淀山湖百年营养演化历史及营养物基准的建立
摘要：富营养湖泊生态系统的修复必须建立在历史营养演化过程、营养本底状况认识的基础之上。对上海市郊淀山湖不同湖区的4个沉积钻孔进行了210Pb/137Cs放射性年代、含水量、烧失量、沉积物总磷、总氮、总有机碳、沉积硅藻等古湖沼学分析,各指标均具有较好的一致性,反映了淀山湖相对稳定的沉积环境。过去百年来沉积硅藻群落发生了显著的变化,随着人类干扰的加强,硅藻由贫营养的属种如Cyclotellabodanica、C.ocelata、附生种Achnanthesminutissima、Cocconeisplacentulavarlineate、Cymbellasp.及底栖种Fragilariapiñata、F.brevistrata、F.construensvarventer等占优的组合过渡到近年来的以富营养的浮游类型属种Cyclotellameneghinena、Aulacoseriaalpigena、C.atomus、Stephanodiscushantzschi、Thalassiosiravisurgis等为主的组合,揭示出明显的富营养化过程。利用区域硅藻-总磷转换函数结果,重建了淀山湖过去近100年来的湖水总磷变化的历史。已有的监测数据与硅藻重建的总磷值对比结果表明硅藻-总磷转换函数能较准确地描述水体总磷浓度的变化趋势,是一种有效的水体总磷重建手段。根据淀山湖多个沉积柱对比研究及重建的硅藻-水体总磷浓度结果,提出淀山湖治理的营养物基准水体总磷值为50~60μg·L-1,而沉积物中N、P浓度的基准值为500mg·kg-1和550mg·kg-1。
关键词：硅藻，总磷，营养本底，湖泊沉积物，淀山湖
近几十年来，由于长江流域人口的剧增和工农业生产的快速发展，人类活动的干扰已大大超过自然调节能力，沿江许多城郊湖泊（如东湖和淀山湖等）和一些重要湖泊（如太湖和巢湖等）已出现明显的富营养问题。健康的湖泊生态系统是长江中下游地区可持续发展的重要保障。湖泊生态修复理论近20年来已有较好的进展，并被用于一些湖泊的环境治理中，各级政府投入了大量的人力与物力，然而收效甚微。其中很重要的一个原因就是缺乏对湖泊生态环境演化本底状况的认识，所设定的生态修复的评价标准和目标的制定往往带有主观性，在这种情况下，很难避免生态修复过程本身对湖泊生态系统结构和功能造成新的扰动，而不是有序地恢复湖泊过去的自然生物群落。
湖泊生态修复的目的，就是要将受损的生态系统尽量恢复到人类干扰前或接近人类干扰前的生态状况，即本底状态（或称基准环境），从而实现水质和生态质量的根本好转。如何确定湖泊治理和修复的营养物质的参考目标，成为制定湖泊系统修复措施和方案的重要前提，也是动态、客观评价湖泊治理效果的重要参考标准。目前，国际上用于建立生态修复目标（参考环境）的方法主要包括：生态环境的长期监测；生态系统的实验操纵；数学模型法；古湖沼学手段。长江中下游地区大多数湖泊都缺乏长期连续的生态环境监测记录，不足以提供人类干扰前的自然生态环境面貌。生态系统的实验操纵和数学模型方法是可信度最高的方法，但研究的场景或环境要素往往有限。
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