赵振华;侯锦超;阮晓红;蒋小欣;邢雅囡
【摘 要】分布于太湖流域低洼中心的苏南湖泊,属典型三角洲浅水湖泊类型,大部分地区地面高程均低于当地洪水位.以苏南地区的60个湖泊为研究对象,通过统计分析比较研究了湖泊水深、容积、面积与湖泊富营养化、生物多样性及基本理化指标等的相关关系.研究结果表明,湖泊水深与pH、CODMn和叶绿素a呈显著负相关,与总氮和氨氮呈显著正相关;与生物多样性呈正相关,与富营养化指数呈负相关,但均不显著.由此可知,湖泊深度可对湖泊富营养化及生物多样性产生影响,但其内在机制比较复杂,并不呈现简单的线性关系.随着生产活动的加剧,包括筑堤围圩在内的一些湖泊取土行为,会对湖泊的生物种质资源等产生深远影响,日后应加强这方面的规范. 【期刊名称】《四川环境》
【年(卷),期】2016(035)002
【总页数】7页(P65-71)
【关键词】苏南;浅水湖泊;取土;生物种质资源
【作 者】赵振华;侯锦超;阮晓红;蒋小欣;邢雅囡
【作者单位】河海大学环境学院,南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,南京210098;河海大学环境学院,南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,南京210098;南京大学水科学系,南京210093;苏州市水务局,江苏苏州215010;河海大学环境学院,南京210098
【正文语种】中 文
【中图分类】X524
湖泊既是一种重要的水资源组成成分，也是水资源保障的重要内容[1-2]。同时，湖泊发挥着净化水质、调节气候、维持生态平衡等多种功能[2-3]。作为与人类生存和发展密切相关的资源，湖泊在促进区域经济社会发展和维持区域生态平衡中发挥着重要作用。 研究区域北临长江，东自苏、沪省市界线沿淀山湖东岸经淀峰、拦路港、泖河东岸直至与
太浦河交汇处，南以太浦河北岸为界，西至望虞河接太湖东岸线至太浦闸止，总面积4 786km2，该区域地处北亚热带南缘，为亚热带季风气候区，气候温暖潮湿，四季分明，冬夏季长，春秋季短。全年平均气温15.7℃，常年平均日照时数为1 965.0h，无霜期年平均达233d，区域内共有高等植物778种，其中本地物种616种，有7种国家珍稀濒危树种，包括金钱松、大叶榉(榉树)、鹅掌楸、杜仲、榧树、香榧、浙江楠、红豆树。本地物种中以蔷薇科、禾本科植物居多，且远多于其他类，其次是菊科、豆科、木犀科、百合科、忍冬科、唇形科、樟科、槭树科、木兰科等，本地植物指数在 0.75～0.79之间。区域内共发现动物725种，其中哺乳纲59种；爬行类50种；两栖类21种；鱼类123种；鸟类473种；其中，中国特有的物种共计73种，哺乳纲6种，鸟类3种，爬行纲15种，两栖纲6种，淡水鱼类43种，相较江苏省的苏中和苏北地区而言，研究区域所属的苏南地区生物多样性状况较好，物种也更丰富。
区域内的湖泊最初由海湾泻湖湖演化而来，后随着时间变迁，由于气候变化、人类围垦、泥沙淤积等原因，这些湖泊相继形成和出现，最终形成了今天的型态，受自然和人为因素的影响，湖盆形态大致相似，湖底地形平坦，均属于三角洲浅水型湖泊。
随着社会经济快速发展，城市建设对土方资源的需求使得湖泊取土成为苏南湖泊的常见行为，有些湖泊的取土深度达到2m以上，因此，确定最佳取土深度、取土方式及对湖泊生态环境影响程度的研究就成为湖泊保护中面临的紧急课题。随着近年来社会经济的发展以及对湖泊水资源的不合理利用，湖泊富营养化现象越来越严重[4-5]，近年来，国内对于湖泊生态清淤深度、高原湖泊及潮汐性半封闭性湖泊的水位与水环境特征开展了一定的研究[6～10]，但关于湖泊深度与水环境水生态的关系研究则非常缺乏。本研究以苏南60个湖泊为研究对象，通过统计分析比较研究湖泊水深、容积、面积与湖泊富营养化、生物多样性及基本理化指标等的相关关系，探讨湖泊深度对湖泊水生态水环境的影响规律，以期为日后工程中湖泊取土深度及取土方式提供参考。
1.1 监测点位分布
本次研究的湖泊主要为苏州市阳澄淀泖区面积大于0.5km2的60个湖泊，湖泊分布示意见图1。分别分布于苏州市四区三市，即苏州市吴中区、相城区、工业园区、高新区和吴江市、昆山市、常熟市。其中，苏州四区含14个湖泊，吴江市27个，昆山市18个，常熟市7个。
1.2 水样的采集与分析
采样点布设:其中，阳澄湖布置5个监测点(分别位于中湖、东湖、中东交界、中西交界、西湖等处)，其余小湖泊仅在湖心处布置1个监测点。水质监测项目包括，水温、pH值、溶解氧、总磷、总氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、氨氮、有机碳、高锰酸盐指数、叶绿素a、透明度等。对于上述非生物指标而言，除PH值、水温、溶解氧、浊度等指标现场检测无需采样外，总氮、总磷、氨氮、化学需氧量等指标需将水样带回实验室内检测。水样采集方法如下：将水样装入聚乙烯瓶，在每个聚乙烯瓶内滴加1mL的浓硫酸，置于添加了冰袋的保温箱中保存，每个点位采集两瓶作平行样，所有监测点的采样方式均为表层采样(水体表层0.5m处)。卫星电视直播
监测时间及频次：于2010年6月进行水质监测，对于5大湖泊，监测持续两天，在每天上午8时与下午2时分别进行一次；对于其余55个中小型湖泊而言，水质监测一天，仅在下午2时进行一次。
采样与分析方法依据《中国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)所规定方法进行。-N采用纳氏试剂光度法，TN采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法，高锰酸盐指数采用高锰酸盐法，水温和DO以哈希的HQ-3d便携式溶氧仪原位测定，TP采用钼酸铵分光光度法，浊度
以哈希2100P便携式浊度仪测定，pH为玻璃电极法。叶绿素a含量的测定采用单分光光度法，即水样抽滤、90%丙酮提取、离心，上清液(提取液)用721分光光度计测定750nm和665nm波长处酸化前、后的光密度值，然后根据公式C=27.3×(Eb-Ea)×v/V计算叶绿素a的含量[11]。修正的卡森营养状态指数根据公式TSIM(chl)=10×(2.46+ lnchl/ln2.5)计算[12]。湖泊生物多样性评价采用Shanon-Wiener多样性指数评价方法，该方法的特点是湖泊水体生物多样性指数会随浮游生物种(属)数的增多而增大，随着水体污染程度的加剧，生物多样性指数会随之降低，生物相似性会增大，一些耐受污染的种类细胞数(个体数)明显增加。浮游植物的采集与鉴定方法如下，在水体表层0.5 m处采取1 L水样(表层采样)，加入10mL鲁哥氏液进行固定，静置24 h，用细虹吸管吸去上清液，浓缩至30 mL。计数时取0.1 mL放入浮游植物计数框内进行镜检，根据文献[13～15]进行分类鉴别 [16]；浮游动物的采集与鉴定方法同上，应根据浮游动物系统分类学检索资料及参考标本进行物种检索分类和参考标本实物比对，标本一般尽量鉴定到种 [17～19]。如采集的藻浮游生物样品无法立即镜检，需要在水样中加入8%的福尔马林液进行保存，并在2周内完成检测。
2.1 湖泊功能划分
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苌家拳研究区域涉及到的60个湖泊均为自然湖泊，各湖泊水型全部属碳酸钙组的淡水湖。按其现状主导功能可大致分为4种：第一种为供水型湖泊，如阳澄湖、下淹湖、傀儡湖和尚湖4个湖泊；第二种养殖型湖泊，如阳澄湖、澄湖、昆承湖、漕湖、九里湖、白蚬湖等49个湖泊；第三种为旅游型湖泊，如金鸡湖、独墅湖、尚湖、石湖、同里湖、春申湖等12个湖泊；第四种为航运型湖泊，如九里湖、白蚬湖、钁底潭、急水荡、漕湖、昆承湖等18个湖泊，各湖泊现状主导功能统计如表1所示。
2.2 研究区域湖泊形态
苏南平原河网地区水道纵横，湖荡棋布，河网水流流向、流态不定，同时该地区也是我国经济发展较为迅速的地区，区域人口密集、经济发达，大量的人类活动行为如人工取土和生态清淤等均对湖泊的生态功能构成巨大威胁[20]。
2.2.1 湖泊面积
研究区域内的60个湖泊的总面积为316.61km2。其中，阳澄湖的面积最大，为118.20km2，占总面积的37.3%，澄湖次之，为45.00km2，占总面积的14.2%，昆承湖第
三，为17.57km2，占总面积的5.5%；面积为5.00～10.00km2的湖泊有8个，分别为独墅湖、漕湖、尚湖、傀儡湖、九里湖、金鸡湖、黄泥兜、白莲湖，面积合计为59.84km2，占总面积的19.0%；面积为1.00～5.00km2的湖泊有27个，如三白荡、长白荡、白蚬湖、盛泽荡、南星湖、同里湖、石湖、沙湖等，面积合计为62.08km2，占总面积的19.6%。面积为0.50～1.00km2有22个，如南参漾、阮白荡、方家荡、下淹湖、天花荡、南庄荡等，面积合计为13.90km2，占总面积的4.4%。在全部的60个湖泊中，阳澄湖、澄湖、昆承湖、金鸡湖、独墅湖面面积较大，简称五大湖，其它55个被统称为中小型湖泊。
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2.2.2 湖泊水深
图2显示的是研究区域60个湖泊水深分布情况，其中雉城湖平均水深最大，达8.06m，万千湖平均水深最小，仅1.44m。平均水深3.00m以上的湖泊共有9个，占湖泊总数的15.79%，这些湖泊大部分因为取土而加深；平均水深2.00～3.00m湖泊有31个，占湖泊总数的54.39%，平均水深2.00m以下的湖泊有17个，占湖泊总数的29.82%。
2.2.3 湖泊类型
按照湖泊出入流的情况，可将中小型湖泊分为半封闭型和封闭型湖泊。半封闭型湖泊指湖泊与外部水系存在水体交换，此类型湖泊水环境容量由稀释容量和自净容量组成。而封闭型湖泊指湖泊与外水系几乎没有水体交换，计算此类湖泊水环境容量时，仅考虑湖泊自净容量。根据水系分布现状及现场踏勘情况，区域内共有半封闭型湖泊有21个，半封闭型湖泊有35个，具体统计见表2。
2.3 研究区域内湖泊水环境现状调查
根据排污口调查资料可知，研究区域内的60个湖泊均无重点入湖排污口，故不存在点源污染，但湖泊面源污染、干湿沉降及入湖河道上游排口等造成的水质降低仍会对下游湖泊的水质产生影响。因此，对于封闭性湖泊来说，湖泊污染负荷主要包括农业面源、水产养殖、降水降尘等，而对于半封闭性湖泊来说，除了上述污染外，还有上游入湖河道输入及航运污染等。本文主要从富营养化评价和水质评价两方面对区域内湖泊水环境现状进行了调查研究，其评价因子包括溶解氧、总磷、总氮、氨氮、高锰酸盐指数、叶绿素a和浊度等。
湖泊富营养化的评价结果表明，区域内湖泊富营养化现象较为普遍。其中，阳澄湖为轻度
富营养化湖泊，各湖区营养状态综合指数由低到高分别为：中湖<东湖<中东交界<中西交界<西湖。澄湖等其余4大湖泊均为中度富营养化湖泊，其营养状态综合指数由低到高依次为：独墅湖<金鸡湖<昆承湖<澄湖。对于其它55个中小型湖泊而言，除盛泽荡、杨沙坑正在取土暂无资料外，共有重度富营养化湖泊4个，分别是南星湖、季家荡、黄泥兜、商鞅潭，轻度富营养化湖泊18个，中度富营养化湖泊31个。
水质类别评价方法采用单因子标准指数法，并取单项因子评价中最劣等级作为监测点水质的评价结果。监测结果表明，研究区域内五大湖泊水体水质均为劣Ⅴ类，TN及NH3-N超标严重；阳澄湖的主要超标因子为TN；独墅湖的主要超标因子为TP、TN；澄湖、金鸡湖和昆承湖的主要超标因子均为TP、TN、NH3-N。对于其它中小湖泊而言，除黄家湖、南湖荡是Ⅴ类水体外，其余皆为劣Ⅴ类水体，水质均不达标，水体的主要超标因子与湖泊功能密切相关，就供水型湖泊而言，湖泊水体水质除TN外均不超标；养殖型湖泊水体主要超标因子为TN、NH3-N及TP，且与养殖类型密切相关，湖泊水质污染状况由重至轻分别为：网围养蟹>网围养鱼>网栏养鱼、鱼蚌混养；航运型的湖泊主要超标因子为TN和NH3-N；而旅游型湖泊则表现出明显的地域性，位于常熟市区的尚湖、湖圩水质略好，仅TN超标，而位于苏州市区的春申湖、沙湖、石湖和位于昆山市的鳗鲤湖及位于吴江市的同里湖、三白荡
标准件库水质较差，主要超标因子为TN、NH3-N。
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