全 文 ：
　 　 　 　 　 生 态 学 报
　 　 　 　 　 　 　 （ＳＨＥＮＧＴＡＩ ＸＵＥＢＡＯ）
　 　 第 ３４卷 第 ９期　 　 ２０１４年 ５月　 （半月刊）
目　 　 次
前沿理论与学科综述
基于土壤食物网的生态系统复杂性⁃稳定性关系研究进展 陈云峰，唐　 政，李　 慧，等 （２１７３）………………
滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析 符文超，田　 昆，肖德荣，等 （２１８７）…………………………
典型峰丛洼地耕地、聚落及其与喀斯特石漠化的相互关系———案例研究
李阳兵，罗光杰，白晓永，等 （２１９５）
………………………………………
……………………………………………………………………………
青藏高原东缘高寒草原有毒植物分布与高原鼠兔、高原鼢鼠的相关性 金　 樑，孙　 莉，崔慧君，等 （２２０８）…
周边不同生境条件对茶园蜘蛛群落及叶蝉种群时空结构的影响 黎健龙，唐劲驰，黎秀娣，等 （２２１６）…………
个体与基础生态
三峡库区马尾松林土壤⁃凋落物层酶活性对凋落物分解的影响 葛晓改，肖文发，曾立雄，等 （２２２８）…………
芦苇、香蒲和藨草 ３种挺水植物的养分吸收动力学 张熙灵，王立新，刘华民，等 （２２３８）………………………
沙化程度和林龄对湿地松叶片及林下土壤 Ｃ、Ｎ、Ｐ 化学计量特征影响 胡启武，聂兰琴，郑艳明，等 （２２４６）…
内蒙古典型草原小叶锦鸡儿灌丛化对水分再分配和利用的影响 彭海英，李小雁，童绍玉 （２２５６）……………
遮阴对米槠和杉木原位排放甲烷的影响 陈细香，杨燕华，江　 军，等 （２２６６）……………………………………
桔小实蝇和番石榴实蝇对 ６种寄主果实的产卵选择适应性 刘　 慧，侯柏华，张　 灿，等 （２２７４）………………
鼠尾草属东亚分支的传粉模式 黄艳波，魏宇昆，葛斌杰，等 （２２８２）………………………………………………
种群、群落和生态系统
养分资源脉冲供给对几种微藻种间竞争的影响 李　 伟 （２２９０）…………………………………………………
不同植被恢复类型的土壤肥力质量评价 李静鹏，徐明锋，苏志尧，等 （２２９７）……………………………………
黄土丘陵区植物功能性状的尺度变化与依赖 丁　 曼，温仲明，郑　 颖 （２３０８）…………………………………
湘潭锰矿栾树叶片和土壤 Ｎ、Ｐ 化学计量特征 徐露燕，田大伦，王光军，等 （２３１６）……………………………
黄土高原春小麦农田蒸散及其影响因素 阳伏林，张　 强，王文玉，等 （２３２３）……………………………………
尾矿区不同植被恢复模式下高效固氮菌的筛选及 Ｂｉｏｌｏｇ鉴定 李　 雯，阎爱华，黄秋娴，等 （２３２９）……………
四川理县杂谷脑干旱河谷岷江柏造林恢复效果评价 李东胜，罗　 达，史作民，等 （２３３８）………………………
景观、区域和全球生态
闽南⁃台湾浅滩渔场二长棘鲷群体景观多样性 蔡建堤，苏国强，马　 超，等 （２３４７）……………………………
面向土系调查制图的小尺度区域景观分类———以宁镇丘陵区中一小区域为例
卢浩东，潘剑君，付传城，等 （２３５６）
…………………………………
……………………………………………………………………………
气候变化对华北冬小麦生育期和灌溉需水量的影响 胡摇 玮袁严昌荣袁李迎春袁等 渊圆猿远苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于 蕴酝阅陨分解的厦门市碳排放强度影响因素分析 刘摇 源袁李向阳袁林剑艺袁等 渊圆猿苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
可持续生计目标下的生态旅游发展模式要要要以河北白洋淀湿地自然保护区王家寨社区为例
王摇 瑾袁张玉钧袁石摇 玲 渊圆猿愿愿冤
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荔枝树干液流速率与气象因子的关系 凡摇 超袁邱燕萍袁李志强袁等 渊圆源园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
肿腿蜂类寄生蜂室内控害效能评价要要要以松脊吉丁肿腿蜂为例 展茂魁袁杨忠岐袁王小艺袁等 渊圆源员员冤噎噎噎噎
城乡与社会生态
内蒙古草原人类福祉与生态系统服务及其动态变化要要要以锡林郭勒草原为例
代光烁袁娜日苏袁董孝斌袁等 渊圆源圆圆冤
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基于农业面源污染分区的三峡库区生态农业园建设研究 刘摇 涓袁谢摇 谦袁倪九派袁等 渊圆源猿员冤噎噎噎噎噎噎噎
野交通廊道蔓延冶视角下山地城市典型样带空间格局梯度分析 吕志强袁代富强袁周启刚 渊圆源源圆冤噎噎噎噎噎噎
学术信息与动态
美国地理学家协会 圆园员源年会述评 孙然好袁肖荣波 渊圆源缘园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆愿园鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿园鄢圆园员源鄄园缘
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封面图说院 峰丛洼地石漠化要要要峰丛主要分布在云贵高原的边缘部分及桂西尧桂西北地区袁相对高度一般为 圆园园要猿园园皂袁高的
可达 远园园皂以上遥 在峰丛之间袁岩溶洼地尧漏斗尧落水洞很发育袁常形成峰丛洼地或峰丛漏斗的组合形态遥 峰丛洼地
中的土地相当贫瘠袁由于当地人们依靠这些土地种植庄稼为生袁石漠化的发展趋势已经越来越明显遥 尤其在土地承
载力低尧人口压力大的区域石漠化相当严重袁研究峰丛洼地耕地资源分布尧土地利用强度和石漠化发育状况之间的
机理袁有助于从本质上认识石漠化的发生袁对石漠化治理实施科学指导遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 9 期
2014年 5月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.9
May,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:云南省科技计划项目(2008CA006);973计划前期研究专项项目(2012CB426509);国家自然科学基金项目(40971285,31370497);云
南省科技创新人才计划项目(2012HC007);云南省生态学优势特色重点学科(群)建设项目共同资助
收稿日期:2013鄄10鄄31; 摇 摇 修订日期:2014鄄02鄄13
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: tlkunp@ 126.com
DOI: 10.5846 / stxb201310312637
符文超,田昆,肖德荣,李伟,岳海涛,赵湘江,杨浩.滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析.生态学报,2014,34(9):2187鄄2194.
Fu W C,Tian K, Xiao D R, Li W, Yue H T,Zhao X J,Yang H. The ecological restoration effort of degraded estuarine wetland in Northwest Yunnan
Plateau, China.Acta Ecologica Sinica,2014,34(9):2187鄄2194.
滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析
符文超1,田摇 昆2,3,*,肖德荣2,李摇 伟4,岳海涛2,赵湘江1,杨摇 浩1
(1. 西南林业大学环境科学与工程学院, 昆明摇 650224; 2. 国家高原湿地研究中心, 昆明摇 650224;
3. 重庆大学,重庆摇 400044; 4. 云南省生物多样性研究院, 昆明摇 650224)
摘要:选取滇西北高原典型退化湿地剑湖,对入湖河流永丰河入湖河口退化湿地进行的生态修复措施及其效益进行研究,评估
其恢复效果,为高原退化湿地的修复和污染湖泊的治理提供依据。 研究地修复 2a后,入湖河口湿地景观格局得到较大改善,空
间结构得到优化配置;水质状况明显改善,水体透明度提高 101%,水体中总氮(TN)、氨氮(NH+4 鄄N)、硝氮(NO
-
3 鄄N)、总磷(TP)、
化学需氧量(COD)的含量较恢复前明显下降,去除率分别达到 62.5%、89.3%、62.5%、91.7%、68.0%,这一水质降解结果表明:基
底修复促进了入湖河口水文状况的改善,而依据植物对不同浓度污水的适应状况进行多生活型、多种类的植物配置,并适当增
加沉水植物比例,有效发挥了植物的净化作用,但不同湿地植物群落之间净化效果存在差异,显示了植物对氮磷的喜好程度和
植物间的互作关系,而相同植物群落在不同浓度污水条件下的表现同样存在差异。 因此,污染水体的治理必须选择性利用适合
不同污水浓度的水生植物进行合理的群落配置,同时,根据水质变化及时对植物进行适应性调整,有利于植物的生长和湿地生
态系统的稳定,以及湿地生态系统结构和功能的恢复。 该退化湿地修复后,每年可产生以净化功能效益为主的生态系统服务功
能价值 185万元,以水源涵养和生物多样性保育、生态旅游等的生态系统服务功能价值 32.7万元,以及以生态农业系统为主的
市场价值 270万元,呈现了较好的经济、社会效益和生态效益价值。
关键词:入湖口;剑湖;高原湿地;生态修复;效益评估
The ecological restoration effort of degraded estuarine wetland in Northwest
Yunnan Plateau, China
FU Wenchao1,TIAN Kun2,3,*, XIAO Derong2, LI Wei4, YUE Haitao2,ZHAO Xiangjiang1,YANG Hao1
1 College of Environmental Science and Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China
2 National Plateau Wetlands Research Center, Kunming 650224, China
3 Chongqing University, Chongqing 400044, China
4 Yunnan Academy of Biodiversity, Kunming 650224, China
Abstract: In the present study, Jianhu, a typical degraded plateau wetland in Northwesten Yunnan, is selected as the
study site and for the efficiency assessment of an ecological restoration project. The aim of the this study is to provide a
scientific basis for restoring degraded wetlands and treating water pollution problems in Yunnan Plateau area, and to
maintain ecological stability of associated lake ecosystems. The result showed that after two years忆 ecological restoration
effort, estuarine landscape structure has been greatly improved with diversified landscape and optimized spatial structure.
Also, water quality has been improved, with the transparency of the water body increased by 101%, and the concentrations
of TN, NH+4 鄄N, NO
-
3 鄄N, TP and COD significantly decreased by 62.5%, 89.3%, 62.5%, 91.7% and 68.0%, respectively.
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The purification process of water suggests that the sediment treatment has improved the hydrological conditions in the
estuarine environment, and the selection of plant species should be based on nutrient content of the sewage. Also, a high
proportion of submerge plants could be used to enhance purification effect. However, the purification effect varied for
wetlands with different plant communities, which suggest that aquatic plants have different preference to nitrogen and
phosphorus, and they have established complex interactions. Also, once exposed to different nutrient content, the same
plant species could display varying levels of water purification function. Therefore, to better deal with sewage problem, it is
essential to select the right plant species for community assembly purpose according to water pollution levels. Meanwhile, it
is necessary to adjust the composition of plant community according to the change of water quality so that plants could grow
well, the stability of the wetland ecosystem could be maintained, and the recovery of ecosystem functions and services could
be sustained. After the degraded wetland is restored, it would offer multiple ecosystem services each year, with the yield
value of the water purifying effect estimated as RMB 1850000 yuan, the yield value of biodiversity conservation, ecological
tourism and other ecosystem services estimated as RMB 327000 yuan, and the market value of the ecological agriculture
system estimated as RMB 2700000 yuan. Therefore, the comprehensive benefits of economy, society and ecology could be
accomplished, and the goal of demonstrating restoration feasibility of a degraded plateau wetland is fulfilled.
Key Words: estuary; Jianhu; plateau wetland; ecological restoration; efficiency assessment
摇 摇 入湖河口湿地处于入湖河流与湖泊之间的过渡
区域,是河流与湖泊能量流动与物质循环过程强烈
的区域,是湖泊生物多样性富集的地方,由于受化
学、物理和生物等多种因素的强烈影响,成为一个生
态多样性较高的生态边缘区[1]。 河流是流域地表径
流输沙和营养输入的渠道,入湖河流带来的营养物
质,为各种生物提供了丰富的食源,孕育了丰富的生
物多样性,同时,也是湖泊污染、淤积的重要输入来
源,尤其是闭合半闭合湿地,其受到的影响更为显
著。 因此,保护或恢复河流入湖河口这一河流与湖
泊交错区的生态环境质量,分析保护与恢复措施的
有效性,据此指导恢复实践,不仅为高原闭合半闭合
湖泊湿地生态恢复提供科学依据,而且对维护湖泊
生态系统的稳定有着重要意义。 目前,国内外对海
陆相交区域的河口湿地研究较多[2],但多数研究主
要针对滨海湿地退化过程、机理及其恢复措施的应
用,缺乏对恢复效果的分析评价研究,更缺乏对闭合
半闭合高原湖泊入湖河口湿地恢复的研究及其恢复
成效的评价研究。 本文针对高原湿地剑湖永丰河入
湖河口开展的基底修复、植被恢复与景观构建等综
合措施的恢复效益进行分析研究,评估恢复措施的
有效性,以能为高原湿地的修复提供依据。
1摇 研究区概况
研究区位于滇西北剑川县永丰河入湖河口,面
积 6 hm2,地理坐标 99毅54忆40.45义—99毅54忆48.46义E,
26毅29忆41.28义—26毅29忆49.16义N。 永丰河是滇西北典
型湿地剑湖的主要汇水河流,平均输水量约为 5.0伊
107m3 / a,流经剑川县城区硬化河道最后汇入剑湖。
剑湖湿地属云南省高原湖泊重要湿地类型,同其它
高原湖泊湿地一样处于相对封闭的地理环境[3],由
于地处横断山脉和滇西北生物多样性保护的关键区
域,剑湖湿地物种丰富度较高、生活型较齐全,分布
有水生维管束植物 26 科 45 属 59 种;鸟类 32 科 62
属 94种;鱼类 3目 4科 14属 15种;两栖动物 1 目 7
科 4亚科 13属 13种;昆虫 10目 49科 117种。 独特
的地理区位,孕育了包括云贵高原湖泊特有种海菜
花(Ottelia acumianta),云南特有鱼类光唇裂腹鱼
( Schizothorax lissola鄄biatus )、 云 南 裂 腹 鱼 ( S.
yunnanensis)、后背鲈鲤(Percocypris pingi鄄retrodorslis)
和剑湖高原鳅(Triplophysa jianhuensis)等众多特有
种,成为国内外广泛关注的生物多样性热点区域。
作为河流与湖泊之间的过渡区域,永丰河入湖
河口沼泽湿地发育,孕育了丰富的湿地植物多样性,
湿地植物主要有茭草(Zizania latifolia)、水葱(Scirpus
tabernaemontani)、荇菜(Nymphoides peltatum)、篦齿眼
子菜(Potamogeton pectinatus)等,为众多湿地动物提
供了食物来源和栖息生境,成为维护剑湖水质的天
然屏障。 然而,随着河口湿地大量垦殖,植被破坏,
湿地景观破碎化加剧,削弱了入湖河口湿地水质净
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化功能,加之由于永丰河穿城而过,成为剑川县城市
生活污水的主要承接河流,大量城镇生产、生活污水
经永丰河道排入剑湖,入湖水质污染逐渐加剧,由进
入城区前河道水体的域—芋类水下降为郁—劣吁类
水,植物群落结构组成随之改变,挺水植物面积扩
大,耐污种茭草不断增多成为单优群落,原始湖滨环
境消失,湖口淤积加快,明水面减少,斑块状陆地化
进程加快,湿地环境不断萎缩,严重威胁着剑湖水生
态安全和湿地生物多样性。
2摇 研究方法
采取对比研究的方法,比较入湖河口退化湿地
经基底修复、植被恢复后的水质变化以及恢复前后
湿地景观特征的变化,并利用市场价值法、替代市场
法等方法对入湖河口湿地恢复效益进行分析评估。
2.1摇 恢复措施
2.1.1摇 基底修复
根据研究地现有地形,基于工程量最小化原则,
结合湿地结构、功能和景观构建的需要对其进行基
底改造和修复,以减轻内源污染[4 ],维护基底的稳定
性,恢复入湖口水域面积,构建依据进水量和污染负
荷的不同水深、不同水动力、水停留时间的地形基
底,从入水口至出水口设置不同水文梯度的淹水区
域,其中,深水区设计水深 2.0—2.5m,沉水植物恢复
区设计水深在 1.5—2.0m,挺水植物恢复区设计水深
0.5—1.5m,浮叶植物恢复区设计水深在 0.5—0.9m,
滨水区设计水深 0.2—0.5m;结合设计水深进行基底
填挖,去除基底中富含污染物的底泥和淤泥约
60000m3;恢复水面积 6hm2。
2.1.2摇 植被恢复与景观构建
依据植物的生物学特性,选择剑湖湿地本地物
种,通过湿地植物空间配置、种群动态调控、种群行
为控制,构建适应水文周期历时、水深,以及削减入
湖污染负荷、发挥最大净化效益的植物群落[5],同
时,注重观赏价值和经济价值的选择,尤其重要的是
构建自我演替、自我维持的稳定生态系统,使其与环
境背景保持完整的统一性[6]。
(1)植物选择依据
植物选择注重净化与美化价值的双重功能,在
水质净化方面,依据黄余春等[7]、张昆等[8]对该区植
物净化能力的研究结果,以及现有植物分布的调查
结果,选择针对永丰河污水成分和浓度的适宜植物。
在观赏价值方面,依据株型、叶形、色彩等观赏价值,
并考虑不同生活型、不同株型、叶形、色彩的搭配,选
择构建景观价值和群落净化效果均佳的植物。
(2)基于生态功能与景观构建的空间配置
基于基底修复后的地形和水文条件,以及植物
美学和生态学价值,在研究地水口、相邻农作物种植
区域、中心明水面区域以及研究地出水口区域,结合
区域水质状况及景观需求选择适宜的植物,在净化
水质的同时,构建叶形、色彩、高矮相互衬托、远近相
结合的优美湿地植物群落景观。
入湖河口湿地从入水口至出水口共配置 6 组植
物群落,A:茭草+金鱼藻(Ceratophyllum demersum)群
落,B:野菱(Trapa incisa)+菖蒲(Acorus calamus) +慈
姑(Sagittaria sagittifolia)群落,C:茭草+金鱼藻+水
葱群 落, D: 菖 蒲 + 穗 状 狐 尾 藻 ( Myriophyllum
spicatum)+慈姑群落,E:茭草+篦齿眼子菜+荇菜+芦
苇 ( Phragmites australis) 群落, F:灯心草 ( Juncus
effusus) +泽薹草(Caldesia parnassifolia) +菖蒲+海菜
花(Ottelia acuminata)群落(图 1)。
图 1摇 研究地样点分布图
Fig.1摇 Sample distribution of the study area
2.2摇 水样采集
2012—2013年连续 2a,每年 6月、10月各进行 1
次采样。 采样以恢复植物带为轴线,依据水生植物
群落配置,按照修复后研究地水体流入 A 群落,经 A
群落后分别流入 B、D 群落,经 B 群落的水体流入 C
9812摇 9期 摇 摇 摇 符文超摇 等:滇西北高原入湖河口退化湿地生态修复效益分析 摇
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群落,经 D群落的水体流入 E 群落,最后经 C、E 群
落的水体共同流入 F群落,经 F群落后,由出水口汇
入剑湖的水体流向,在研究地入水口,A、B、C、D、E、
F 6组植物群落背水面采集水样,其样点线标为 1
(进水口)、2、3、4、5、6、7(出水口) (图 1),取水采用
表层取水方式,每个采样点采集水样 3 个,共 21 个
水样,用塑料瓶采集并进行标记。
2.3摇 分析方法
采用《中国环境保护标准汇编:水质分析方
法》 [9]分析 TN、NH+4 鄄N、NO
-
3 鄄N、TP、COD 等水质指
标,每个水样重复测定 3 次。 运用 SPSS 16. 0 和
Excel软件对数据统计分析,采用单因素方差分析,
对不同取样点相关水质指标进行差异性检验。
3摇 结果与分析
入湖河口湿地修复试验区进水为永丰河河道内
的生活污水,连续 2a的水质采样分析数据表明的水
质状况见表 1。
表 1摇 永丰河入湖河口河道水质状况
Table 1摇 Water quality of Yongfeng River in the water inlet of restoration site
指标 Index SD / cm TN /(mg / L)
NH+4 鄄N /
(mg / L)
NO-3 鄄N /
(mg / L)
TP /
(mg / L)
COD /
(mg / L)
含量 Content 57.3 2.85依0.01 1.77依0.07 0.24依0.02 0.24依0.01 83.33依3.79
3.1摇 水环境变化
3.1.1摇 水体透明度
水体透明度是反映水质状况的一项重要指标。
研究地入水口水体平均透明度为 57.3cm,修复后,随
着湿地植物群落的逐渐建立,水体物理性质得到明
显改善,悬浮颗粒逐渐减少,水体透明度不断提高,
各样点水体平均透明度依次为 95. 5、98. 8、103. 5、
103.7、110.6 cm(图 2),至出水口水体平均透明度达
到 115.1cm,较恢复前提高了 101%。 表明入湖河口
湿地修复措施对入湖水质具有明显的净化效果,入
湖泥沙大幅度减少。
图 2摇 各样点水体透明度变化
Fig.2摇 Variation of water transparency
3.1.2摇 水体 TN变化
研究地入水口水体中 TN 含量平均值为(2.85依
0.01)mg / L,研究区为河流河口,根据国家地表水环
境质量标准(GB3838—2002),该入水口水质为劣吁
类(TN>2.0 mg / L),入湖河口湿地恢复后,出水口水
体中 TN的平均含量减少至(1.07依0.04)mg / L,去除
率为 62.5%,净化效果较为明显。 实验结果表明:不
同群落对 TN 的降解存在差异(P<0.05),群落 A 对
TN的降解率为 51.2%,显著高于 B 群落的 6.5%,C
群落的 10.0%、D群落的 17.3%、E群落的 2.6%、F群
落的 7.0%(图 3)。
3.1.3摇 水体 NH+4 鄄N变化
研究地入水口水体中 NH+4 鄄N 含量平均值为
(1郾 77 依 0. 07) mg / L,为郁—吁类水 ( NH+4 鄄N臆2. 0
mg / L)入湖河口湿地恢复后,出水口水体中 NH+4 鄄N
的平均含量减少至 (0. 19 依 0. 10) mg / L,去除率为
89郾 3%。 不同群落对 NH+4 鄄N 的降解与 TN 相似,净
化效果存在差异(P<0.05),群落 A对 NH+4 鄄N的降解
率为 81郾 4%,显著高于 B 群落的 12. 1%,C 群落的
20.7%、D 群落的 24.2%、E 群落的 20.0%、F 群落的
13.6%(图 3)。
3.1.4摇 水体 NO-3 鄄N变化
研究地入水口水体中 NO-3 鄄N 含量平均值为
(0郾 24依0.02)mg / L,入湖河口湿地恢复后,出水口水
体中 NO-3 鄄N 的平均含量减少至(0.09依0.05)mg / L,
去除率为 62.5%。 不同群落对 NO-3 鄄N的降解结果呈
现与 TN和 NH+4 鄄N相似的现象,群落 A 对 NO
-
3 鄄N 的
降解率为 45.8%,显著高于 B群落的 7.7%,C群落的
16.7%、D 群落的 23.1%、E 群落的 10.0%、F 群落的
5.3%,差异明显(P<0.05)(图 3)。
3.1.5摇 水体 TP 变化
研究地入水口水体中 TP 含量平均值为(0.24依
0912 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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0.01)mg / L,入湖河口湿地恢复后,出水口水体中 TP
的平均含量减少至 (0. 02 依 0. 01) mg / L,去除率为
91郾 7%。 与 N的降解现象相一致,呈现出不同群落
对 TP 降解的差异(P<0.05),群落 A对 TP 的降解率
为 79. 2%,显著高于 B 群落的 10. 0%, C 群落的
11郾 1%、D群落的 6.0%、E 群落的 36.2%、F 群落的
42郾 9%(图 3)。
3.1.6摇 水体 COD变化
研究地入水口水体中 COD 含量平均值(83.33依
3.79)mg / L,水质为劣吁类(COD>40 mg / L),入湖河
口湿地恢复后,出水口水体中 COD 的平均含量减少
至(26.67依1.53)mg / L,去除率达 68.0%。 同样,不同
群落对 COD的降解存在差异(P<0.05),但 A群落的
降解率仅为 10.0%,而群落 E、F 对 COD 的降低率分
别为 49.3%、45.6%,且显著高于 B 群落的 26.6%、C
群落的 14.9%、D群落的 6.7%(图 3)。
图 3摇 各样点 TN、NH+4 鄄N、NO-3 鄄N、TP 和 COD浓度的变化
Fig.3摇 Variation of the concentration of TN、NH+4 鄄N、NO-3 鄄N、TP and COD
3.2摇 湿地景观变化
永丰河入湖河口湿地恢复前,景观破碎化加剧,
河口湿地内淤积严重,水深较浅,蓄水量不足;水质
恶化 严 重, 参 照 国 家 地 表 水 环 境 质 量 标 准
(GB3838—2002),入湖水质基本为吁类或劣吁类;
水环境变化导致植被多样性急剧下降,湿地内主要
以污染吸收能力较强的茭草群落为主,湖面聚集大
量的浮萍(Lemna minor linn)和生活垃圾,植物景观
单一,观赏性较低,湿地美学价值丧失,并成为当地
放养家禽的场所。 入湖河口湿地经景观恢复后,该
区域景观格局得到极大改善,此外,从横向与垂向两
个维度出发构建的岸带景观及多种植被群落的配置
丰富了湿地景观单元,逐步形成以水生植物-沼生植
物-陆生植物相结合的多重景观层次,湿地空间结构
得到优化配置,入湖河口区构建的优美景观与自然
景观融合为一体,使湿地美学价值得到充分发挥,为
人们提供了良好的休闲游憩场所,成为实际意义上
的湿地公园,增强了人们对湿地环境的向往。
3.3摇 恢复效益分析
(1)永丰河入湖河口湿地修复面积约为 6hm2,
恢复后平均每天可处理生活污水约 4,320 m3,体现
了较强的水质净化、污染物降解效益,根据研究地水
体营养物质去除率可得出,研究地对水体中 TN、
NH+4 鄄N、NO
-
3 鄄N、TP、COD 去除量分别达到 2.8、2郾 5、
0郾 26、0. 35、87. 5t / a。 采用防治成本法或替代费用
法[10]来计算其净化污染物的价值,根据全国污水处
理投资成本统计,去除 TN 的投资成本为 2郾 66伊104
元 / t,去除 NH+4 鄄N 和 NO
-
3 鄄N 的投资成本为 27. 51 伊
104元 / t,去除 TP 的投资成本为 55.8伊104元 / t,去除
COD的投资成本为 7.0伊103元 / t,则永丰河入湖河口
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湿地修复后每年去除 TN、NH+4 鄄N、NO
-
3 鄄N、TP、COD
的价值分别为 7.4伊104元、6.9伊105元、7.2伊104元、2.0
伊105元、6.1伊105元,合计约为 165万元 / a。
(2)永丰河入湖河口研究地具有较强的调洪蓄
水能力,通过基底改造,可存储水量达 76000m3,湿地
中生长的植物也减缓了洪水的流速,削减洪峰,减轻
了剑湖及下游黑惠江在同一汛期的防洪泄洪压力。
采用影子工程法[11]对水文调节效应价值进行评价,
依据全国水库建设投资及物价变化指数,按单位蓄
水量库容成本为 0.67 元 / m3 [10]计算,可得河口恢复
区调蓄洪水的价值为 5.1万元 / a。
(3)各种水体与湿地是地球上最重要的野生生
物的栖息地或避难所,根据 Costanza 等人的研究成
果,提供栖息地或避难所这一服务功能的生态效益
为 439美元 hm-2 a-1 [12]。 永丰河入湖河口修复面积
为 6hm2,可得出河口湿地提供栖息地或避难所这一
服务功能的年生态效益约为 1.6万元 / a。
(4)入湖河口湿地恢复后拉近了人与自然的距
离,成为剑川县首个湿地休闲公园,为人们提供了休
闲娱乐和游赏的舒适环境,目前,该区域平均游人量
约为 100人 / d,主要为当地居民,平均消费较低,人
均花费约 59元,其中水生态系统在旅游花费中的作
用比例为 12.3%[12],可得出恢复区旅游价值为 26 万
元 / a。 随着环境的不断改善,游客数量的增长和客
源的变化,其旅游价值将成倍增长。
(5) 剑川县建有污水处理厂 1 座,日处理能力
为 1.0伊104m3,目前我国城镇污水处理厂平均电耗为
0.290 kWh / m3,剑川县实行电价为每千瓦时 0.45元,
每天能耗费用约需 1,300 元,研究地入水口平均进
水量为 0. 05m3 / s,平均每天可处理生活污水约
4320m3,可节省污水处理站约 43%的能耗,经计算可
节省约 20万元 / a的能耗开销。
(6)建立合理利用优质水资源的生态农业系统,
在 6hm2 恢复区进行生态养鱼,据剑川县渔业部门
2011年统计,该县鱼塘年均产量 45t / hm2,市场平均
价格 2 万元 / t,按该产量的 50%计算,恢复区进行生
态渔业养殖可增收约 270万元 / a。
剑湖入湖河口湿地恢复后,湿地功能效益得到
优化,具有巨大的生态系统服务功能价值与间接价
值,经计算,目前可产生生态功能价值与市场价值总
计约为 500 万元 / a,而根据剑川县农业局相关资料
统计,周边种植同面积农作物产值仅为 15万元 / a。
4摇 讨论与结论
在对水环境修复效果的评估研究中,水质的变
化是评估湿地修复效果的重要方面[13]。 研究地恢
复 2a后的水质监测结果表明:入湖水体中 TN、NH+4 鄄
N、NO-3 鄄N、TP、COD 及透明度等指标明显改善,去除
率分别达到 62.5%、89.3%、62.5%、91.7%、68郾 0%,水
体透明度提高 101%,与以往大量研究结果相一
致[14鄄17]。 表明实验研究采取的入湖河口湿地修复措
施,对生活污水具有良好的净化效果。 但不同湿地
植物群落之间净化效果存在差异,A(茭草+金鱼藻)
群落对 TN、TP、NH+4 鄄N、NO
-
3 鄄N 的净化效果明显高于
其它 5组群落,A 群落的配置不仅有利于对水体中
较高含量 N、P 营养物质的消减,而且有助于茭草+
金鱼藻群落的生长。 野外观测结果也表明茭草+金
鱼藻群落生长旺盛,而处于试验区水体氮磷含量相
对较低区域的 C群落,虽为相同植物配置群落(茭草
+金鱼藻),但茭草植株较小,枝叶枯黄,群落生长状
况明显弱于 A 群落。 可见,植物物种存在明显的氮
磷偏好性,许多学者研究表明茭草与金鱼藻均为喜
氮磷植物,对生活污水中 N、P 的消减量和去除率较
高[18鄄19],本研究也证明氮磷浓度较低的水体并不适
合茭草+金鱼藻群落的生长,这一现象说明,污染水
体的修复治理必须选择性利用适合不同污水浓度的
水生植物进行合理的群落配置,而当水质得到明显
改善,就应及时把喜氮磷植物移出系统以利于湿地
生态系统的健康。
另外,采用不同生活型配置的群落,对 N的去除
效果明显不同,B 群落采用浮叶植物+挺水植物,配
置为野菱+菖蒲+慈姑,D群落采用沉水植物+挺水植
物,配置为穗状狐尾藻+菖蒲+慈姑,挺水植物均相
同,但 B 群落对 TN、NH+4 鄄N、NO
-
3 鄄N 去除率明显低于
D群落,似乎沉水植物比浮叶植物具有更强的氮富
集能力。 其它研究也表明沉水植物多的群落具有更
好的除氮效果[14],这可能由于沉水植物通过植物体
吸收水体中氮的同时,根部也同样吸收底质中氮,而
具备更强的吸附降解能力,徐守国等[20]研究结果指
出沉水植物是污染湖泊氮磷净化的主体,甚至较挺
水植物具有更好的净化效果,而目前的污染湖泊治
理或修复实践往往忽视这一点。
2912 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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研究中还发现不同湿地植物群落对 COD 净化
效果存在差异,E(茭草+篦齿眼子菜+野菱+芦苇)群
落及 F(灯心草+泽薹草+菖蒲+海菜花)群落对 COD
降低率显著高于其它 4组群落。 从空间配置上看 E、
F 群落植物组成相对复杂多样,为多生活型植物配
置模式,E 群落为挺水+浮叶+沉水植物配置模式,F
群落为挺水+沉水+湿生植物配置模式,进一步论证
了多种植物组合合理搭配具有较好处理效果[21鄄22]的
研究结论。 因此,选择多生活型、多种类植物进行空
间配置,有利于植物间的优势互补,保持对营养及有
机物较好的降解吸收净化效果,使湿地系统更稳定
的发挥生态功能。
湿地生态恢复的经济价值,是湿地恢复效果的
重要体现。 入湖河口湿地修复后,产生的生态系统
服务功能价值与市场价值极为显著,粗略估算的经
济价值是周边种植农作物同面积产值的 30 倍以上,
该结果为传统农业种植提供了极好的利用示范,有
利于削减周边农业面源污染对剑湖水环境的威胁。
对剑湖入湖口实施的基底修复、植被恢复与景
观构建的综合恢复措施的分析评估表明:(1)依据植
物对不同浓度污水的适应状况进行合理配置,可以
最大限度发挥植物的净化作用。 在植被恢复中,应
针对污水来源、浓度以及植物的适应能力进行分析,
选择与水质状况相适应的植物进行配置;(2)沉水植
物具有更好的除氮效果,在相同条件下,提高沉水植
物的配置比例可以增强对氮的净化效果;(3)多生活
型、多种类的植物配置模式对生活污水的净化效果
较好。
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韵增蚤责燥泽蚤贼蚤燥灶 责则藻枣藻则藻灶糟藻 葬灶凿 燥枣枣泽责则蚤灶早 责藻则枣燥则皂葬灶糟藻 燥枣 贼澡藻 燥则蚤藻灶贼葬造 枣则怎蚤贼 枣造赠 月葬糟贼则燥糟藻则葬 凿燥则泽葬造蚤泽 葬灶凿 早怎葬增葬 枣则怎蚤贼 枣造赠 月援糟燥则则藻糟贼葬
渊阅蚤责贼藻则葬院 栽藻责澡则蚤贼蚤凿葬藻冤 燥灶 泽蚤曾 澡燥泽贼 枣则怎蚤贼泽 蕴陨哉 匀怎蚤袁 匀韵哉 月燥澡怎葬袁 在匀粤晕郧 悦葬灶袁藻贼 葬造 渊圆圆苑源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
孕燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 酝藻糟澡葬灶蚤泽皂泽 燥枣 早藻灶怎泽 杂葬造增蚤葬 渊蕴葬皂蚤葬糟藻葬藻冤蚤灶 耘葬泽贼 粤泽蚤葬 渊悦澡蚤灶葬冤
匀哉粤晕郧 再葬灶遭燥袁 宰耘陨 再怎噪怎灶袁 郧耘 月蚤灶躁蚤藻袁 藻贼 葬造 渊圆圆愿圆冤
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栽澡藻 藻枣枣藻糟贼 燥枣 则藻泽燥怎则糟藻 责怎造泽藻 泽怎责责造赠 燥灶 蚤灶贼藻则泽责藻糟蚤枣蚤糟 糟燥皂责藻贼蚤贼蚤燥灶 燥枣 葬 枣藻憎 葬造早葬造 泽责藻糟蚤藻泽 蕴陨 宰藻蚤 渊圆圆怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
杂燥蚤造 枣藻则贼蚤造蚤贼赠 择怎葬造蚤贼赠 葬泽泽藻泽泽皂藻灶贼 怎灶凿藻则 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 则藻泽贼燥则葬贼蚤燥灶 责葬贼贼藻则灶泽
蕴陨 允蚤灶早责藻灶早袁 载哉 酝蚤灶早枣藻灶早袁 杂哉 在澡蚤赠葬燥袁 藻贼 葬造 渊圆圆怨苑冤
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阅陨晕郧 酝葬灶袁 宰耘晕 在澡燥灶早皂蚤灶早袁 在匀耘晕郧 再蚤灶早 渊圆猿园愿冤
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晕 葬灶凿 孕 泽贼燥蚤糟澡蚤燥皂藻贼则赠 燥枣 运燥藻造则藻怎贼藻则蚤葬 责葬灶蚤糟怎造葬贼葬 造藻葬枣 葬灶凿 泽燥蚤造 蚤灶 载蚤葬灶早贼葬灶 酝葬灶早葬灶藻泽藻 酝蚤灶藻 憎葬泽贼藻造葬灶凿
载哉 蕴怎赠葬灶袁 栽陨粤晕 阅葬造怎灶袁 宰粤晕郧 郧怎葬灶早躁怎灶袁 藻贼 葬造 渊圆猿员远冤
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蕴葬灶凿泽糟葬责藻 凿蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 孕葬藻则葬则早赠则燥责泽 藻凿蚤贼葬 栽葬灶葬噪葬 泽贼燥糟噪 蚤灶 酝蚤灶灶葬灶鄄栽葬蚤憎葬灶 月葬灶噪 云蚤泽澡蚤灶早 郧则燥怎灶凿
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圆缘源圆 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿源卷摇
叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
国内邮发代号院愿圆鄄苑袁国外邮发代号院酝远苑园
标准刊号院陨杂杂晕 员园园园鄄园怨猿猿摇 摇 悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝
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通讯地址院 员园园园愿缘 北京海淀区双清路 员愿号摇 电摇 摇 话院 渊园员园冤远圆怨源员园怨怨曰 远圆愿源猿猿远圆
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本期责任副主编摇 于贵瑞摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报渊杂匀耘晕郧栽粤陨摇 载哉耘月粤韵冤渊半月刊摇 员怨愿员年 猿月创刊冤
第 猿源卷摇 第 怨期摇 渊圆园员源年 缘月冤
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编摇 摇 辑摇 叶生态学报曳编辑部
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电话院渊园员园冤远圆怨源员园怨怨憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援葬糟援糟灶
主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
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