基于综合指标的湖泊群连通对水环境生态影响评估

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1、基于综合指标的湖泊群连通对水环境生态影响评估第一章绪论1.1湖泊水环境生态评价的背景及重要意义水是生命之源，人类一切生命活动都离不开水。但水污染已成为全球性的灾难,每年全球约4200亿立方米的污水排入江河湖海，近5.5万亿立方米的淡水资源被污染，相当于全世界径流总量的14%[1]。我国水资源丰富，但分布不均匀，各地水资源数量相差很大。长江流域以南部分水源相对充足，占全国水资源的80.9%，其流域面积占全国总面积的36.5%；北方以黄河、辽河和淮河为主，流域面积占全国总面积的42%，但水资源只占全国水源的9%[2]。在水源

2、分部如此不均匀的情况下，我国的水污染却又非常严重。据国家环保局发布的中国环境质量公告显示，全国七大水系中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重[1]。湖泊作为淡水资源的重要组成部分，对人类的生产生活起着举足轻重的作用。然而，与河流相比，随着人类社会和经济的快速发展，湖泊受到的污染更加严重，富营养化现象加剧，生态系统多样性减少，生态健康遭到破坏。我国28个国控重点湖泊中，72%的湖泊不宜作饮用水水源，43%的湖泊失去了使用功能[1]。为治理湖泊污染，我国政府部门采取了许多措施，但往往效果甚微，

3、主要原因是在实施湖泊治理工程时，未能对工程的科学性作出有效评估。以往的水质模型评估法（通过判断水质状况，进行水质评价，以此检验工程的科学性）会因为模型选用的不同，产生不一致的评价结果，无法对工程的合理性作出客观评价，进而造成施工的盲目性。1.2湖泊水环境生态健康评价的研究历程湖泊水环境生态健康研究源于20世纪80年代生态系统健康学的产生。生态系统健康学产生于北美，它的出现是为了解决日趋恶化的自然环境问题[4]。为了能让其发挥实际作用，具有一定的现实意义和可操作性[5,6]，学者们将生态系统健康概念广泛运用在河流、湖泊、森

4、林等生态系统健康评价中[5,7]。虽然该研究的尚待成熟性以及湖泊生态系统的复杂综合性，使得湖泊生态系统健康的定义在学术界还未取得共识，但其研究实质还是得到一致认同[7,8,9]。生态系统健康是指一个生态系统具有稳定性和可持续性,在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫的恢复能力，它可以通过活力、组织结构和恢复力等3个特征进行定义[8]。据此得出湖泊生态系统健康评价内容如下：湖泊水环境生态健康评价实质是将生态学、社会经济学、人类健康学相互交叉融合，在探讨生态系统健康内涵基础上，综合考虑湖泊生态特点、自然功能、社会服务功

5、能及整体环境等因素，根据生态环境健康评价目的和指标筛选原则，选用合适的评价指标、评价体系和评价标准，从湖泊生态系统结构和功能出发，研究湖泊内外物质循环、能量流动等环境与生物间的相互作用，从湖泊生态系统与人类社会经济间的关系，研究湖泊生态系统结构和功能的改变对人类的影响，并在人类复杂的社会政治、法律法规、价值框架的约束和在保持湖泊生态系统活力、恢复力和组织力等特征的前提下，结合生态学知识，统筹兼顾，对湖泊实施有效的生态系统管理，以实现湖泊生态系统的完整性和资源利用的可持续性[8,9,10,11]。第二章连通湖泊群生态系统特

6、征分析2.1湖泊群生态系统结构特征湖泊群是许多个湖泊构成的群湖，它的特征和单个湖泊的特征类似。湖中生物群落及周围的非生物环境（主要指生物生存的水环境）组成湖泊生态系统，而生物与周围环境间的相互作用构成湖泊生态结构特性[23]，它分为时间结构、空间结构和营养结构[3]。时间结构由不同植物种类在生命活动上存在的时间差异性导致，这种差异使得结构部分在时间上相互配置[23]；空间结构指湖泊生物由于生活习性的不同在湖内处于不同层面形成的空间配置；营养结构指湖内生物间由于存在物质、能量的流动与交换而形成的一种营养层次，包含食物网和食

7、物链。结构是湖泊生态系统的基本属性，是湖泊内部各要素间相互联系、相互作用的方式，而营养结构又是最基本的联系[3]，在此，本文主要分析湖泊的营养结构特性。下图2.1是湖泊生态系统营养结构的概略图。湖泊最重要的成员是水生物群落，其种类组成、现存量、优势种和多样性反映了湖泊生态系统结构特征[3]，一般主要由浮游植物（主要指藻类）、浮游动物、底栖动物、水生高等植物和鱼类五大部分组成[23]。2.2湖泊群生态系统功能特征湖泊生态系统除了孕育丰富的生物资源，为水生生物提供栖息地外，还具有物质循环、能量流动、通过水循环为人类提供水源、

8、通航运输、清理污染、调洪蓄等功能[3]。物质循环是指在湖泊生态系统中，组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等化学元素，在生物群落和无机环境间不断地进行转化与循环。能量流动指湖泊生态系统中物质循环产生的能量在不同生物体和无机环境间流动，以供水生生物群落新陈代谢。湖泊具有强大的污水降污能力，湖中水生植物和微生物能吸收降解污