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大家好

今天我们来讲 水体生态修复

水体 从大的来讲

它应该包括地表水 地下水

而地表水中又有海洋和陆地地表水

我们这里所讲的水体生态修复

具体地就是讲

陆地地表水体的生态修复

而陆地地表水主要包括两大部分

一个是河流 一个是湖泊

首先我们看河流生态修复

河流

它是流域景观中一个流动的

与陆地生态系统联系紧密的

且相对开放的一个复杂生态系统

河流生态系统有哪些特点呢

首先 它表现在

河流中有许多的溶解态的无机物 有机物

这些都能够被生物直接利用

这与陆地上

生物必须要植物通过光合作用合成有机物

要么动物通过捕食植物

或者是其它的动物来获取有机物是不同的

第二个方面的特点

是表现在水体的温度相对稳定

因此更有利于水生生物的生长

我们说 陆地温度变化比较剧烈

比方说 昼夜温差可能达到十几度

但是 在水体中它的昼夜温差就很小

它的总体温度 从全年来看

它的温度变化也远远没有陆地那么大

因此 这种稳定的温度环境

也有利于水生生物的生长

第三个方面的特征就是 水流

既然是河流 就要有水流动

而水的流动

又可以为不同的生物群落

不同的生物物种提供不同的物质

而且也有利于这些物质

在不同的种群之间交流 交换

在河流生态系统中

它的主要的生物类群包括

浮游植物 浮游动物

高等水生植物 底栖动物 鱼类等等

由这一系列的生物群落

构成了一个相互依存 相互制约

又相互作用的复杂的系统

第二个问题 我们讲一讲

河流生态系统的功能特点

河流生态系统

我们说

它与陆地生态系统所不同的特点表现在哪里

第一个表现在 系统功能的驱动力

河流生态系统的驱动力

主要是通过非生物环境

也就是通过水文 地形 水质

这些特点体现出来

比方说 水文

河流的话

水流的流速

对这个河流功能影响极大

比方说

本来这一条河流有比较快的流速

但是 如果说你在这儿建了一个坝

把它拦截了

那么流速变慢了

那么 它的功能就可能发生重大的改变

后面我们还会讲到这个问题

再比方说 水质

水质 有一句古话

水太清则无鱼

如果水质太干净

也不利于水生生物的生长

但是水中的营养物质过多

水质过差

也会抑制一些生物的生长

比方说

沉水植物就会受到严重的影响

第二个特性表现在

营养物质的循环上

营养物质的循环和陆地

不同的是它是在生物与生物之间

通过食物链的传递

另外一个更重要的体现在

生物与水本身进行的这种交换

因此

这种养分的循环是跟陆地有很大区别的

第三个方面 我们要了解

这个养分对河流生态系统来说

它主要的影响因素

那么

我们要从两个方面来进行了解

第一个是源头的输入

第二个是养分的滞留

源头的输入 很简单

就是指的通过河流的源头

或者是河流两岸的缓冲区

流入进来的这些养分

通过地表径流带入的

关于养分的滞留

其实理解起来 也很简单

大家想一想

一个河流

假设它开始的水流速度比较快

突然变得比较慢的时候

那么 水中所携带的泥沙就会沉降下来

当然 大家也应该知道

泥沙

它本身也应该粘附有很多的其他物质

也就是污染物

也会随着泥沙一起沉降到水体中

这就是水流速度的改变

导致的物理沉降 产生的滞留

另外一个滞留

体现在生物滞留上

也就是这些营养物质

通过食物链的传递以后

那么 这些死亡的尸体也会滞留在水中

也会导致营养物质在水中的滞留

这是养分滞留两个方面的机理

下面一个问题 我们再讲一讲

关于河流生态系统的平衡机理

我们都知道

任何一个生态系统

它都具有一定的自我调节

和自我修复的功能

而这种功能就使得一个生态系统

具有相对的稳定性和适应性

因此 能够保持一种动态的平衡

但是 当外界的干扰超过了一定的限度

那么 这个生态系统可能就会远离平衡点

而导致系统失去它的稳定性

甚至导致系统的崩溃

而对于河流生态系统来说

一个很重要的调节是

正反馈调节

我们都知道

负反馈调节

是一个生态系统维持稳定

很重要的一个机制

但是 正反馈调节

对于河流生态系统来说

恰恰是使得河流生态系统

变得失去稳定性的一个重要的机制

这个 我需要打一个比方来帮助大家理解

你比方说

这个河流中营养物质比较多了

那么比较多了

就会让藻类大量繁殖

藻类在繁殖的同时

它还会固定光能 合成有机物

而这些有机物

当藻类死亡的时候

又会进入到水体中

还有一些具有固氮作用的藻类

大量繁殖会把大气中的氮固定到水中

从而使得水中的营养物质更多

那么 营养物质多了

当气候条件合适的时候

这些藻类又会更多的爆发

这样的话

就是出现我们说的水华现象

因此 这就是一个正反馈机制

导致河流生态系统失去它的稳定性

甚至全面崩溃的一个例子

河流生态系统为什么会被破坏

下面我们来看一看

它被破坏的原因有哪些

第一个原因是

大量的污染物的排入

这些污染物的排入主要体现在

一个是工业废水

我们都知道

现在 我们的工业废水的排入

应该说比前些年好了很多

现在的工业废水要求达标排放

但是 偷排的现象仍然很严重

因此 还是有大量的工业废水排入

第二个方面就是

关于农业和生活污染的排入

从农业上讲

主要体现在农业面源污染物的排入

大家都知道

在解放前 我们没有农药 化肥

我们用的都是农家肥

所以 那个时候的湖泊

大家看到都很清澈 也没有富营养化

而现在的富营养化严重

可以说最大的一个罪魁祸首

我觉得应该是 化肥的大量使用

有研究表明 现在的化肥的利用率

大概只有百分之三十 甚至还低

那么 我们大量的使用化肥以后

这个剩下的百分之七十到哪里去了呢

一个可能通过渗透进入到地下水

从而污染地下水

另外一个就是 更多的通过地表径流

进入到这些河流湖泊中导致污染

这是第二个方面

第三个方面的污染物就是

我们的生活污染源的排入

我们都知道

以前 我们的农业人口很多

尽管现在统计上

我们农业人口还占大多数

但是 现在农村已经没有多少人了

农村的生活污水由于分散

它不会产生太大的危害

而主要是城镇化

城镇化

导致大量的城市生活污水无处可去

即使是现在大量新建污水处理厂

现在差不多

每一个县都有一个污水处理厂

这些污水处理厂处理以后

它排到河流中去这个水

是不是就没有污染物呢

我们说 污水处理厂的达标排放

只是达到它的排放标准

并不意味着它没有污染物

里面还含有很多污染物

它的污染物的浓度

比河水中的污染物的浓度要高得多

因此

它进入到河流中

仍然对河流造成污染

应该说

这个现在污染物的排入问题

最核心的是 农业问题

第二呢是 生活污水

工业

为什么说我把它排到第三呢

现在工业污水的治理控制

国家一系列政策

特别是排放的总量控制上

要求的比较严格

应该说 最近有很大地好转

这是第一个方面

第二个方面

由于生态环境被破坏

一个原因就是我们人为地乱砍滥伐

过度的砍伐使得森林面积减少

然后 就是流域周边的

这一个围湖造田

导致这些地方的污染物

没有阻拦的都进入到河流中

引起河流的污染

至于说气候变化

这个可能有影响

但是可以肯定的是

气候变化不是最主要的原因

第三个方面的原因就是

在河流上大规模的筑坝

大家都知道

我们国家的大河上都建成了大坝

最大的无疑是 三峡大坝

世界第一的大坝

那么 筑坝有什么好处呢

大家都知道筑坝可以发电

可以防洪 可以航运

确实有很多好处

但是 筑坝对河流的生态环境来说

确实有很大的危害

这危害主要是

改变了河流的水流环境

就像我前面说的

一个水流 本来的流速很快

突然你拦了一个坝以后

变成了一个水库

它的水流速度很慢了

因此

大量的污染物就沉积下来

沉积下来的结果

就必然导致水质恶化

这一个

我们就拿三峡大坝为例来说

我们知道 三峡大坝建成以后

现在的湘西河

湘西河 不知道大家知不知道

从这个神农架上面下来的一条河流

原来 三峡大坝建之前

我去那里那个水质非常清

非常漂亮

但是 现在再去湘西河

就发现完全变成了“绿水”

绿藻的绿

“绿水”那种“绿水”

不是青山绿水的绿

就是完全到夏天的时候

水华非常严重

这就是大坝造成的

因此 修大坝的话

从经济上 社会上这个角度上来讲

它是有一定好处

但是 从环境的角度

绝大部分大坝的修建

对河流环境来说

带来的是比较大的灾难

我们再举一个例子

清江

号称的是八百里清江

以前的水 清澈

八百里清江

八百里画廊 那是没得说

但是 现在在清江上通过四座大坝

从高坝洲 到隔河岩

到水布垭 到大龙潭

四座大坝修建以后

八百里清江已经不见了

我们看到的是

四座大型的水库

现在 在高坝洲

已经出现问题了

在上游的大龙潭

那是恩施市的饮用水源地

已经出现了水华

好一点的水布垭

只刚刚建成

但是可能要不了多久

也会逐渐地恶化

这是一个不可逆转的趋势

哪怕 我可以这么说

哪怕 你采取任何的

严厉的防止污染的措施

也无法阻挡通过建坝以后

所导致的水质恶化问题