云龙湖是徐州城市中心的一汪润碧。夏季,因高温导致水体中富营养化程度加大,藻类繁殖旺盛。如果云龙湖水体出现透明度差、浊度高、大型水生植物群落消失等现象,将会直接影响景观效果。因此,云龙湖需要在保持现有水体的基础上,提高景观水体的自净化能力,用“长清”带来长期的景观和生态价值。
怎样实现云龙湖水清景美的设计初衷?我们研发了以“青”养“清”景观水体生态自净化模式,这对促进云龙湖水生态系统功能的完整健康、保障水体环境功能和实现景观价值具有重要的意义。
我们在实验中发现,采取非典型生物操纵技术与“生态陷阱”控藻技术相结合的方法,能够在藻类增长初期防藻治藻,以较小的代价控制并消灭大面积水体藻类。另外,综合考虑挺水植物和水体下多种植物的净化功能,立体布局城市景观水体的水下生态植物净化体系,也能够降低浊度,提升透明度和溶解氧,有效沉降吸附总氮、总磷。
通过对静态条件下富营养化水体的研究,我们对各水生动植物的生长特性、对氮磷等营养物质的吸收能力等差异进行了比较。
数据表明,美人蕉、菖蒲、风车草、金鱼藻等挺水植物,对总磷的去除率分别为97.72%、86.77%、98.33%和94.09%,去除能力分别为1.91微克/(天·克)、11.95微克/(天·克)、2.05微克/(天·克)和45.31微克/(天·克),它们以植物体吸收为主要去除方式,通过叶片、根系等部位大量吸收水体和底泥的可溶性活性磷等。沉水植物如狐尾藻总磷去除率为98.37%,去除能力为44.71微克/(天·克);密齿苦草对于水体降低浊度和提高水体溶解氧有着非常显著的效果。鲢鱼、罗非鱼、鳙鱼对总磷的去除率分别为89.77%、82.82%和89.14%。这项研究成果为遴选“长青”生物保持云龙湖水体 “长清”提供了科学依据。
云龙湖是徐州的生态名片,是市民重要的休闲娱乐载体。用生态的方法长期保持和提高水质,是维护云龙湖景观效果的重要举措。当前一些科研检测数据和已经取得的成果表明,构建和完善有益改善水质的水生态链,优化选取水生物种并布局“生态陷阱”和“水下森林”,可以长期有效维护云龙湖水质。
(作者为中国矿业大学碳中和研究院副教授、徐州市生态文明建设研究院副院长渠俊峰)