河湖保护与修复的理论与实践
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2 基于生态修复的湖泊环境治理技术

在调研分析湖泊生态系统退化、结构不合理等原因的基础上,通过实施包括基础条件建设工程(水位调控、湖盆物理形状改造和底质改善)、高等水生植被构建工程、食物链构建工程与清水态生态系统优化与稳定工程等水生态修复工程措施,调整和优化生态系统结构,修复水生态系统,有效提升水质,构建“清水态”生态系统。

2.1 水位调控

为了改善底质,需排干湖水。生态修复初期,若降雨不能满足工程需要,需启用自来水作为备用水源,按生态修复初期平均水深控制在0.6~0.8m,后根据植物的生长状况和降雨量控制湖泊的水位在适宜的范围内。

2.2 湖盆物理形状改造

通过实施湖盆物理形状改造,将现有平坦的湖盆表面改造为若干个直径不一、深浅不同的锅底状表面,同时布设多条纵横交错深浅不一的沟道,构造与自然沉积环境相似的湖盆形状,以满足不同生态位的水生动植物生长需要,通过构造多种生境,为高等植物群落组成多样性乃至生态系统生物多样性的恢复打下基础。

2.3 底质改善

运用“高效抑氮磷复合基质配比技术”,将湖泊重污染底泥进行质地改良,经机械处理使底泥具有良好的通气保水性能;然后投加微生物降解底质中过量的有机物成分,同时配以适量的铁、铝、钙盐,既能使底质具有较高的养分有效性,以保证植物生长,又能通过上述几种金属盐固定底泥中的营养物质,抑制底泥中营养过量释放造成水体富营养化;并结合现场环境状况制作成几种人工基质,并在上面种上植物,筛选出适合本地使用的高效抑氮磷释放的复合基质配比方案,为湖泊大型水生植物生态系统的构建提供良好的底质保证。

2.4 高等水生植被构建

以沉水植被恢复为主,沉水植物生长在水面以下,对抑制湖泊沉积物再悬浮、降低水体营养盐浓度、提高水体透明度、改善湖泊水质和景观效果意义重大,是维持湖泊清水态的主要调控因素。

2.5 食物链构建

食物链构建是决定水生态修复成功与否的关键,不合理的食物链结构可能导致水生态系统不稳定,水环境重新变得恶劣。清水态食物链结构构建主要包括鱼类、浮游动物、浮游植物、细菌等构件的重建与优化。在湖泊生态修复初期,通过放养鳜鱼、乌鳢和大口鲶等肉食性鱼类,通过捕食其他鱼类调节湖泊生态系统中鱼类多样性和种群密度,降低草食性、杂食性和掘食性鱼类对沉水植被恢复的影响。底栖动物主要放养蚌和螺等,蚌等放养在水较深、底质软的区域,螺接近岸带浅水处。

2.6 清水态生态系统优化与稳定

对水生态系统进行持续监测,据此在优化水生高等植物种类、食物链结构的同时,建立鱼类平衡、鱼类-沉水植物平衡、鱼类-底栖生物平衡、滤食功能群-浮游植物平衡等,最终建立稳定的良性湖泊生态系统。