洪泽湖湿地生态修复关键技术集成与工程示范Word格式文档下载.docx

1、 应附论证专家签字表复印 件。省级组织单位项目评审论证意见，应对项目方案的典型性、代表 性、可推广性以及所设计项目管理规范性等方面做出评价， 应附评审 专家签字表复印件。（7）有关附件包括科技成果应用协议书等资质证明性材料。5文本格式要求。（1）项目实施方案应按规范用语表达，涉及 到外文缩写要注明全称。 （2）本项目实施方案文本采用 A4 幅面纸， 4号宋体字打印，标题用 4 号黑体字打印。（3）电子文件保存格式请 选用.doc形式。项目信息表项目名称 洪泽湖湿地生态修复关键技术集成与工程示范项目编号所属领域 人口健康 V生态环境 公共安全 城镇发展 其他项 目 牵 头 承 担 单 位 信 息

2、单位名称组织机构代码67762350-9通讯地址江苏省泗洪县建设南路 42号邮政编码 223900单位法人姓 名身份证件号码项目负责人职务/职称董事长办公电话移动电话电子信箱传真项目联系人姓名办公电话电子邮箱传 真项目其他承担单位中国科学院南京地理与湖泊研究所主要目标主要任务考核指标（300字以内）针对洪泽湖湿地生态系统退化问题， 该项目拟通过生态修复技术引进与集成，在退围（网）还湿和退（鱼）塘还湿区开展工程示范，恢复湿地生态系统 结构与功能。主要任务包括：（1）引进湿地生态修复技术，包括底质改造与生 境修复、水生植被群落修复与构建、清水态食物网构建技术等； （2）技术集成与工程示范。主要考核

3、指标： （1）拆除退围还湿区水下围埂 10 km，并实施底质改造与生境修复；（2）构建退围还湿示范区 100公顷，挺水植物覆盖度10%,浮叶与沉水植物覆盖度 50% ;年平均总氮1.5 mg/L，总磷100卩g/L叶绿素 a15卩g/L（ 3）构建退塘还湿示范区 20公顷，沉水植物覆盖度 60% ;年平均总氮1.0 mg/L，总磷50卩g/L叶绿素a10卩g/L透明度80 cm。项目背景洪泽湖是我国第四大淡水湖泊， 湖面辽阔，资源丰富，历史悠久， 既是淮河流域大型水库、航运枢纽，又是渔业、特产品、禽畜产品的 生产基地，素有 “日出斗金 ”的美誉。洪泽湖湿地由过水性湿地、淹水 性湿地和开阔水域组

4、成，担负着防洪、蓄水、水质净化、为鱼类和野 生动物提供栖息地、为人类提供娱乐场所以及维持生物多样性的使 命。同时，洪泽湖对维持区域气候和水量平衡也起着重要的作用，由 于位于南水北调东线，对调水工程水质有重要的影响。因此，洪泽湖 湿地不仅是洪泽湖沿岸人民赖以生存的家园， 也是维持区域生态安全 和社会经济发展的重要区域。近几十年来， 由于人类活动的影响， 如围湖造塘开展水产养殖和 湖泊围网养殖等，导致水生植被面积下降、渔业资源破坏严重、鸟类 等多样性下降、水体富营养化严重、外来种扩张、湿地生态系统功能 逐步退化，严重影响当地居民的用水安全和水产品的多样性与品质。洪泽湖湿地生态系统的退化已经引起地方

5、政府和中央的高度重 视。2001年 11月经江苏省人民政府批准，以原杨毛嘴湿地县级自然 保护区、城头林场鸟类县级自然保护区和下草湾标准地层剖面县级自 然保护区为基础， 建立了江苏泗洪洪泽湖湿地省级自然保护区， 面积 23453公顷， 2002 年勘界时根据保护需要扩大到 49365公顷。 2006 年经国务院批准成立国家级自然保护区（图 1）。0.150 n0.125-sblg0 oc-图1江苏省泗洪洪泽湖湿地国家自然保护区功能分区已慷夏区域 未修复叵域自然保护区成立之后，在泗洪县委县政府的领导下，各级部门通 力合作，在一系列保护措施实施之后洪泽湖湿地的生态环境已经得到 极大改善。保护区范围内

6、原有用于渔业养殖的岸带坑塘 9400亩，滩地和水域围网养殖32.4万亩，大部分围网养殖区分布于保护区的核 心区内，极大地阻碍保护区功能的发挥。自2006年江苏泗洪洪泽湖湿地国家级自然保护区成立以来，积 极推进退塘还湿和退围还湿工作， 已撤掉坑塘4600亩，拆除围网5.4 万亩。但渔业养殖后的水体，遗留下大量围埂和暗堤，阻断水体交流， 造成生境破碎化、水体污染严重、原生水生植被遭到破坏、为外来物 种水花生的生长提供便利条件，导致水花生泛滥成灾，导致鱼类和鸟 类生境质量低，区域内的生物多样性与功能难以自然恢复， 退塘还湿和退围还湿工作难以进一步推动，成为制约洪泽湖地区生态环境和经 济发展的瓶颈，同

7、时威胁到南水北调工程的水质。在泗洪县委县政府的领导下，泗洪洪泽湖生态资源开发有限公司 联合中国科学院南京地理与湖泊研究所根据科技部、 财政部科技惠 民计划管理办法（试行） 和江苏省科技厅、财政厅江苏省科技惠 民计划实施方案，制定 “洪泽湖湿地生态修复技术集成与示范 ”项目 实施方案，针对退塘还湿和退围还湿区生态系统结构与功能退化问 题，通过引进相关技术与成果，开展底质与生境修复、水生植被恢复 与重建、食物网结构恢复与构建等示范工程， 为逐步构建健康稳定的 湿地生态系统、 恢复洪泽湖湿地的水质净化功能与鸟类、 鱼类栖息环 境提供支撑， 促进当地经济和社会的可持续发展， 保障南水北调工程 的水质。

8、一、 本项目针对的相关民生问题及其科技需求 湿地是指土壤水分充分饱和、能保证湿地特有植物生长的区域， 湿地和湖泊是一个统一体， 大面积湿地的深水区通常被看作是一个具 有很大沿岸带的湖泊。 洪泽湖湿地由过水性湿地、 淹水性湿地和开阔 水域组成的湿地湖泊统一体， 是淮河中游河床的一个部分， 在汛期成 为泄洪通道，水位冬夏差异大，过水和淹水面积随水位发生变化，导 致湿地和开阔水域的面积发生季节变化。南水北调东线工程实施后， 水位比较恒定，湿地和开阔水域的面积也较稳定。洪泽湖年出湖径流量平均为3.42 X010m3,年均蓄水量约3.1 X09 m3。保护区内原有生物资源十分丰富，其中植物74科168属

9、223种， 鸟类 146种，鱼类 52种，两栖动物 7种，爬行动物 14种，哺乳动物 15 种，浮游生物 91 种，底栖动物 75 种，其中有多种我国特有和国 家保护动植物。自 20 世纪 80 年代来，洪泽湖湿地大片被用于围网和坑塘养殖， 围网拆除后还遗留下大量围埂和暗堤， 阻断水体交流， 造成生境破碎 化；且水体污染严重，水生植物群落结构及多样性遭到破坏，外来植 物扩张，鱼类和鸟类生境质量下降，湿地生态系统功能逐步退化，严 重影响洪泽湖湿地的水质净化功能， 进而影响整个湖泊的水质和生态 系统安全， 给沿湖居民的用水安全与水产品质量带来隐患， 严重制约 当地的社会发展，难以保障南水北调工程的

10、水质。据调查， 我国大部分湖泊的水产养殖过量， 成为影响湖泊生态系 统的主要人类活动之一。自 2007 年起，全国范围内开始控制湖泊围 网和周边坑塘养殖的规模， 很多湖泊和水库开始逐步实施退渔还湖计 划，至 2013 年，全国拆除渔业养殖面积超过百万亩。退渔还湖后的 水体都存在生态系统退化和难以自然恢复的问题。 因此，本项目的实 施，还将为全国退渔还湖区域的生态修复起到重要的示范作用。1.项目针对的相关民生问题（1）洪泽湖退渔还湿区水质净化作用丧失，影响周边居民用水和南 水北调水质安全湿地被称为 “地球之肾 ”，对水质净化作用显著。湿地中起水质净 化作用的关键是植物，植物通过拦截营养盐、改善底

11、质环境、吸收同 化水体及沉积物中的营养盐等途径， 净化流经湿地的水质。 湿地还是 鱼类、鸟类、微生物等其它生物生长繁殖的重要生境。 20世纪 80年 代之前，洪泽湖原有水生植物550 km2，占洪泽湖面积的34.44%，其 中挺水植物210.3 km2，浮叶植物83.5 km2,沉水植物256.2 km2。大 量的水生植被有效地拦截了入湖水源带来的污染， 水质绝大部分时间 维持在地表水国家I - H类水标准。然而自80年代末开始，围湖造塘 和围网养殖面积迅速扩大， 养殖区内水生植被遭到严重破坏， 该区湿 地对入湖河流的水质净化功能基本丧失。 渔业养殖产生的污染也被河 流带入洪泽湖，每日入湖污水

12、量约 108万m3，每年为4亿m3左右， 致使洪泽湖水质逐年恶化，至 2013 年，洪泽湖湿地大部分水域的水 质已经超出地表水IV标准（表1）,处于富营养化状态，已不符合国 家有关水源地的水质标准，严重影响周边居民的用水安全。同时，洪 泽湖位于南水北调东线，其水质净化功能直接影响调水水质。表1退渔还湿区水质指标TN（ mg/L）TP（ mg/L）透明度（cm）pH溶解氧（mg/L）chia（口 g/L）COD Mn退网还湿区1.967020.15814357.866.0389.057.04退塘还湿区1.159440.09516508.999.114.936.45国标V类水标准20.46915（

13、2）洪泽湖退渔还湿区渔业资源失衡，影响传统渔业发展和水产品多样性与品质下降洪泽湖水体富营养化的加剧，导致浮游植物生物量增加，富营养 化种类优势度提高，甚至出现藻类水华，威胁土著鱼类等其他水生生 物的生存，影响传统渔业的发展；此外，长期大面积的围网养殖使鱼 类排泄物与残饵增加，系统中物质和能量大大提高，这不仅改变了湿 地系统的水动力条件，还导致底泥处于还原状态，富氧能力下降，营 养盐释放增加，局部水体水质恶化，影响了鱼类栖息环境；渔民的渔 业活动增加了沉水植物的打捞强度， 以前的水草茂盛区，变成了敞水 区域，鱼类生境遭到极大破坏，尤其对产卵场的破坏是致命的；过度 捕捞导致鱼类种群中低年龄的个体比

14、例增加，个体小型化趋势明显。 过度捕捞不仅降低了湖泊生态系统食物链的长度， 还在一定程度上影 响了鱼类特别是生殖周期较长的大中型鱼类的繁育能力， 也严重地影 响了经济价值较高的肉食性经济鱼类的种群与产量， 使湖泊的渔业资源遭受到严重的破坏，经济鱼类产量下降，水产品丧失多样性。同时, 由于富营养化的影响，水产品的质量也下降。洪泽湖历史记录的鱼类有效种 78种，其中鲤科鱼类最多，共47种，占56.6% （表2）。2008年渔业资源调查仅检测出鱼类 33种，虾 类2种。洪泽湖渔获物中的鲤、鲫、翘嘴鲌等年龄组成正向低龄化发展，如1960年代渔获物中的鲤、鲫以3-4龄为主，1990年代以后则 以2龄以下

15、为主；翘嘴鲌1960年代以3龄个体为主，1990年代以后 则以2年龄个体为主。洪泽湖渔获物中鱼类重量百分比也在发生变化，小型鱼类如鲚、银鱼等比例显著上升，到 2008年达到总渔获物 的近50%。优势鱼类平均体重多数为平均体重 50克以下的小型鱼类。 总之，洪泽湖湿地系统鱼类资源结构发生改变， 定居性鱼类种群量减 少，而且种群正向低龄化、小型化发展，传统渔业发展态势不容乐观。表2洪泽湖渔获物中各种鱼类所占重量百分比年代总捕捞量（吨）鲤鲫鳊四大家鱼鲌鲚银鱼杂鱼196075001813810148198010000514432347200823000200.511.5311716退渔还湿后从事围网养

16、殖的渔民部分依赖于天然渔业， 因此传统 优质鱼类种群的恢复直接关系到渔民的生存和经济收入的提高， 这也 是关系到后期围网拆除能否顺利和持续进行的关键问题之一。（3）洪泽湖退渔还湿区生境和生物多样性受损严重，影响旅游资源的开发历史资料显示： 洪泽湖有辽阔的湖面，形成万顷碧波，南来北往 的运输船队，川流不息，左右穿梭的渔船，极有观赏价值。洪泽湖水 生资源丰富，湖内有鱼类近百种，以螃蟹，鲤、鲫、鳙、青、草、鲢 等为主；洪泽湖的水生植物非常著名，芦苇几乎遍布全湖，繁茂处连 船只也难以航行，莲藕、芡实、菱角在历史上即素享盛名，曾有 “鸡 头、菱角半年粮 ”的说法；洪泽湖湿地曾是东亚 -澳大利亚迁徙路线上

17、 鸟类重要的越冬地和停歇地，拥有丰富的鸟类资源。 1998 年调查显 示洪泽湖湿地共有鸟类 15目 44科 194种（占江苏省鸟类种类总数的 3.3%），其中留鸟 43种，侯鸟 100种（ 41种为夏侯鸟， 59 种为冬侯 鸟），旅鸟 51 种。其中属国家一类重点保护的有 4 种；二类重点保护 的 26 种。列入中、日候鸟保护协定的有 105 种；列入中、澳候鸟保 护协定的有 24 种。该区域越冬物种以鸭科鸟类为主，包括豆雁、绿 头鸭、绿翅鸭、斑嘴鸭等。繁殖鸟类主要为鹭类， 包括小白鹭、 池鹭、 牛背鹭等。此外，一类重点保护的珍禽大鸨在我国最大的越冬栖息地 就是洪泽湖湿地。大面积的围网养殖引起

18、洪泽湖湿地生态系统功能逐渐退化， 水生 植被面积下降，生境单一化。渔业养殖活动破坏和分割了鸟类栖息地， 引起越冬水鸟觅食地的大面积丧失和食物资源的匮乏， 造成水鸟种群 数量的急剧减少。同时，湖泊富营养化导致藻类大量繁殖，部分藻类 还能分泌毒素经由食物链传递， 在湿地鸟类体内富集， 给鸟类造成长 期的危害。 频繁的人类活动也威胁鸟类的生物多样性和生态安全。 湿 地生态系统功能地退化导致多数迁徙鸟类成为过客，只停不留。至2003年，湿地鸟类数量减少了 48 种；其中国家二级重点保护鸟类从 26 种减少至 12种。洪泽湖湿地国家自然保护区退渔还湿后部分渔民就业于与湿地 有关的旅游业。 湿地生物多样性

19、直接影响旅游业的发展， 提高包括鸟 类、鱼类和水生植物的多样性可有效促进旅游业的发展， 从而提供更 多的就业机会，提高当地居民的收入和生活水平。2.上述民生问题的科技需求（1）退渔还湿区底质修复与改造技术渔塘和围网养殖造成湿地生态系统破碎化， 降低生境质量。 目前 洪泽湖围网养殖区共有围埂和水下坝总长度达到 1698 km。底质类型和植被组成等环境条件往往是影响鱼类分布和群落组成的关键因子， 鱼类产卵、繁殖、摄食或育成所必须依赖的水域或底质环境称为鱼类 关键生境。其次， 由于人工筑坝和围网，隔断了与洪泽湖自然水体的 物质和能量的交换， 形成鱼塘独立分布的格局， 缺乏连续大面积水面 的生境，水位

20、单一，降低了鸟类的食物可利用度， 不利于吸引雁鸭类、 鸻鹬类等鸟类的栖息。针对退渔后的水体进行生态修复工作首先要拆围除埂， 构造浅滩 区（ 0-0.3 米）、浅水区（ 0.3-2 米）及深水区（ 2-4 米），这样既能保 证各类型水生植物的生存空间， 又能为鱼类提供充足的饵料生物与栖 息、越冬以及产卵场所等； 第二是设计多种类型的底质环境来满足不 同生活习性鱼类的要求， 比如在一定区域铺设一些砾石， 在一些区域 铺设一定面积的沙土， 或者投放鱼礁等， 为鱼类和鸟类提供多样的产 卵基质。（2）退渔还湿区挺水植物群落修复与构建技术 挺水植物主要分布在滩涂、 过水性和浅淹水性区域。 不仅对拦截 陆源

21、污染起重要作用， 还为一些鱼类、 鸟类和其它湿地动物提供栖息 环境。洪泽湖湿地原有挺水植物 210.3 k時，占湿地总面积的13.17%。 而大规模的渔业养殖、 围堤和暗坝的大规模建设， 导致挺水植物呈现 片断化和斑块化分布， 土著挺水植被遭到大量破坏， 外来入侵植物如 水花生分布面积迅速扩大。历史上，洪泽湖湿地挺水植物主要为芦苇、蒲草、菰、水葱、荆 三棱、水蓼、荻和莲。挺水植物群落修复与构建需相关技术的支撑， 选择本土植物， 根据水质净化和湿地特有动物生境的需要， 在不同的 底质条件下配置不同的挺水植物群落结构， 保证物种多样性， 提高和 逐渐恢复洪泽湖湿地生态系统的水质净化功能， 同时为湿

22、地特有动物 提供觅食和繁殖场所。（3）退渔还湿区浮叶和沉水植物群落修复与构建技术 浮叶和沉水植物作为湿地生态系统的重要组成部分和初级生产者，对湿地生态系统的物质和能量循环起重要作用。 浮叶和沉水植物 通过抑制沉积物再悬浮和促进悬浮物沉降速率、 吸收水体营养盐、 抑 制沉积物营养盐释放、 提高沉积物营养盐滞留能力、 抑制藻类生长等 途径，降低水体浊度，在维持水体清澈过程中发挥重要作用。浮叶和 沉水植被在水 -泥之间形成一个生物界面，为微生物、附着生物和浮 游与底栖动物提供生存空间， 为鱼类和鸟类提供了丰富的食物资源和 繁殖场所。 湿地生态系统中浮叶和沉水植被群落衰退之后， 湿地的水 质净化功能和

23、原有的动物生境也随之丧失。浮叶植物和沉水植物同样是鸟类重要食物来源，尤其是沉水植 物。此外，它们还是鱼类和鸟类重要的栖息地。洪泽湖湿地原有浮叶 植物83.5 km2,其中主要以菱、金银莲花和荇菜为主；该区原有沉水 植物256.2 km2,主要以马来眼子菜、黑藻、苦草、菹草、金鱼藻和 狸藻为主。在围网养殖发展过程中， 浮叶和沉水植被群落结构遭到严 重破坏,造成此类植物保有量迅速下降, 外来植物水花生大面积扩张, 直接或间接地影响水体水质和生物多样性。 因此,修复和构建洪泽湖 湿地浮叶和沉水植被是恢复湿地功能的重要环节。 浮叶和沉水植物群 落恢复工程需要满足水质净化、 抑制沉积物再悬浮、 为鱼类和

24、鸟类提 供食物与繁殖基质等功能。 据此,浮叶植物和沉水植物群落构建与恢 复急需包括植物种类选择、群落空间配置等技术支撑。（4）退渔还湿区清水态食物网恢复和构建技术退渔区, 尤其是退塘还湿区部分水体营养盐含量高、 富营养化严 重,这与食物网结构不合理关系密切。 要恢复退塘还湿区清水态生态 系统,除了沉水植被恢复外, 还应构建底栖滤食性动物群落结构和恢 复肉食性鱼类群落结构等食物网构建技术, 修复和构建清水态食物网 结构,提高系统对浮游植物的控制能力, 从而增强生态系统的自我恢 复与稳定能力, 提高生态系统的服务功能, 改善人民的生活环境与质 量,为当地的生态文明建设保驾护航。3.所需技术与应用情

25、况本项目拟主要采用中国科学院南京地理与湖泊研究所有关湖泊 与湿地的生态修复系列技术对洪泽湖退化湿地进行生态修复。 中国科 学院南京地理与湖泊研究所在浅水湖泊与湿地生态修复方面开展了 大量研究,形成的相关成熟技术包括：底质（沉积物）修复技术；挺 水植物、浮叶植物和沉水植物群落恢复与构建技术； 清水态水生态系 统食物网恢复与构建技术以及生态系统管理技术等， 获得多项国家专 利。表3中国科学院南京地理与湖泊研究所有关湖泊与湿地生态修复专利专利名称专利类别专利号授权日期修复富营养化湖泊水体水生生发明专利ZL2.92006/08/30态系统的方法种植蓖齿眼子菜恢复水生植被发明专利ZL2.1的方法沉水植物

26、硬底打孔栽种技术ZL2.42010/12/22在富营养浅水湖泊中恢复水生 植被的方法2006/12/13种植莕菜属植物恢复湿地水生ZL2.52010/12/08植被的方法一种利用牧食动物去除沉水植 物表面上的附着生物的方法2009/8/19一种萝卜螺的生态控制方法ZL2.X2010/10/13一种生态护岸的构建方法ZL2.62012/01/25主要技术在不同地区得到了工程规模的应用并取得良好效果， 例如无锡五里湖生态修复工程、惠州西湖水生态系统构建与管理工程示 范、泰州溱湖国家湿地公园的生态修复等（图 2,图3,图4）。以太 湖五里湖生态系统修复为例，修复技术实施后，水质实现了根本好转： 总磷

27、（图5）和叶绿素a浓度（图6）小于50卩g 和10卩g-1,总 氮（图7）浓度小于1.0 mg-L1,悬浮物浓度大幅下降（图8）,年均 透明度达到100 cm以上（图9）,大部分时候清澈见底。实现了生态 系统的根本转变，鱼类、底栖动物、浮游动物和水生植物等多样性大 幅提咼。0.150-1图2太湖五里湖生态修复前（左）与修复后（右）O 125- ioa-aosa-己修赛区域 一未修童区域图3泰州溱湖生态修复前（左）与修复后（右）5-600 mJ.已修复区域 未幢复区域0.Q5O -0 025-已修复区域0U5-0,1500.1250,1000075-图4惠州西湖未修复区（桥左）和修复区（桥右）对比图5太湖五里湖未修复和已修复区总磷（TP）比较60- 已修規区域一-未纏复区域图6太湖五里湖未修复和已修复区叶绿素 a （Chl.a）比较已悔复区域 -*未修复（E域2.00 0图7太湖五里湖未修复和已修复区总氮（TN）比较OJO75-0.100 -已燼宣区域 未修复且域3/BE）X0.150-a0125-图8太湖五里湖未修复和已修复区悬浮物（SS）比较0 ISC -0J25 “9O.1O -OJQ75-O.OSC -3CTE 出-己強复区域-未修复区域OD25 -图9太湖五里湖未修复和已修复区透明度（SD）比较4.牵头单位介绍泗洪洪泽湖生态资源开发有限公司由泗洪县宏源资产管理有限公司（