专利名称：南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法
技术领域：
本发明属于水生生态系统恢复的技术领域，具体涉及一种南方富营养化城 市湖泊水生生态系统修复方法。
背景技术：
我国绝大部分城市都有大小不等的湖泊景观水体。城市湖泊不仅是社会、 经济与文化的有机组成部分而成为一个城市的标志，更为城市居民提供了生活 娱乐、休闲场所而与老百姓生活密切相关，成为小康生活建设的重要内容。
由于社会经济发展等原因，大多数城市湖泊都面临着水环境污染与湖泊富 营养化的严峻形势。富营养化是由于湖泊、水库等水体中氮、磷等营养元素过 度富集而导致的水生生态系统初级生产力增高的异常现象。富营养化虽然是一 个自然过程，但人类的活动(如大量生活污水直接排入水体)则会加速这一过
程。目前，我国的湖泊已有65%呈现富营养状态，还有29%正在转向富营养状 态，水体富营养化已成为我国湖泊面临的重大环境问题之一。由于水体中营养 物质过多，水生生物(如藻类等)大量繁殖，藻类的呼吸作用及死亡藻类的分 解作用消耗大量的氧，致使水体处于严重的缺氧状态，并分解出有毒物质，从 而给水质造成严重的不良后果。2005年监测统计的5个城市内湖中，昆明湖(北 京)和玄武湖(南京)为V类水质，西湖(杭州)、东湖(武汉)和大明湖(济 南)为劣V类水质，主要污染指标是总氮和总磷，昆明湖和西湖处于轻度富营 养状态，玄武湖、东湖和大明湖处于中度富营养状态。目前普遍发生的城市景 观水体的水污染和富营养化问题，不仅严重影响了一个城市的形象，也严重影 响了城市居民的生活质量和经济发展。
当前，恢复水生植被、优化湖泊生态系统结构、改善水生生态系统功能是 修复城市湖泊富营养水体的有效措施之一。但在实施过程中，主要存在以下问 题首先是水生植物种类的季节布局问题。如在南京市玄武湖，菹草在冬春季 节大量生长，然而在其它季节却没有水草分布，水体浑浊，透明度低，景观效 果较差。再就是水生植物的管理问题。水生植物如不及时收获，会腐败释放营养盐再度污染水体。在实际工作中， 一般采用人工打捞水生植物的方式，但耗 资巨大。同样在南京市玄武湖，冬春季节大量生长的菹草完全覆盖了水面，使 水上娱乐活动受到极大影响，为了使水上娱乐活动不受影响及水草在高温季节 腐烂败坏水质，玄武湖公园管理处每年都要花大量的人力与财力打捞处理水草。
发明内容
为克服现有水生生态系统恢复技术的不足，本发明的目的是提供一种能迅 速地提高水体透明度，恢复并管理沉水植被，改善城市湖泊景观的南方城市景 观湖泊的水生生态系统快速修复方法。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现 一种南方富营养化城市湖泊水 生生态系统修复方法，包括在清除湖泊原有鱼类并改善透明度的基础上，在湖 泊中种植苦草并放养罗非鱼，并通过调整罗非鱼的数量保持苦草与罗非鱼的平 衡。
优选地，上述苦草与罗非鱼的平衡是指维持苦草的顶端在水面以下30 cm。 优选地，上述种植苦草是在3-7月份完成，苦草的种植密度为5-50株/m2。 优选地，上述罗非鱼在所述待沉水植物苦草长满湖底时放养，放养量为每 亩水面放养成鱼10-500尾，或每亩水面放养罗非鱼鱼种50-1000尾。
优选地，上述成鱼的规格为200-500克/尾，上述鱼种的规格为10-200克/尾。
优选地，上述清除湖泊原有鱼类是釆用抽干湖水捕鱼或利用鱼药杀鱼的方法。
优选地，上述改善透明度是将水位适当降低(降低到透明度的3倍以内)， 移植伊乐藻，其种植密度为50-2000克/m2。
上述伊乐藻在高温季节易出现腐烂死亡，应即时捞出伊乐藻以免败坏水质。 优选地，所述清除湖泊原有鱼类并改善透明度是在11月至第2年4月份完成。
本发明的方法还可以包括湖泊生态系统结构优化的步骤，包括待湖泊内苦 草与罗非鱼生长处于相对平衡时，采用移栽沉水植物、点缀种植浮叶植物和岸 边水深0.5米以内种植挺水植物中的至少一种措施。
优选地，上述沉水植物包括轮叶黑藻、狐尾藻或它们的组合，上述浮叶植 物包括睡莲、王莲或它们的组合，上述挺水植物包括美人蕉、香蒲、芦苇或它们的任意组合等。
本发明的方法与现有技术相比具有如下的有益效果
利用沉水植物苦草在南方地区能常年生长的特性，解决水生植物的季节布 局问题，常年保持水体清澈，改变水体感官。利用罗非鱼牧食附着生物及苦草 叶片的特性，控制苦草叶片长度，使之不能生长到水面上，以免影响湖面景观， 同时人工控制罗非鱼的数量，使罗非鱼-苦草之间维持相对平衡，达到避免人工 打捞水草造成的人财物浪费，收获的罗非鱼还能带来一定的经济效益的目的。
具体实施例方式
下面结合具体实施例和附图
对本发明进行进一步的描述，但本发明不仅仅 限于以下实施例。
选泽南方某浅水城市湖泊作为实验湖泊，该湖泊长3.58km，宽1.34km， 湖面面积1.48km2，湖水平均深度1.6m左右。由5个子湖组成，各子湖之间相 对封闭，水体间的交换作用弱，湖水原为自然补给来源，主要为溪流，现主要 为集水区域内的城市地表雨水和湖面降水以及部分生活污水。该湖泊存在较为 严重的富营养化问题，湖水浑浊、缺乏生机和活力。
本发明对该湖泊的改善采取以下的具体的实施步骤
1、 湖泊的基础环境改善
具体包括湖泊原有鱼类的清除与透明度改善。湖泊原有鱼类的清除，采用 抽干湖水捕鱼或使用药剂杀灭鱼类。透明度改善是将水位适当降低(降低程度 依据水体透明度而定，降低到透明度的3倍以内)，移植伊乐藻，其种植密度为 50-2000克/m2，伊乐藻移植的时间11月为好。伊乐藻在短期内能迅速生长繁殖 迅速提高水体透明度。在高温季节，伊乐藻出现腐烂死亡时捞出伊乐藻以免败 坏水质。基础环境改善一般在伊乐藻移植的第2年4月份前完成。
2、 沉水植物的修复
水体透明度改善后，立即移植苦草，密度为5-50株/m2。沉水植物的修复一 般在3-7月份完成。
3、 鱼类调控
待沉水植物苦草长满湖底时，放入罗非鱼，利用罗非鱼吃食苦草叶片上的 附生生物及部分苦草叶片，防止苦草叶片长出水面，影响湖面景观。罗非鱼的 放养量为每亩水面放养成鱼(规格为200-500克/尾)10-500尾，或每亩水面放养罗非鱼鱼种(规格为10-200克/尾)50-1000尾， 一段时间后，随着罗非鱼 成鱼产卵种群扩大或鱼种长大后对苦草叶片的牧食强度加大，此时在湖中布设 若干鱼簖，适时捞出部分罗非鱼。罗非鱼捕捞强度依苦草的生长状况而定，当 苦草顶部离水面不到30cm时增加捕捞次数。 4、湖泊生态系统结构优化
待湖泊内苦草与罗非鱼生长处与相对平衡时，在部分水域适当移栽轮叶黑 藻、狐尾藻等沉水植物，在一定范围的固定区域内点缀种植睡莲、王莲等浮叶 植物。岸边水位较低处种植美人蕉、香蒲等挺水植物。
本发明实施后，持续三年的监测表明，示范区水质和富营养化状况得到明 显改善，其中水体透明度由原来的20-30厘米上升到清澈见底(100cm以上)， 总氮含量从2.5毫克/升下降到2.0毫克/升，总磷从0.200毫克/升下降到0.030 毫克/升以下，叶绿素a从0.100毫克/升下降到0.020毫克/升以下；浮游动物种 类增加，枝角类和桡足类丰度增加2—3倍，而轮虫丰度显著降低40%以上，多 样性指数随之增加20%以上；由于在南方气候条件下苦草能常年生长，在人为 控制下(定期捞出一些罗非鱼)，沉水植物苦草与罗非鱼之间达到了平衡，苦草 顶端在水面30 cm以下；生态系统得到优化，总氮、总磷和叶绿素a的变化在 10%以内，系统稳定。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法，其特征在于包括在清除湖泊原有鱼类并改善透明度的基础上，在湖泊中种植苦草并放养罗非鱼，并通过调整罗非鱼的数量保持苦草与罗非鱼的平衡。
2、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法，其特征在于所述种植苦草是在3-7月份完成，苦草的种植密度为5-50株/m2。
3、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述罗非鱼在所述苦草长满湖底时放养，放养量为每亩水面放养 成鱼10-500尾，或每亩水面放养罗非鱼鱼种50-1000尾。
4、 根据权利要求3所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述成鱼的规格为200-500克/尾，所述鱼种的规格为10-200克/ 尾。
5、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述苦草与罗非鱼的平衡是指苦草的顶端控制在水面以下30 cm。
6、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述清除湖泊原有鱼类是采用抽干湖水捕鱼或利用鱼药杀鱼的方 法。
7、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述改善透明度是先将水位降低至水体透明度的3倍以内，然后 移植伊乐藻，其种植密度为50-2000克/m2。
8、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法， 其特征在于所述清除湖泊原有鱼类并改善透明度是在11月至第2年4月份完 成。
9、 根据权利要求1所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法，其特征在于还包括湖泊生态系统结构优化的步骤，包括待湖泊内苦草与罗非 鱼生长处于相对平衡时，采用移栽沉水植物、点缀种植浮叶植物和岸边水深0.5米以内种植挺水植物这三种措施中的至少一种。
10、 根据权利要求9所述的南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法，其特征在于所述沉水植物包括轮叶黑藻、狐尾藻或它们的组合，所述浮叶植物包括睡莲、王莲或它们的组合，所述挺水植物包括美人蕉、香蒲、芦苇或它们的任意组合。
全文摘要
本发明属于水生生态系统恢复的技术领域，具体公开了一种南方富营养化城市湖泊水生生态系统修复方法，包括在清除湖泊原有鱼类并改善透明度的基础上，在湖泊中种植苦草并放养罗非鱼，并通过调整罗非鱼的数量保持苦草与罗非鱼的平衡。本发明利用沉水植物苦草在南方地区能常年生长的特性，常年保持水体清澈。利用罗非鱼牧食附着生物及苦草叶片的特性，控制苦草叶片长度，使之不能生长到水面上，不影响湖面景观，同时人工控制罗非鱼的数量，使罗非鱼-苦草之间维持相对平衡，达到避免人工打捞水草造成的人财物浪费，收获的罗非鱼还能带来一定的经济效益的目的。
文档编号C02F3/32GK101508489SQ20091003817
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者刘正文, 张修峰, 萍 钟 申请人:暨南大学