水域生态系统的恢复

水过度利用
• 咸海因农田灌溉导致水位下降9m。 • 美国Mono湖也因水过度利用而使湖面面积缩减了1/3
湖泊恢复的基本原理

湖泊反馈机制
湖泊营养负荷达到某临界点时，湖泊会突然跃迁到浑浊状态。但在营养负荷累积初期， 湖泊内存在跃迁阻力。这些阻力就是系统内反馈机制作用的结果。

优势大型植物缓冲机制
固定营养物能力强。 沉水植物的增加会减少沉积物的再悬浮，减少再悬浮过程中所释放的营养物。 促进脱氧，减少湖中N含量。 沉水植物的遮蔽，影响浮游植物的光合作用，从而减少浮游植物的数量。
工程措施 采用流量导向板与小型水坝、脊或者风向标，进行基地恢复与水潭-浅滩重建。 设置鱼巢等

地貌重建
在某一河段构建新的地貌。

保护现存的河流自然过程
今后河流生态恢复与重建需要注意的问题
淹没漫滩、转运沉积物以及驱动河道变迁

恢复可被恢复的河流自然过程
恢复河流干扰前的水文、地理和沉积转运过程

水域生态系统的恢复
凌波 朱彬 高旭 戎高远
－河流的生态恢复
－湖泊的生态恢复
人类对河流生态系统的影响

工农业生产污染 河流滩地的围垦
采矿
清淤、疏通河道 自然河流非连续化（水库、大坝） 自然河流渠道化
渠道化表现

平面布置上的河流形态直线化。即将蜿蜒曲折的天然河 流改造成直线或折线型的人工河流或人工河网。 河道横断面几何规则化。把自然河流的复杂形状变成梯 形、矩形及弧形等规则几何断面。 河床材料的硬质化。


河流退化的原因

河流退化的主要原因：筑路和建坝、疏浚、水土侵蚀、 充填、河岸放牧、农业开发、工业点源污染、伐木、采 矿、过度捕鱼和生活污水的排放。 产生的影响：河流坡、坝、堤的侵蚀；河道填塞，淤泥 沉积，洪水泛滥，断流；水流速度和流量下降，水资源 短缺；水中溶解氧浓度下降，浑浊度加大，悬浮质数量 增加，营养（N和P）富集，水质变差；水体生境质量变 差，生境异质性、河流与外界的通道、生境面积及河滨 河道植物均减少，水温变幅加大；水生生物种类减少， 死亡率增加，初级和次级生产力下降，群落结构和功能 改变，物种多样性和丰富度下降。
沉水植物通过对鱼类群落结构的影响，从而减少沉积物的再悬浮。
大型沉水植物释放的化学物质可以抑制浮游植物的生长。

化学作用机制
湖底沉积物在营养负荷高时聚集了大量的 P ，形成了一个营养库，这些 P 可通过化学 作用不断释放。因此，当湖泊总P负荷已降到足够低时，富营养化状态将得到改善。

生物作用机制
生物间的相互作用会影响湖泊P负荷及其物理化学性质。
• 肉食性浮游鱼类和底栖鱼类的作用 • 食草性水鸟的取食作用
太湖简介
太湖，横跨江浙，是我国第三大淡水湖。就其优越的地理位置、 富饶的物产和秀丽的自然风光来说，可称五大淡水湖之冠。它发挥着 蓄洪、灌溉、航运、供水、水产养殖、旅游等多方面功能，同时也是 无锡市、苏州市等地的主要饮用水源。 近十年来，太湖与滇池、巢湖一样水质污染日益严重。尤其是富营养 化程度不断加重，已严重影响到人民的日常生活，制约了流域的经济 发展。据专家们分析，造成太湖富营养化的基本原因有三条：一是农 业和生活污水大量增加，仅此足以使太湖水中的含氮量超过三类水指 标。二是工业污染增加。大量未经处理的工业污水排入江河，使流域 内中小城市，周围的地面水都受到严重污染，形成黑水带，并随河网 扩散而影响太湖。此外，养鱼、水运和旅游业等湖内的各种其它开发 活动，也使污染物发生量直线上升。太湖富营养化和水污染日趋严重 也已成为国内外广泛关注的环境问题。 目前，对太湖的治理工作正在逐步实施，重点是太湖污染源的治理。 并已取得明显效果。
3.切实控制工业污染
应全过程实行清洁生产，使用不产生或少产生污染物的工艺、技术、 设备、原料，用数十年或更长一点的时间，使工业企业达到污染物“零” 排放。目前工业企业达标排放只是最起码、最基本的要求。由于太湖流 域经济发达，工厂众多，特别在城镇，就是大中小工业企业全部达标排 放，其污染物排放量仍很大。目前应采用接管、搬迁、调整结构和关闭 的措施。其中，接管是把工业污水(不含电厂或热电厂排放的循环水等不 增加污染的废水，下同)全部接进污水收集管网，进污水厂处理，有些不 能直接进污水厂的应预处理合格后再进污水厂；搬迁是把重污染企业搬 迁进相应工业园区，按不伺类型进行分类污水处理。

保护水资源，维护陆地水域生态系统的稳定是人类赖以生 存与发展的关键。

河流生态恢复的方法
非构造性方法
有计划地闲置一些可自然恢复的河道与集水区，并实施有关水管理政策，以减小对自然 水循环与沉积物频繁变换的影响。 制定和完善有关河漫或廊道管理政策，以限制牲畜进入河道。


改善网络连通性
通过增加河漫滩洪水脉冲的持久性来改善河流侧向的连通性，从而实现河流的生态效益。

内溪流快速恢复措施
保护现存自然生境 利用恢复项目重建自然生境。
湖泊的生态恢复原理与方法

淡水湖是许多地区最重要的水资源。 饮用水 灌溉 景观用水水源
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

娱乐场所
人类对湖泊的影响
湖泊富营养化
• 是指 N、P 等营养物质大量进入水体，浮游植物占优势而导致 水生生态系统的结构破坏和功能异化的过程 • 水体溶解氧下降 • 透明度降低 • 水质恶化 • 鱼类及其它生物大量死亡
2.适当确定污染物总量控制目标
纠正某些人认为只要工业污水达标排放和生活污水集中处理就行了 的观点，其他如控制外源、清淤、调水、建闸挡污、生态修复等工程技 术措施、保障措施也是完全必要和至关重要的。太湖流域经济社会发达， 污染物排放总量大于允许纳污量数倍，各区域适当确定其污染物总量控 制目标。否则，即使是局部达标排放，但汇流后也会使太湖不堪负重。 为此，有关部门一方面研究出比较切合实际的允许纳污量，另一方面又 不要过于看重允许纳污量这个指标，重要的是把注意力集中到有效削减 各类污染负荷和提高环境容量上。
6.持续进行生态清淤
生态清淤是为改善水质和水生态环境而进行的清淤，目的是减少二次 污染，不同于为改善航行和排涝行洪条件而进行的疏浚。在太湖平原河网 区和湖泊中，污染和淤积严重的区域、近30-40年内积聚的淤泥均需清除， 生成时间久远、污染物含量小、产生二次污染少的淤泥可不清。生态清淤 要采用适当的机械设备和方法，要掌握生态清淤的周期和时间，太湖和其 他湖泊需清淤的区域每15-20年一次，河网每5-10年一次。
采取措施
1.制订统一的各区域污染防治规划
各区域应在太湖流域管理机构的领导下，根据其特定的自然、社会和 经济条件统一制订相应的水污染防治规划。各区域水污染防治的基本措施 是控制外源，适当清除内源，并根据具体情况采取相应的重点措施，如： 五里湖应全封闭，提高水位，建成水库，实施生态清淤、生态修复；梅梁 湖为大口袋型湖湾，应以控制人湖河道及其两侧外源、挡污、清淤、调水 和生态修复为主；竺山湖为小口袋型湖湾，应以控源、生态清淤和生态修 复为主；贡湖为开敞式湖湾，应以调水、挡污和生态修复为主；东太湖为 下游湖湾，应以生态清淤和生态治理为主；太湖上游的西岸和南岸以控源 为主。
4.建设足量的高标准污水处理系统
建设足量的污水处理厂及其配套管网，确保全部工业、生活污水进 污水厂处理。城市污水厂以处理生活污水为主，兼顾处理工业污水， 乡镇污水厂应兼顾处理工业、生活污水。最大限度减少污水厂排出的 污染负荷。
5.封闭城镇排污口，控制农业、农村污染
太湖流域有数以万计的生活、工业排污口，非常难管理。为确保工业、 生活污水进污水厂集中处理和便于监督管理，必须封闭全部城镇工业、生 活污水排污口，农村排污口封闭应根据当地允许纳污能力的大小确定。要 严格控制农业、农村污染，。主要控制措施：一是大力推进农村城市化， 建设居民区，集中居住，生活污水集中处理；二是全面建设农业、农村污 染控制区。要重视其他非点源污染的治理，这里的其他非点源是指农业以 外的非点源。主要是地面、道路、广场、屋面的积聚物和车辆产生的污染 物随雨水进入水体，及降雨降尘等。每次大雨之初由城镇雨水管中排出的 雨水是黑色的，可见污染负荷之大。控制措施是：广植树多种草，提高绿 化、植被覆盖率，减少地面径流；在城镇全面建设截流式雨污分流系统， 减少非点源污染进入水体。