水域修复生态学:基础与应用

第1章水域生态系统概述1 1.1曾为人类母亲的水域1 1.2水域生态系统及其面临的问题2 1.2.1湖泊2 1.2.2河流5 1.2.3湿地8 1.3水域生态系统与流域的关系14 1.3.1流域营养盐排放导致水域富营养化15 1.3.2水域为流域人类活动提供生态系统服务17 主要参考文献20 第2章水域生态系统主要生物类群21 2.1浮游植物21 2.1.1浮游植物光合作用机制21 2.1.2有害蓝藻26 2.1.3藻类水华的危害30 2.2浮游动物33 2.2.1枝角类33 2.2.2桡足类34 2.3浮游生物食性鱼类36 2.4凶猛鱼类37 2.5底栖动物37 2.6大型水生植物38 主要参考文献39 第3章水域生态系统过程41 3.1水域生境区域41 3.2初级生产43 3.2.1初级生产力的影响因素43 水域修复生态学：基础与应用 3.2.2光与藻类垂直分布48 3.3牧食作用54 3.3.1浮游动物牧食54 3.3.2鱼类牧食57 3.3.3贝类牧食58 3.4有害蓝藻对环境的适应58 3.4.1水华蓝藻的浮力调控机制59 3.4.2水华蓝藻的群体化与可食性61 3.4.3其他64 3.5食物链过程与生态调控66 3.5.1下行效应与营养级联学说67 3.5.2稳态转换理论69 3.6碳氮磷生物地球化学循环70 3.6.1碳循环71 3.6.2氮循环75 3.6.3磷循环80 主要参考文献84 第4章水域生态修复基本方法87 4.1生态修复的基本理念87 4.1.1生态系统的状态：受损与退化87 4.1.2生态修复的目标：复原与重构88 4.1.3生态修复的驱动力：人工干预与自然演替89 4.2外源污染控制90 4.2.1农业面源污染源头控制90 4.2.2汇流区生态阻控93 4.2.3径流输移过程中的生态净化97 4.3水生植被恢复102 4.3.1实施水生植物群落恢复工程的基本原则102 4.3.2影响水生植物恢复的关键生境因子及其调控方法103 4.3.3水生植物种植技术108 4.3.4生态浮岛112 4.4生物操纵116 4.4.1减少捕食者117 4.4.2提供生态避难所118 4.4.3曝气118 4.5底栖动物保育119 4.5.1底栖动物适生生境条件120 4.5.2底栖生物生境条件提升方法122 4.6有害藻类控制123 4.6.1扬水造流控藻技术125 4.6.2原位遮光控藻技术130 4.6.3原位超声波除藻技术138 4.6.4人工湿地控藻技术144 4.7湿地恢复146 4.7.1基底修复与滩面养护技术147 4.7.2水动力修复技术148 4.7.3植物引种技术149 4.7.4生态坝和植生格技术150 4.8小型景观水体水质修复与藻类控制151 4.8.1小型水景生态过程与水体水质问题151 4.8.2小型景观水体生态要素的设计与调控153 主要参考文献156 第5章水域生态修复工程案例159 5.1湖泊富营养化控制159 5.1.1控制对策简介159 5.1.2荷兰兹韦姆卢斯特湖生态修复160 5.1.3瑞典芬雅舍湖富营养化治理162 5.1.4新西兰奥卡罗湖富营养化治理162 5.1.5西湖富营养化治理163 5.2河流生态修复171 5.2.1美国基西米河生态修复172 5.2.2新加坡加冷河-碧山宏茂桥公园水生态修复173 5.2.3韩国清溪川生态修复174 5.2.4德国巴登-符腾堡州多瑙河生态修复175 5.3水源地水质修复176 5.3.1渡良濑水库176 5.3.2深圳水库178 5.4湖滨带湿地恢复178 5.4.1太湖贡湖湾湖滨湿地生态功能区与植被修复179 5.4.2巢湖湖滨带生态恢复183 5.4.3日本霞浦湖湖岸恢复186 5.4.4太湖梅梁湾水生植物群落恢复189 5.5海岸带生态修复192 5.5.1美国特拉华湾湿地生态恢复193 5.5.2美国牙买加湾潮滩生态修复194 5.5.3比利时斯海尔德河河口潮滩湿地生态恢复194 5.5.4杭州湾北岸奉贤岸段生态恢复196 5.5.5美国博尔萨奇卡低地恢复196 5.5.6西雅图海堤生态修复197 5.6多功能生态湿地构建与恢复198 5.6.1上海鹦鹉洲生态湿地198 5.6.2上海崇明东滩互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程199 5.6.3日本谷津干潟公园200 5.6.4厦门五缘湾湿地公园201 5.6.5佛罗里达自由公园湿地202 主要参考文献204 第6章水生态修复方案设计207 6.1方案设计前期调研工作207 6.1.1资料收集207 6.1.2现场调查208 6.2工程方案的编制与实施209 6.2.1可行性研究报告的编制209 6.2.2工程设计方案的编制212 6.3工程方案设计案例213 6.3.1鹦鹉洲生态湿地设计213 6.3.2农林水乡林湿复合生态净化系统设计217 主要参考文献224