低纬高原浅水湖泊是最容易发生富营养化的水体,如何保护治理是世界污染与恢复生态学领域的科技难题。云南是世界低纬高原浅水湖泊集中分布的代表性区域之一,本书以作者承担的国家重大科技专项“水体污染控制与治理”课题、地方重点研发专项科研工作为基础,从自然、经济、社会复合角度综合阐述云南浅水湖泊面临的水环境、水资源、水生态问题,研究阐释湖泊保护治理的流域生态学、恢复生态学方案和思路,归纳总结高原湖泊保护治理的综合方案、关键技术和技术体系,为低纬高原湖泊保护治理提供借鉴。
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1997年8月至1998年10月,博士后研究暨访学(美国Western Illinois University);1997年7月获得博士学位 (云南大学生态学专业) ;1990年7月获得硕士学位 (云南大学污染生态学方向) ;1987年7月获得学士学位 (陕西师范大学生物学专业)1990年至今一直在云南大学从事生态学与环境科学科研、教学及人才培养工作,历任助教、讲师、副教授、教授,先后担任系主任、副院长、院长等职,先后任命为生态学国家级重点学科带头人、国家“双一流”生态学科带头人、环境科学与工程国家一流专业建设首席教授等。生态学/污染与恢复生态学现为国务院学位委员会学科评议组专家,九三学社中央委员,省政协常委。入选云南省学术和技术带头人、教育部新世纪优秀人才,云南省十大杰出青年,被评为国家教学名师、云岭名师、中国侨界突出贡献人才、云南省教书育人楷模、云南省教育功勋奖、云岭学者。现为国务院学位委员会生态学科评议组成员、教育部环境科学与工程专业类教指委成员,担任九三学社中央委员、资源环境委员会副主任、社省委副主委,云南省政协常委、人口资源环境委员会副主任,中国环境学会理事、中国生态学会污染生态学专业委员会副主任。
目录
第1章 绪论 1
1.1 低纬高原浅水湖泊的特点 1
1.1.1 低纬区域及其生态效应 1
1.1.2 高原地区及其生态效应 2
1.1.3 浅水湖泊及其生态效应 3
1.1.4 低纬高原浅水湖泊的生态环境系统特点 4
1.2 低纬高原浅水湖泊的分布与典型特征 4
1.2.1 世界低纬高原浅水湖泊的分布与特征 4
1.2.2 中国低纬高原浅水湖泊的分布与典型特征 5
1.3 低纬高原浅水湖泊存在的主要环境问题 8
1.3.1 湖泊生态系统封闭 8
1.3.2 湖泊补水依靠流域地表径流 8
1.3.3 湖泊流域环境问题突出 9
1.4 低纬高原浅水湖泊的水环境治理 10
1.4.1 高原湖泊治理基本成效 10
1.4.2 云南高原湖泊治理经验 12
1.5 以面源污染为难点的高原浅水湖泊水环境系统治理 14
1.5.1 面源污染成为高原湖泊最重要的污染来源 14
1.5.2 面源污染是水环境治理的难点和痛点 15
1.5.3 面源污染具有复杂性和特殊性 15
1.5.4 高原浅水湖泊从要素治理向系统治理 16
1.6 高原浅水湖泊水环境问题系统破解的科技支撑 19
第2章 低纬高原浅水湖泊的生态环境特征与经济社会特点 21
2.1 云南高原浅水湖泊的自然特性、水资源状况与生态特征 21
2.1.1 云南高原浅水湖泊的自然特性 21
2.1.2 云南高原浅水湖泊的水资源状况 25
2.1.3 云南高原浅水湖泊的水生态特征 28
2.2 云南高原浅水湖泊的水环境特征及其富营养化的经济与社会驱动因素 32
2.2.1 云南高原浅水湖泊的水环境特征 32
2.2.2 云南高原浅水湖泊富营养化的经济与社会成因分析 35
2.3 低纬高原浅水湖泊富营养化污染系统诊断 40
2.3.1 污染源及其结构分析 40
2.3.2 云南高原浅水湖泊污染结构分析 41
2.4 云南高原浅水湖泊污染防控面临的主要问题及整体思路 47
2.4.1 高原浅水湖泊流域污染防控主要问题 47
2.4.2 云南高原浅水湖泊污染系统防控的整体思路 54
第3章 流域山地的面源污染防控与生态功能修复 68
3.1 流域山地面源污染的特点与防控 68
3.1.1 山地生态环境特征 68
3.1.2 影响山地面源污染的主要因素 70
3.1.3 山地面源污染防控 70
3.2 山地面源污染防控与生态修复技术体系 71
3.2.1 面山封山育林与植被优化技术体系 71
3.2.2 面山退化林植被构建与优化体系 72
3.2.3 面山造林困难地区植被重建体系 73
3.2.4 面山垦殖区农-林-草复合群落构建体系 74
3.2.5 “五采区”及废弃地的生态重建及污染控制体系 75
3.2.6 小流域尺度面山汇水区源流系统优化控制体系 77
3.3 山地面源污染防控与生态修复关键技术 77
3.3.1 面山次生林最佳水源涵养能力植物群落遴选和配置技术 77
3.3.2 面山造林困难地区植被重建技术 79
3.3.3 “五采区”及其废弃地生态防护技术 83
3.3.4 喀斯特地貌灌草修复对面源污染削减技术 85
3.3.5 小流域尺度面山汇水区源流系统优化控制技术 87
3.4 山地面源污染防控与生态格局优化 88
3.4.1 生态源地的确定 89
3.4.2 生态阻力面识别 90
3.4.3 区域生态廊道的构建 90
3.5 流域山地面源污染防控与农林产业结构调整 91
3.5.1 面山垦殖区经果-农林复合群落构建 94
3.5.2 面山垦殖区特色经果林-草群落构建 100
3.5.3 杨梅生产林优化施肥与林草间作面源污染削减技术 107
3.5.4 杨梅生态林灌草植被构建面源污染削减技术 108
3.6 流域山地生态保护与修复的生态补偿机制构建 110
第4章 流域农业农村面源污染综合防控与生态格局优化 112
4.1 云南高原浅水湖泊农业面源污染的特点与防控科技需求 112
4.1.1 流域农业面源污染特征 112
4.1.2 云南高原浅水湖泊农业面源污染现状 114
4.1.3 云南高原浅水湖泊农业面源污染的防控存在的问题 117
4.2 流域农业面源污染防控技术体系 119
4.2.1 种植业污染来源及控制措施 120
4.2.2 养殖业污染控制 127
4.2.3 农村生活污水和垃圾污染 129
4.3 流域农业面源污染防控关键技术 130
4.3.1 大面积连片、多类型种植业镶嵌的农田面源控污减排技术 130
4.3.2 流域新型农业面源污染综合控制技术 134
4.3.3 削减湖滨退耕区土壤存量污染负荷的生物群落构建技术 138
4.3.4 源近流短山地水源涵养与清水产流技术 140
4.4 异龙湖流域面源污染防控与生态格局优化 142
4.4.1 不同汇水区景观结构与污染物输移 142
4.4.2 不同尺度面源污染综合控制空间格局优化 144
4.5 流域面源污染防控与农业产业结构调整 146
4.5.1 滇池流域不同农业类型分析 146
4.5.2 综合效能驱使下滇池流域不同区域农业发展模式遴选 149
第5章 湖滨带生态环境功能恢复及其湿地生态修复 151
5.1 湖滨带生态特征 151
5.1.1 湖滨带的结构特征 151
5.1.2 湖滨带生物多样性特征 153
5.1.3 湖滨带功能特征 154
5.2 云南高原浅水湖泊湖滨带的变化与利用保护 158
5.2.1 云南高原湖泊及其湖滨带的演化 158
5.2.2 不同阶段人湖关系特点与湖滨带的变化 160
5.2.3 湖滨带目前存在问题 161
5.2.4 湖滨带功能修复 162
5.2.5 湖滨带保护策略 164
5.3 云南高原浅水湖泊湖滨带生态修复思路 165
5.3.1 湖滨带生态修复原则 165
5.3.2 湖滨带修复重点内容 166
5.3.3 湖滨带修复重建模式 169
5.4 云南高原浅水湖泊湖滨带湿地生态修复关键技术 170
5.4.1 湖滨带基底修复 170
5.4.2 湖滨带水文修复 177
5.4.3 湖滨带植物修复 180
5.4.4 湖滨带结构与功能稳定维持 185
第6章 湖泊内源污染防控与生态修复技术 190
6.1 内源污染的特点与影响 190
6.1.1 内源污染及其特点 190
6.1.2 内源污染的环境影响与生态效应 191
6.2 云南高原浅水湖泊内源污染特点 193
6.2.1 滇池的内源污染 193
6.2.2 星云湖的内源污染 195
6.2.3 杞麓湖的内源污染 195
6.2.4 异龙湖的内源污染 196
6.3 云南高原浅水湖泊内源污染的减量与修复技术 197
6.3.1 湖泊内源污染防控一般思路与技术分析 197
6.3.2 高原湖泊内源防控推荐技术 1:原位覆盖技术 199
6.3.3 高原湖泊内源防控推荐技术 2:生物修复技术 202
6.3.4 高原湖泊内源防控推荐技术 3:藻源污染的防控 205
6.4 云南高原浅水湖泊内源污染防控技术研发与工程实践 209
6.4.1 异龙湖内源污染防控——底泥覆盖技术 209
6.4.2 异龙湖内源污染底泥疏浚技术评估 214
6.4.3 滇池湖内生态修复技术 215
第7章 低纬高原浅水湖泊全流域协同治理与全要素管理 217
7.1 云南高原浅水湖泊水环境的综合治理 217
7.1.1 滇池治理情况 217
7.1.2 星云湖治理情况 220
7.1.3 杞麓湖治理情况 220
7.1.4 异龙湖治理情况 220
7.2 云南高原浅水湖泊水生态的系统修复 221
7.2.1 实施生态缓冲带保护和修复 221
7.2.2 加强河湖水系生态修复 221
7.2.3 完善湖泊动态监测网络 222
7.3 云南高原浅水湖泊水资源的全面统筹:以滇池为例 222
7.3.1 水资源开发利用工程 222
7.3.2 水资源调度控制工程 224
7.3.3 水资源全面统筹策略 225
7.4 云南高原浅水湖泊全流域的水陆统筹:山水林田湖草一揽子整合 226
7.4.1 山水林田湖草统筹基本原则 226
7.4.2 流域山水林田湖草整合技术路径 227
7.4.3 流域山水林田湖草一揽子整合 227
7.5 云南高原浅水湖泊保护与利用的社会化统揽管理 229
7.5.1 湖泊流域管理现状 229
7.5.2 湖泊社会化统揽管理 230
第8章 低纬高原浅水湖泊保护与治理展望 231
8.1 尊重自然规律 231
8.2 正视问题与有效作为 232
8.3 跳出湖泊治理湖泊 234
8.3.1 跳出水体治理水污染 235
8.3.2 跳出湖泊解决湖泊问题 235
8.3.3 跳出环境问题解决环境问题 236
8.4 基于生态思维重构湖泊保护修复的决策逻辑 236
8.4.1 探索基于湖泊生态本质需求的治湖思路 236
8.4.2 基于湖泊生命运行规律上的湖泊管理与治湖决策 238
8.5 全域智慧化监测与全程数字化管理 240
参考文献 243