湖泊生態(tài)修復原理與實踐

目錄
前言
第1章 我國湖泊水環(huán)境狀況及生態(tài)修復需要解決的主要問題 1
1.1 我國湖泊水環(huán)境總體狀況 1
1.1.1 湖泊水質(zhì)持續(xù)改善，營養(yǎng)狀態(tài)總體向好 1
1.1.2 湖泊藻類水華風險依然較大，生態(tài)修復任重道遠 3
1.1.3 外源污染依然嚴峻，流域水污染排放總量超過承載能力 3
1.2 我國富營養(yǎng)化湖泊治理與修復的主要內(nèi)容 4
1.2.1 監(jiān)測評價 4
1.2.2 控源治污 4
1.2.3 水體修復 5
1.2.4 流域修復與綜合管理 5
1.3 我國湖泊生態(tài)修復需要解決的主要問題 6
1.3.1 對機理原理的認識存在較大不足 6
1.3.2 關鍵技術及集成體系不健全 7
1.3.3 標準規(guī)范嚴重缺失 7
1.3.4 工程維護管理的技術支撐不到位 7
1.4 本章小結(jié) 7
第2章 我國湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換及生態(tài)系統(tǒng)修復研究進展 9
2.1 富營養(yǎng)化湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的階段性 9
2.1.1 科學基礎 9
2.1.2 研究進展 12
2.1.3 應用實踐 13
2.2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的生境要素驅(qū)動機制 14
2.2.1 科學基礎 14
2.2.2 研究創(chuàng)新 17
2.2.3 應用實踐 21
2.3 富營養(yǎng)化湖泊藍藻水華發(fā)生機制 22
2.3.1 科學基礎 22
2.3.2 研究創(chuàng)新 24
2.3.3 應用實踐 27
2.4 湖泊沉水植被退化及修復機制 27
2.4.1 科學基礎 27
2.4.2 研究創(chuàng)新 29
2.4.3 應用實踐 35
2.5 富營養(yǎng)化湖泊食物網(wǎng)調(diào)控原理 36
2.5.1 科學基礎 36
2.5.2 研究創(chuàng)新 38
2.5.3 應用實踐 39
2.6 本章小結(jié) 40
第3章 高原高營養(yǎng)負荷湖泊清水穩(wěn)態(tài)構(gòu)建 42
3.1 湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化及高營養(yǎng)負荷條件下的生態(tài)修復 42
3.1.1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)退化及穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化 42
3.1.2 高營養(yǎng)負荷條件下湖泊生態(tài)修復需要解決的主要科學問題 43
3.2 高營養(yǎng)負荷湖泊水質(zhì)及水生態(tài)特征 44
3.3 高原重污染湖泊草型清水態(tài)構(gòu)建——以滇池為例 45
3.3.1 滇池生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境脅迫的識別與內(nèi)負荷釋放 45
3.3.2 沉水植物恢復是湖泊治理和生態(tài)修復的重點和難點 46
3.3.3 草型清水態(tài)構(gòu)建與維持關鍵技術 47
3.3.4 高原重污染湖泊清水穩(wěn)態(tài)構(gòu)建應用實踐 47
3.4 本章小結(jié) 48
第4章 高原富營養(yǎng)化初期湖泊水生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控 49
4.1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)演替及退化 49
4.1.1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)演替及波動 49
4.1.2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)退化 50
4.1.3 富營養(yǎng)化初期湖泊生態(tài)系統(tǒng)演替及退化特征 51
4.2 高原富營養(yǎng)化初期湖泊水生態(tài)退化機理及優(yōu)化調(diào)控關鍵參數(shù) 52
4.2.1 高原富營養(yǎng)化初期湖泊水生態(tài)退化機理 52
4.2.2 高原富營養(yǎng)化初期湖泊水生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控關鍵參數(shù) 53
4.3 本章小結(jié) 54
第5章 長江中下游湖泊生態(tài)退化機制及修復途徑 55
5.1 長江中下游湖泊主要生態(tài)環(huán)境問題 55
5.1.1 水質(zhì)改善雖初見成效，但規(guī)模藍藻水華尚未得到有效遏制 55
5.1.2 湖泊生態(tài)空間被大量侵占，江湖阻隔問題嚴重 57
5.1.3 水生植被退化嚴重，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單化 59
5.2 長江中下游湖泊生態(tài)退化機理 62
5.2.1 江湖阻隔和水位自然節(jié)律改變導致食物鏈縮短及食物網(wǎng)簡單化 63
5.2.2 生態(tài)空間受損及被侵占等導致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能退化 66
5.2.3 不合理的漁業(yè)活動加劇食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單化及水生植被退化，共同加重藍藻水華暴發(fā) 67
5.3 長江中下游受損湖泊生態(tài)修復建議 71
5.3.1 恢復湖泊生態(tài)空間，優(yōu)化水文節(jié)律，改善生境連通性和完整性 71
5.3.2 優(yōu)化湖泊食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增強食物網(wǎng)碳氮磷周轉(zhuǎn)和生態(tài)系統(tǒng)恢復力 71
5.3.3 加強并實施水生植被分類恢復，提升湖泊生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性 72
5.3.4 加強湖泊良性生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)與平衡研究，支撐生態(tài)修復工程建設 72
5.4 本章小結(jié) 72
第6章 湖泊保護治理技術及應用 74
6.1 我國湖泊保護治理技術體系 74
6.1.1 我國湖泊保護治理技術體系概述 74
6.1.2 清水產(chǎn)流機制修復技術 75
6.1.3 流域污染源系統(tǒng)治理技術 76
6.1.4 入湖河流治理及湖濱濕地修復技術 77
6.1.5 湖泊生境改善技術 79
6.1.6 流域綜合管理及監(jiān)控預警技術 82
6.2 我國湖泊保護治理技術概況 83
6.2.1 湖泊生態(tài)修復技術及其階段性特征 83
6.2.2 我國湖泊治理技術應用 87
6.2.3 我國湖泊生態(tài)修復技術發(fā)展 96
6.3 本章小結(jié) 99
第7章 湖泊生態(tài)修復工程的維護管理問題及技術需求 100
7.1 湖泊生態(tài)修復工程的運行維護管理問題 100
7.1.1 資金保障問題 100
7.1.2 管理及激勵問題 101
7.1.3 法規(guī)與機制問題 102
7.1.4 管護問題 103
7.1.5 公眾參與問題 104
7.2 湖泊生態(tài)修復工程運行維護管理技術需求 104
7.2.1 運行維護管理主要內(nèi)容 105
7.2.2 運行維護管理辦法 107
7.2.3 運行監(jiān)測 114
7.2.4 績效評估 116
7.2.5 事故應急預案 117
7.3 本章小結(jié) 117
第8章 云貴高原湖泊生態(tài)修復工程運行維護管理 118
8.1 生態(tài)修復工程概況 118
8.1.1 湖濱帶與緩沖帶生態(tài)修復工程 118
8.1.2 底泥污染控制工程 121
8.1.3 藍藻水華控制工程 122
8.1.4 水生植物恢復與水生態(tài)調(diào)控工程 123
8.2 生態(tài)修復工程的效益評估 127
8.2.1 績效評估方法 127
8.2.2 評估體系指標構(gòu)成與選取 127
8.2.3 指標評分方法 128
8.3 生態(tài)修復工程的運行維護與管理 132
8.3.1 湖濱帶生物多樣性恢復工程 133
8.3.2 底泥污染控制工程 137
8.3.3 藍藻水華控制工程 138
8.3.4 水生植物恢復與水生態(tài)調(diào)控工程 138
8.4 本章小結(jié) 141
第9章 長江中下游湖泊生態(tài)修復工程運行維護管理 142
9.1 生態(tài)修復工程概況 142
9.1.1 入湖河流污染控制工程 143
9.1.2 水質(zhì)改善修復工程 145
9.1.3 底泥疏浚工程 146
9.1.4 典型岸帶基底修復工程 147
9.1.5 湖區(qū)外源污染控制工程 148
9.2 生態(tài)修復工程的績效評估 149
9.2.1 績效評估方法 149
9.2.2 評估指標選取原則 150
9.2.3 指標評分方法 150
9.3 生態(tài)修復工程的運行維護與管理 152
9.3.1 底泥疏浚工程的維護管理 152
9.3.2 水質(zhì)改善工程的維護管理 153
9.3.3 生態(tài)修復工程的維護管理 157
9.3.4 外源污染控制工程的維護管理 158
9.3.5 人為活動的管理 159
9.4 本章小結(jié) 160
第10章 我國湖泊生態(tài)修復面臨的挑戰(zhàn)與展望 161
10.1 我國湖泊生態(tài)修復面臨的挑戰(zhàn) 161
10.1.1 湖泊水體營養(yǎng)鹽濃度普遍較高 161
10.1.2 生物修復與環(huán)境條件修復關系不明 162
10.1.3 修復湖泊的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差 162
10.2 我國湖泊生態(tài)修復展望 162
10.2.1 持續(xù)加強外源入湖營養(yǎng)鹽控制和內(nèi)源污染負荷削減 162
10.2.2 開展基于生態(tài)系統(tǒng)完整性的湖泊生態(tài)修復 163
10.2.3 重視湖泊生態(tài)系統(tǒng)修復效果的穩(wěn)定維持和綜合調(diào)控 163
10.3 本章小結(jié) 163
主要參考文獻 165
附錄A 主要湖泊生態(tài)修復技術清單 174
附錄B 主要依托專項課題清單 179