專利名稱：南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種南方富營(yíng)養(yǎng)化城 市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)絕大部分城市都有大小不等的湖泊景觀水體。城市湖泊不僅是社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)與文化的有機(jī)組成部分而成為一個(gè)城市的標(biāo)志，更為城市居民提供了生活 娛樂、休閑場(chǎng)所而與老百姓生活密切相關(guān)，成為小康生活建設(shè)的重要內(nèi)容。
由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等原因，大多數(shù)城市湖泊都面臨著水環(huán)境污染與湖泊富 營(yíng)養(yǎng)化的嚴(yán)峻形勢(shì)。富營(yíng)養(yǎng)化是由于湖泊、水庫(kù)等水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素過 度富集而導(dǎo)致的水生生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)力增高的異?，F(xiàn)象。富營(yíng)養(yǎng)化雖然是一 個(gè)自然過程，但人類的活動(dòng)(如大量生活污水直接排入水體)則會(huì)加速這一過
程。目前，我國(guó)的湖泊已有65%呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，還有29%正在轉(zhuǎn)向富營(yíng)養(yǎng)狀 態(tài)，水體富營(yíng)養(yǎng)化已成為我國(guó)湖泊面臨的重大環(huán)境問題之一。由于水體中營(yíng)養(yǎng) 物質(zhì)過多，水生生物(如藻類等)大量繁殖，藻類的呼吸作用及死亡藻類的分 解作用消耗大量的氧，致使水體處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，并分解出有毒物質(zhì)，從 而給水質(zhì)造成嚴(yán)重的不良后果。2005年監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)的5個(gè)城市內(nèi)湖中，昆明湖(北 京)和玄武湖(南京)為V類水質(zhì)，西湖(杭州)、東湖(武漢)和大明湖(濟(jì) 南)為劣V類水質(zhì)，主要污染指標(biāo)是總氮和總磷，昆明湖和西湖處于輕度富營(yíng) 養(yǎng)狀態(tài)，玄武湖、東湖和大明湖處于中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。目前普遍發(fā)生的城市景 觀水體的水污染和富營(yíng)養(yǎng)化問題，不僅嚴(yán)重影響了一個(gè)城市的形象，也嚴(yán)重影 響了城市居民的生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
當(dāng)前，恢復(fù)水生植被、優(yōu)化湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、改善水生生態(tài)系統(tǒng)功能是 修復(fù)城市湖泊富營(yíng)養(yǎng)水體的有效措施之一。但在實(shí)施過程中，主要存在以下問 題首先是水生植物種類的季節(jié)布局問題。如在南京市玄武湖，菹草在冬春季 節(jié)大量生長(zhǎng)，然而在其它季節(jié)卻沒有水草分布，水體渾濁，透明度低，景觀效 果較差。再就是水生植物的管理問題。水生植物如不及時(shí)收獲，會(huì)腐敗釋放營(yíng)養(yǎng)鹽再度污染水體。在實(shí)際工作中， 一般采用人工打撈水生植物的方式，但耗 資巨大。同樣在南京市玄武湖，冬春季節(jié)大量生長(zhǎng)的菹草完全覆蓋了水面，使 水上娛樂活動(dòng)受到極大影響，為了使水上娛樂活動(dòng)不受影響及水草在高溫季節(jié) 腐爛敗壞水質(zhì)，玄武湖公園管理處每年都要花大量的人力與財(cái)力打撈處理水草。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種能迅 速地提高水體透明度，恢復(fù)并管理沉水植被，改善城市湖泊景觀的南方城市景 觀湖泊的水生生態(tài)系統(tǒng)快速修復(fù)方法。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水 生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，包括在清除湖泊原有魚類并改善透明度的基礎(chǔ)上，在湖 泊中種植苦草并放養(yǎng)羅非魚，并通過調(diào)整羅非魚的數(shù)量保持苦草與羅非魚的平 衡。
優(yōu)選地，上述苦草與羅非魚的平衡是指維持苦草的頂端在水面以下30 cm。 優(yōu)選地，上述種植苦草是在3-7月份完成，苦草的種植密度為5-50株/m2。 優(yōu)選地，上述羅非魚在所述待沉水植物苦草長(zhǎng)滿湖底時(shí)放養(yǎng)，放養(yǎng)量為每 畝水面放養(yǎng)成魚10-500尾，或每畝水面放養(yǎng)羅非魚魚種50-1000尾。
優(yōu)選地，上述成魚的規(guī)格為200-500克/尾，上述魚種的規(guī)格為10-200克/尾。
優(yōu)選地，上述清除湖泊原有魚類是釆用抽干湖水捕魚或利用魚藥殺魚的方法。
優(yōu)選地，上述改善透明度是將水位適當(dāng)降低(降低到透明度的3倍以內(nèi))， 移植伊樂藻，其種植密度為50-2000克/m2。
上述伊樂藻在高溫季節(jié)易出現(xiàn)腐爛死亡，應(yīng)即時(shí)撈出伊樂藻以免敗壞水質(zhì)。 優(yōu)選地，所述清除湖泊原有魚類并改善透明度是在11月至第2年4月份完成。
本發(fā)明的方法還可以包括湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的步驟，包括待湖泊內(nèi)苦 草與羅非魚生長(zhǎng)處于相對(duì)平衡時(shí)，采用移栽沉水植物、點(diǎn)綴種植浮葉植物和岸 邊水深0.5米以內(nèi)種植挺水植物中的至少一種措施。
優(yōu)選地，上述沉水植物包括輪葉黑藻、狐尾藻或它們的組合，上述浮葉植 物包括睡蓮、王蓮或它們的組合，上述挺水植物包括美人蕉、香蒲、蘆葦或它們的任意組合等。
本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的有益效果
利用沉水植物苦草在南方地區(qū)能常年生長(zhǎng)的特性，解決水生植物的季節(jié)布 局問題，常年保持水體清澈，改變水體感官。利用羅非魚牧食附著生物及苦草 葉片的特性，控制苦草葉片長(zhǎng)度，使之不能生長(zhǎng)到水面上，以免影響湖面景觀， 同時(shí)人工控制羅非魚的數(shù)量，使羅非魚-苦草之間維持相對(duì)平衡，達(dá)到避免人工 打撈水草造成的人財(cái)物浪費(fèi)，收獲的羅非魚還能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益的目的。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明不僅僅 限于以下實(shí)施例。
選澤南方某淺水城市湖泊作為實(shí)驗(yàn)湖泊，該湖泊長(zhǎng)3.58km，寬1.34km， 湖面面積1.48km2，湖水平均深度1.6m左右。由5個(gè)子湖組成，各子湖之間相 對(duì)封閉，水體間的交換作用弱，湖水原為自然補(bǔ)給來源，主要為溪流，現(xiàn)主要 為集水區(qū)域內(nèi)的城市地表雨水和湖面降水以及部分生活污水。該湖泊存在較為 嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化問題，湖水渾濁、缺乏生機(jī)和活力。
本發(fā)明對(duì)該湖泊的改善采取以下的具體的實(shí)施步驟
1、 湖泊的基礎(chǔ)環(huán)境改善
具體包括湖泊原有魚類的清除與透明度改善。湖泊原有魚類的清除，采用 抽干湖水捕魚或使用藥劑殺滅魚類。透明度改善是將水位適當(dāng)降低(降低程度 依據(jù)水體透明度而定，降低到透明度的3倍以內(nèi))，移植伊樂藻，其種植密度為 50-2000克/m2，伊樂藻移植的時(shí)間11月為好。伊樂藻在短期內(nèi)能迅速生長(zhǎng)繁殖 迅速提高水體透明度。在高溫季節(jié)，伊樂藻出現(xiàn)腐爛死亡時(shí)撈出伊樂藻以免敗 壞水質(zhì)?；A(chǔ)環(huán)境改善一般在伊樂藻移植的第2年4月份前完成。
2、 沉水植物的修復(fù)
水體透明度改善后，立即移植苦草，密度為5-50株/m2。沉水植物的修復(fù)一 般在3-7月份完成。
3、 魚類調(diào)控
待沉水植物苦草長(zhǎng)滿湖底時(shí)，放入羅非魚，利用羅非魚吃食苦草葉片上的 附生生物及部分苦草葉片，防止苦草葉片長(zhǎng)出水面，影響湖面景觀。羅非魚的 放養(yǎng)量為每畝水面放養(yǎng)成魚(規(guī)格為200-500克/尾)10-500尾，或每畝水面放養(yǎng)羅非魚魚種(規(guī)格為10-200克/尾)50-1000尾， 一段時(shí)間后，隨著羅非魚 成魚產(chǎn)卵種群擴(kuò)大或魚種長(zhǎng)大后對(duì)苦草葉片的牧食強(qiáng)度加大，此時(shí)在湖中布設(shè) 若干魚籪，適時(shí)撈出部分羅非魚。羅非魚捕撈強(qiáng)度依苦草的生長(zhǎng)狀況而定，當(dāng) 苦草頂部離水面不到30cm時(shí)增加捕撈次數(shù)。 4、湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
待湖泊內(nèi)苦草與羅非魚生長(zhǎng)處與相對(duì)平衡時(shí)，在部分水域適當(dāng)移栽輪葉黑 藻、狐尾藻等沉水植物，在一定范圍的固定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)綴種植睡蓮、王蓮等浮葉 植物。岸邊水位較低處種植美人蕉、香蒲等挺水植物。
本發(fā)明實(shí)施后，持續(xù)三年的監(jiān)測(cè)表明，示范區(qū)水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化狀況得到明 顯改善，其中水體透明度由原來的20-30厘米上升到清澈見底(100cm以上)， 總氮含量從2.5毫克/升下降到2.0毫克/升，總磷從0.200毫克/升下降到0.030 毫克/升以下，葉綠素a從0.100毫克/升下降到0.020毫克/升以下；浮游動(dòng)物種 類增加，枝角類和橈足類豐度增加2—3倍，而輪蟲豐度顯著降低40%以上，多 樣性指數(shù)隨之增加20%以上；由于在南方氣候條件下苦草能常年生長(zhǎng)，在人為 控制下(定期撈出一些羅非魚)，沉水植物苦草與羅非魚之間達(dá)到了平衡，苦草 頂端在水面30 cm以下；生態(tài)系統(tǒng)得到優(yōu)化，總氮、總磷和葉綠素a的變化在 10%以內(nèi)，系統(tǒng)穩(wěn)定。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí) 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，其特征在于包括在清除湖泊原有魚類并改善透明度的基礎(chǔ)上，在湖泊中種植苦草并放養(yǎng)羅非魚，并通過調(diào)整羅非魚的數(shù)量保持苦草與羅非魚的平衡。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，其特征在于所述種植苦草是在3-7月份完成，苦草的種植密度為5-50株/m2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述羅非魚在所述苦草長(zhǎng)滿湖底時(shí)放養(yǎng)，放養(yǎng)量為每畝水面放養(yǎng) 成魚10-500尾，或每畝水面放養(yǎng)羅非魚魚種50-1000尾。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述成魚的規(guī)格為200-500克/尾，所述魚種的規(guī)格為10-200克/ 尾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述苦草與羅非魚的平衡是指苦草的頂端控制在水面以下30 cm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述清除湖泊原有魚類是采用抽干湖水捕魚或利用魚藥殺魚的方 法。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述改善透明度是先將水位降低至水體透明度的3倍以內(nèi)，然后 移植伊樂藻，其種植密度為50-2000克/m2。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法， 其特征在于所述清除湖泊原有魚類并改善透明度是在11月至第2年4月份完 成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，其特征在于還包括湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的步驟，包括待湖泊內(nèi)苦草與羅非 魚生長(zhǎng)處于相對(duì)平衡時(shí)，采用移栽沉水植物、點(diǎn)綴種植浮葉植物和岸邊水深0.5米以內(nèi)種植挺水植物這三種措施中的至少一種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，其特征在于所述沉水植物包括輪葉黑藻、狐尾藻或它們的組合，所述浮葉植物包括睡蓮、王蓮或它們的組合，所述挺水植物包括美人蕉、香蒲、蘆葦或它們的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明屬于水生生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種南方富營(yíng)養(yǎng)化城市湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，包括在清除湖泊原有魚類并改善透明度的基礎(chǔ)上，在湖泊中種植苦草并放養(yǎng)羅非魚，并通過調(diào)整羅非魚的數(shù)量保持苦草與羅非魚的平衡。本發(fā)明利用沉水植物苦草在南方地區(qū)能常年生長(zhǎng)的特性，常年保持水體清澈。利用羅非魚牧食附著生物及苦草葉片的特性，控制苦草葉片長(zhǎng)度，使之不能生長(zhǎng)到水面上，不影響湖面景觀，同時(shí)人工控制羅非魚的數(shù)量，使羅非魚-苦草之間維持相對(duì)平衡，達(dá)到避免人工打撈水草造成的人財(cái)物浪費(fèi)，收獲的羅非魚還能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益的目的。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101508489SQ20091003817
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者劉正文, 張修峰, 萍 鐘 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)