《丁壩在華南受損河流中的生態修復作用機理》是依託東北師範大學，由楊海軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：丁壩在華南受損河流中的生態修復作用機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊海軍
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
維持河流健康已是世界各國面臨的重大難題。丁壩具有水利、生態和親水功能，但是以往側重研究丁壩的水利功能，而對其生態修復機理不甚明了，使實踐帶有經驗性和盲目性。為解答上述問題，本項目擬採用水槽模擬和原位河流實驗相結合的研究方法，將丁壩所塑造的水文過程與能夠衡量河流生態健康的指示物種的生物學特性相結合，研究：（1）實驗河流生態健康指示物種的確定；（2）指示物種適宜生境因子的確定；（3）適宜指示物種棲息的丁壩設計參數及其配置格局；（4）指示物種對丁壩所塑造生境的回響過程。實現揭示丁壩在受損河流中的生態修復作用機理的理論目標及確定適宜指示物種棲息的丁壩設計參數及其配置格局的套用目標。預期結果有望，在學科發展上，豐富發展生態學和水力學的相關基礎理論；在套用上，為丁壩發揮最佳河流生態修復作用提供科學的設計理論依據，並為我國受損河流的生態修復提供科學支持。具有重要的理論意義。
結題摘要
維持河流健康已是世界各國面臨的重大難題。丁壩具有水利、生態和親水功能，但是以往側重研究丁壩的水利功能，而對其生態修復機理不甚明了，使實踐帶有經驗性和盲目性。為解答上述問題，本項目採用水槽模擬和原位河流實驗相結合的研究方法，將丁壩所塑造的水文過程與能夠衡量河流生態健康的指示物種的生物學特性相結合，研究結果表明: （1）關於實驗河流生態健康指示物種的確定。通過3年原位觀測，實驗河道只有在修復後的第3年調查到了羅非魚（Oreochromis mossambicus）和鬍子鯰（Clarias fuscus）,且羅非魚種群占絕對優勢，因此確定羅非魚為河流生態健康的指示種。 （2）指示物種適宜生境因子及其參數的確定，根據羅非魚指示種的生理生態參數，再通過水槽的實驗，確定其生態水深為30~60cm，生態流速為30~80cm/s；沙泥質河床利於羅非魚築巢。 （3）適宜指示物種棲息的丁壩設計參數及其配置格局的研究結果表明，最適宜指示種棲息的丁壩設計參數為：丁壩的長度為河寬的十分之一、高度為設計洪峰流量時水深的三分之一、丁壩間隔為丁壩長度3倍、配置方向為垂直於水流方向； （4）作為優良的指示生物，廣泛存在於河流中的底棲生物能夠更好的反映丁壩塑造生境中河流微生境質量。以底棲動物功能攝食類群為指示物種，研究整個實驗河段的對丁壩所塑造生境的回響過程結果為：觀瀾河綜合治理3年後，到2014年觀瀾河上、中、下游4個斷面底棲動物群落恢復過程為，觀瀾河中游清湖（G3）樣點的Shannon-Wiener物種多樣性指數最高，生物量最高。G1樣點雖然種類數多於G3樣點，但其均勻度差，最耐污的寡毛類的種類和數量比例高於G3樣點，總體狀況劣於G3樣點。表明丁壩這一生態修復措施能夠為底棲動物的恢復提供改善水質條件以外的促進作用，但在高污染的背景條件下，這種促進作用差異並不顯著。即，一方面表明河流生態健康的恢復是一項複雜的綜合系統工程，其徹底的恢復需與其它種類有效措施聯合使用。本研究的成果，在學科發展上，豐富發展了生態學和水力學的相關基礎理論；在套用上，為丁壩發揮最佳河流生態修復作用提供了科學的設計理論依據，並為我國受損河流的生態修復提供了科學支持。
