1.1健康水生态构建
健康水生态系统构建是指根据天然湖泊湖滨缓冲带生态系统结构,通过适度的人工干预,对高等水生植物、鱼类、大型底栖动物等关键物种进行调控,在湖滨带/湖湾区构建以沉水植物为核心的“草型清水”湖泊健康水生态系统,从而发挥生态系统中生产者-消费者-分解者的协调作用净化水质,提升水体自净能力,增加生物多样性。
为了进一步提升天鹅湖下湖水体水质,确保其水质稳定良好,有效提升水体生态景观与透明度,在上湖水体强化净化系统,及天鹅湖前期治理工程实施的前提下,开展健康水生态系统构建系统。
1.1.1生境营造工程
(1)水位调控
光照条件是沉水植物恢复最关键的限制因子,研究表明当水体水深小于1.5-2.0倍透明度时,才能满足沉水植物生长对光照的基本需求。
利用降低水位后引种沉水植物,而后根据沉水植物存活率与长势,逐步提升水位的水位调控方法,是沉水恢复工程应用最广泛的解除光照对沉水植物生长限值的有效手段,而且降低水位后将有利于沉水植物的种植施工。
(2)有害鱼类清除(不利生物因素调控)
根据前期治理过程中调查发现天鹅湖下湖水体中主要以鲢、鳙、草鱼、鲤鱼
为主。
鱼类活动的扰动作用,特别是草鱼的摄食活动,对沉水植物的恢复十分不利。
为沉水植物恢复营造良好的生境条件,让沉水植物更好的恢复,在沉水植物恢复前需将水域中原有的食草性鱼类、鲤鱼及野生杂鱼类清除干净。
(3)水体透明度提升
沉水植物的生长需要充足的阳光,天鹅湖水体透明度较低,不利于沉水植物的存活及生长,通过往水体投加硅藻土可以快速增加水体透明度,同时硅藻土也为沉水植物的生长启到促进作用,根据以往工程经验,每平方水域面积投加硅藻土0.2kg可以有效改善水体透明度,施工过程中投加2次,经计算天鹅湖需要投加硅藻土81.2t。
(4)有利水生动物放养
根据水生生物的生活习性、食物链营养级分布及生物操纵技术,放养滤食性、刮食性鱼类与底栖动物,通过水生动物的呼吸或摄食行为消除水体中悬浮物质,保障水体透明度。
1.1.2沉水植物恢复工程
1.1.
2.1配置原则
1)净化效果好,去污能力强。
选择对湖泊中氮、磷等污染物有较高的净化率的品种,以降低湖泊内源负荷,防止富营养化。
2)景观效果好:充分考虑水下空间、层次,实现水下沉水植物景观化;
3)季节与空间搭配原则。
根据沉水植物的生态习性选择不同类型的品种进行搭配,在季节转换过程中要选择适应当地气候的品种,并根据空间情况(如底质等)进行搭配,不仅能保证深水型沉水植物的正常生长,还能增加多样性。
4)生态安全。
为防止外来物种入侵带来生态灾害,湖区植物尽量选取本土品种。
繁殖力强的、不易控制生长区域的品种不宜选择,应选择繁殖能力和生长区域均可控的品种。
5)容易管理。
再满足以上要求的基础上,尽量使选择的品种容易管理,减少维护的工作量。
1.1.
2.2品种选择及简介
东湖曾为典型的草型湖泊,20世纪60年代,研究记载东湖沉水植物覆盖率达到了60%以上,由于水体污染与生态系统破坏,到达90年代中期沉水植物覆盖率降至8%,到了2006年覆盖率<1%。
1960-1993年东湖水生植物群落呈一下演
替规律:微齿眼子菜—微齿眼子菜+大茨藻+金鱼藻+狐尾藻阶段—微齿眼子菜消失阶段—大茨藻阶段—大茨藻+狐尾藻+苦草—狐尾藻+金鱼藻+苦草。
2014年调查显示东湖内沉水植物有6种,分别为穗状狐尾藻、大茨藻、苦草、密刺苦草、金鱼藻及马来眼子菜。
依据沉水植物配置原则,东湖本土沉水植群落演替特征及现状情况,结合天鹅湖水文水质状况,本工程主要选用以下沉水植物物种:金鱼藻、苦草、微齿眼子菜、穗状狐尾藻、马来眼子菜及大茨藻等6种,分别如下:
1.1.
2.3植物种植面积
从生物多样性和生态位角度出发,根据各种沉水植物植株高矮、生长适宜季节等生态习性,各沉水植物斑块相互镶嵌、组合种植,形成混合分布的水平斑块、“上-中-下”垂直层次及四季常青的“水下森林”,从而构建成空间异质性大、结构复杂的群落,最终建成生物多样性高、稳定性好的健康水生态系统。
结合天鹅湖下湖水质、水文特征,考虑生态修复区内生态景观及后续植物管理,构建以苦草为主,搭配种植黑藻、微齿眼子菜、穗状狐尾藻、马来眼子菜及大茨藻。
相关研究表明,当沉水植物覆盖度达到25%时,可降低水体中藻类生物量;当沉水植物覆盖度达到50%或沉水植物生长容积占湖泊总容积30%时,可有效控制水体藻类、并提升水体透明度。
因此在沉水植物恢复一般以50%为设计目标,25%为最低设计标准;考虑到天鹅湖下湖要承接上游污水,且具有大面积恢复沉水植物的条件,本项目以下湖水面面积80%为设计目标,各种沉水植物群落恢复面积见下表。
1.1.3浮叶植物种植工程
浮叶植物也是水生植物的主要组成部分,尤其是风浪较小的湖泊,覆盖度较大。
浮叶植物除了可以增加水生态系统的自净能力,控制浮游植物发展等功能外,许多种类还是价值较高的观赏植物。
为了进一步提升天鹅湖下湖湖面景观,在湖边西、南沿岸可观范围内搭配点缀种植一定面积的浮叶植物。
1.1.4品种选择
本项目浮叶植物的品种选择为睡莲,主要是为了提升沿岸景观。
形态特征:睡莲是多年生水生花卉。
根状茎粗短。
叶丛生,具细长叶柄,浮于水面,低质或近革质,近圆形或卵状椭圆形,直径6~11厘米,全缘,无毛,上面浓绿,幼叶有褐色斑纹,下面暗紫色。
花单生于细长的花柄顶端,多白色,漂浮于水,直径3~6厘米。
萼片4枚,宽披针形或窄卵形。
聚合果球形,内含多数椭圆形黑色小坚果。
长江流域花期为5月中旬至9月,果期7~10月。
耐寒,江南地区冬季不加保护能安全越冬。
分布与生境:原产北非和东南亚热带地区,少数产于南非、欧洲和亚洲的温带和寒带地区,日本、朝鲜、印度、前苏联、西伯利亚及欧洲等地。
生长于低山池塘中。
1.1.5种植面积
睡莲是水生态修复常用植物,在紫阳湖、杨春湖、东湖沿岸等均有分布,耐污染性能好,非外来物种无生态安全问题,无特殊维护管理要求,符合武汉生长气候条件,适合天鹅湖种植。
睡莲品种繁多,设计时可选择多品种搭配以获得最佳景观效果。
根据睡莲的品种和成色不同,本次项目拟种植三种颜色的睡莲,分别有红睡莲、黄睡莲、白睡莲。
各种植面积如下:。