五里湖湖濱帶生態(tài)恢復(fù)和重建的基礎(chǔ)研究.pdf

1、湖濱帶是湖泊水生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡帶。在保持物種多樣性、攔截陸源污染物質(zhì)和凈化水體、穩(wěn)定相鄰生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮了積極作用，是湖泊的天然保護(hù)屏障。近年來(lái)，隨著人口的增加和人類(lèi)活動(dòng)的加劇，越來(lái)越多的湖泊湖濱帶受到人類(lèi)的干擾而嚴(yán)重退化，湖濱帶生態(tài)功能受到削弱。2003年起，國(guó)家太湖863項(xiàng)目在太湖的五里湖開(kāi)展了一系列生態(tài)恢復(fù)和重建的研究和實(shí)踐，本文對(duì)西五里湖的生態(tài)重建工程進(jìn)行了分析，對(duì)影響湖濱帶生態(tài)功能的岸帶結(jié)構(gòu)、生物和濕地等多因

2、素進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上對(duì)東五里湖生態(tài)恢復(fù)和重建規(guī)劃提出初步方案。主要內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.從湖濱岸帶結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響角度看，由于構(gòu)造差異，其對(duì)湖水理化指標(biāo)、氮磷循環(huán)菌的分布和浮游植物生物量均有顯著的影響；岸帶對(duì)水環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)鹽的去除能力為：灘地岸帶＞碎石岸帶＞硬質(zhì)陡岸。夏、秋季節(jié)灘地岸帶和碎石岸帶對(duì)氨氮、硝酸鹽氮、TN和TP的去除能力達(dá)到最高，而冬季由于磷細(xì)菌數(shù)量相對(duì)較高，碎石和灘地岸帶也保持了較高的TP去除率；以NH4

3、+、TP和TN為指標(biāo)，以修正的卡爾森營(yíng)養(yǎng)指數(shù)為基礎(chǔ)，提出了不同岸帶結(jié)構(gòu)的近岸湖水營(yíng)養(yǎng)指數(shù)(EM)，以此表征不同岸帶結(jié)構(gòu)對(duì)近岸湖水環(huán)境的影響，三種岸帶結(jié)構(gòu)的指數(shù)值大小為硬質(zhì)陡岸(EMv=1.85)＞碎石岸帶(EMs=1.76)＞灘地岸帶(EMw=1.72)。 2.湖泊中水生植被的存在，能顯著提高湖水中氮循環(huán)菌群的分布、降低TN、NH4+-N和NO3--N等營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度且改善水質(zhì)；同時(shí)能通過(guò)水生植物的生長(zhǎng)代謝，影響湖水中藻類(lèi)的生物量

4、，抑制水華的發(fā)生。在生長(zhǎng)季節(jié)、蘆葦植被的生態(tài)功能最強(qiáng)，而在冬、春季節(jié)，植物浮床和沉水植被也有良好的生態(tài)效果。水環(huán)境生態(tài)指標(biāo)的變化，可以通過(guò)人工基質(zhì)上的著生生物的生物量及多樣性指標(biāo)反應(yīng)出來(lái)。 3.湖濱交錯(cuò)帶蘆葦濕地土壤滲濾液中N、P營(yíng)養(yǎng)元素的分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。表層DON、NO3--N、TN和TP濃度較高，隨土壤深度增加而下降，至60cm深度土層附近達(dá)到最低值；而NH4+-N在表層含量較低，濃度隨土壤深度增加而增加。營(yíng)養(yǎng)鹽的垂

5、直分布受土壤周期性干濕交替及季節(jié)變動(dòng)的影響，與土壤TOC、ORP、溫度、植物根系生物量、土壤微生物的分布密切相關(guān)。 4.受人類(lèi)活動(dòng)的影響，五里湖湖濱帶土壤重金屬大都超過(guò)太湖地區(qū)重金屬背景值，且污染具有同源性。受植物根系的影響，重金屬在土壤中植物根區(qū)部分含量最低，然后再隨深度增加而升高。濕地植物(蘆葦和丁香蓼)對(duì)Cu、Zn和Pb的富集系數(shù)較大，根是主要貯存器官。相比之下，蘆葦和丁香蓼對(duì)Cd和Cr的富集系數(shù)較小，說(shuō)明總體上湖濱帶的植

6、物對(duì)這兩種重金屬元素的吸收能力較低。上述結(jié)果對(duì)指導(dǎo)太湖湖濱帶生態(tài)修復(fù)，選擇合適的濕地植物，控制重金屬污染有一定的指導(dǎo)意義。 5.湖濱岸帶的景觀植被具有改善景觀和凈化陸源污染的作用。凈化能力隨植物種類(lèi)變化，對(duì)TN、氨氮而言，凈化能力為：高羊茅＞白三葉＞結(jié)縷草；對(duì)TP，則是高羊茅＞結(jié)縷草＞白三葉；對(duì)硝酸鹽氮而言是白三葉最好，其次為高羊茅和結(jié)縷草。對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的凈化隨植被帶寬度及土壤深度而增強(qiáng)，且緩和的坡度處理能力較強(qiáng)。 6.在上