南湖蕩水生態(tài)環(huán)境修復(fù)與保護(hù)研究

朱麗麗 ，袁 延 ，古寶和

（1.河海大學(xué)，210098，南京；2.江蘇省常熟市水利局，215500，常熟；3.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，221008，徐州）

南湖蕩位于江蘇省常熟市區(qū)西南部陽(yáng)澄片內(nèi)，是常熟市第三大湖泊。南湖蕩相傳明代為無(wú)錫華太師所有，故原名華蕩。當(dāng)時(shí)南湖蕩總面積為4.76 km2，湖內(nèi)小島星羅棋布，蘆葦、湖草叢生，大量鳥(niǎo)類(lèi)在此棲息。20世紀(jì)60年代由于血防工作的需要筑圩圍墾，以降低湖泊水位，將湖灘小島墾種成田，部分開(kāi)挖為魚(yú)池?，F(xiàn)狀南湖蕩主體水面積為2.29 km2，岸線長(zhǎng)34.3 km2（其中島嶼岸線約 3.1 km2）。湖中島嶼僅剩十幾個(gè)?，F(xiàn)狀南湖蕩主要功能是圩區(qū)調(diào)蓄、漁業(yè)養(yǎng)殖及圩內(nèi)工農(nóng)業(yè)用水，沒(méi)有通航。由于農(nóng)田大量使用化肥、農(nóng)藥，再加上養(yǎng)殖過(guò)程中投放餌料，導(dǎo)致水體污染嚴(yán)重。

一、南湖蕩生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及成因分析

1.主要生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題

①湖泊水面萎縮，水質(zhì)不斷下降。尤其南湖蕩東部是化工廠密集的地段，水體嚴(yán)重污染，達(dá)不到環(huán)境保護(hù)目標(biāo)(Ⅲ類(lèi)水域)的要求。

②湖濱濕地被大量圍墾，濕地景觀零亂。湖蕩兩岸圩內(nèi)陸域圍湖而墾，圍圩養(yǎng)殖情況較多，原有的湖濱濕地逐漸轉(zhuǎn)化為農(nóng)田以及魚(yú)塘，導(dǎo)致濕地景觀破碎化。

③湖濱帶防護(hù)綠地不足。望虞河?xùn)|岸沿湖分布著一些苗木林地，如香樟、竹林等，但總體來(lái)看，整個(gè)南湖蕩外圍林帶以經(jīng)濟(jì)林為主，防護(hù)綠地特別是濱水防護(hù)綠地較少。

④富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程加快。湖內(nèi)大部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)和全湖平均總磷、總氮、葉綠素濃度已經(jīng)超過(guò)富營(yíng)養(yǎng)化臨界值，近年水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程明顯加快。

2.形成原因分析

南湖蕩水面大部分承包給了漁民進(jìn)行圍網(wǎng)養(yǎng)殖，養(yǎng)殖密度較高，養(yǎng)殖過(guò)程中投放的餌料致使南湖蕩水體污染嚴(yán)重。

南湖蕩開(kāi)挖魚(yú)池，開(kāi)發(fā)荒灘湖沼地，分段精養(yǎng)，使部分湖泊變魚(yú)池。經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)，湖面不斷縮小，大大降低了對(duì)污染物的凈化能力，不利于水草生長(zhǎng)，甚至?xí)斐捎仔◆~(yú)類(lèi)死亡。

水底植被覆蓋率和水草生物量大大減少，降低了水草對(duì)磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用和水體對(duì)污染物的降解、凈化能力，而且使底泥中污染物的釋放再懸浮大大增加。

湖泊水流弱，湖水交替周期長(zhǎng)，受下游高水位頂托和倒流影響，水體自?xún)裟芰ο陆?，污染加重，也影響水草的生長(zhǎng)，而水草腐爛會(huì)更進(jìn)一步加劇水體污染。

二、南湖蕩水生態(tài)修復(fù)目標(biāo)

在考慮人與自然和諧、湖泊生態(tài)承載能力及經(jīng)濟(jì)承受能力的基礎(chǔ)上,改善南湖蕩生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，恢復(fù)南湖蕩生態(tài)系統(tǒng)的完整性。首先要保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)水體及涉水部分進(jìn)行保護(hù)，防治水污染，使其質(zhì)量不再下降；對(duì)水中生物進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)生物多樣性和水生物群落結(jié)構(gòu)，保護(hù)生物棲息地。其次是修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)已經(jīng)退化或受損的水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)、恢復(fù)，遏制退化趨勢(shì)，使其轉(zhuǎn)向良性循環(huán)。保護(hù)和修復(fù)同時(shí)進(jìn)行，保護(hù)推動(dòng)修復(fù)，修復(fù)促進(jìn)保護(hù)。根據(jù)南湖蕩的現(xiàn)狀，工程修復(fù)措施主要是圍繞改善南湖蕩水質(zhì)和恢復(fù)南湖蕩生物物種兩部分。通過(guò)生態(tài)修復(fù)，增加南湖蕩的生物多樣性，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)水體的自?xún)裟芰?，使其具有較高的生態(tài)效益和環(huán)境效益。

三、南湖蕩水生態(tài)環(huán)境修復(fù)措施

為改善南湖蕩的水質(zhì)，使其達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)類(lèi)別，在治理點(diǎn)源污染和面源污染的基礎(chǔ)上，運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理和技術(shù)對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)水體的生態(tài)平衡，從而改善并保持水質(zhì)。

1.湖濱濕地建設(shè)

南湖蕩未來(lái)的功能定位對(duì)其水質(zhì)要求較高，為了強(qiáng)化生態(tài)修復(fù)對(duì)南湖蕩水質(zhì)的凈化效果，擬分別在望虞河引水入南湖蕩的入口處、南湖蕩北岸蘇虞張公路兩側(cè)、南湖蕩南岸垃圾填埋場(chǎng)外圍及東部化工區(qū)修建4處生態(tài)濕地。在治理外源污染的情況下，利用人工濕地生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)入湖面源污染的凈化。

（1）南湖蕩引水入口濕地

望虞河是南湖蕩最主要的入湖河道，其水質(zhì)波動(dòng)較大，含沙量高。為降低入湖水體含沙量，凈化入湖水體水質(zhì)，研究在南湖蕩引水入口處建設(shè)強(qiáng)化型人工濕地，主要功能是保證南湖蕩來(lái)水達(dá)到Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。

目前，由于望虞河與南湖蕩通過(guò)南湖船閘相連通，該段水域狹窄。所以需先對(duì)船閘兩岸進(jìn)行拓寬，擴(kuò)大該段水域面積，布置人工濕地。對(duì)湖底進(jìn)行生態(tài)清淤，并減緩湖底和湖岸邊坡坡度，為水生植物提供生長(zhǎng)的基礎(chǔ)環(huán)境。

（2）化工區(qū)濕地

東部化工區(qū)共有大小工廠企業(yè)33個(gè)，年產(chǎn)值5億多元，該區(qū)水體污染嚴(yán)重，且水的流動(dòng)性差，自?xún)裟芰^低，水體污染嚴(yán)重。因近期搬遷化工園區(qū)難度大，研究在該區(qū)域建立人工濕地，主要種植去污能力強(qiáng)、凈化效果好的水生植物。首先通過(guò)疏浚去除化工園區(qū)內(nèi)湖底沉積的污染物質(zhì)，再于淺水區(qū)混合種植茭白、香蒲、蘆葦?shù)韧λ参铮拷鼫\水區(qū)種植睡蓮、菱、荷花等浮葉植物，在深水區(qū)種植苦草、眼子菜、黑藻等沉水植物，利用不同類(lèi)型水生植物對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物質(zhì)的吸收凈化能力綜合治理化工區(qū)水體的污染。

（3）蘇虞張公路兩側(cè)濕地

蘇虞張公路兩旁的水域?qū)掗?，水質(zhì)較好，分布著數(shù)個(gè)大小不一的島嶼，風(fēng)景優(yōu)美，該區(qū)域的魚(yú)塘將是南湖蕩保護(hù)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域。南湖蕩未來(lái)功能定位為生態(tài)濕地和休閑觀光，因此研究將高速公路兩旁的魚(yú)塘溝通改造成大型的水生植物園。為了突出南湖蕩的自然鄉(xiāng)土特色，可以建一些綠色水生蔬菜園，分片種植各種水生蔬菜，例如茭白、慈姑、蓮藕、菱角等。在栽培過(guò)程中不使用農(nóng)藥和化肥，主要利用土壤和水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)自然生長(zhǎng)。水生蔬菜的栽種既能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，還能對(duì)水體起到很好的凈化效果。

此外，高速公路兩旁的湖面有小島數(shù)個(gè)，可根據(jù)其面積大小，選取具有較高觀賞價(jià)值的挺水植物和浮葉植物在島的周邊搭配種植，小島濕地主要考慮景觀效果，形成錯(cuò)落有致的生態(tài)景觀，提高區(qū)域的休閑觀光價(jià)值。

（4）隔離垃圾處理場(chǎng)

位于南湖蕩東南部的垃圾焚燒場(chǎng)和填埋場(chǎng)占地面積較大，周?chē)袛?shù)塊魚(yú)塘和濕地。垃圾填埋區(qū)曾發(fā)生垃圾滲濾液滲漏，導(dǎo)致周邊魚(yú)塘魚(yú)出現(xiàn)群死現(xiàn)象。為保護(hù)南湖蕩水體不受滲濾液的污染，同時(shí)降低垃圾填埋場(chǎng)對(duì)南湖蕩整體景觀的破壞，應(yīng)在垃圾填埋場(chǎng)附近布置生態(tài)隔離區(qū)。保留垃圾填埋場(chǎng)原有濕地及魚(yú)塘，在垃圾填埋場(chǎng)與南湖蕩之間沒(méi)有塘、堤相隔的區(qū)域開(kāi)挖新的溝塘，形成繞垃圾填埋場(chǎng)的濕地隔離帶，建設(shè)生態(tài)防護(hù)綠地。同時(shí)加固其與南湖蕩之間的塘壩，修筑大堤，種植以灌木和高大喬木為主的防護(hù)林，以減弱其與南湖蕩之間的聯(lián)系。

2.湖體生態(tài)修復(fù)

目前南湖蕩區(qū)域優(yōu)勢(shì)水生植物主要為水花生、水葫蘆、綠萍等漂浮植物，沉水植物較少，水生植物群落不完整。根據(jù)生態(tài)學(xué)原理與方法，應(yīng)通過(guò)生態(tài)工程措施，重建湖泊生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵群落——高等水生植物群落，逐步完善湖泊生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、恢復(fù)其應(yīng)有的生態(tài)功能，維持生態(tài)系統(tǒng)平衡，改善和維護(hù)湖泊水環(huán)境質(zhì)量。

結(jié)合南湖蕩現(xiàn)狀特點(diǎn)，南湖蕩湖區(qū)修復(fù)的重點(diǎn)應(yīng)放在沉水植物和水生動(dòng)物的恢復(fù)上。沉水植物是典型的水生植物，作為水生態(tài)系統(tǒng)的主要初級(jí)生產(chǎn)者之一，沉水植物是構(gòu)成復(fù)雜食物網(wǎng)的主要組成環(huán)節(jié)，直接或間接地為水生動(dòng)物提供食物。沉水植物可以抑制生物性和非生物性懸浮物質(zhì)，改善水下光照和溶解氧條件，為其他水生動(dòng)物提供生存空間和產(chǎn)卵棲息地。由于南湖蕩水體氮、磷含量較高，沉水植物尤其金魚(yú)藻、穗狀狐尾藻、苦草等都對(duì)氮、磷有較好的凈化效果，所以這幾種沉水植物可以作為南湖蕩湖區(qū)修復(fù)的先鋒植物。

此外，在南湖蕩投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物。水生動(dòng)物的生長(zhǎng)可有效去除水體中的有機(jī)物和懸浮物質(zhì)，并控制浮游植物生長(zhǎng)。如底棲動(dòng)物螺螄主要食用固著藻類(lèi)，同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì)，促使水變清；濾食性魚(yú)類(lèi)如鰱、鳙魚(yú)等可有效去除水體中的藻類(lèi)，使水體透明度增加，并捕食蚊、蠅及其他昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)。水生動(dòng)物的生命活動(dòng)可以逐步改善湖體水質(zhì)狀況。隨著南湖蕩生態(tài)環(huán)境的改善，水禽和鳥(niǎo)類(lèi)如野鴨和白鷺等隨之增加，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)將趨于穩(wěn)定。不同類(lèi)型的水生生物連接了食物網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，完善了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將使南湖蕩成為一個(gè)可自我維持、良性循環(huán)、具有生命力的生態(tài)系統(tǒng)。

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