。由此可见，恢复乡土种是保持生态系统的相对稳定，防止生物入侵的重要措施。
4.生态恢复工程不仅要重视植被恢复，也要重视动物生存、栖息和繁衍
众所周知，生态系统是指一定空间中的生物群落（动物、植物、微生物）与其环境组成的系统，其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个有组织的功能复合体。生态系统的核心部分是生命部分，即动物、植物和微生物。所以，生态恢复的任务，不仅是植被的恢复，还应该包括鸟类、鱼类、禽类、昆虫、两栖动物和哺乳动物等各类动物的栖息繁衍问题，使得生物群落在特定的生境条件下，形成一个完善的食物链。只有健康的生态系统才能具备其多种服务功能，使人们得以从中受益。目前，常见的观点认为生态建设就是改善植被状况，忽视了生态系统中动物生存栖息等问题。所以要重视生态系统的整体性问题。
5.水是重要的生境因素，但不是生境的全部内容
在各个生境因素中，淡水具有不可替代的重要作用。水是生物生命的载体，又是能量流动和物质循环的介质。近年来我国塔里木河和黑河生态恢复调水工程取得了经验。但是从生境的多种因素角度，除了水量以外，还应该对于被恢复生态区的气候、水质、土壤、地貌等进行全面分析。从生物恢复角度，还应该对于生物种类、密度、食物链（网）、生物生产力、群落稳定性等进行论证，在对这些因素综合分析的基础上，确定水文条件和供水方案，有可能获得生态恢复的优化方案。目前，在进行生态恢复规划设计中，有一种观点认为在干旱、半干旱地区，只要设法将河流流域的生态用水恢复到过去某一时段的水量，河流流域生态系统就会恢复到当时的状况。显然，这种观点忽视了生境其他因素如水质、气候、土地、地貌以及生物群落等多种因素的变化，有失偏颇。
6.建立适合我国国情的生态恢复的评估标准
生态恢复的程度以及是否成功，需要有一个评估标准。但是由于生态系统的复杂性和动态性，使得建立科学的评估标准问题成为一项复杂课题，不少学者提出了一些方法，但是国际上还没有公认的准则。
原则上说，建立生态恢复的评估标准，主要是对恢复后的生态系统的结构、功能和整体特征进行评估。所谓生态系统的结构问题，主要指生物与生境的一致性，以及各个生态因子之间相互作用、相互制约问题。生态系统的功能指物种流动，能量流动，物质循环，信息流动，价值流，生物生产力等。对恢复后的生态系统的整体评估主要是指生态系统在外界干扰下的恢复能力，生态系统可持续自然演替的能力。
7.重视生态恢复工程的生物调查、设计和监测工作
对被恢复生态区生物群落的历史及现状的详细调查，是进行生态恢复设计的基础工作。生态恢复工程设计的任务是充分利用生态系统自我设计、自我修复功能，通过改善生境为提高该地区的生物群落多样性创造条件。设计的重点是建立生物因子与非生物因子的相关关系。
在设计中如何确定恢复目标是一个关键问题。由于人们对于自然演替的机理尚不十分清楚，所以一个生态系统的自然演替方向会有多种可能性，有可能恢复到原来某时段的一种状况，有可能发展为一种新的替代状况，也可能事与愿违，生态系统继续退化。正因为如此，对于被恢复的生态系统的监测就十分重要了。
参考文献：
1董哲仁．保护和恢复河流形态的多样性．中国水利．2003.6.
生态恢复的基础理论篇2
[关键词]配电网；自愈；故障恢复；数学优化；启发式搜索；人工智能
中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）35-0375-01
1.引言
配电网故障恢复问题，是指配电网故障发生后，故障定位和故障隔离的基础之上，采用一定的故障恢复策略，对配电网的联络开关及分段开关进行操作，将断电负荷转移到其他馈线进行供电，及时找到非故障区的最佳恢复供电路径，完成配电网故障恢复的任务。配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题，是NP难问题的一种，是智能配电网自愈功能实现的重要保证。
2采用数学优化方法的配电网故障恢复算法
数学优化方法因为有完整严格的数学理论基础，在配电网故障恢复问题上得到了广泛的应用，大致有整数规划法、分支界定法、混合整数法等方法。
1987年K.Aoki提出了建立分阶段配电网负荷的二次规划模型，使用递归二次规划求解故障恢复问题。此后许多学者考虑把数学优化的方法应用于配电网故障恢复问题中，文献在整数规划的基础之上，将故障恢复问题分解为两步，第一步先进行电网重构，尽可能为非故障区域提供电源供给，第二步非故障区域得到供给电源之后尽可能地对非故障区内的断电负荷供电。
采用的数学优化方法适用于处理系统规模不大、复杂性不高的故障恢复问题，只要目标函数存在最优解就一定能够找到最优解，但是供电恢复问题是一个NP难问题，单纯用传统的数学优化的方法存在着维数灾害的问题，同时也存在计算量大，计算时间长，实时性不强等问题。
3基于启发式搜索的配电网故障恢复算法
启发式搜索方法是配电网故障恢复常用的方法，大多是基于开关操作。在搜索的过程中依据问题本身特性，加入一些具有启发性的信息，确定启发性信息的方向，使之朝着最优解的方向优化。常用的启发式搜索算法有分级搜索法、基于树结构的搜索法、基于变结构耗散网络的算法、基于一阶负荷矩法、A*搜索法等。
采用启发式算法的优点在于：具有实时性的特点，能够缩小搜索空间，在允许的时间内得到有效解；具有通用性的特点，形成的启发式规则可以用于各种结构的配电网；具有实用性，形成的启发式规则很容易地通过算法实现。不足之处在于：系统的初始状态对搜索结果影响很大，算法的稳定性不够好；启发式规则处理故障恢复问题时，难以得到最优解，计算效率不高；另外，在处理故障恢复问题的约束条件时也有局限。
4基于模糊理论的配电网故障恢复算法
模糊理论是模拟人的模糊推理和决策过程的一种智能方法，它根据已知的决策规则形成规则库，把模糊化后的变量根据模糊规则库进行模糊推理，然后把决策结果量清晰化进行控制。模糊理论适用于处理不确定性、非线性等问题，模糊知识使用语言变量来表述专家的经验，接近人处理问题的方式，具有较强的鲁棒性。但是这一算法也存在着明显的不足，故障恢复信息的模糊化程度不好把握，如果简单模糊化故障恢复的约束条件等信息将导致故障恢复目标的实现精度降低；故障恢复专家信息规则库的初期形成和及时更新是一项繁杂的工作；另外模糊推理过程中论域选择、参数的选取等需要多次凭借经验试凑，难以把握。
3.7基于多智能体技术的配电网故障恢复算法
多智能体是由多个智能体所组成的一个分散耦合机构，每个智能体保持着自己的独立性与自治性，能够异步解决自己所属“领地”的问题，同时这些智能体之间通过竞争、协同等机制协调处理公共事务。多智能体系统大多采用分层分散控制结构，对整个系统进行分散递阶控制，在结构上可以分为组织层、协调层和相应层，每层均有相应的智能体组成。故障恢复分区域、多目标、多阶段以及非线性等特点，符合多智能体技术研究的范围，所以基于多智能体技术的故障恢复的策略也顺应而生。
多智能体技术与传统的集中式控制相比有着明显的优势，各个智能体能够各司其职，并行处理，使得故障处理的方式更加灵活，同时各个智能体相互之间又存在交互性的特点，能够统一协调处理。尽管如此，如何明确界定各个智能体故障恢复的任务，如何协调多智能体之间动作，以及如何通过多智能体技术确定最优解集，都有待于进一步的研究。
4配电网故障恢复存在的问题及其展望
当前，已有相当多的数学优化方法、启发式搜索方法以及现代人工智能方法等已大量地应用到配电网故障恢复问题，在研究的过程中存在一些问题尚待解决，归纳起来，大致有以下几个方面：
（1）配电管理系统模式日益成为配电网管理的主流模式，其高级应用包括网络分析、状态估计、潮流计算、故障定位、故障隔离以及故障恢复等其他功能。系统采集数据的准确性快速性，潮流计算的稳定性快速性以及故障定位与隔离的快速性，关系到故障恢复功能的顺利实现。如何做好故障恢复的前期工作，值得进一步深入的研究。
（2）配电网故障恢复问题为多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组合优化问题。建立更加准确地反映配电网故障恢复问题的数学模型，是处理故障恢复问题的关键。总结配电网故障处理的实际经验，建立更加符合实际的数学模型，有待于进一步深入的研究。
（3）现有的许多结论都是针对特定问题的数值仿真得到的，离实际系统的应用尚有距离。其原因一方面在于许多理论比如粒子群算法、蚁群算法等算法其理论基础研究不够成熟，另一方面在于现有算法工具如何更好地相互组合与配电网故障恢复问题找到契合点，也需要做进一步的改进。
（4）随着低碳节能型社会的建立，越来越多的分布式电源以及微网嵌入到配电网中，对配电网故障恢复环节提出了更高的要求。分布式电源与微网的嵌入对配电网的影响，尤其是在故障恢复的影响，如何在故障恢复时发挥积极作用，都需要做进一步深入的研究。
参考文献
[1]刘莉，陈学锋，翟登辉，等.智能配电网故障恢复的现状与展望[J].电力系统保护与控制，2011，22（1）：148-154.
[2]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）：38-41.
[3]NahmanJ，StrbacG.Anewalgorithmforservicerestorationinlarge-scaleurbandistributionsystems[J].ElectricPowerSystemsResearch，1994，29（3）：181-192.
[4]邓群，孙才新，周玻等.采用动态规划技术实现配电网恢复供电[J].重庆大学学报，2006，29（3）：40-44.
作者简介
生态恢复的基础理论篇3
【关键词】高速公路；建设；生态破坏；恢复
中图分类号：U412文献标识码：A
一、前言
随着高速公路工程数量的增多，生态破坏问题也日益严重，高速公路建设的过程中，避免生态破坏是一个重要的工作。所以，必须要在高速公路建设的过程中，严格执行保护生态环境的规程。
二、高速公路建设中的生态破坏及其对环境的影响
1.高速公路建设中的生态破坏
（一）修筑路基产生坡面或不稳定边坡
路基是高速公路的主线，通常路基建设或开挖路堑或修筑路堤，需要挖土填方。因此，许多路基边坡为坡面，或为堆积边坡，这些人为坡面或堆积边坡，表层几乎无植被覆盖，地质不稳定。
（二）挖方取土对土地造成毁灭性破坏
由于大量挖方取土进行路基填方，局部土地受到大规模的机械开挖、翻动和取土，岩土层受到移动、变形，完全改变了原有土体的自然结构，土壤植被系统几乎遭到毁灭性的破坏。
（三）临时设施及活动场所破坏地表自然生态系统
施工设备及材料堆放场、弃渣场、工棚、临时加工场、仓库、便道、施工单位临时驻地等施工用地因压实、分隔、挖损或践踏等，表土层与植被受到不同程度的破坏，地表自然生态系统退化，土地生产力降低甚至丧失。
2.生态破坏对环境的影响
（一）引发区域水土流失
高速公路建设中受到生态破坏的土地，由于表土层抗蚀能力减弱，边坡地质不稳定，在雨滴打击、水流冲刷、风蚀和重力作用下，极易产生水土流失，成为新的水土流失源。路基边坡部位还随时有塌陷的可能，甚至引发山体坍塌、滑坡、河流淤积等。据调查，广东省道路建设水土流失量每年高达462.03万m3，造成的经济损失达78.95万元。道路建设已经成为引发区域水土流失的突出问题。
（二）道路沿线生态环境与景观环境受到破坏
高速公路建设中的生态环境和景观环境随着道路建设的延伸而不断扩展，对道路交通安全构成危害，对周边地区的基础设施与人民的生命财产构成威胁，并与周边环境形成极大的反差和不协调，形成极大的视觉污染。
三、解析生态恢复工作的理论基础
生态恢复，顾名思义，就是指一切改良被破坏土地植被并且使其恢复生物学功能的措施，目前，我国的高速公路建设生态恢复工作主要以恢复生态学作为理论基础，旨在研究那些受到自然灾害或者受人类活动影响而遭到破坏的植被、土壤、自然景观等，主要致力于研究其恢复、重建工作。随着我国科技的快速，目前已经研究出了很多生态恢复办法，并且经受住实践的考验。根据相关调查可知，人为坡面上被破坏植被的恢复时间是六年左右，在植被恢复之前不会出现明显的水地保持效果，因而土地侵蚀也不会停止，在高速公路的建设过程中会出现很多的人为地面或者坡面，要对其要采用人工生态恢复法对其进行恢复、重建，尽量使被破坏的土壤和植被在短时间内恢复生物学性能，在此基础上，要以绿色为主，尽量使恢复的植被与自然环境相协调，以便改善高速公路沿线的生态环境及自然景观。
四、生态恢复采用的技术
目前，国内外已形成的有关公路生态恢复的技术有土地复垦技术、生物环境工程技术（或综合生物工程技术）和路域景观恢复工程技术等。
1、土地复垦技术
土地复垦系指将修路中被破坏的土地因地制宜，采取综合整治措施，使其按预定的目标恢复到可供利用的状态。在确定复垦目标时，一般也包括恢复生态环境的内容。有些土地复垦技术，例如，生态农业、生物（植物、微生物）、施用有机肥以及复垦土壤侵蚀控制等，在高速公路不同的临时用地类型上进行试验，取得了初步的成果。土地复垦技术包括工程复垦和生态复垦。对遭到严重破坏的土地，一般先采用覆盖表土、平整压实等工程措施进行恢复改造。国外有人利用由木屑、聚丙烯纤维等原料与尼龙、稻草等编织的“侵蚀被”或用由聚丙烯带制成的三维栅格、金属编成的“石筐”等侵蚀控制构筑物来控制复垦土壤的侵蚀，将“侵蚀被”或侵蚀控制构筑物铺在表层或边坡，既可防止土壤侵蚀，植物又可在其中生长。这项技术不仅先进，而且其产品已实现了产业化。对已严重丧失生产力的土地，利用豆科植物、微生物或有机肥等进行改良，加速土壤熟化，恢复生产力。对已具备恢复植被的土地，因地制宜确定复垦目标，宜林则林，宜草则草，或发展生态农业，建立多层次、多结构、多功能的复合农业系统，达到既恢复生态，又获得经济和社会效益的目的。
2、生物环境工程技术（或综合生物工程技术）
所谓生物环境工程技术（或综合生物工程技术），是将生物措施与传统的工程措施有机地结合起来。其技术体系包括三部分，一是环境基础工程，利用工程措施或土壤侵蚀控制技术等为植物恢复或创造生长的环境条件；二是植被营建工程，根据立地条件，正确选择植物品种，这是整个技术体系中的关键，应选择多年生、根部发达、茎叶低矮、水源涵养能力强、抗旱、耐瘠和可粗放管理的植物品种，尽可能选取当地品种栽植或直接播种，以便达到快速恢复植被的目的；三是植被养护工程，对营造的植被实行相应的后续管理，确保植物的正常生长。
国外发达国家对高速公路建设中受损的坡面，多采用以柔性护坡为主体的生物环境工程技术，我国公路建设中路基坡面的生态恢复与防护也常采用这一技术。先用工程措施如水泥网格、浆砌石网格或由空心砖建成的多孔挡护结构等防护技术稳定边坡，并为下一步种植植物创造条件；然后在坡面铺草皮、植树种草等，将传统的边坡工程措施与生物措施有机地结合起来，形成具有一定的力学、水文学、环境学和美学功能的防护结构，既加强了公路边坡的稳定性，又恢复和改善了公路沿线的生态环境和景观环境
3、路域景观恢复工程技术
路域景观恢复工程技术运用景观生态学原理，预测公路景观组成元素及受其影响的土地变化特点，结合公路建设与营运的特点，设计恢复型植被景观，如在路基边坡、平台、中央分隔带等营建绿化带。不仅可以恢复公路沿线的自然环境，净化空气，降低噪音，改善公路沿线的生态环境，而且可以绿化美化公路的景观环境。这一技术主要用来改善道路的交通环境和条件，使道路周围的环境与线形流畅优美的道路配合协调。合理的景观恢复工程设计还可以诱导视线和防眩。
五、野生动物保护对策
1、公路建设中陆生生物保护措施
(一)设置动物通道。在野生动物保护区、自然保护区等经常有野生动物特别是濒临灭绝的珍稀野生动物活动的地区,可考虑修建动物通道来保护动物的栖息环境。动物通道分上跨式和下穿式两种。下穿式通道的设计可与涵洞或其他水利设施结合起来。由于设置动物通道所需的费用高,所以,使用这种措施的场合应先论证所保护动物种群的重要性和过路的必要性。为使动物通道发挥其应有的效果,通道两侧及上跨式通道的桥面上都要实施适当的绿化,以增加隐蔽感。
对于普通公路来讲,修建动物通道必须与修建隔离栅相结合,目的是通过改变动物迁徙路线来减少穿越公路的动物与车辆的相撞。而对于高速公路,修建动物通道的目的则是为动物的迁徙提供方便。
(二)用隧道桥梁取代大开挖或高路基。用隧道取代大开挖或用桥梁取代高路基的做法,是基于生态设计的理念。这种方式对动物生境的影响是最小的。在山区路段采用隧道桥梁,不仅可以避免大挖方量、大弃方量、大的填方量、大面积边坡需要稳定处理、以及无法补救的景观影响等问题,而且也有利于野生动物的保护。隧道上面的山体以及桥梁下面的通道是动物天然的活动场所。
(三)植树造林。在公路路界内或相邻区域植树有利于当地的动植物保护。在一些场合,植树在起到防止水土流失作用的同时,还可为当地的动物提供更多的栖息地或迁徙路径。所种植树木应尽量采用本土植物,以便在最少的维护工作量下达到维持生态平衡的效果。
2、公路建设中水生生物的保护措施公路建设同时也存在着对水生生物的影响,其减缓措施有:
(一)在跨越河流、湖泊水体时,尽量采用桥涵跨过,尽量减少使用堆填式的路基结构。
(二)尽可能地减少现有河流水体的改道。
(三)加强水域路段的路堤防护,防止土壤侵蚀引起水质污染及河道淤塞,影响水生生物的生存环境。
(四)涵洞设计中应考虑水生生物迁徙回游的需要,必要时,应设置消力墩来降低水流流速,以便鱼类能逆流回游,涵洞底部标高应低于河床标高。
六、结束语
高速公路建设中，生态破坏问题必须要引起建设部门的重视，要不断发现高速公路建设中生态破坏的可能性，并针对破坏的种类和程度提出生态恢复的对策，以提高高速公路建设的环保性。
【参考文献】
[1]西安公路交通大学.21世纪都市交通运输系统的可持续发展[M]1北京:人民交通出版社,2010.
[2]赵剑强.公路交通与环境保护[M].北京:人民交通出版社,2011.
生态恢复的基础理论篇4
生态文化体系包括生态物质文化、生态制度文化、生态精神文化，互为有机整体，相互关联性、互动。作为生态文化体系中核心部分的森林生态文化体系包括森林生态物质文化、森林生态精神文化、森林生态制度文化三部分〔1〕。植被恢复与重建隶属于森林生态物质文化范畴，建设生态文明的今天，林业建设不再是孤立的植树造林、木头林业，只有将本土产业文化、旅游文化、养生文化的学术价值、美学价值、宗教价值、艺术价值、教育价值充分融入到传统意义的植被恢复中，才具有经济与社会支持，精神动力和文化支撑。1森林生态文化体系内涵包括三个子系统，这些系统之间彼此交叉、相互影响，从而构成完整的森林生态文化体系〔2〕。繁荣的森林生态物质文化是生态精神文化与生态制度文化相互结合的产物，在本课题中以药都交通主干线周边可视山体风景林、生态公园、森林公园、养生保健园等地区植被作为森林生态物质文化载体，通过对恢复方式的生态化选择进行建设，实现真”的特征。先进的森林生态制度文化是生态精神文化外在体现，是人类生存的外在制度。本课题中通过制度文化、生态社会和生态社会风气、生态法制、生态管理文化来体现，倡导生态善美观、生态良心、生态正义和生态义务为生态文化理念提供制度保证，形成生态文化的政策诱导和法律规范，体现善”的特征。和谐的森林生态精神文化是审视自然的精神性态度，生态文化体系的核心、追求生态物质文化的动力，影响生态制度文化的形成，本课题从人文社会科学的视角出发，以生态美学与生态艺术、生态宣教、生态理念与生态意识表达为载体，阐发生态科技文化所蕴含的理性、创新、求真、和谐、共赢等精神特征，并转化为一种文化的价值取向，追求美”目标。森林生态物质文化建设要遵循生态规律，以真”为基础;森林生态制度文化建设要以善”为灵魂，力求美善合一;森林生态精神文化建设要以美”为主旨，追求和谐之美，力求真、善、美兼顾〔3〕。2退化生态系统植被恢复2．1植被的恢复与重建内涵植被恢复与重建是退化生态系统恢复的重点，通过利用自然力、自我修复和人工适度干扰措施促进天然植被恢复，或通过人工恢复近自然森林植被或营建新型植被类型，在不同立地条件下培育结构合理、功能全面的植被体系，是重构森林生态系统结构的基础，最终恢复生态系统的必要功能并使其能够自我维持。2．2植被的恢复与重建存在的问题宏观方面:没有兼顾生态和社会需求，一方面将植树造林简单理解为木头”林业，只注重经济效益，一切以经济为中心，缺少森林文化引领。另一方面将恢复重建目标集中在生态学过程的恢复，忽视与地方社会经济发展、区域脱贫、社会支持等现实有机整合，即生态链与产业链的有机整合。微观方面:植被恢复设计科学性差，重造轻管;没有做到适地适树、按需育林，盲目引用外来物种，忽视乡土树种的开发和应用，忽视生态链的营建;过多的应用人工造林，忽视植被自然修复力，忽略封山育林、人工促进天然林恢复的植被恢复方式。3森林生态文化建设框架下植被恢复与重建途径(以沈溪新城为例)沈溪新城方圆205平方公里，优越的生态环境为医药健康产业的发展提供了天然的宝地，为沈溪生态新城发展循环经济提供了优质的生态基础，是沈溪新城招商引资良好环境的形象窗口。但目前的植被状况看似繁荣，实则堪忧，潜伏着生态危机。主要表现为:(1)森林植被类型简单，生态系统脆弱;林分结构简单，景观多样性不足。(2)森林生态功能等级不高，如人工林纯林化、针叶化、树种外来化，绿色沙漠、林下光秃现象普遍，雨水冲蚀严重，病虫害发生率增高，地力衰退，生物多样性下降。次生林由于缺少抚育管理，病虫害严重，小老树较多。矿山废弃地和露天开采矿区、公路建设劈山取土、小开荒导致景观破碎，地表土层剥离，植被破坏难以自然恢复，水土流失严重。(3)由于森林景观单一，森林生态旅游开发处于初级阶段。林药、林菜、林菌、林粮、林果等复合经营所占项目甚少，未能充分发挥经济与社会功能。3．1理论依据(1)近自然林业理论;(2)植被恢复的生态学理论;(3)景观生态学理论;(4)森林生态文化理论;(5)现代森林景观设计美学理论。3．2遵循的基本原则生态社会经济三大效益兼顾原则;传统性、区域性、历史性原则;自然力与人工调控相结合原则。结合产业结构调整，以营造良好的森林生态环境、优美的森林景观和充分发挥森林的多种效益为目标，打造承载风景美、生态美、文化美等多功能的森林生态系统。3．3森林生态物质文化层面的恢复途径3．3．1恢复技术以恢复和重建温带针阔混交林和落叶阔叶混交林为主的森林景观林为目的，应用近自然林业理论，遵循森林原生植被自然分布和天然演替规律，依据人工促进措施的差异，采取具有野性、粗放、低耗、高效”经营特点的近自然补植，近自然改造，近自然营造”等3种营建技术，分类经营，按需育林〔4〕。中科院沈阳应用生态研究所树木标本园，经过50年的生长和自然更新，形成了以东北地带性树种为主体多层次的森林群落，接近自然森林外貌、具有优美园林景观和丰富科学内涵的生态公园”。如果沈溪新城景观大道、生态建康城周边植被能够依据植被演替规律，应用近自然林业理论进行恢复建设，50年以后美丽风景本溪与桓仁区间的浪漫枫情路”相媲美，提供的生态服务将会创造巨大的生态效益、文化效益、社会效益。3．3．2分期、分项实施改造近期以沈本产业大道、高速公路两侧可视群山三低”林分为改造对象，尤其生产力低下的刺槐林、油松林、樟子松林进行科学抚育;慎重选择树种，重点选择槭树属、桦木属、栎属、落叶松属等富于季相变化的乡土树种，促进单一树种森林向多树种混交森林过渡，建设具有本地特色的生态风景林，恢复地带性森林植被，营造真正意义的多世代、多层次近自然林群落。尤其避免为单纯营造季相色彩而引入火炬树(该树种已在我国构成外来物种入侵)。#p#分页标题#e#3．3．3恢复类型依据按需育林、分类经营的原则，满足人们休闲、度假、娱乐、回归自然、返璞归真的心理需求，将生态文化建设与植被恢复紧密结合，在中央大道、产业大道两侧可视山体营造风景林;在石桥子大学城山体恢复复层林自然植被、药业企业营造体现企业文化风景林，张其寨建设体现药文化、养生文化特色的乡土林或故乡体验林;泉灵寺周边营造体现森林美与禅的意境森林植被;上沟林场建造森林疗养院;黑贝村营造风水林;规划药用植物生态文化专类园区。3．4森林生态制度文化层面的恢复途径3．4．1经营管理开展新型林业合作经营组织的多功能近自然森林经营方案，强化林业科技支撑体系建设。以森林完整的生命周期作为计划的时间单元，参考森林所处演替阶段、林分结构、树种竞争和个体差异等不同维度的经营生态学特征，制订出相应的科学合理的抚育经营计划和措施。建立起以森林经营方案为基础的资源管理体系，否则用项目替代森林经营方案，直接导致森林经营失去整体目标，经营技术体系难以落实〔5〕。3．4．2政策保障加强领导和监督，强化目标考核与工程质量责任制。强化政府在森林生态建设方面的综合协调能力，强化各级领导任期创建目标责任制，建立健全绿化工程质量责任追究制。政府引导、多元筹措，加大资金投入力度。森林恢复与重建是有生命力的、重要的公益性事业，加大财政投入，争取碳汇交易”等项目的动力支持，鼓励社会各种力量投资发展林业，积极给予技术和政策支持。深化和完善林权制度改革，大力推进林农之间、林地与资本的联合，积极发展林业经济合作组织，实行林、工、贸一体化，产、供、销一条龙的产业发展格局，形成更大范围的利益共同体，以增强市场竞争力。3．5森林生态精神文化层面的恢复途径搞好载体宣传，各级政府必须通过多层次、多渠道的宣传教育，提高林农综合素质，并采取切实可行的措施，引导林农向重视森林的经济、生态和社会综合效益的方向努力，使林农建立森林可持续经营的理念。开展森林文化调查，掌握森林文化状况。系统梳理，去粗取精，筛选出具有开发价值的森林文化。变自然积累为创造积累，加强森林景区文化的自主创造”，弘扬森林生态文明理念和人与自然和谐的价值观。扩大开放，充分借鉴林业发达国家在生态文化建设方面的成功经验，加强国际森林生态文化合作与交流〔6〕。加强高素质复合型林业人才的引进工作，加强乡镇基层林业站的建设。加强农民森林抚育技术和多种经营技术的培训。处理好林牧矛盾，实行畜牧业的半舍饲圈养;推广节能设施，如节柴改灶打吊炕、秸杆气化、沼气生态农业技术等措施。
生态恢复的基础理论篇5
【关键词】湿地；生态恢复；丁香湖
1.湿地生态系统的作用
湿地系统是一个完整的生态系统，它形成了内部良好的循环并具有较好的经济效益和生态效益。具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、视觉景观优异、操作简单、维护和运行费用低廉等优点。[1]湿地生态系统（wetlandecosystem）是指地表过湿或常年积水，生长湿地植物的地区[2]。由于湿地分布广泛，种类繁多，相互之间差异显著，给湿地下一个统一的定义是十分困难的。不同的人对湿地有不同的理解，有人统计过大约有50多种定义[3]。总体上看来，湿地的定义基本上分为两类。一类是管理者给出的定义，通常采用的最有代表性的是《湿地公约》（《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》）中关于湿地的定义，即：“不问其为自然或人工，长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带，静止或流动，淡水、半咸水、咸水体，包括低潮时不超过6m的水域”。另一类是学者的定义，研究者从不同的角度出发，根据研究的区域及对象不同，给出的定义也不完全一样，从学科来看可以概括为水文学、动力地貌学、生态学、泥炭地质学、景观学等。从系统论观点来看，湿地是一个半开放的系统，一方面它是一个较独立的生态系统，它有其自身的形成、发展和演替过程，如独特的土壤形成过程（潜育化或泥炭化）和植被演替过程；另一方面它在许多地方又需要依赖相邻的地貌景观，和它们进行物质和能量的交换，同时也影响临近系统的活动。广泛所接受的湿地定义可以理解为“湿地是地球表层上由水、土和挺水或湿生植物（可伴生其他生物）相互作用构成，其内部过程长期为水控制的自然综合体[4]”。
城市湿地是城市的生命线，它具有调节径流，防洪减灾，保护城市安全，改善城市气候，提供城市清洁用水，创造城市居民户外游憩空间，支持生物栖息地，保护生物多样性以及航运，废物处理，灌溉等多种功能。而丁香湖湿地水域环境退化，水流被限制，水生生物多样性严重降低，废物与污染物聚集等诸多问题。在生态恢复的过程中，应保护好城市水体及其岸线，恢复其原有的结构与功能，维持生物多样性。
2.湿地生态系统恢复的原则
湿地生态恢复，包含生态景观，水文，基质和土壤，植被的恢复。即根据恢复地现有的地理与生态环境状况，构建多种生境，以便丰富生态系统类型和生物多样性；通过疏挖河道，修建与扩深池塘来行洪，以改善与恢复水文条件。对于部分环境已发生根本改变的地点，可从其他地方搬运一些湿地土壤来恢复其土壤基质。而地带性植物的移植则有利于加快植被的形成与恢复过程。鉴于城市湖泊，河流在整个城市景观体系中的重要地位和作用，可以在对其实施生态恢复的同时进行与之相适配的景观设计，从而使城市湖泊具有水质净化与景观美化的双重功能。动植物多样性的恢复与湿地水文生态条件的改善密切相关，一般地，本地植物种类的引入与恢复及景观的复合性有利于动物多样性的恢复。
3.丁香湖湿地的生态恢复
丁香湖地处沈阳市北部的城乡接合部，早在清朝年间曾经是一个莲花满池，鱼跃蟹肥，芦苇点缀，候鸟栖息的世外桃源。沈阳著名的“塔湾夕照”景观便是指此地的风光。[5]然而，自从20世纪50年代到改革开放前，沈阳市工业发展迅速，工业垃圾和城市生活垃圾不断地排放到丁香湖地区，丁香湖地区原有的自然生态遭到严重破坏。上世纪八十年代，大小采沙场在丁香湖地区掠夺式的采沙，破坏了湖区的原有地貌。
由沈阳历史变迁不难看出沈阳城市的发展方受损生态系统依靠自然力量不能恢复，生态恢复是必然方向。丁香湖地区生态恢复的基本思路为：以生物多样性为基础，以食物网为纽带，构建不同层次的生态链，并在此基础上构建与生态链有机结合的产业链，以形成可持续发展的健康的湿地生态系统。
在丁香湖湿地生态恢复工程建设之初，确立了“以水景观为主，集自然景观、人文景观、水资源综合利用，生态环境平衡、休闲旅游等功能为一体”的功能定位。整个工程占地7.52平方公里。主要由蓄水工程、南北分干等河渠改造、湖心岛及环湖生态绿地建设工程、污水截流及道路、桥涵等配套工程五大部分组成。形成三湖、三渠、七岛的丁香湖蓄水工程主框架。通过实施拓宽渠道，整修护岸、增设节制闸和分水闸等工程，实现渠湖相通、水面连续的目标，使丁香湖蓄水工程水系统成为有机整体。从2005年1月至2007年8月，历时2年零7个月的时间，整个生态恢复计划的基本工作已经完成。
在此区域建成了丁香湖公园。整个区域绿化美化总面积达66780平方米，形成柳堤春晓、夏荷映日、平湖秋月、璞玉凝辉四大景区，英守远眺、湖心听雨、永安访古、丁香探幽、长桥揽月、御路漫步、湖湾亲水、碧湖泛舟景观。湖区植物以耐水湿植物、乡土树种为主要植被，建立起多层次、多结构的植物体系，以全面恢复整个地区的生态平稳。与此同时，修建市民休闲广场3个、亲水平台2处、休闲长廊3个、景观亭3个。现在，作为沈阳最大的水景公园，丁香湖拥有9公里长的景观路、15余万株树木、40余万平方米的草坪等大量的天然植被，平均湿度达到57%，集自然景观、人文景观、水资源综合利用，生态环境平衡、休闲旅游等功能为一体，实现了西部湿气滋润沈城的美好愿望。
现在丁香湖地区不仅改善了周围的生态环境，还成为沈阳市民周未出游的文化娱乐中心。湖上开设画舫、游艇等项目，并且成立了帆板俱乐部。2009年9月13日，中国·沈阳2009全国帆板挑战赛决赛也选择在烟波浩淼丁香湖畔举办。绿树环抱下的丁香湖成为名副其实的生态湖。
【参考文献】
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生态恢复的基础理论篇6
关键词:体能类项目恢复负荷训练
1.恢复在运动训练中的意义
“运动训练是一个完整的、极为复杂的、多层次的过程”。现代训练思想认为,运动训练是一个系统工程,训练与恢复是运动训练系统的基本组成部分,运动训练的突出特征是科学性、实践性,能“把运动员的整体功能转化为一个具有定向输出功能的相对稳定态或称亚稳态,即经过训练把运动员变成具有专项运动功能的人”。因此,科学地认识现代运动训练与恢复的基本特点,对于提高运动成绩具有特殊的意义。
恢复是现代竞技体育训练不可缺少的环节,如果没有恢复系统,所谓的科学训练就是不完善的。恢复是运动员经过身体活动之后,通过自然或人工手段,使体能恢复至训练之前水平或高于训练之前水平的过程。
2.训练与恢复的关系
“没有疲劳的训练是无效的训练,没有恢复的训练是危险的训练”。负荷是运动训练中必不可少的,没有一定的负荷也就不存在什么训练,而没有恢复也就也就谈不上训练的提高。而且,没有恢复的训练是对机体的破坏。从理论上看,人体技能提高的过程是负荷―恢复―超量恢复,并呈现螺旋式上升的趋势;从作用上看,在给予一定的负荷后,人体机能状态产生一定的疲劳,使机体工作能力处于暂时下降的状态,其原因是这一过程的能量分解大于合成,而恢复又是建立在一定疲劳基础之上的,其作用方向正好与负荷过程相反,它可使机能下降趋势倒向流动,从而完成能量物质的补偿和再生甚至超过负荷前的机能状态,这就是我们常说的“超量恢复”。但需要强调的是,恢复不是必然的,恢复的程度和速度受训练方法和训练手段的影响。
在训练负荷状态中,机体内发生的生物学过程是一种消耗与破坏性的过程,所发生的生物学反应是多层面的,有物质的消耗,有结构的破坏,也有代谢产物的堆积,等等。在这一过程中,机体同时又产生对破坏与消耗性质、程度的记忆,机体将依次记忆作为参照,指导负荷后恢复阶段的机体重建与机能改善过程。训练负荷过程是竞技能力增长的必要前提条件,而竞技能力的增长则最终实现于训练负荷终止后的恢复过程之中,训练效果的真正显现是在恢复之后。
随着现代竞技运动水平的提高,运动强度越来越大,负荷与恢复越来越受到人们的重视。对适度的疲劳施以合理的恢复手段,可以促进人体机能水平的不断提高,而过度疲劳不仅对提高运动成绩不利,而且可能会造成各种运动损伤。因此,迅速而充分地恢复,将直接影响运动员竞技水平的提高。简言之,负荷与恢复是现代运动训练过程中两个紧密相连的过程,而且是决定训练成效的两个基本因素。
3.当今体能类运动项目训练和比赛的特征
3.1比赛数量大幅度增加
比赛数量的大幅度增加是近几年来体能类项目一个明显的发展趋势。高频率的比赛对运动员的体能提出了更高的要求,运动员如果想达到世界顶级水平,不仅要获得高水平的竞技能力,而且要尽可能长时间地保持高水平的竞技能力,以在比赛中获得更多胜利。比赛数量的增加主要由于两个因素:运动项目的推广和竞技运动的商业化运作。运动项目的推广是各个国际单项协会为各自项目的发展所采取的政治手段;竞技运动的商业化运作是为了获取经济利益。这两者都不是竞技体育自身发展的必然结果,但是,高频率的比赛却直接促进了训练手段和方法的改进。
3.2训练形式和内容的改变
3.2.1训练形式的变化
3.2.1.1小周期和多周期的训练已经成为大多数体能类项目的训练模式。
在传统的训练周期理论中,训练安排的基本思路,是由“体能训练阶段”、“专项训练阶段”及过渡阶段构成的“训练大周期”,它历时几个月到全年不等。经过一个“训练大周期”,运动员才能争取到成绩进步的一次偶然机会。它将运动训练过程中准备期、比赛期和恢复期分别与竞技状态的获得、保持和暂时消失三个阶段相对应,在准备期以训练量和一般身体训练为主,在比赛期以训练强度和专项训练为主,负荷强度和负荷量在各时期的安排差异性较大。而随着竞技体育的发展,比赛次数增多,对运动员专项能力的要求进一步提高,所以传统训练周期理论无论在形式上,还是在强度上,均脱离专项和比赛的需求。
当今,小周期训练逐步深入人心。“训练小周期”被认为是运动训练的基本结构。教练员通过“训练小周期”,运用针对性强的高强度训练,对运动员原有状态进行“激发”,并使之形成“适应”,可最终实现运动员的成绩滚动式的进步。同时,小周期训练使运动员的竞技状态常年保持在较高的水平之上,符合当今国际田径运动大环境的要求,培养和强化了优秀运动员持续参赛的能力,为创造优异运动成绩奠定了坚实的基础。
3.2.1.2以专项为中心。
尽管项目整个训练过程包括的内容、类别很多,训练的课次和时间较传统训练大幅度减少,但所有的训练都是围绕专项而展开,尤其注重训练的效益和质量。这也是当今高水平运动员训练的一个趋势。因为水平越高的运动员,其机体参与运动的各器官系统的适应储备水平越高,对刺激的适应专门性也越强。只有运用有针对性的训练手段和负荷,才能达到与训练水平相适应的生理负荷,使竞技能力不断提高。所以,训练工作应直接围绕专项而展开,力争做到事半功倍。
3.2.2训练内容的变化
许多世界级的优秀运动员将全年的一部分比赛作为提高平时训练强度、增加大赛经验的主要手段。这也符合新时期“三从一大”训练原则的要求。从实战出发是“三从一大”训练原则的核心,“从难、从严、以科学的负荷量训练”都是围绕比赛的实际情况而展开的,它是训练的出发点和归宿。通过“以赛带练”,运动员在高强度、高密度的比赛中,不仅能积累丰富的实践经验,更好地了解对手的真实水平,而且在此过程中,能不断发现自身存在的问题,培养和强化持续参赛的能力。
在这种情况下,体能类项目普遍采取了降低平时训练强度的措施,以此防止全年训练强度过高。一方面,有针对性地将一部分比赛作为提高训练强度的手段,另一方面,相应地减少日常训练的强度,全年的负荷强度走势就与传统的训练安排形成了较大的落差。这种强度的变化将运动员从长期大运动量的训练准备期中解放出来,使机体在大部分时间里能处于负荷和恢复的相对平衡状态中,避免了运动员训练疲劳的出现,减少了伤病的发生。新的训练安排减少了大量的低中强度的训练,保证了少量的高强度的训练质量。
在比赛与训练二者中,比赛是训练的目的,是检验训练质量优劣的标尺,同时也是提高训练强度的一种手段。在一定意义上,某一具体的比赛实际上也就成为训练环节的一个有机组成部分。当然,何种比赛可以作为具体训练的环节需要根据比赛的重要程度和运动员的竞技状态而定;训练是比赛的基础,它应该以比赛为目标,以运动员机体的适应状态为依据,进行设计和实施。
3.3对恢复的新要求
3.3.1传统的恢复方法
在自然条件下,人体的恢复是一个缓慢的过程。如在一次大运动量训练后,一般需要2―3天才能恢复;在紧张的训练或比赛后,恢复时间甚至长达6―7天。传统的恢复方法包括以下几种。
3.3.1.1整理活动。
整理活动是消除疲劳、促进体力恢复的好方法,目的是使人体从紧张的肌肉活动逐渐过渡到安静状态。如果在激烈运动后骤然停止肌肉活动,就会影响血液的回流与氧的补充,引起暂时的大脑贫血,延缓代谢产物的消除,不利于恢复。研究表明:大强度运动负荷后,放松活动强度随血HL浓度的下降而减小,其恢复的效果会更佳。
3.3.1.2睡眠。
积极的睡眠是消除疲劳恢复体力最好的方法之一。睡眠时中枢神经系统处于抑制状态,代谢率降低,感觉减退,意识逐渐消失,机体与环境的主动联系大大减弱,还能使机体合成代谢占优势,生长素分泌增加,这都有利于疲劳消除。
3.3.1.3营养补充。
体育运动体力消耗很大,所消耗的物质要靠膳食中的营养来补充。合理的膳食有利于疲劳的恢复,原则上是高糖、高蛋白、低脂肪膳食,也可根据运动项目的不同有所调整。如长时间耐力性项目,体内糖原大量消耗,可适当增加高糖膳食;力量运动员可适当增加蛋白质的膳食;游泳、冰上运动可适当增加脂肪的膳食。水、无机盐、维生素虽然不是供能物质,但也是消除疲劳不可缺少的。
3.3.2恢复方法的发展
现代训练恢复包括两大部分:自然恢复和积极恢复。自然恢复主要通过睡眠或者调整性训练来消除机体产生的疲劳,这也是最基本的恢复方法。积极恢复已成为现代训练恢复的主要手段,它通过人工强化手段促进机体与心理的恢复,以有效缩短恢复周期,提高训练密度,并且较长时间保持高质量的训练水平。采用多种积极恢复手段加速恢复的实现已经成为现代训练计划的重要内容。当今体能类项目恢复方法主要包括训练学方法、心理学方法、社会学方法、物理学及医学等恢复法。
3.3.2.1训练学恢复法。
将恢复作为训练一个不可分割的有机组成部分是训练学恢复的指导思想。高水平运动员在准备期仍然以提高专项能力为主要任务,而在比赛期则增加了许多有氧训练,以期快速恢复体力,应对连续比赛的任务。
具体措施是在大负荷训练课后,安排小负荷或中等负荷的有氧训练,既能巩固训练效果,又能进行积极的休息。另外,在训练课中可以安排多项练习内容进行循环,因为每一种活动类型均要动用不完全相同的肌群,而活动类型较多时,完成一项活动所用的肌肉群,在进行另一项活动时就会得到休息和即刻恢复。而且,跳跃性负荷节奏的训练本身就有助于身心恢复。
3.3.2.2心理学恢复法。
当今的竞技运动除技术上的较量外,更重要的还是一场心理大战。实践证明,解除心理性疲劳要比消除躯体性疲劳时耗长,而且人体最容易产生疲劳的部位就是中枢神经系统。心理恢复常用的方法主要有三种:一是自我心理调节法,即运动员在运动后通过采取自我心理放松的手段,解除心理紧张和心理疲劳的一种恢复方法。运用自我说服和自我暗示,有助于镇静,解除心理疲劳,避免或消除怯场、紧张、无信心等不良情绪;二是心理咨询法,即咨询者针对运动员的个性和心理需求,采取一些咨询措施以消除心理障碍;三是音乐恢复法,即利用音乐缓解心理紧张,既可以减少不必要的兴奋,又能引导解除愁闷,产生良好情绪,消除压抑和疲劳。
3.3.2.3社会学恢复法。
人不仅是一个自然人,而且是一个社会人。运动员,尤其是优秀的运动员,不仅要面对训练、竞赛等问题,而且要积极处理好各种社会问题。一是处理好与社会舆论的关系,尤其是良好的社会舆论氛围对减少运动员心理能量的消耗,保持体力,加速恢复有重要作用;二是处理好人际关系,包括处理好教练员与运动员的关系,默契配合、相互协调、相互信任。运动员处理好各种社会关系,有助于保持较好的心理状态,提高训练质量和恢复效果。
3.3.2.4物理学、医学恢复法。
可以采用热、电等物理学方法促进恢复,如在运动后进行短时电刺激,可使延迟性肌肉酸痛症状明显缓解,加速恢复;也可以采用热敷、热水浴、蒸气浴、盐水浴、苏打碳酸浴和水中漂浮放松等方法促进恢复。医学恢复主要包括利用针灸、中药进行调节,提高自身的抗疲劳系统,使机体尽快恢复。
4.结语
频繁的高强度比赛大大增加了机体的负荷,如何尽快地恢复体能已经成为当今世界高水平运动员赢得比赛的资本。现代体能类运动项目有其比赛和训练新的特点与发展趋势。教练员与运动员要进一步认清恢复的重要性,将恢复作为训练一个不可分割的有机组成部分,逐步将主动恢复代替被动恢复,将积极恢复补充到自然恢复方法中,注重恢复方法的创新,进一步加强运动员恢复能力的培养,应对高密度、高强度的大赛对抗,并保持较长的运动寿命。
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