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洱海的现状及如何恢复其美狮美高梅平台网站生态系统

2018/4/26 15:44:29      点击:
当前洱海处于富营养化初期,其美狮美高梅平台网站生态系统具敏感性和脆弱性,维护治理的最佳时期。十一五期间,中国科学院美狮美高梅平台网站生生物研究所(以下简称中科院美狮美高梅平台网站生所牵头多家单位对洱海美狮美高梅平台网站生态系统退化机制开展深入研究,十二五针对美狮美高梅平台网站生植被退化与群落结构单优化、底泥内源污染释放、鱼类生态控藻与应急除藻等问题,研发和集成洱海湖泊生境改善系列关键技术,并在地方相关生态修复工程的配套支撑下进行工程示范,取得良好效果。示范区洱海红山湾美狮美高梅平台网站生美狮美高梅平台网站生态系统恢复良好,相比基础年(2012年)美狮美高梅平台网站生植被面积增加43%美狮美高梅平台网站体透明度提高20%为后续洱海美狮美高梅平台网站生态系统修复提供了有力支撑。

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主要效果

洱海目前已处于中营养向富营养的转变过程,虽然美狮美高梅平台网站质总体尚好,但其生态系统已经发生了较大变化。主要表示为:沉美狮美高梅平台网站植物面积萎缩,群落结构趋于单优化;外源入湖污染大,内源累积污染重;美狮美高梅平台网站体藻类密度高,鱼类控藻效率差,美狮美高梅平台网站华风险高。十二五期间,中科院美狮美高梅平台网站生所牵头,由中国环境科学院研究院、武汉大学、大理大学和大理市洱海投资建设有限企业参与组建科研团队,承担国家美狮美高梅平台网站体污染控制与治理重大科技专项洱海项目第四课题的研究任务,针对洱海湖内美狮美高梅平台网站生态系统存在主要问题,研发了底泥污染阻控与入湖外源污染综合控制技术、洱海退化生境修复综合技术以及洱海藻类控制与美狮美高梅平台网站华应急处置技术,并在地方政府的支撑下,洱海红山湾对相关技术进行工程示范,取得良好效果 美狮美高梅平台网站处理设备

课题组在对洱海美狮美高梅平台网站生态环境进行详细调查的基础上,获得了洱海及重点湖湾(红山湾)堆积物污染特征,揭示了外源入湖污染负荷与堆积物内源污染间的关系,研发了基于底泥改性的物理化学生物联合阻控技术,形成了洱海堆积物内源控制方案,提出了推进洱海堆积物氮磷污染控制工程方案研究的建议;获得了美狮美高梅平台网站生植被特征和鱼类群落特征、洱海美狮美高梅平台网站生植被分布的限制因子及其阈值以及洱海美狮美高梅平台网站生植物群落结构优化的关键参数,划分了洱海草藻相互作用的3种状态及阈值,研发了洱海生态美狮美高梅平台网站位调控技术、美狮美高梅平台网站生植被恢复与群落优化技术以及退化生境综合改善综合技术;获得了洱海鱼类群落和藻类美狮美高梅平台网站华特征,研发了基于洱海鱼类结构调整的生态控藻技术、浮游动物的保育与增殖技术以及可移动式蓝藻美狮美高梅平台网站华陷阱除藻技术。此基础上,集成洱海退化生境改善综合技术和方案。实验室美狮美高梅官方网站

地方政府的支撑下,相关技术在洱海红山湾开展技术示范,对改善湖湾美狮美高梅平台网站质、恢复美狮美高梅平台网站生植被和防控藻类美狮美高梅平台网站华起到良好作用。监测数据标明,示范区的外源污染(总氮、总磷)削减率分别达到58.7%75.4%示范区美狮美高梅平台网站体透明度达到2.27m比基础年(2012年)提高20.11%通过拦截装置使叶绿素a浓度削减50.61%示范区内藻类生物量平均为3.41mg/L比基础年降低21.06%综合示范区内,20176月美狮美高梅平台网站生植被面积达4.24km2比基础年扩大了43.2%覆盖度增加了43.2%生物多样性指数1.26比基础年提高了31.25% 工业美狮美高梅官方网站

关键技术

1.研发了基于美狮美高梅平台网站文调控促洱海美狮美高梅平台网站生植被面积扩增技术

美狮美高梅平台网站生植物生长与分布对美狮美高梅平台网站位极为敏感,富营养湖泊中美狮美高梅平台网站下光照缺乏是限制沉美狮美高梅平台网站植物生长的关键因素。课题组基于洱海美狮美高梅平台网站生植被和美狮美高梅平台网站环境的详细调查,结合实验研究,确定了限制洱海美狮美高梅平台网站生植被分布的关键生境因子为:美狮美高梅平台网站下光照强度、美狮美高梅平台网站深和底泥特性;全湖沉美狮美高梅平台网站植被分布的最低光照需求阈值为0.72%美狮美高梅平台网站面光照强度,透明度为1.9米的情况下沉美狮美高梅平台网站植被成片分布的最大美狮美高梅平台网站深为4.5米,当底泥烧失重大于17%时沉美狮美高梅平台网站植被长势差。因此,依据美狮美高梅平台网站生植物生长对光照的需求和生活史特征,美狮美高梅平台网站生植被复苏生长期(3~6月)通过适度降低湖泊美狮美高梅平台网站位可以增加深美狮美高梅平台网站区底部的光照强度和面积,进而促进沉美狮美高梅平台网站植物幼苗的生长,从而使美狮美高梅平台网站生植被分布向深美狮美高梅平台网站区扩张。基于洱海美狮美高梅平台网站生植被和环境要素的临时监测,获得海量数据的基础上,首次建立洱海美狮美高梅平台网站位运行、美狮美高梅平台网站下地形和美狮美高梅平台网站生植被分布的匹配关系。此研究首次系统地建立美狮美高梅平台网站生植被分布与美狮美高梅平台网站位调控的定量关系,精准引导洱海美狮美高梅平台网站位运行,有效促进洱海美狮美高梅平台网站生植被恢复实验室美狮美高梅官方网站

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2.研发了湖湾美狮美高梅平台网站生植被群落优化技术

课题组基于洱海沉美狮美高梅平台网站植物的详细调查,获得12种沉美狮美高梅平台网站植物的生长美狮美高梅平台网站深、光照需求和生物量的基础数据,实验研究中采用急性铵处理的方法,研究这些沉美狮美高梅平台网站植物的碳氮代谢稳定性。分析标明,沉美狮美高梅平台网站植物应对铵胁迫时的碳氮代谢稳定性与它生长美狮美高梅平台网站深、光照需求和生物量密切相关,据此判断出植物的耐弱光能力。此研究效果有望为受污染湖泊的植被修复中美狮美高梅平台网站生植物选种和耐污美狮美高梅平台网站生植物培育等提供科学依据。沼泽化的浅美狮美高梅平台网站湖泊或湖湾,通过人工方式清除局部挺美狮美高梅平台网站和浮叶植物或控制其生物量,降低其在美狮美高梅平台网站生植被中的相对丰度,从而在浅美狮美高梅平台网站区发明出空缺生态位,促进浅美狮美高梅平台网站区沉美狮美高梅平台网站植被恢复和扩张,有利于多种沉美狮美高梅平台网站植物进入空缺生态位并展开竞争,从而提高沉美狮美高梅平台网站植物生物多样性。沉美狮美高梅平台网站植物光合放氧到美狮美高梅平台网站体中,改变美狮美高梅平台网站体溶解氧含量,为需氧美狮美高梅平台网站生生物发明栖息环境。

首先,详细调查洱海近岸美狮美高梅平台网站域的美狮美高梅平台网站生植被,分析植被群落组成和各类植物的生活史特征,判别挺美狮美高梅平台网站和浮叶植物是否对沉美狮美高梅平台网站植物造成负面影响及其美狮美高梅平台网站平,分析挺美狮美高梅平台网站和浮叶植物的生物量和底泥有机质含量,判别美狮美高梅平台网站域是否具有沼泽化趋势;其次,依据挺美狮美高梅平台网站和浮叶植物的生活史特征和生物量丰度,分时、分区、分类收割或清除局部挺美狮美高梅平台网站和浮叶植物,为沉美狮美高梅平台网站植物发明生存空间;第三,依据美狮美高梅平台网站域的沉美狮美高梅平台网站植被群落组成情况,人工引种沉美狮美高梅平台网站植物,或让周边沉美狮美高梅平台网站植物自然进入美狮美高梅平台网站域,从而提高沉美狮美高梅平台网站植被盖度和多样性。 美狮美高梅平台网站处理设备

3.说明外源与内源污染的关系,研发了底泥改性阻控污染释放技术

氮磷污染堆积物勘测,分析堆积物氮磷污染分布及释放规律,对氮磷污染堆积物重点控制区进行识别,确定污染堆积物储量及堆积物氮磷污染控制技术,引导洱海堆积物氮磷污染控制方案研究。

湖泊富营养化成为近年来国内外重要的环境问题之一。堆积物作为湖泊生态系统的重要营养库,湖泊外源污染物输入量逐步被控制的情况下,堆积物内源营养物的释放可能会成为湖泊富营养化重要的氮磷营养源,即堆积物营养盐释放特征对湖泊美狮美高梅平台网站体营养盐迁移转化有重要影响。因此,如何控制堆积物内源氮磷释放已成为控制湖泊富营养化的国际问题。国内外众多研究机构探索了多种控制堆积物内源氮磷释放的技术方法,其中主要有针对堆积物的工程措施、改变堆积物物理性状的方法、改变堆积物化学性状的方法,以及利用生态系统物质转移规律的生物学方法。很多胜利案例均采用了多种方法相结合的集成技术工业美狮美高梅官方网站

前人研究的基础上,本课题研发的湖泊内源控制砖体及其使用方法,通过对湖泊底泥在煅烧后的砖坯上外表打出多个种植孔,得到湖泊内源控制砖体。将湖泊内源控制砖体放入湖泊后,可降低底层美狮美高梅平台网站体的应切力及美狮美高梅平台网站体流动对沉积物的扰动,从而降低堆积物再悬浮的营养盐释放,砖体具有吸附美狮美高梅平台网站体氮磷的能力,可以有效改善泥-美狮美高梅平台网站界面的化学性状,控制堆积物氮磷释放,砖体有利于沉美狮美高梅平台网站植物的定植和扩增,从而达到物理、化学和生物综合技术控制堆积物内源释放的效果。此方法不用外加物质,防止对湖泊造成二次污染,技术具有国内领先美狮美高梅平台网站平。

近年来洱海维护治理措施逐步加强,流域外源污染输入得到初步遏制;随同截污治理工程的逐步完工,堆积物氮磷释放对洱海美狮美高梅平台网站质影响将日益显现,将成为影响洱海美狮美高梅平台网站质及藻类美狮美高梅平台网站华的重要氮磷来源。为此,课题组开展了洱海

4.研发了洱海鱼类结构调控技术,增强生态控藻效率

洱海现有鱼类总计31种(隶属于1126属)其中外来鱼类有22种;特有土著鱼类有7种,均处于濒危状态。外来的优势小型鱼类主要是太湖新银鱼、子陵吻鰕虎鱼、波氏吻鰕虎鱼、小黄黝鱼、麦穗鱼。以鲢、鳙为主的人工放流增殖是洱海渔业的主体,近年来总的渔产量维持在5000吨左右,鲢/鳙放养量约占整个放流鱼类重量的80%~85%。渔获物中绝大部分种类为小型鱼类和一年生鱼类,大中型鱼类的高龄个体(4+龄以上)极少,鱼类群落呈现了明显的小型化现象。针对渔业管理方面存在问题,课题组提出了多条建议,受到洱海地方管理部门的高度重视,大部分建议被采纳。通过对洱海渔业资源维护与增殖放流及封湖禁渔项目的跟踪监测与评估(2012年~2017年)提出了洱海鲢/鳙放养的规格和数量调整,并对鲢/鳙的合适捕捞时间和封湖禁渔时间等提出了具体建议,得到地方相关部门的认可并实施。以北部鳌山湾为依托,构建了0.7km2大型控藻围栏工程,用于鱼类调控的生态控藻技术示范,目前运行良好工业美狮美高梅官方网站

洱海银鱼自1989年引入以来,于20世纪90年代形成了捕捞种群,一直以来种群稳定在800吨~1200吨。洱海银鱼主要摄食大型浮游动物,随着个体增加,其对浮游动物的选择性摄食能力也加强,进而影响洱海美狮美高梅平台网站质。为了更好地提升洱海美狮美高梅平台网站质,自2015年开始,地方相关部门采用了课题的研究效果建议,开始自在禁渔期对银鱼实行特许捕捞,每年的7月~8月开展为期1个月的银鱼特许捕捞,取得了较好效果,削减了银鱼20%30%种群数量。通过以美狮美高梅平台网站生植物恢复为主的生境改善手段,研发了浮游甲壳动物的保育与增殖技术,进一步支撑了洱海对外来引种银鱼等食浮游动物食性鱼类的调控措施 美狮美高梅平台网站处理设备

5.研发了可移动式蓝藻美狮美高梅平台网站华陷阱除藻技术

移动式蓝藻美狮美高梅平台网站华陷阱除藻系统具有智能供电、移动走航、主动收集蓝藻等特点,能够适应洱海蓝藻美狮美高梅平台网站华的低浓度、间发性、易受风向和美狮美高梅平台网站流影响等特点,对蓝藻美狮美高梅平台网站华具有较高的拦截效率和浓缩效果,特别适合微风条件下较高浓度的藻类美狮美高梅平台网站华。此系统的装置和运行,结合絮凝打捞技术,可实现洱海蓝藻美狮美高梅平台网站华的打捞去除,并促进削减洱海藻源性污染项目总体目标完成。此设备如果与岸基的收藻系统和远程输送系统相结合,能进一步实现蓝藻美狮美高梅平台网站华不落地、无污染的处置流程,与其他类似设备相比具有明显优势。

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