本书介绍了我国湖泊、河流、湿地等水域生态系统面临的问题,并从生态学视角出发阐释了水域生物要素与生态过程;梳理归纳了水域生态修复的基本理念和技术方法,并列举了针对不同类型水域生态系统的代表性工程案例;进一步总结了水域生态修复方案的设计流程,并提供了来源于实际工程的设计方案。本书有助于读者全面了解水域生态修复领域基础理论知识和工程设计方法。
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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 光限制与藻类垂直分布 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
目录
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
水域修复生态学:基础与应用
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