人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用论文_姜茜

人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用论文_姜茜

作为全球重要的生态系统,湿地所具有的功能有很多,能保 护水源,对水质也有净化的作用,能够蓄洪防旱,还能够对气候 起到调节作用,为生物提供更好的生存控制,维护其多样性,这 些生态功能都是湿地特有的。健康平衡的湖泊生态体系是推动我 国经济增长重要的一个多组成部分,也是社会可持续性发展中不 能缺少的一个系统,我们有必要对湖泊生态系统进行修复,并找 到有效的保护措施,维护其平衡性,让人类能够和自然和谐发展, 从而带动我国经济快速增长。

1 人工湿地系统对湖泊生态系统的非生物条件调节

1.1 对水温调节 夏季,植物叶面的遮阳和蒸腾作用能吸收太阳辐射、降低气

温、调节湿度,对改善湖泊生态系统有积极作用,而且其降温增 湿效应是相当明显的。冬季植物起到保温和支撑冰面的作用,防 止冬季湿地表面冻结,保护根围结构免于冰冻,保持湿地的水温。 采用人工湿地技术处理进入湖泊生态系统的农田排灌水的实验表 明,植物床出水温度比进水高 1.2℃,温度变化说明由于土壤表 层的淤泥落叶层发酵产热及旱季时流量、流速较小,人工湿地的 保温效果较好。

1.2 对 pH 值调节对人工湿地来说,其 pH 主要取决于湿地基质以及废水性质。 人工湿地构建完毕后,运行期间其 pH 变动不大,一般在 7.5 ~ 8.0, 但是,填充基质后,系统中的 pH 值可能会较大地偏离这个范围, 例如砂子、沸石、蛭石、黄褐土和下蜀黄土这 5 种基质活性氧化 铁铝含量较为丰富,pH 值呈中性,而粉煤灰和矿渣是原煤燃烧和 炼钢过程的副产物,其本身所含的钙素,极易在高温条件下形成 氧化钙,并导致基质的 pH 值升高。研究发现,植物床出水 pH 值 比进水高 0.8,pH 值的变化是由于降雨量极小而日照强烈及植物 的生理活动等导致系统的基质酸碱条件的变化。湿地系统的 pH 应 保持在 6.0 以上,这样反硝化产生的气体就以 N2 为主而不是 N2O 或 NO。亚硝酸细菌对 pH 不太敏感,适宜的 pH 是 7 ~ 9,硝酸细 菌对 pH 则较为敏感,适宜 pH 是 5 ~ 8。确立人工湿地中各种生 物活跃状态所适宜 pH 之后,就可以在人工湿地的实验或生产实践 工程中选取合适的土壤作为它的基质,以利于湖泊中生物物种的 定向培育和人工繁殖。

2 人工湿地系统对湖泊生物物种进行定向培育、增殖和保护

2.1 生物物种的定向培育 湖泊生态系统有着丰富的生物资源,然而,由于湖泊资源的过度开发与不合理利用,造成湖泊生态系统中生物多样性不断减 少,有些物种甚至遭到毁灭性破坏。如我国东部平原地区,在与 湖泊自然沟通的江河上建闸控制后,洄游性和半洄游的鱼类如鳗 鲡、河蟹等不能直接入湖,鱼类资源群体得不到来自江河的适时 补充,资源数量明显减少 ;20 世纪 50—70 年代滇池大规模兴起的 围湖造田活动,使鱼类栖息、索饵、产卵的场所缩小,以及城市 的不断扩大,加之滇池位于城市的下游,造成湖泊水质污染、富 营养化日益发展,也是造成湖泊天然鱼类资源衰退不可忽视的又 一重要原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆洪泽湖、玄武湖、巢湖、滇池等都曾多次发生因湖 泊污染而造成死鱼的事件。人工湿地中的水生植物可为浮游动物、底栖动物、鱼类提供营养物质,同时,还为鲤、鲫等产粘性卵 的鱼类提供良好的产卵繁殖场所。很多人工湿地的大型挺水植物 在水中部分能附生大量的藻类,这也为微生物提供了更大的接触 表面积。因此,根据湖泊生态退化的特征和生态适应性,以及人 工湿地的生态服务功能,先在人工湿地中培育一些物种,然后再转移到湖泊中,保证湖泊生态系统的生物多样性。

2.2 生物物种的增殖湖泊中个别物种数量锐减,以至于濒临灭绝的情况下,在人 工湿地中模拟产卵场、栖息地要求的环境,建立人工产卵场,收 集和培育亲鱼,人工催青,人工孵化育苗,培育鱼种及一些濒临 灭绝的生物,将一定规格的幼体放入湖泊中,让其自然生长。虽 然目前国内外通过在湿地上设置人工增殖站、人工产卵场用于湖 泊生物物种的增殖的例子还不多见,但是人工产卵技术、人工增 殖技术、人工放流技术已取得一定程度的发展,结合人工湿地的 生态特征及服务功能,这些技术在湖泊生态恢复中具有广阔的应 用前景。

2.3 生物物种保护 湖泊生态恢复过程中,不可避免地会对湖泊现有生物造成一定程度的伤害,可将一些生物物种转移到人工湿地中,先期保护 起来,待湖泊生态恢复后,再将其重新转移到湖泊中。但是在转 移过程中应注意湖泊中生物链的各个环节,不可因为转移某种生 物,而使另一种生物失去食物来源,破坏生物链,同时,也要考 虑到人工湿地的水文、水质、生物种群构成、生物量及饵料生物 种类情况,以确定生物转移的可行性。

3 结束语

综上所述,关于探讨人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用 对湖泊生态修复具有重要的作用。因此要进一步加强人工湿地系 统在湖泊生态修复中的作用,这样才能保障我国湖泊生态的健康 发展。

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论文作者:姜茜

论文发表刊物:《大众科学》2017年11期

论文发表时间:2018/8/1

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