城市湖泊生态构建改造研究
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作者:廖国庆
摘要：湖泊生态系统为人类生活生产和社会发展提供了必要的资源，有着供给、支撑、调节和美学四大功能。在系统地分析该工程构建原理的基础上，研究其白云湖生态水网构建工程对该区域湖泊生态系统服务功能的影响，并为该工程带来的不利影响提出科学建议，对城市发展和湖泊资源的合理利用具有重要意义。
关键词：白云湖生态水网构建工程;湖泊生态系统;生态系统服务功能;影响
中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-0-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.127
Study on the ecological reconstruction of urban lakes -- a case study of the aquatic plant community in Baiyun Lake
Liao Guoqing
（Baiyun Lake Water Conservancy Project Management Center，Guangzhou Guangdong 510080，China）
Abstract：Lake ecosystem provides necessary resources for human life， production and social development，and has four functions of supply， support， adjustment and aesthetics.Based on the systematic analysis of the construction principle of the project，the paper studies the influence of the construction project of the baiyun lake ecological water network on the service function of the lake ecosystem in the region，and puts forward some scientific Suggestions for the adverse effects of the project，which is of great significance to the development of the city and the rational utilization of lake resources.
Key words：Baiyun lake ecological water network construction project; Lake ecosystems; Ecosystem service function;Impact
通过连续多年监测白云湖源水和进出水水质数据，积累了大量水文、水环境与水生态、污染源与工程设计、运行等基础资料;对白云湖人工湖的补水特性有了深入了解后，以及前期工作积累，为本项目的实施提供了良好的技术支持。对于大流量人工湖水体的生态建设，笔者查阅了大量的数据和文献，进行了系统的总结和归纳。
1 敞开式水体湖滨缓流区水生植物群落的构建改造研究
1.1 水生植物分类及特点
根据水生植物的生活方式，分为挺水植物、浮叶植物，沉水植物和漂浮植物。挺水植物种类繁多，有荷花、美人蕉等。浮叶植物根状茎发达，茎细弱不能直立，叶片浮于水面。常见种类有睡莲、萍蓬草等。漂浮的水生植物种类很少。它们能抑制水中藻类的生长，因为它们能从水中吸收矿物质，阻挡阳光进入水中。沉水植物的根生在泥土中，整个植物沉入水中，叶片多为狭长或丝状，能在水中吸收一定营养，在弱光条件下正常生长，对水质有一定的要求，因为浊度会影响其光合作用，常见种类有轮叶黑藻、金鱼藻等。
1.2 沉水植物群落构建
沉水植物可以成为水生生态系统中的主要初级生产者，对污染物如氮和磷的净化速率更高，同时能固定沉积物，减少再悬浮，为附着生物包括螺类提供基质，为浮游动物提供住所，以提高控制浮游植物的生态系统和自然净化能力的系统，是水生态构建最重要的一步。示范区沉水植物群落建设分为两轮。在第一轮调查中，这些物种包括苦草、轮叶黑藻、马来眼子菜、小茨藻、狐尾藻及金鱼藻。种植密度约12株/㎡，种植面积约5 000㎡，重量约3t第二轮，在小茨藻无法存活、黑藻冬天水景观效果不好的条件下，密植苦草，种植面积约1 000㎡，重约0.6t。结果表明苦草最能适应示范区的生长环境。
1.3 挺水及浮叶植物群落构建
沉水植物的恢复和重建的基础上，少量的浮叶植物如睡莲和水鳖可移植到水面，和适量的挺水植物具有良好的去污能力，如芦苇、美人蕉可以种植在岸边。在固定沉积物和减少非点源污染的同时，可以提高水生植物群落的层次感和景观效果。通过移植挺水植物和浮叶植物在示范区，包括16㎡的黃花鸾尾和14㎡的梭鱼草，50㎡的睡莲，发现所有的移植品种适应水环境示范区，睡莲生长良好，是夏天最好的景观效果。
2 湖滨缓流区水生动植物群落配置及食物链构建研究
2.1 生物操纵理论及其应用
生物操纵基本原理是应用湖泊生态系统内各营养级之间的食物链关系，通过对生物群落及其生存环境的一系列调整，使水中浮游植物生物量下降，作用对象主要集中在鱼类，特别是喜食浮游生物的鱼类。本项目的具体方法为：一是人工清除捕食浮游动物的鱼类。采取“拖网赶鱼”的方式对修复区鱼类进行清理（特别是罗非鱼和鲤鱼），部分小鱼可采取电捕;二是添加食肉鱼类，促进大型浮游动物和底栖无脊椎动物（可摄食底栖、附生和浮游藻类）的发展，从而减少水中藻类的生物量。 2.2 水生动物群落构建效果
3 底泥原位修复技术
底泥污染是一个世界性的环境问题。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋滤冲刷等途径进入水体，最终沉积到底泥中，并逐渐累积，对底泥造成严重污染。底泥污染的加剧主要是人为因素造成的。在经济快速发展的过程中，底泥中积累了大量排放的难降解污染物，对水体生态系统造成了长期的威胁。污染源治理达到一定程度后，底泥污染成为水体污染的主要来源。底泥污染物可分为重金属、营养物质和难降解有机化合物。
4 白云湖生态水生植物群落构建效果
4.1 理论基础
浮游植物（藻类）和水生高等植物是浅水湖的主要初级生产者。理论上，藻类的过度生长是富营养化的体现，但藻类富营养化的危害远大于水生高等植物。本研究分析了浮游植物对水生植物群落建设的影響。浮游植物是水生态系统的主要初级生产者，其种类组成和数量受光照、温度、流速等条件影响，并与水体中污染物浓度密切相关，是水质评价的重要标准。
4.2 密度和生物量
经过对修复区和非修复区（白云湖东湖、西湖湖区）采样结果监测分析，并对检测结果统计分析，形成各藻类密度和生物量组成见表2。
由表2可知，硅藻门的密度和生物量及其所占比例逐步下降，绿藻门则逐步上升，表明示范区优势种正向绿藻转变，裸藻门对生物量的贡献逐渐减小，蓝藻、甲藻和隐藻从无到有，密度及生物量均有所增加。生态系统建立后，示范区浮游植物种类显著增加，生物量下降，而密度没有呈现规律性的变化。例如，构建后7个月检测密度达到最低，构建后1年达到最高，这可能与沉水植物改造、生物操纵等水生态建设措施密切相关，也可能与修复区运行时间变长，水质改善效果越来越好有关。一方面，水下植物抑制了浮游植物的生长，并与浮游植物形成了竞争关系。另一方面，滤食鱼、鲢鱼和大头鱼及浮游动物的增加也增加了浮游植物的摄食压力。由于沉水植物对养分的固定吸收，修复区养分浓度降低，水质改善，这也为浮游植物群落结构的变化提供了条件。
5 结束语
总体而言，经过以沉水植被恢复和生物操纵为主的水生态系统构建措施，白云湖示范区水质得到有效的改善，生物多样性明显提高，水生态系统逐渐恢复健康稳定，总体呈现较好的抗冲击能力。城市化进程的不断加快，如何更加合理地规划、管理、保护城市湖泊，并在其能承载的范围内更加有效地利用其多方面的功能，将会是今后有关于城市湖泊研究方面的热点问题之一。
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收稿日期：2020-03-19
作者简介：廖国庆（1987-），女，苗族，本科学历，研究方向为水环境治理、水生态修复。
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