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大家好

今天我们来学习

湖泊生态修复

什么是湖泊

湖泊

就是四周都是陆地形成的一个洼地

这个洼地 它里面的水

是不会直接与海洋发生联系的

这样一个静止的水体

所以 可以说

湖泊就是由湖盆 湖水 水体的性质

和水生生物组成的自然综合体

那么 湖水的功能很多

其实 湖泊里面的蓄水功能

是其中最重要的功能之一

我们说

地球上的淡水资源

大约占总水量的2.5%

其中 有68.6%的淡水资源在两极冰川中

而地表系统的可利用的淡水90%

积累在这个人工湖泊和天然湖泊中

人工湖泊 就是我们说的水库

我们这一讲

所讲的湖泊的生态修复

其实也包含着人工湖泊水库的生态修复

我们国家是一个湖泊众多的国家

现有湖泊有2万多个

水面面积大于1平方公里的

天然湖泊有2700多个

其中大于10平方公里的有600多个

而湖水的总量达到了七千多亿立方米

同时我们还有8万多座水库

我们国家的湖泊的数量多

蓄积量 蓄水量大

现在呢

可开发利用的水资源总量

也是地下水的两倍以上

在城镇的饮用水水源中

有50%以上的来自于湖泊

我们国家的这个城市供水呢

80%都是要依靠湖泊水库提供的

其他的功能

包括对河川径流的调节作用

这个在有些情况下 是很重要的

比方说 今年我们国家的大水

像我们经常看到城市看海的现象

这种现象呢

其实如果说

有足够量的湖泊来蓄积的话

应该说会好得多

现在有人就分析

今年武汉的这个大水造成的

到处看海的现象

与武汉市湖泊面积的减少

是有直接关系的

第三个方面

是作为渔业的基地

是可以提供大量的水产品

第四个方面的功能

就是有一些湖泊含有大量的矿物盐类

比方说

硼 锂 钾等贵金属

还有稀有的矿物资源

因此呢

它是矿产资源的生产基地

第五个方面就是

改善湖区的生态环境

第六个方面

也可以为水禽等生物提供宝贵的栖息地

第二个大的问题

是关于湖泊生态系统的基本特征

湖泊生态系统

首先表现在

这个湖泊呈现出圈层结构

也就是湖底 湖心 然后 湖水面

然后呢是 外面的湖边带

然后再是陆地 这样的圈层结构

就形成包括岸上带 水陆交错带

浅水区 深水区

这一幅图呢 就是关于

这个圈层结构的一个很好地表现

大家可以仔细的看看这幅图

关于这几个圈层

从深水带 到浅水带 到水陆交错带

到岸上带的这样一个演化形式

第二个 湖泊生态系统的组成

湖泊生态系统和其它生态系统

既有相似的地方 也有不同的地方

至于说相似的

都是由非生物环境和生物群落这些组成的

这个 由于湖水具有一定的透光性

因此 这个湖泊生态系统

它的初级生产力在很大的程度上

是依赖于阳光的辐射强度

它的梯度分布而表现出来的

初级生产力的梯度分布形式

关于湖泊生态系统的结构

大家可以看 这一幅经典的示意图

这是1971年由着名的生态学家Adum绘制的

好 下面我们讲第三个问题

湖泊的水环境污染

湖泊的水环境污染

可以分为这四个方面

第一个是

重金属元素和有毒有机物质的污染

这个主要来源于

工业废水和生活污水的污染

第二个方面是 富营养化

富营养化的问题 大家都很熟悉

富营养化中的营养物质

主要是氮 磷

第三个是 酸化的问题

湖泊的酸化

实际上不在于湖泊的本身

它应该说

主要来自于化石燃料的燃烧

所产生的酸雨带来的

局部地区可能由于矿山开采

矿山废水也会引起这个酸化

第四个方面就是

湖泊的萎缩和生态系统完整性的破坏

这个问题就很严重

湖泊的萎缩呢

主要是我们人类活动干扰造成的

比方说 围湖造田 填湖盖房啊等等

生态系统的完整性的破坏

也是在于我们人类的干扰

比方说

把这个生态系统里面的水生植物

高等植物都破坏掉了

那么 这个系统就变得不够完整了

湖泊富营养化 这里我想再多讲两句

因为现在湖泊的污染问题

主要就体现在富营养化

这也是被喻为

第三代水环境污染的问题

富营养化问题

就是氮 磷过多

氮 磷等营养物质

大量的流入到湖泊中造成的

这个表现在哪里呢

主要表现在 藻类大量繁殖

藻类的大量繁殖

使得水体的透明度严重降低

从而使沉水植物无法生长

使得水质进一步的恶化

另外呢

藻类死亡以后

又会有大量的有机物进入到水体中

从而影响到湖泊其他的服务功能

像富营养化的湖水

无法作为饮用水源

甚至于影响到水产养殖

影响到旅游 娱乐观光等等

它的主要特征表现在哪里呢

富营养化湖泊

主要表现在这么三个方面

一个是总氮 总磷浓度水平高

有一个研究 做了一个相关分析

总磷的浓度和

这个水中的富营养化程度

或者说和水中藻类的含量

是呈显着的正相关

第二个是 透明度差

由于大量的藻类及浮游生物的繁殖

使得水体的这个透明度极差

透明度极差

就导致其他的高等水生植物

特别是沉水植物的生长

第三个就是

多数湖泊叶绿素含量很高

因为藻类本身就是属于绿色植物

叶绿素含量就高

关于湖泊生态修复的原理和技术

就是我们要讲的第四个问题

从修复的目标来看

最终的目标

就是让这个湖泊的污染

所产生的负面影响不断地减少

而使得湖泊更能满足我们人类的各种需求

那么 具体的目标呢

应该说是很复杂的一个目标体系

它应该由总体目标和若干个具体目标所构成

因此 我们说

湖泊生态修复的尺度应该是多层次的

可以是全湖性的

也可以是局部性的

可以是整个生态系统

和某些生物群落的恢复

也可以是深度的恢复整个生态系统

当然对于水质污染严重的湖泊而言

水质恢复 应该说是第一目标

然后是以湖泊生态系统的

生物多样性的恢复为最终目标

关于湖泊生态恢复的理论有很多方面

可以说 涉及到生态学的各个理论

你比方说 限制因子理论

我们知道

富营养化主要是由氮 磷

这些营养元素引起的

那么这里面

最核心的限制因素是磷

由于氮的话

有一些藻类具有固氮作用

当一个湖泊中磷含量多

而氮含量比较少的时候

那么 富营养化

水华的形成就非常容易

相反的话 氮很充足

但是磷很缺乏的时候

这个富营养化水华的形成

就变得很缓慢

那么限制因子的话

对于富营养化来说

就是磷更为重要

这也是为什么很多地方限制

现在使用含磷洗衣粉

在我们国家

最先限制使用含磷洗衣粉的城市

就是云南昆明

因为

它滇池的富营养化太严重了

关于其它的生态学的理论呢

像生物适应性 生态位等等

这些我就不一一讲了