- 颐和园生态监测及保护成果论文集(2015-2017)
- 北京市颐和园管理处编著
- 5字
- 2020-08-28 07:55:31
实践研究篇
◎ 颐和园湿地生态系统健康评价
刘耀忠,丛一蓬,肖 蓉,张明祥
摘 要:作为世界文化遗产地的颐和园是我国最负盛名的皇家园林,以昆明湖为主体的城市湖泊湿地在维持城市生态平衡,调节区域小气候方面有着不可替代的作用。本文以颐和园内各湿地区块为研究对象,采用综合健康指数法,以2015年生态监测数据为基础,从水质/底泥的理化环境状况、生态系统功能状况及生物群落结构状况3个层次选取31个指标构建了颐和园湿地生态系统健康评价体系,运用层次分析法确定指标因子权重,对颐和园湿地生态系统进行健康综合评价。结果表明:①颐和园湿地生态系统的健康综合指数为0.55,健康水平处于“一般”[0.6 0.8)和“较差”[0.2 0.4)之间的“临界”[0.4 0.6)状态;②健康分指数值相对较高的指标因子有:水体EC、pH、高锰酸钾指数、重金属(As、Hg、Cd和Pb),底泥EC、pH、含水率、有机质、总氮、总磷、重金属(As、Hg、Cu、Pb和Zn);③健康分指数值相对较低的指数及因子有:有机污染指数、营养水平指数、水体中Zn浓度、湿生植物生物量、浮游动植物及底栖生物的生物量和生物多样性综合指数。总的来说,颐和园湿地水体氮磷含量较高,湿地植物生产力及水生生物多样性较低,水体存在富营养化风险,且入水口(颐和闸)水体总氮总磷即已达Ⅴ类、劣Ⅴ类。建议颐和园湿地生态系统的保护与管理从改善入水水质、降低水体氮磷浓度、对各小水体开展净化清淤整治、优化湿地植物配置及提高水生生物多样性等方面入手。
关键词:城市湿地;健康评价;指标体系;颐和园
1971年在伊朗拉姆萨尔通过的《湿地公约》对湿地作了界定,“湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过六米的水域。”[1]城市湿地是指城市区域之内的海岸与河口、河岸、浅水湖沼、水源保护区、自然和人工池塘以及污水处理厂等具有水陆过渡性质的生态系统[2],城市湿地作为城市中特殊的生态系统,具有资源供应、环境调节、社会文化、生命支持、灾害防控等生态服务功能[2,3]。城市湿地与天然湿地最大的不同在于城市湿地受城市经济发展与社会文化形态的影响极大[4]。随着城市化的快速发展,对城市湿地资源的过度开发利用及长期向湿地排放工业、生活污水导致了城市湿地生物多样性的降低、面积的萎缩、湿地的破碎化及污染的加剧,污染程度远远超过湿地的自净能力,城市湿地遭到严重的破坏,生态功能严重受损。研究表明,20世纪初到90年代,美国市区和郊区的湿地面积减少了50%以上[5,6];1998—2007年,长沙市城市湿地面积减少了9.8%,33.2%的城市湿地出现水源供给不足,59%的城市湿地出现不同程度的富营养化[7];武汉主城区的湖泊面积在20世纪90年代初到2008年不到20年的时间减少了5.35%[8];1960—2010年,北京市的湿地面积减少了58%[9],荆红卫等[10]的研究发现,北京市区21个重点湖泊除团城湖外均有不同程度的富营养化。由于湿地在社会经济发展中发挥着重要的生态功能,关于湿地退化、修复及湿地生态系统环境演化的议题逐渐受到国内外的广泛关注,对湿地生态系统健康展开评价用于定性或定量表征湿地环境演化状态业已成为研究湿地过程及保护管理措施的重要手段[11~13]。
20世纪80年代中期在北美兴起的生态系统健康评价是在全球生态系统状况日益恶化的背景下应运而生的[14]。湿地生态系统健康是指生态系统随着时间的进程能够保持活力、维持其组织及自主性,在外界胁迫下容易恢复[15],包括生态系统活力、恢复力及组织3个方面。评价生态系统健康的方法主要有指示物种法和指标体系法[16],指示物种法是根据生态系统中关键种、特有种、指示种及濒危种的多样性、丰富度来描述生态系统的健康状态;指标体系法是构建指标体系对生态系统的健康进行评价,又可分为综合指标法和模糊综合指标法,综合指标法包括VOR综合指数评估法、生态健康综合指数法(Ecological Health Comprehensive Index,EHCI)、层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)、主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)及健康距离法等[14、16]。赵臻彦等[17]提出了生态系统健康指数模型,并将该方法应用于意大利湖泊生态系统健康的定量评价与比较;徐珊楠等[12]运用综合健康指数法客观反映了大亚湾排污海域生态系统健康状态及趋势;李春华等[18]运用综合健康指数法对太湖湖滨带生态系统的健康状况进行了评价。本文在基于前人的研究基础上,运用综合健康指数法构建了颐和园湿地生态系统健康评价体系,对颐和园湿地生态系统进行健康状况评价。
颐和园是世界上现存的规模最大、保存最完整、文化内涵最丰富的大型皇家园林,享有“皇家园林博物馆”的美称[19],1998年被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。以昆明湖为主体的颐和园湖泊湿地在调节区域小气候、维持生物多样性、提供休闲旅游等方面有着不可替代的作用[20]。20世纪80年代初,北京进入了城市化的快速发展期[21],城市建设向“郊区化”蔓延[22],给颐和园湿地生态系统带来威胁,地表固化改变了颐和园湿地生态系统内的水分循环。其次,作为艺术文化价值极高的皇家园林,颐和园也面临由高负荷的旅游接待产生的一系列生态环境问题,据统计,仅2008年国庆假期间颐和园接待游客数量就高达10万人次[19]。昆明湖及颐和园内其他各大小水体水源来自密云水库,由于水流自水源地到达颐和园入水口途径较长的输水距离,沿途接纳交通飘尘、大气沉降、地表径流携带的污染物质和氮磷元素,造成入水水质即不容乐观的现状[10],而作为重要的城市景观,颐和园各水体受人为影响和干扰较大,高负荷的旅游接待必将对颐和园湿地生态系统造成压力,影响其健康。因此,为进一步提升颐和园管理水平、实现世界文化遗产地及其生态环境的科学化保护与管理,开展颐和园湿地生态系统监测和健康评价具有十分重要的意义,对于我国历史文化古迹所在地的生态保护起到重要的引领和示范作用。
刘艳菊等[23]对北京市的12个湖泊、2条河流地表水的pH值及阴阳离子进行了测定,结果发现,北京地表水为弱碱性,昆明湖的总有机碳(TOC)及电导率相对其它湖泊来说较低;荆红卫等[10]对北京市区的21个重点湖泊的富营养化评价结果表明,北京市区21个重点湖泊除团城湖外均有不同程度的富营养化,昆明湖处于轻度富营养状态;胡康博等[24]对昆明湖沉积物的组成、形貌、结构和理化性质变化的分析结果表明,昆明湖沉积物颗粒主要以粉粒和黏粒为主,沉积物属中性偏碱沉积物;田宇等[25,26]对北京市5个市属公园(颐和园、天坛、玉渊潭、香山及陶然亭公园)的土壤肥力及土壤重金属的现状分别做了评价,结果表明,北京市属公园土壤的pH值以碱性和强碱性为主,土壤肥力属于一般水平,土壤主要的重金属污染因子有Pb、Cu和Zn,颐和园的土壤重金属污染最严重;刘慧兰[27]对昆明湖水生植物景观的研究结果表明,昆明湖的水生植物有水面浮叶植物、水中挺水植物、沉水植物等,昆明湖3500年沉积物中孢粉测定的结果表明昆明湖历史上水生植物非常丰富。总的来说,对颐和园的水质、底泥、水生植物等的研究已有报道,但缺乏从整体上对颐和园湿地生态系统进行系统详细的调查和评价。本文基于2015年颐和园湿地生态系统监测调查数据,采用综合健康指数法[18],从水质/底泥理化环境状况、生态系统功能状况及生物群落结构状况3个方面共选取31个指标构建了颐和园湿地生态系统健康评价体系,对颐和园湿地生态系统进行健康综合评价,旨在为颐和园世界文化遗产地的生态环境的保护和管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
颐和园位于北京市海淀区,地理坐标39°58′47.28″~40°0′5.04″N,116°15′17.28″~116°16′35.04″E。该区域处于暖温带,四季分明,冬季较长(约200天),春秋季极为短暂(约60天)。颐和园所处位置为典型的半湿润大陆性气候,冬季寒冷,温度在–20~–14℃之间,夏季炎热,温度在35~40℃之间,春秋季节温度适宜;年平均降水量为595mm,降水随季节变化差异较大,80%的降水集中在夏季。北京常年有风,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风,平均风速在1.8~2.7m/s之间[28]。颐和园内有大小水体十多个,主要的水体有昆明湖、藻鉴堂湖、耕织图水体、耕织图东北湖、团城湖及后溪河。根据2015年的生态调查数据,颐和园内有维管束植物305种,隶属于86科231属,其中,以禾本科、菊科植物最多;昆虫119种隶属于11目62科;湿地植物109种,隶属于49科94属,其中,水生植物33种,湿生植物76种。
1.2 样品采集与分析
2015年7月对颐和园湿地生态系统展开调查,样点布设如图1所示。调查水体有昆明湖、藻鉴堂湖、排云殿院内水池、扬仁风院内水池、耕织图水体、耕织图东北湖及后溪河7个水体,包含45个采样点,其中昆明湖31个样点,耕织图东北湖5个样点,耕织图水体及后溪河各3个样点,藻鉴堂湖、排云殿院内水池及扬仁风院内水池各1个样点。本次调查采集了45样点的水样、底泥、湿地植物、浮游动植物和底栖动物样品,样品的采集、运输、保存和分析均参照《湿地生态系统观测方法》和《生物多样性观测技术导则淡水底栖大型无脊椎动物》等所规定的方法进行。
图1 颐和园湿地生态系统调查监测样点示意图
1.3 数据处理与分析
1.3.1 评价指标体系的构建
本文基于颐和园湿地生态系统的特点,参考赵臻彦[17]提出的生态系统健康指数模型及徐珊楠等[12]、李春华等[18]的研究构建颐和园湿地生态系统健康评价体系。该体系主要由水质/底泥的理化环境状况、生态系统功能状况与生物群落结构状况3大类31个指标构成,分为4个层次,其中A层为目标层,B层为准则层,C、D为指标层(图2)。
图2 本研究采用的湿地生态系统健康评价指标体系
其中部分指标的计算方法如下所示:
(1)有机污染指数D3
式中,、CTN、CTP、COD分别表示五日生化需氧量(mg/L)、总氮(mg/L)、总磷(mg/L)、溶解氧(mg/L)的实际测量值;、C'TN、C'TP、C'OD分别表示相应的Ⅲ类地表水水质标准值(GB 3838—2002)。
(2)营养水平指数D4
D4=×CTN×CTP/1500
式中,、CTN、CTP分别为五日生化需氧量(mg/L)、总氮(μg/L)、总磷(μg/L)的实际测量值。
(3)生物多样性综合指数D
D=H'×J H'=–∑Pilog2Pi J=H'/log2S
式中,H'为Shannon-Wiener多样性指数;J为均匀度;S为种类总数;Pi为第i种的个体数量(Ni)与总个体数(N)的比值。
对于底栖动物,因个体相差可能很大,所以采用生物量(W)来代替个体数:H'=–∑(Wi/W)log2(Wi/W)。
1.3.2 评价指标权重的确定
将选取的指标做成调查表,邀请专家对选取的评价指标进行判断,明确各层次指标的相对重要性及其标度,利用层次分析法构造判断矩阵,用方根法计算各个层次评价指标的权重,并通过一致性检验(C.R.<0.1)。表1所示为各因子相对于上一层的权重。各指标因子相对于A层的最终权重如表2所示。
表1 颐和园湿地生态系统健康评价指标体系及权重系数
1.3.3 健康标准参考值的确定
生态系统健康评价是建立在实测值与参照标准对比基础上的[18],通过确定健康标准参考值,将颐和园湿地生态系统的生态现状与目标结合起来,为更好地管理颐和园提供科学依据。颐和园湿地生态系统健康评价的健康标准参考值用Sij表示,即第i个指标在第j点的参照标准。其中,有机污染指数和营养水平指数的确定参考贾晓平等[29,30]的分级标准;根据《北京市海河流域水污染防治规划》,昆明湖的水质保护目标为Ⅲ类水体,因此,水质指标标准的确定依据《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)第Ⅲ类标准;底泥pH值的确定参考邹明珠[32]的研究,养分指标标准的确定依据《全国第二次土壤普查养分分级标准》第二级标准,底泥重金属指标的确定依据《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)第Ⅱ级标准;初级生产力指标参考陈清潮等[30]的分级标准。各指标因子健康标准参考值如表2所示。
表2 颐和园湿地生态系统健康评价指标参考标准值及其权重
1.3.4 健康分指数及健康综合指数的计算
1.3.4.1 生态系统健康分指数的计算
将生态调查数据与健康标准参考值相比较,通过以下公式将指标层(D层)的数值归一化,计算出各指标的健康分指数。公式如下所示。
(1)正项指标,指标的生态效应与数值呈现正相关关系,即生态效应随着数值升高而升高,包括浮游植物生物多样性综合指数、浮游动物生物量及其生物多样性综合指数、底栖动物生物量及其生物多样性综合指数。
(2)逆向指标,指标的生态效应与数值呈现负相关关系,即生态效应随着数值升高而降低,包括有机污染指数、营养水平指数、BOD5、重金属、有机质、TN、TP。
(3)特殊指标,数值超过一定范围,指标的生态效应均降低,包括pH值、浮游植物生物量。
对于pH,
对于浮游植物生物量,
式中,EHIij为第i个指标在第j采样点的生态系统健康分指数;Xij为第i个指标在j采样点的实际测量值;Sij为第i个指标在第j个采样点的参照标准。
1.3.4.2 生态系统健康综合指数的计算
式中,EHCI(Ecosystem Health Comprehensive Index)为生态系统健康综合指数;EHCIj为j点位的生态系统健康分指数;EHIij为第i个指标在j点位的健康生态系统分指数;Wi为第i个指标通过层次分析法获得的权重值。
生态系统健康分指数和综合指数都在[0,1]之间,数值为1说明健康状态最好,数值为0说明健康状态很差。朱卫红等[11]参照一般的分级标准,采用连续的实数区间来表示各级,范围在[0,1]之间,分为[0,0.2)疾病、[0.2,0.4)一般病态、[0.4,0.6)亚健康、[0.6,0.8)健康、[0.8,1]很健康5级。本文结合颐和园湿地生态系统的特征,参考徐珊楠等[12]的研究确定了颐和园湿地生态系统健康状态的分级标准,分为[0,0.2)很差、[0.2,0.4)较差、[0.4,0.6)临界、[0.6,0.8)一般、[0.8,1)好、1最好共6级(表3)。
表3 EHI与EHCI分级标准及2015年颐和园湿地生态系统调查指标对应的状态
2 结果与讨论
2.1 颐和园湿地生态系统健康状况
根据颐和园湿地生态系统2015年7月份的生态调查数据,计算颐和园各湿地样点中各生态指标的健康分指数和各样点的湿地生态系统健康综合指数。
分析结果表明,2015年7月份颐和园湿地生态系统健康综合指数为0.55,健康状况为“临界”。调查的45个样点中,有4个样点健康状况为“一般”,其余41个样点健康状况为“临界”。各样点健康综合指数如图3所示,从图中可知,样点昆明湖1号点、11号点、16号点、17号点、21号点、22号点、26号点、27号点、藻鉴堂湖32号点、排云殿院内水池33号点、扬仁风院内水池34号点的健康综合指数较低。其中,昆明湖1号点、17号点、21号点及藻鉴堂湖32号点为游船码头,人为干扰程度相对较大;昆明湖16号点位于昆明湖东北角,为游客活动密集地点,客流量大;昆明湖11号点、22号点及27号点位于昆明湖出水口,底泥中有机质含量、营养水平过高;排云殿院内水池33号点位于排云殿内,院内客流量大,水池面积较小且相对封闭;扬仁风院内水池34号点位于扬仁风院内,院内无游客,水中枯枝落叶较多,可能是导致底泥中有机质含量显著高于其它样点进而造成健康综合指数偏低的原因。藻鉴堂湖32号点、排云殿院内水池33号点及扬仁风院内水池34号点底泥有机质的健康分指数分别为0.287、0.315、0.325,低于有机质的平均健康分指数0.83,可能是造成此3个样点健康综合指数偏低的主要原因。表3所示为EHI与EHCI分级标准及2015年颐和园湿地生态系统调查指标对应的状态。
不同的水体因其水面大小/水深、水生植物分布以及人为干扰等情况不同,健康状况也不尽相同。分析结果表明,颐和园内主要水体的健康综合指数排序为耕织图水体>耕织图东北湖>昆明湖>后溪河>藻鉴堂湖>排云殿院内水池>扬仁风院内水池,健康综合指数值均在[0.4,0.6)之间,健康状况为“临界”。
图3 颐和园各湿地样点生态系统健康综合指数(EHCI)
徐珊楠等[12]运用综合健康指数法评价了大亚湾排污海域生态系统健康状态,结果表明,大亚湾排污海域生态系统健康状态在丰水期和枯水期分别为“好”、“一般”;李春华等[18]运用综合健康指数法对太湖湖滨带生态系统的健康状况进行了评价,评价结果显示,大部分区域处于“疾病”状态,东太湖、东部沿岸、贡湖、南部沿岸均处于“亚健康”状态,梅梁湾、竺山湾、西部沿岸属于“疾病”状态;贾慧聪等[33]基于压力-状态-响应概念模型对黑龙江流域湿地生态系统健康状况的研究表明,黑龙江流域从东北部到西南部生态系统健康状况逐渐降低,处于“健康”或“非常健康”的湿地大部分都在东部,约占35.95%;莫明浩等[34]基于人工神经网络方法对洪湖湿地生态系统健康进行了评价,结果表明,实施“洪湖湿地保护与恢复示范项目”后,洪湖湿地生态系统健康状态由“病态”改善为“中等健康”;戴晓燕等[35]对上海崇明东滩湿地的生态系统健康进行了评价,结果表明,超过75%的研究区域处于相对健康水平,“非常健康”、“健康”、“亚健康”和“不健康”的区域面积分别达34.19km2、41.08km2、18.23km2、4.76km2。总的来说,我国各地湿地生态系统健康多处于“亚健康”状态,本研究的评价结果显示颐和园湿地生态系统健康状态处于“一般”和“较差”之间的“临界”水平,相当于“亚健康”状态,因此,针对颐和园湿地生态系统的亚健康状态有必要采取相应措施以提升系统健康水平。
表4所示为2015年颐和园湿地生态系统内各生态指标实测平均值及其所反映的湿地生态系统健康分指数的健康状况。从表中可以看出,理化环境状况指标(水质及底泥指标)所指示的健康状况大部分为“最好”水平,然而水质有机污染指数和营养水平指数所表征的健康状况为“很差”;生态系统功能状况及生物群落结构状况指标指示的健康状况均为“较差”或“很差”。指示分指数健康状况为“最好”、“好”、“一般”、“临界”、“较差”、“很差”的指标分别有16、2、2、1、5、5个,处于“临界”及以下健康状况的指标有11个,约占生态指标总数的35%。健康分指数<0.4的生态指标的健康状态低于“临界”水平,会对湿地生态系统的健康造成负面的影响[7]。颐和园湿地生态系统健康的主要负面因子有水质有机污染指数(0.03)、水质营养水平指数(0.01)、水体Zn浓度(0.29)、湿生植物生物量(0.26)、浮游植物生物量(0.05)、浮游植物生物多样性综合指数(0.16)、浮游动物生物量(0.38)、浮游动物生物多样性综合指数(0.39)、底栖生物生物量(0.05)及底栖生物多样性综合指数(0.09)。水体氮磷含量超标造成了水质指标中的有机污染指数和营养水平指数的健康分指数较低,进一步影响湿地生态系统整体健康状况;底泥中有机质和重金属Cd的含量偏高也造成了相应的健康指数偏低;生物群落结构状况指标的健康分指数偏低,可能是由于水体中含有过多的氮磷,导致浮游植物(藻类),尤其是蓝藻门中的伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)、微囊藻(Microcystis sp.)生物量和密度过高,影响了其他种类的浮游植物、湿生植物、浮游动物和底栖生物的生长,造成颐和园湿地生态系统目前整体的健康状态处于“临界”水平,各具体样点健康分指数都在[0.4,0.6)之间,处于“临界”状态。
表4 2015年颐和园湿地生态系统内各生态指标实测平均值及其健康状况
2.2 颐和园湿地生态系统入水口至出水口的健康状况
密云水库是昆明湖的水源地,京密引水渠将库区水体经怀柔水库引入北京市区并最终汇入昆明湖。由于输水路径较长以及水渠两岸硬化不利于岸坡对地表径流的缓冲及其中的氮磷的淋滤和去除,加之水渠两侧交通扬尘和大气沉降输入的影响,造成昆明湖入水水质堪忧[10]。李海燕等[36]的研究表明,2001—2003年期间密云水库对昆明湖补水的减少导致昆明湖总磷、总氮逐年升高。2004年以后,昆明湖改由官厅水库补水,官厅水库总体处于富营养状态,孙愈娇等[37]的研究也表明官厅水库水质呈碱性(pH值8.7~9),水质四季都处于富营养状态。官厅水库水经过官厅山峡(100多千米)、永定河引水渠、昆玉河流入昆明湖[36],由于输水线路的固化,水生生物对水中营养元素、有机污染物的降解、吸收及物理吸附作用丧失,水质在输水线上基本没有得到净化。荆红卫等[10]和李海燕等[36]的研究一致认为来水水质是影响昆明湖水体呈现富营养化趋势的主要原因之一。因此,本研究选取昆明湖从入水口(颐和闸)到出水口(绣漪闸)的12个样点(图4)的健康综合指数值进行分析,探讨沿入水口至出水口方向水质的变化趋势。分析结果表明,颐和园昆明湖湖泊湿地生态系统的健康综合指数值从入水口到出水口均为“临界”状态,反映了从外源到内源因素对昆明湖水质的影响。
图4 颐和园入水口(北边5号点)至出水口(东南角23号点)样点分布示意图(图中数字分别代表昆明湖4~11、14、23、27、28号点)
选取理化环境状况中水质的有机污染指数、营养水平指数、五日生化需氧量及重金属Cu、Zn浓度,底泥的EC、有机质和重金属Cd含量,生物群落结构状况中的浮游植物生物量、浮游植物生物多样性综合指数、浮游动物生物多样性综合指数、底栖生物生物量、底栖生物生物多样性综合指数对昆明湖自入水口至出水口水质趋势进行分析(表5所示)。分析结果表明:① 有机污染指数、营养水平指数、五日生化需氧量和重金属Cu的健康分指数从入水口到出水口呈现降低的趋势;重金属Zn的健康分指数从入水口到出水口呈现上升的趋势,说明入水口的有机污染程度、富营养水平和重金属Cu污染程度低于出水口,入水口重金属Zn污染程度高于出水口;② 昆明湖入水口底泥的EC、有机质的健康分指数高于出水口,在入水口底泥的EC、有机质的健康状态分别为“好”、“好”,在出水口分别为“一般”、“一般”;③ 浮游植物生物量、浮游植物生物多样性综合指数、底栖生物生物量、底栖生物生物多样性综合指数的健康分指数从入水口到出水口呈现降低趋势;浮游动物生物多样性综合指数呈现上升趋势。说明入水口的浮游植物生物量及多样性综合指数、底栖生物生物量及多样性综合指数的健康状态好于出水口,出水口的浮游动物多样性综合指数的健康状态好于入水口。这与刘剑等(2015)[38]的研究结果一致。生物多样性是维持生态系统健康基础,生物多样性丰富的生态系统内部组织结构复杂,抵抗外界干扰的能力及恢复的能力强[12]。虽然入水口浮游植物及底栖生物生物多样性综合指数高于出水口,但入水口浮游植物及底栖生物生物多样性综合指数的健康仍处于“较差”和“很差”状态。
总体来说,入水口的健康综合指数略高于出水口,但入水口和出水口的健康状态都处在“临界”状态,说明供水水质健康状态较低是颐和园湿地生态系统健康综合指数较低的一个原因。而从入水口到出水口水质有机污染和富营养化程度以及重金属Cu浓度的增加也反映出颐和园内人为活动的高频干扰对水质的负面影响。
3 结论
(1)构建了颐和园湿地生态系统健康评价指标体系,从水质/底泥理化环境状况、生态系统功能状况及生物群落结构状况3个方面选取31个指标对颐和园内45个湿地样点进行评价分析。综合健康指数值的结果表明,颐和园湿地生态系统健康综合指数平均值为0.55,普遍处于“临界”状态。
(2)分析了颐和园昆明湖从入水口至出水口的生态健康状况,结果表明,入水口的健康综合指数略高于出水口,但二者均处于“一般”和“较差”之间的“临界”水平;颐和园入水水质状况和颐和园内高强度的人类干扰是造成昆明湖健康综合指数值较低的主要原因。入湖水质决定了水体中高氮磷负荷,而人类活动则加重了水质有机污染和富营养程度。
(3)总体来说,颐和园湿地水体氮磷含量较高,湿地植物生产力及水生生物多样性较低,水体存在富营养化风险,且入水口(颐和闸)水体总氮总磷即已达Ⅴ类、劣Ⅴ类。建议颐和园湿地生态系统的保护与管理从改善入水水质、降低水体氮磷浓度、对各小水体进行净化清淤整治、优化湿地植物配置及提高水生生物多样性等方面入手。
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