一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法技术

本发明专利技术公开了一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法，包括如下步骤：1、目标湖泊背景信息的收集、整理与分析；2、目标湖泊自然恢复潜力调查、评估、诊断和处置；3、目标湖泊水生植被退化关键胁迫因子诊断；4、确定降低关键胁迫因子的方案；5、水生植物萌发与生长的后续跟踪。该方法简单易行，不仅够提供目标湖泊开展水生植被可持续恢复重建的前提与边界条件，而且包含了水生植被可持续发展的长效管理机制与策略。

【技术实现步骤摘要】
一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法
本专利技术涉及利用水生植物改善、美化和治理水体环境、退化湖泊(以富营养藻型湖泊为代表)或水体恢复水生植被
，具体涉及一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法。
技术介绍
水生植被尤其是沉水植被恢复已经成为我国富营养化湖泊等退化水体生态治理的关键措施，目前在水生植被恢复的实际工程中，常用的水生植物修复方法是营养体移植，利用该方法从天然清水湖泊水体中大量采集水生植物，或从公司购置种苗，然后利用人工单株或单丛种植在需要恢复水生植被的区域。这种方法的优势在于植物群落能迅速成型，效果很直接。但是这种方法存在以下缺点：1对天然水体水生植被的破坏巨大，有可能导致天然水体水生植被的衰退乃至灭绝；2栽种以及管理过程所需人力物力投入巨大，并且效率低下，尤其是在沉水状态下种植时；3这些人工移植的植物群落很难形成长期有效的维持，所以不具备可持续性；4利用该方法往往导致大量外来水生植物的快速扩散。此外目前的水生植被恢复仅作为湖泊生态恢复的一个独立措施来实行，缺乏与其他湖泊生态恢复措施的协调与配合。在已有的水生植被恢复工程实践中，虽然在工程实施期间可以通过各种措施完成工程指标，然而工程结束后，几乎无一例外出现恢复的水生植被无法形成可持续的状态，造成这种状况通常有两个原因。其一，移栽的植物群落中通常不能形成自行更新的繁殖体库库，其二，仅进行人工移植，不研究和减弱造成植物消亡的主要因子，植物的再次消亡不可避免。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法，该方法简单易行，不仅能够提供目标湖泊开展水生植被可持续恢复重建的前提与边界条件，而且包含了水生植被可持续发展的长效管理机制与策略。实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法，包括如下步骤：1、目标湖泊背景信息的收集、整理与分析：全面收集目标湖泊的气候、水文和社会经济活动信息，并重点开展目标湖泊水生生态环境和水产养殖现状调查；全面了解目标湖泊水生植被的历史变化情况、各种人为活动的强度、影响范围与时段；根据收集和调查的信息，了解目标湖泊开展水生植被恢复的目标；2、目标湖泊自然恢复潜力调查、评估、诊断和处置：用湿地繁殖体库常规调查方法对开展目标湖泊水生植物自然恢复潜力调查与评估，统计繁殖体库中水生植物的种类与繁殖体密度；若繁殖体库密度小于500粒/m2，补充繁殖体；3、目标湖泊水生植被退化关键胁迫因子诊断：确定目标湖泊水生植被退化的关键胁迫因子，并按重要性对关键胁迫因子进行排序；4、确定降低关键胁迫因子的方案：根据步骤1中收集与调查的信息确定目标湖泊水生植被恢复的边界条件，针对每一种关键胁迫因子，提出降低该关键胁迫因子的措施，在对每一关键胁迫因子开展分析的基础上，形成目标湖泊水生植被恢复的技术方案，并据此开展目标湖泊的综合治理，直至目标湖泊水生植被恢复的边界条件达成；5、水生植物萌发与生长的后续跟踪：跟踪调查水生植物萌发与生长状况，继续降低关键胁迫因子效应，直至目标湖泊水生植被的稳定发展。进一步，所述的目标湖泊水生生态环境调查采用文献《湖泊富营养化调查规范》公开的方法，水生生态环境指标包括水体指标、底泥指标和浮游指标，水体指标包括水深、透明度、pH、氨氮、Chla、总磷和总氮；底泥指标包括氧化还原单位、pH、氨氮、总磷和总氮；生物指标包括浮游生物和底栖生物。进一步，所述的湿地繁殖体库常规调查方法包括采用文献“淡水湿地种子库研究综述”公开的方法。进一步，湖泊水生植被退化的关键胁迫因子确定方法采用中国专利“一种检测湖泊水生植物限制因子的原位方法”公开的方法。进一步，繁殖体为眼子菜科及水鳖科本土植物的种子或营养繁殖体，繁殖体在秋冬季节采用洒播法进行播种补充，播种时将繁殖体与取自目标湖泊的淤泥充分混合后洒播于目标湖泊的水生植被恢复区域。与现有技术相比，本专利技术的有益效果和优点在于：本专利技术包括湖泊自然恢复潜力评估、水生植物关键胁迫因子诊断、繁殖体库调控以及水生植被稳定发展与管理为一体的退化水体水生植被自然恢复的技术体系，不是单一的水生植物种植方案，而是以稳定性水生植被恢复为目标的湖泊综合治理方案，本专利技术方法的先进性与独创性体现在以下4个方面：1、以水生植物的种群生态和繁殖生态理论为基础，以建立可自我更新的繁殖体库为核心；2、以建立可长期稳定发展的水生植被为目标；3、以干预、调整水生植被的繁殖体库动态为技术手段；4、杜绝外来水生植被的入侵风险，恢复本土水生植物。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1本实施例以江苏省的一个水源地湖泊为例，该湖泊面积约6km2，历史上水生植被分布面积约4km2，在实施水生植被恢复工程前3年，该湖泊水生植被的分布面积急剧下降，引发水华爆发的担忧，采用了投放滤食性鱼类的方法进行控制，同时采用直接种植的方法恢复水生植被，然而效果欠佳，湖泊常年处于混浊状态，水体透明度全年平均50cm左右。基于此，采用本专利技术的方法进行水生植物恢复，其步骤是：1、目标湖泊背景信息的收集、整理与分析：2010年8月-2011年7月，全面收集目标湖泊的气候、水文和社会经济活动信息，并重点开展目标湖泊水生生态环境和水产养殖现状调查；以《湖泊富营养化调查规范》第二版(金相灿，屠清瑛主编，中国环境科学出版社，1990)为指导开展为期一年的水生生态环境调查工作，水生生态环境的调查指标：水体指标—水深、透明度、pH、氨氮、Chla、总磷和总氮；底泥指标—氧化还原单位、pH、氨氮、总磷和总氮；生物指标—浮游生物和底栖生物；全面了解目标湖泊水生植被的历史变化情况、各种人为活动的强度、影响范围与时段；根据收集和调查的信息，了解目标湖泊开展水生植被恢复的目标；2、目标湖泊自然恢复潜力调查、评估、诊断和处置：根据目标湖泊面积以及进、出水状况，均匀分布调查位点，并在进、出水口附近增加调查位点，当湖泊面积小于10km2时，一般按照每1-2km2的面积确定一个调查位点；对较大面积(面积大于50km2)的湖泊，一般20-30个调查位点即可满足需要。在每个调查位点，采用湿地繁殖体库常规调查方法(淡水湿地种子库研究综述，见《生态学报》，2002年第22卷第3期，页码：395-402)调查每个调查位点的繁殖体库，一般每个调查位点采20个左右深度为10cm的土芯。接着采用直接萌发法调查土芯中有活力的水生植物种类与繁殖体(包含无性繁殖体与种子)数目。调查时间建议在每年的12月到第二年二月之间，土芯繁殖体萌发时间建议为4-6个月。在本实例湖泊的工作中，调查位点共选择10个，调查繁殖体库取样在2011年2月进行，2011年3月至2011年6月，繁殖体萌发在温室中开展，共计4个月。当繁殖体库密度小于500粒/m2，建议在当年10月或11月采用洒播法补充繁殖体，繁殖体可以从市场上购买，可购买眼子菜科和水鳖科本土植物的种子或者营养繁殖体，避免购买外来植物，或自行收集；播种时将繁殖体与取自目标湖泊的淤泥充分混合后洒播于目标湖泊的水生植被恢复区域，以提高水生植被恢复与扩展的速度；在本实例湖泊的工作中，调查发现有活力繁殖体平均密度大于1000粒/m2，无需人为补充繁殖体。3、目标湖泊水生植被退化关键胁迫因子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法，其特征在于包括如下步骤：1.1、目标湖泊背景信息的收集、整理与分析：全面收集目标湖泊的气候、水文和社会经济活动信息，并重点开展目标湖泊水生生态环境和水产养殖现状调查；全面了解目标湖泊水生植被的历史变化情况、各种人为活动的强度、影响范围与时段；根据收集和调查的信息，了解目标湖泊开展水生植被恢复的目标；1.2、目标湖泊自然恢复潜力调查、评估、诊断和处置：用湿地繁殖体库常规调查方法对开展目标湖泊水生植物自然恢复潜力调查与评估，统计繁殖体库中水生植物的种类与繁殖体密度；若繁殖体库密度小于500粒/m2，补充繁殖体；1.3、目标湖泊水生植被退化关键胁迫因子诊断：确定目标湖泊水生植被退化的关键胁迫因子，并按重要性对关键胁迫因子进行排序；1.4、确定降低关键胁迫因子的方案：根据步骤1.1中收集与调查的信息确定目标湖泊水生植被恢复的边界条件，针对每一种关键胁迫因子，提出降低该关键胁迫因子的措施，在对每一关键胁迫因子开展分析的基础上，形成目标湖泊水生植被恢复的技术方案，并据此开展目标湖泊的综合治理，直至目标湖泊水生植被恢复的边界条件达成；1.5、水生植物萌发与生长的后续跟踪：跟踪调查水生植物萌发与生长状况，继续降低关键胁迫因子效应，直至目标湖泊水生植被的稳定发展。...

【技术特征摘要】
1.一种退化湖泊稳定性水生植被恢复的方法，其特征在于包括如下步骤：1.1、目标湖泊背景信息的收集、整理与分析：全面收集目标湖泊的气候、水文和社会经济活动信息，并重点开展目标湖泊水生生态环境和水产养殖现状调查；全面了解目标湖泊水生植被的历史变化情况、各种人为活动的强度、影响范围与时段；根据收集和调查的信息，了解目标湖泊开展水生植被恢复的目标；1.2、目标湖泊自然恢复潜力调查、评估、诊断和处置：用湿地繁殖体库常规调查方法对开展目标湖泊水生植物自然恢复潜力调查与评估，统计繁殖体库中水生植物的种类与繁殖体密度；若繁殖体库密度小于500粒/m2，补充繁殖体；1.3、目标湖泊水生植被退化关键胁迫因子诊断：确定目标湖泊水生植被退化的关键胁迫因子，并按重要性对关键胁迫因子进行排序；1.4、确定降低关键胁迫因子的方案：根据步骤1.1中收集与调查的信息确定目标湖泊水生植被恢复的边界条件，针对每一种关键胁迫因子，提出降低该关键胁迫因子的措施，在对每一关键胁迫因子开展分析的基础上，形成目标湖泊水生植被恢复的技术方案，并据此开展目标湖泊的综合治理，直至目标湖泊水生植被恢复的边界条件达成；1.5、水生植物萌发与生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，操瑜，刘帆，刘浩，
申请(专利权)人：武汉德翊环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42