退化城市湖泊生态修复理论与实践——以武汉内沙湖为例

杨金春，康玉辉，周 驰，苗 滕，王小平，周念来

（湖北省水利水电科学研究院，武汉 430070）

摘 要：首先介绍了退化湖泊生态修复的有关理论基础，然后以武汉内沙湖为例，论述了退化城市湖泊生态修复的有关技术方案及在工程实施过程中遇到的实际问题及解决办法，以期为城市退化湖泊生态修复提供理论和实践参考。

关键词：城市湖泊；生态修复；理论；实践

大型水生植物的概念属于生态学范畴，大型水生植物群落是不同类群植物通过长期适应不同水环境而形成的趋同性适应类群，对维持湖泊的“清水态”具有重要意义[1]。一般概念上的大型水生植物主要指大型维管束植物，通常包括挺水、漂浮、浮叶和沉水四种生活型[2]。其中的沉水植物群落对湖泊生态系统意义尤其重大，大型沉水植物群落的退化被认为是湖泊生态系统退化的主要标志[3]。过量的营养盐（主要是氮、磷）输入被认为是导致湖泊大型沉水植物群落退化进而导致湖泊生态系统退化的主要原因[4，5]。营养盐的过量输入导致浮游植物的异常增殖，水体浊度逐渐上升，透明度不断下降，影响靠视觉捕食的肉食性鱼类的捕食，从而有利于靠嗅觉觅食的底栖鱼类；水体生产力的异常上升，导致水体悬浮颗粒物浓度上升，碎屑食性及杂食性鱼类的食物供给逐渐增加，最终导致鱼类的群落结构向底栖和杂食性方向发展。同时，由于水体透明度的下降，以及营养盐的过度输入引起附着藻类的大量增殖，沉水植物的光合作用受到抑制，加之逐渐增加的底栖鱼类在觅食过程中不断扰动沉积物，一方面不断释放出更多的营养盐进而促进更多浮游植物的增殖，另一方面也直接破坏沉水植物群落甚至把沉水植物连根拔起，最终共同导致了沉水植物群落的退化，甚至消失。当大型水生植物消失后，进入水体的营养盐被浮游植物吸收的比例大大增加，浮游植物生物量急剧上升，水体透明度进一步下降；浮游植物死亡降解过程中又消耗大量的氧气，使包括鱼类在内的许多水生动物因缺氧而死亡；浮游植物大量生长还导致湖水p H值上升，有可能促进沉积物营养盐的释放；一些浮游植物还产生藻毒素，威胁其他生物的生存，致使生物多样性进一步下降，营养盐循环速率加快，湖泊自净能力下降，最后导致湖泊生态系统的严重退化。

大型水生植物（特别是沉水植物）是不仅为鱼类提供栖息场所和繁殖基质，为浮游动物和底栖动物提供良好的栖息地和避难所，也是周丛生物的附着基，同时，大型植物还可降低水体流速、抑制湖泊沉积物的再悬浮、改善沉积物的特性从而降低营养盐释放率、吸收水体中的污染物、抑制浮游植物生长等作用[6]。所以大型水生植物（特别是沉水植物）对于改善湖泊水质，提高湖泊生态系统的生物多样性和稳定性具有重要意义。因此，恢复大型水生植物群落（主要指沉水植物）成为退化浅水湖泊生态修复的主要内容之一，被认为是藻型湖泊向草型湖泊转换的关键[3，7，8]。