湖泊生态恢复的基本原理与实现

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　　摘要：在环境问题日益突出情况下，湖泊生态平衡也受到了严重破坏。随着环保意识与和谐共处意识不断深入民心，生态恢复成为了当前社会努力的一项重大工程。基于此，探讨了湖泊生态恢复的有关内容，旨在促进我国湖泊生态治理水平的提高，实现社会与自然生态的和谐发展。
　　关键词：湖泊;生态恢复;基本原理
　　我国是多湖泊的国家，在社会经济发展中，由于不合理开发及利用湖泊资源，在严重污染的情况下，生态系统迅速退化。随着我国生态环保意识的不断提高，如何实现湖泊等自然资源的生态恢复成为社会的一项重大工程。近年来，我国湖泊生态治理工作也取得了较大成效，但是保持湖泊生态平衡是一项长期的工程，因此，继续加强湖泊生态恢复基本原理与实现等内容的研究意义重大。
　　1湖泊生态恢复基本原理
　　湖泊生态恢复是一项长期工程，水生植物恢复至关重要，而水生植物恢复必须与生态系统结构改造及其他外部环境改善结合起来才能实现。因此，水生植物经过采取相关措施进行有效恢复后，如果生态系统及其他外部条件没有得到改善，那么水生植物也会难以抵御环境胁迫而再度受到破坏。就湖泊生态水生植物恢复而言，主要就是通过采取一定的途径及措施将蓝藻水华频发、水质浑浊的富营养化藻型湖泊生态系统恢复成水生植物茂盛、水质清澈的草型湖泊生态系统，因此，从这方面看，湖泊生态系统类型外部条件的改变非常关键。根据生态系统恢复的有关理论，生态系统受到外部条件的胁迫，因此，只要原来藻型生态系统受到的胁迫超过了其所能承受的阀值，原来的生态系统就会崩溃，进而被新的能够与环境条件相协调的草型生态系统所替代。水生植物形成的湖泊生态结构本身具有一定抵御外部环境变化的能力，这也是草型生态系统能够实现湖泊水质净化的重要原因。净化实现利用的主要原理就是生态系统的反弹特性，但是草型生态系统净化功能的发挥有一个前提条件，那就是必须已经有一个具有一定水生植物覆盖度的草型湖泊生态系统存在。
　　因此，在湖泊生态系统修复实现中湖泊多稳态理论是一个重要的基础理论。水生植物生长中，沉积物营养盐释放得到遏制，从降低水柱营养盐负荷，减少藻类生物量，从而达到提高水质透明度的目的。而反过来这些环境的改善又会促进水生植物的生长。而就藻型湖泊而言，由于蓝藻生物量的增加会降低透明度，进而导致沉水植物死亡，而沉积物中的营养盐释放进入上覆水中后，又会促藻类生长，因此，从整个系统而言，藻类湖泊也处于稳定状态。多稳态和藻类稳定状态的共同点，都是突出自我强化正向反馈机制，这也是稳定状态得以保持的关键因素。在湖泊生态恢复过程中，藻型生态系统会随着营养盐浓度的下降而变化，到达一定程度后其生态系统稳定性就会受到影响，如果在这种情况下再增加外部胁迫，那么生态系统结构转化就成为可能。
　　2湖泊生态恢复关键因子分析
　　湖泊中水生植物的生长受到各方面环境因素的影响，营养盐虽不是直接影响其生长，但通过水下光照、温度、水深等综合影响。在众多影响因子中，水下光照由于影響到温度等其他因子的发展和实际情况。水下光照主要受到水体中悬浮物浓度、水中杂质以及水本身物理特性的影响。从理论层面而言，当水下某深度处的光照强度为水面处的1%时，此深度为植物可进行光合作用最大深度，超过就会受到影响，也称为真光层深度或是透光层深度。
　　3湖泊生态恢复关键技术
　　3.1营养盐控制
　　对于湖泊生态系统中营养盐控制，主要采取底泥疏浚、引流充污及人工曝气复氧等措施加以控制。（1）底泥疏浚。污染底泥是湖泊水体污染的主要潜在污染源，尤其是在水体环境变化情况下，底泥中的营养盐会重新释放到水体中，从而影响水体整体情况。通过疏浚底泥，有效去除水体中的N、P及重金属等污染物，从而减少营养盐释放，增大湖泊容量。我国在湖泊生态系统治理过程中，底泥挖掘是较为常用也是比较有效的手段，且这项技术目前已趋于成熟。底泥疏浚虽然在水体透明度改善方面效果较好，但是如果使用频繁也会产生加快湖泊老化，进而引发新生态问题的情况，另外，底泥疏浚工程也具有成本高、无法从根本上控制湖泊富营养化等问题，因此，应结合湖泊生态系统的实际情况使用。（2）引流冲污。在湖泊生态系统中，水是最为重要的环境因素，具有输沙、自净及供水等功能。如果水量不足，相关功能就会受到影响，因此，采取补水措施就非常必要。通过引入为受污染的水源，不仅能够稀释营养物质浓度，且能够有效遏制藻类生长，从而实现湖泊生态系统的转化。但引流冲污同样存在着湖泊底层沉积物发生悬浮和扩散的问题，容易产生二次污染。（3）人工曝气复氧。水体中的溶解氧直接影响水生植物生长。而大气复氧是溶解氧的主要来源，湖泊要实现自净必须有充足的溶解氧。根据这一原理，在湖泊生态系统恢复中广泛应用深水曝氧技术。该技术主要根据湖泊污染后溶解氧不足的特点，采取人工手段向水体中注入空气或O2，从而加快水体复氧过程。
　　3.2生物治理技术
　　湖泊生物治理技术应用主要有微生物修复、水生植被修复及生物操纵修复3种。（1）微生物修复。通过人为创造微生物繁殖水环境，利用微生物作用促进水体自净功能发挥，从而有效将污染物转化为CO2和水等污染物质。这是一种新兴技术，具有成本低、效益高及易于运用等特点，是一门具有应用前景的湖泊生态恢复应用技术。（2）水生植被修复。该技术主要运用了生态学基本原理及水生生物基础生物学特征，通过引种移植、保护等技术调控水生生物，以达到改善水体生态与环境条件的目的。能否有效应用该种技术，关键在于选择生物物种，具体应结合治理湖泊的实际水文条件及植物物种的生长条件及自身生长能力等进行选择。（3）生物操纵修复。湖泊中某类群落结构的改变都会影响生态系统，生物操纵修复技术，就是根据这个来改变以鱼虾类为主体的捕食者种类，组成以达到操纵植食性浮游动物群落结构的技术应用。这种技术通过间接减少藻类生物量降低营养盐，应用实践证明也非常有效。
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