湖泊生态恢复的关键因子分析

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1、第33卷第7期地理科学进展Vol.33,No.72014年7月ProgressinGeographyJuly2014湖泊生态恢复的关键因子分析秦伯强，张运林，高光，朱广伟，龚志军，董百丽(中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室，南京210008)摘要：中国是一个多湖泊的国家。由于经济快速发展及湖泊资源不合理的开发利用，中国湖泊的污染问题和生态系统退化相当普遍。特别是由于氮、磷等营养元素的富集造成的水体富营养化，导致蓝藻水华频繁发生，甚至出现了饮用水危机事件。由于缺乏基础理论的指导，中国湖泊富营

2、养化治理曾经走过弯路。在没有实现控源截污的条件下，片面强调生态恢复来净化湖泊水环境，一度成为富营养化湖泊治理的主流思想。实际上，湖泊生态恢复是有条件的，而对这些条件的诊断和分析是开展湖泊生态恢复的前提和基础。通过对太湖水生植物分布及其影响因子分析，确定沉水植物恢复的核心条件是水下光照条件。水下光照条件受富营养水平、悬浮物浓度与水深等因子的影响。只有当一个水域的真光层深度接近水深的情况(比值＞0.8)，恢复水生植物才有可能。改善水下光照条件，包括降低水深，提高透明度，消除风浪等措施，实际上，都是增加真光层深度与

3、水深的比值。在上述生态恢复条件不具备的情况下，湖泊治理与恢复的工作更多地应该聚焦在控源截污方面。这对中国湖泊污染治理与生态恢复具有普遍的意义。关键词：湖泊富营养化；生态恢复；水生植物；透明度；悬浮物；真光层深度doi:10.11820/dlkxjz.2014.07.006中图分类号：P9文献标识码：A1引言的湖泊位于东亚季风盛行区，降水丰沛，河、湖关系密切，多为淡水湖，但受人类活动影响强烈，许多湖泊处于不同程度的富营养化过程中(秦伯强,2中国国土辽阔，湖泊众多。全国大于1km的2002)。许多城市周边的湖(库

4、)由于富营养化已经2湖泊2693个，总面积81415km(马荣华等,丧失供水、旅游、水产等服务功能，而中国也已经成2011)。在空间分布上，中国地貌的三级地形阶梯为世界上湖泊富营养化最严重的国家之一(Liuet特征加上东亚季风和西南季风气候，决定了湖泊al,2012)。1998年国家环保总局在太湖实施了“零在空间分布的区域特征。气候条件通过降水量和蒸点行动”，但是根据监测，太湖中心水域（较少受周发量直接控制了湖泊进出水量的平衡状况，表现为边污染物排放影响）的化学需氧量COD、总氮含量湖泊水体的收缩与扩张，进而

5、影响湖泊的性质。西TN、总磷含量TP和叶绿素浓度Chl等富营养化指部高原内流区湖泊因气候干旱，水系不发达，入湖河标均在上升(秦伯强等,2007)。太湖持续富营养化流多为短小的间歇河，湖泊补给水量小，地处盆地中导致了2007年在太湖之滨的无锡发生了水危机事心的湖泊常是盆地水系的尾闾，又因湖面蒸发强件(Qinetal,2010)。烈，故湖水矿化度普遍较高，以咸水湖和盐湖为对富营养化湖泊如何实施生态恢复是许多湖主，例如青藏高原地区的湖泊。东部低洼平原地泊科技工作者及湖泊管理部门非常关心的问题。区，由于降水丰沛，水系

6、发达，河流源远流长，流量本文回顾了中国在以往湖泊治理中的经验教训，结较大，湖泊水量补给丰富，湖水矿化度低，以吞吐合太湖的例子，在分析湖泊生态恢复原理的基础型湖泊为主，例如长江中下游地区的湖泊。上，确定湖泊生态恢复实现的关键因子，为湖泊生长江中下游平原、黄淮平原和东北平原等地区态恢复和水环境改善提供实际可操作的方法。收稿日期：2013-07；修订日期：2013-07。基金项目：国家自然科学基金重点项目（41230744）；国家水专项课题（2012ZX07101-010）。作者简介：秦伯强(1963-)，男，江苏

7、苏州人，研究员，博士生导师，主要从事湖泊生态修复研究，E-mail:qinbq@niglas.ac.cn。918-924页第33卷第7期秦伯强等：湖泊生态恢复的关键因子分析9192湖泊污染治理的实践控源截污取代生态恢复作为主要措施。实际上，上述湖泊治理的经验教训说明，对于生产实际问题的解决，常常需要基础理论作指导。湖泊富营养化是碳、氮、磷这些植物生长所需而湖泊生态恢复的基础理论方面却非常薄弱，这与生命元素在湖泊中大量富集，导致湖泊生态系统出长期以来，强调湖泊资源的利用开发(如围网养殖)现异常的水质污染现象，包

8、括蓝藻水华频繁爆发等功利性研究不无关系。国外的许多研究已经证等。因此，治理富营养化湖泊，人们自然地想到利实，水体富营养化最终会导致沉水植物的消亡(秦用水生植物吸收营养盐，降低水中的营养负荷，实伯强,2007)，以蓝藻水华为主的浮游植物最终必然现湖泊水环境修复的目标(Reddyetal,1987;Gum-取代水生植物成为湖泊初级生产力的主要贡献者bricht,1993)。利用水生植物来净化水质还基于这