用生态修复调控浮游植物种群局部控制富营养化-以贵州红枫湖水质生态修复工程为例

书J．LakeSci．(湖泊科学)，2012，24(4):503-512http://www．jlakes．org．E-mail:jlakes@niglas．ac．cn2012byJournalofLakeSciences用生态修复调控浮游植物种群局部控制富营养化———以贵州红枫湖水质生态修复工程为例*濮培民1＊＊，李裕红2，张晋芳3，马永兵3，李正魁4，成小英5(1:中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京210008)(2:泉州师范学院湿地研究所，泉州362000)(3:贵阳市农业委员会，贵阳550081)(4:南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京210093)(5:江南大学环境与土木工程学院，无锡214122)摘要:利用物理生态工程在水深10m左右，水位变幅7m左右的贵阳红枫湖/水库(正常水位时57．2km2)右二湾富营养水体进行局部(围隔水体面积1．33hm2)生态修复．对工程前后和内外水体浮游植物的群落结构、丰度、生物量等进行比较，结果表明，当植物浮岛覆盖率超过1/5～1/3时(可视为阈值)，物理生态工程可以调控浮游植物种群结构和丰度，浮游植物优势种群由生态修复前的微囊藻属、角甲藻属及同期外环境的蓝藻门蓝纤维藻属转变为硅藻门的直链藻属．工程内与工程外比较，种属数减少了29．4%，特别是减少了蓝藻中可能释放藻毒素的微囊藻、鱼腥藻等属，蓝藻丰度和生物量分别减少了55．5%和57．9%;而硅藻的种属数则增多120．0%，且其丰度和生物量分别增加了56．4%和60．3%．从藻类总体统计资料看，工程内与工程外比较，藻类丰度减少53．6%，生物量减少39．1%，透明度提高了数十厘米以上，稳定在120～220cm．当工程区外浮游植物优势种群是蓝藻，暴发蓝藻水华，且可释放藻毒素的种属有多次检出时，工程区内仍然以硅藻为优势种，未曾检测出可释放藻毒素的种属，从而在红枫湖局部水体实现了水质改善和富营养化控制．在目前高污染负荷下恢复浅水湖泊沉水植被时，本项目发展的可全年镶嵌式种植包括香根草、杞柳等高杆植物在内的多种水面植物的浮岛可作为防浪削浪、遏制蓝藻、改善水质、提高透明度的先锋性措施，以保障局部水面植被覆盖面积超过上述阈值，成为保护沉水植物生长、遏制暴发蓝藻水华的可操作途径．关键词:生态修复;富营养化控制;浮游植物种群调控;物理生态工程;红枫湖Eutrophicationcontrolinlocalareathroughphytoplanktonpopulationregulationbyeco-re-mediation:acasestudyonaqua-eco-remediationengineeringinLakeHongfeng，GuizhouProvincePUPeimin1，LIYuhong2，ZHANGJinfang3，MAYongbing3，LIZhengkui4＆CHENGXiaoying5(1:NanjingInstituteofGeographyandLimnology，ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，P．R．China)(2:InstituteofWetland，QuanzhouNormalCollege，Quanzhou362000，P．R．China)(3:GuiyangCityAgricultureCommittee，Guiyang550081，P．R．China)(4:StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse，SchoolofEnvironment，NanjingUniversity，Nanjing210093，P．R．China)(5:SchoolofEnvironmentandCivilEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，P．R．China)Abstract:Aphysic-ecologicalengineering(PEEN)foraqua-eco-remediationwasperformedinalocalarea(enclosedwaterwithsurfaceareaof1．33ha)withdepthround10mandvariationofwaterlevelof7minLake/ReservoirHongfeng．Resultsshowedthattheconstruction，abundanceandbiomassofthephytoplanktonmayberegulatedbyPEEN，whentheratioofthesumareaoffloatingislandswithplanttothetotalen