深圳市饮用水源地河道生态修复实验

摘要

本文以深圳市西丽水库库尾受损的田下河为研究对象，采用生态工程的原理和生态化的设计方法，构建完成了长为200m的生态河流实验段。在河流修复过程中，从河岸植被、河流物理生境、河流底栖动物、水生植物的水质净化效果、河流水质的改善等几个方面对亚热带受损河流的生态修复进行了初步的研究，结果表明： 1、构建后的实验河段，经过2年的恢复后，成功地恢复了河岸乡土植物群落，优化了群落的结构。上游植物群落修复区(A-1区)通过乡土种的自然侵入，使河岸植被得到了很好的恢复；中游植物群落修复区(A-2区)通过建群种与自然入侵植物种间的竞争机制，构建了以菰为优势种的河岸植物带；下游植物群落修复区(A-3区)通过增加芦苇和茭白的栽植密度，以促使其不断扩张，形成了具有一定净化水质能力的河流湿地植物群落区。与对照区相比，上游修复区(A-1区)、中游修复区(A-2区)、下游修复区(A-3区)的植物群落的物种数和生物多样性有了很大的提高，三个修复区的河岸近水区植物的物种数到2006年分别增加到24种、26种、23种，河岸远水区则分别增加到16种、17种、14种，而对照区(B区)河岸近水区到2006年仅为14种，河岸远水区12种。 2、通过水流．泥沙协同的驱动作用，在实验河流的河床内共观测到4个交替分布的河流主要物理生境-沙洲。在4次洪水的作用下，沙洲的面积及位置处于动态演变中。其中，2005年所观测到的沙洲的最大面积达59m<'2>，最大位移量为12m，最小面积为0m<'2>，最小位移量为0.6m。与2005年相比，2006年的各沙洲面积有所减少，最大面积为38m<'2>，最大位移量为2.7m，最小面积为8m<'2>，最小位移量为0.7m。沙洲随降雨量的变化表明：中小洪水是河流物理生境动态演变的主要驱动因子，对河流物理生境的形成、演变和质量的改善具有非常重要的作用。 3、河流物理生境-沙洲在演变过程中，沙洲基质的组成和结构有了明显的改善，其中粒径>2mm的基质含量呈增加的趋势，而粒径<2mm的基质含量则呈下降趋势。采用物理生境基质适宜性指数评价了物理生境的质量。在修复初期，实验区的物理生境质量改善不明显。经过2年的恢复后，其质量较对照区有了明显的改善。河流物理生境质量的改善，使实验区内底栖动物的种类和多样性较未修复的对照区都有了很大的提高。实验区内共调查到底栖动物7种，而对照区仅调查到了3种。 4、菰和菖蒲均在中浓度污水中生长最好。中浓度污水中菰的生物量显著高于低浓度和高浓度，中浓度污水中菖蒲的生物量略高于低浓度和高浓度，但差异不显著。菰对中浓度污水中TN、NH<,3>-N、TP、COD<,Mn>的去除率分别为97.40％、95.28％、98.48％、71.38％，对高浓度污水中TN、NH<,3>-N、TP、COD<,Mn>的去除率分别为96.36％、97.65％、88.18％、76.11％，净化效果均显著高于低浓度，菰可作为中、高浓度污水的净化植物。菖蒲净化中浓度污水的效果最好，对TN、NH<,3>-N、TP、COD<,Mn>的去除率分别为97.53％、94.08％、98.48％、72.68％，对高浓度污水中的NH<,3>-N和COD<,Mn>的去除效果也较好，去除率分别为97.76％和86.72％，但对TN和TP的去除率分别为89.51％、70.93％，显著低于低浓度和中浓度。可根据污染种类和浓度，选择和组合净化植物进行受污染水体的生物修复。 5、河流水质方面，生态河流对于BOD<,5>的去除率达到70.00％左右，水质富营养化指标总磷(TP)，总氮(TN)以及氨氮(NH<,3>-N)浓度明显下降，去除率分别为77.00％，40.00％，78.00％。通过水质单因子标准指数(S<,1>)，简单综合污染指数(P)的分析发现，河流的污染水平仍然很高，要想实现国家地表水Ⅲ类水质达标，水质还需要进一步的改善。 6、实验段内建设1条沿河踏步路和4条河岸亲水台阶路，总面积240m<'2>左右。道路总面积占整个实验区面积的8.00％，给人们提供充足的空间近距离接触河流，增加亲身的感受。这些构筑物，结构稳定，景观效果显著，踏步路与周围的道路相连，使人们能够顺利的到达河道，通过亲水台阶路，人们可以实现同水体的零距离接触，并通过亲身体验来不断提高人们环境保护意识。

目录

文摘

英文文摘

声明

图片摘要

第一章绪论

第一节选题依据、目的和意义

第二节国内外研究进展

第三节研究内容、技术路线和创新点

第二章实验区概况与研究方法

第一节实验区概况

第二节研究方法

第三章河岸植被的变化

第一节A-1区植被的变化

第二节A-2区植被的变化

第三节A-3区植被的变化

第四节对照区(B区)植被的变化

第四章河流物理生境的演变

第一节河流物理生境的动态变化

第二节河流物理生境基质组成结构的变化

第三节河流物理生境的质量评价

第四节河流底栖动物的变化

第五章河流水质的变化

第一节主要河岸植物的净化水质能力

第二节实验区河流水质评价

第六章河流景观和亲水性效果评述

第七章结论与展望

参考文献

致 谢