東太湖吳江水源地沉水植物生態(tài)效應(yīng)評(píng)估改

東太湖吳江水源地沉水植物生態(tài)效應(yīng)評(píng)估初步方案長(zhǎng)江水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2012年8月1第一部分前言東太湖吳江水源地基本情況1沉水植物過量生長(zhǎng)的生態(tài)效應(yīng)2國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展321、研究區(qū)域水生植物生長(zhǎng)基本條件吳江水源地水域?qū)儆诎敕忾]的淺水草型湖灣，是太湖西湖來水營(yíng)養(yǎng)鹽和泥沙最易沉積的地方之一。長(zhǎng)期圍網(wǎng)養(yǎng)殖過程中投放人工餌料溶解和沉淀使得底泥中蘊(yùn)涵豐富的有機(jī)質(zhì)和N、P營(yíng)養(yǎng)鹽。過淺的水深及較高透明度使得水下光源更為充足。

這些都沉水植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供了優(yōu)良的養(yǎng)分來源和外界條件。3沉水植物過量生長(zhǎng)的生態(tài)效應(yīng)過多的水生植物，植物呼吸及死亡分解會(huì)消耗水體中的溶解氧，同時(shí)其養(yǎng)分釋放加劇水體的富營(yíng)養(yǎng)化。死亡殘?bào)w的堆積會(huì)加速湖泊淤淺，促進(jìn)湖泊沼澤化。水質(zhì)惡化，水體富營(yíng)養(yǎng)化，溶氧下降，棲息地的改變，直接導(dǎo)致魚類等大型水生動(dòng)物生存困難，甚至大量死亡，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖會(huì)造成不可估量的損失。4國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展國(guó)外的試驗(yàn)，曾將重心放在利用非活性塑料底棲墊和懸浮墊的遮蔭作用，控制光照來抑制水草種群的增長(zhǎng)（DawsonandHallows，1983；Carteretal.，1994；BaileyandCalhouninPress，2008；S.Schooler，2008））。但由于水體雜質(zhì)在墊上沉積等一系列負(fù)面問題，以及大量的材料量與施工耗能使得它存在著明顯的局限性。5國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展食草動(dòng)物被認(rèn)為是控制沉水植物過多生長(zhǎng)的“靈丹妙藥”，草魚更是在荷蘭、埃及以及美洲廣泛的用于水草控制。(Chambersetal，1999；VanderZweerde，1990)但如果放養(yǎng)草魚的數(shù)量沒有得到合理控制，就會(huì)導(dǎo)致沉水植物大量被食用，水生植被床消失，本土魚類和無脊椎動(dòng)物的棲息地喪失，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。日本木崎湖80年代就存在這樣的案例（SaijoandHayashi，2001）。6國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展盲目的底泥人工疏浚更會(huì)破壞水生動(dòng)物的棲息地和水生植物的底泥種子庫資源。人工和機(jī)械切割手段，目前在國(guó)外入侵性水草的治理和湖泊水草適宜性管理中以及部分國(guó)內(nèi)草型富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的水草治理中廣泛運(yùn)用（尚士友等，2003）。7第二部分項(xiàng)目項(xiàng)目目標(biāo)一、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和資源項(xiàng)目預(yù)算項(xiàng)目?jī)?nèi)容二、三、四、8一、項(xiàng)目目標(biāo)通過對(duì)研究水域大型水生植物的生產(chǎn)力和生態(tài)效應(yīng)的調(diào)查，闡明該水域水生植物過量生長(zhǎng)的機(jī)制及水生生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)機(jī)制。定量計(jì)算各水生植物的生物量，評(píng)估不同季節(jié)、水域適宜的水草存量和切除量，為水質(zhì)管理和水生態(tài)管理提供技術(shù)支持。

以整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)健康為前提，定性和定量分析大型水生植物的生態(tài)效應(yīng)，為水源地水質(zhì)保護(hù)和水生植物適宜性管理提供科學(xué)依據(jù)。9二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容（一）水質(zhì)調(diào)查1、現(xiàn)場(chǎng)表層水樣水質(zhì)分析2、實(shí)驗(yàn)室水樣數(shù)據(jù)的測(cè)定分析（二）底泥的補(bǔ)充調(diào)查1、新生底泥的性質(zhì)分析2、底泥對(duì)大型水生植物生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)分析（三）水生植物時(shí)空分布與生產(chǎn)能力分析1、挺水植物不同季節(jié)、不同水域的分布與生產(chǎn)力的調(diào)查2、沉水植物不同季節(jié)、不同水文條件下的分布與生產(chǎn)力的調(diào)查3、預(yù)測(cè)大型水生植物（主要是沉水植物）的成產(chǎn)潛力10二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容

（四）水生植物生長(zhǎng)規(guī)律與營(yíng)養(yǎng)鹽去除效率分析1、水生植物不同生長(zhǎng)期對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收調(diào)查2、水生植物存量對(duì)水體和底泥營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效率影響

（五）該水域水生植物快速生長(zhǎng)的生態(tài)效應(yīng)分析

1、水源地水質(zhì)對(duì)沉水植物過量生長(zhǎng)的生態(tài)響應(yīng)分析

1）通過原位生態(tài)監(jiān)測(cè)沉水植物過量生長(zhǎng)、呼吸以及其殘?bào)w分解過程

對(duì)DO的晝夜和季節(jié)性影響。

2）通過室外實(shí)驗(yàn)，模擬低DO下，沉水植物的貧氧和厭氧分解

3）監(jiān)測(cè)水體氨、H2S等有害氣體量隨沉水植物體死亡量的時(shí)空變化

2、水生動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)沉水植物過量生長(zhǎng)的生態(tài)響應(yīng)分析

魚類及部分無脊椎動(dòng)物對(duì)沉水植物床消長(zhǎng)的響應(yīng)分析。

11二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容（六）沉水植物的適宜存量分析及去除方法研究

1、確定不同季節(jié)和水域沉水植物適宜的存量

2、沉水植物可行去除量和去處手段分析（七）人工切割管理模式下的水草綜合利用分析

根據(jù)切除量的大小，分析其收割的水草資源化利用的可能出路:1、收割后水草作為水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料的商品化可能性分析2、剩余切割水草的有機(jī)肥發(fā)酵、產(chǎn)甲烷的能源化利用可能性分析

12二、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目資源項(xiàng)目資源：實(shí)驗(yàn)室可為本項(xiàng)目提供先進(jìn)的生態(tài)、環(huán)境科學(xué)研究?jī)x器設(shè)備及配套設(shè)施。主要包括：哈希濁度儀（2100P）、哈希（HQ40d）便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀、總有機(jī)碳測(cè)定儀（TOC-VCPN，日本）、熒光光譜儀（日立F-4500）、浮游植物熒光儀（PHYTO-PAM，德國(guó)）、紫外－可見分光光度計(jì)、便攜式溶解氧分析儀、散射光濃度儀、微型光纖光譜儀、生物顯微鏡、有機(jī)玻璃采水器和相關(guān)模擬設(shè)