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1 大型溞控藻引导水生态恢复综合技术思路

 

采用大型溞控藻-沉水植物引导水体生态系统是一种综合生物治理技术，其基本思路是：首先以大型溞摄食藻类，提高透明度，控藻滤食有机悬浮物颗粒等作为启动因子，为水下植被生态修复创造条件；在配置沉水植物为主的水生植物吸收氮磷等营养物质，降低富营养化程度，逐步引入浮游动物、鱼虾类、螺贝类和有益微生物群，继而引起各项生态系统恢复的连锁反应：包括从底泥有益微生物恢复、底泥昆虫蠕虫恢复、底栖螺贝类恢复到沉水植物恢复、土著鱼虾类等水生生态系统恢复，构建“大型溞—水生植物—水生动物—水下森林-微生物群落”清水型生态系统，最终实现水体的内源污染生态自净功能和系统经济服务功能。

 

（综合技术思路）

 

2大型溞控藻技术是大型溞引导水生态恢复综合技术的基础

 

 

2.1大型溞

（大型溞图）

 

大型溞，是一种经驯化改良的可控蓝藻的自然界低等甲壳浮游动物，生存周期是45D，在世界范围内广为分布：大型溞(Daphnia magna)，无毒无害，经过针对性的驯化改良，相对于自然种而言，大型溞具有以下特征：

① 大型化，大型溞体型在4-6mm之间；

② 抗蓝藻毒素能力显著增强；

③ 野外稳定性增强。

改良驯化后大型溞个体体积大，摄食能力强，适应藻类爆发的水体环境，能将蓝藻胶团中滤食性鱼类不易消化的胶状物消化吸收，是蓝藻的克星。大型溞以水中团块的蓝绿藻、有机颗粒、菌类等作为主要的食物源，其每天能吞食数十倍于身体体积的藻类和有机颗粒等。

 

2.2大型溞控藻技术

大型溞在引导生态修复技术种处于核心地位。大型溞控藻是整个修复过程的前提和基础：

① 藻类被大型溞摄食后，藻类有机物质被同化，避免了化学药剂或生物药剂控藻后产生的藻类腐化污染问题；

②大型溞摄食蓝绿藻、水体细微腐泄物等，迅速提高水体透明度，为沉水植物生长创造条件；

大型溞的分泌物可抑制蓝绿藻生长繁殖；

③ 大型溞携带大量的有益微生物，可显著提高沉水植物在种植初期的成活率，促进沉水植物群落的构建；

④ 可打通食物链，实现水质净化和富营养物质资源化。大型溞本身是鱼类好的天然饵料，把水中蓝绿藻类/有机颗粒等转化为动物蛋白，同时又被鱼、虾类等摄食，因此打通了水中食物链，实现了水体富营养化物质的资源化，使得水体藻类污染得以根治。这样可以快速形成良性生态链，促进生态系统的稳定。

需要补充的是，大型溞原种在我国分布广泛，不存在外来物种入侵等风险。其次，在生态修复后期，当水体富营养程度下降导致蓝藻无法大量繁殖后，大型溞也将因得不到足够食物难以维持种群增长，生物量必然下降。

 

（大型溞控藻对比效果示意）

 

3 恢复水生植被的自净能力是生态修复的重点

 

水生植物按照形态可以分为挺水植物、浮叶植物和沉水植物。

 

 

（水生植物分类示意图）

 

挺水植物和浮叶植物主要从底泥中吸取氮磷营养物质和从空气中吸收二氧化碳作为光和作用的原料。挺水植物和浮叶植物产生的氧气直接四方到大气中，对水体富营养化治理作用有限；

而沉水植物在根系吸收营养的同时，叶面也能直接吸收水中营养物质，光和作用产生的氧气直接与水体交换，有利于改善水体溶氧水平。光和作用把大量溶解氧带入底泥，使淤泥的氧气还原电位升高，促进底栖生物包括水生昆虫，蠕虫，螺，贝等的滋生，进而促进底泥生态恢复自净。

因此，沉水植物是水生植物中的重中之重，大型溞控藻引导生态修复系统中，水生植物以沉水植物为主，挺水和浮叶植物为辅。水生沉水植被群落丰茂，形成各种生物乐于栖息的“水下森林”。

 

 

挺水植物：挺水植物是指根生长于泥土中,基叶挺出水面之上的植物。在滨水植物景观的营造中,挺水植物是重要的植物材料。比较常见的有荷花、千屈菜、香蒲、芦苇、菖蒲、慈姑、黄花鸢尾等。

 

浮水植物：浮水植物是指根生长于泥土中,叶片漂浮于水面上,包括水深1.5-3m的植物。浮水植物在划分水面空间、改变水面色彩、增加水面景观效果方面有很大的作用。

漂浮植物：漂浮植物是指根生长于水中,植株体漂浮在水面上。它多数以观叶为主,随着漂浮的地点的变化，植物可以改变不同水域的水面景观效果。如凤眼莲、水鳖、大薸等。

 

沉水植物：沉水型水生植物根基生于泥中,整个植株沉入水中,具发达的通气组织,利于进行气体交换，如:竹叶眼子菜、狐尾藻、黑藻、苦草、金鱼藻、菹草等

 

 

4 补充水生动物构建食物链，达到生态修复最终目标

 

通过大型溞控藻和水生植被修复，将水体中的氮磷营养物质转变为大型溞和水生植被有机物质后，水声生态自净系统形成，还需要进一步投放鱼、虾、蟹、螺、贝，重建营养结构，构建水生生物食物链，稳定生态系统，通过结构优化调整，逐渐达到生态平衡。

在大型溞和水生植被之后，加入滤食性或草食性水生动物及浮游生物，如螺贝类，鱼虾蟹等原有土著水生动物，使得“水体-藻类-水生植物-滤食性或草食性水生动物-肉食性动物-微生物”循环途径连续畅通，富余氮磷通过生物操纵食物链环节进入植物最终转化为动物蛋白的形式输出，从而改善整个水体富营养状况。

鱼、虾、蟹、螺、贝、鳖等生物本身又可形成丰富的高档绿色水产品资源，另外可以结合实际情况投放鲢鱼、鳙鱼、罗非鱼等滤食性鱼类，对于水生态循环系统作有益调节。

（丰富食物链的水生动物）

 

5 生态修复综合技术的实施

 

大型溞控藻引导生态修复是一个系统生态工程，其主要实施步骤包括

5.1 明确工程范围及目标

5.2 现场踏勘及资料收集

5.3 技术方案及工程计划

5.4 大型溞及改良水生植物动物的适应性驯化

5.5 有益微生物群

5.6 生态监测及调整

5.7 后期维护

 

大型溞控藻引导生态修复技术采用生物学和生态学的方法，综合修复治理彻底，无二次污染，无生态安全隐患，效果稳定，成本低廉，在很多城市景观水体和富营养化水体中应用实践，效果良好。