低緯高原淺水湖泊是最容易發(fā)生富營養(yǎng)化的水體,如何保護治理是世界污染與恢復生態(tài)學領域的科技難題。云南是世界低緯高原淺水湖泊集中分布的代表性區(qū)域之一,本書以作者承擔的國家重大科技專項“水體污染控制與治理”課題、地方重點研發(fā)專項科研工作為基礎,從自然、經濟、社會復合角度綜合闡述云南淺水湖泊面臨的水環(huán)境、水資源、水生態(tài)問題,研究闡釋湖泊保護治理的流域生態(tài)學、恢復生態(tài)學方案和思路,歸納總結高原湖泊保護治理的綜合方案、關鍵技術和技術體系,為低緯高原湖泊保護治理提供借鑒。
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1997年8月至1998年10月,博士后研究暨訪學(美國Western Illinois University);1997年7月獲得博士學位 (云南大學生態(tài)學專業(yè)) ;1990年7月獲得碩士學位 (云南大學污染生態(tài)學方向) ;1987年7月獲得學士學位 (陜西師范大學生物學專業(yè))1990年至今一直在云南大學從事生態(tài)學與環(huán)境科學科研、教學及人才培養(yǎng)工作,歷任助教、講師、副教授、教授,先后擔任系主任、副院長、院長等職,先后任命為生態(tài)學國家級重點學科帶頭人、國家“雙一流”生態(tài)學科帶頭人、環(huán)境科學與工程國家一流專業(yè)建設首席教授等。生態(tài)學/污染與恢復生態(tài)學現為國務院學位委員會學科評議組專家,九三學社中央委員,省政協常委。入選云南省學術和技術帶頭人、教育部新世紀優(yōu)秀人才,云南省十大杰出青年,被評為國家教學名師、云嶺名師、中國僑界突出貢獻人才、云南省教書育人楷模、云南省教育功勛獎、云嶺學者。現為國務院學位委員會生態(tài)學科評議組成員、教育部環(huán)境科學與工程專業(yè)類教指委成員,擔任九三學社中央委員、資源環(huán)境委員會副主任、社省委副主委,云南省政協常委、人口資源環(huán)境委員會副主任,中國環(huán)境學會理事、中國生態(tài)學會污染生態(tài)學專業(yè)委員會副主任。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 低緯高原淺水湖泊的特點 1
1.1.1 低緯區(qū)域及其生態(tài)效應 1
1.1.2 高原地區(qū)及其生態(tài)效應 2
1.1.3 淺水湖泊及其生態(tài)效應 3
1.1.4 低緯高原淺水湖泊的生態(tài)環(huán)境系統特點 4
1.2 低緯高原淺水湖泊的分布與典型特征 4
1.2.1 世界低緯高原淺水湖泊的分布與特征 4
1.2.2 中國低緯高原淺水湖泊的分布與典型特征 5
1.3 低緯高原淺水湖泊存在的主要環(huán)境問題 8
1.3.1 湖泊生態(tài)系統封閉 8
1.3.2 湖泊補水依靠流域地表徑流 8
1.3.3 湖泊流域環(huán)境問題突出 9
1.4 低緯高原淺水湖泊的水環(huán)境治理 10
1.4.1 高原湖泊治理基本成效 10
1.4.2 云南高原湖泊治理經驗 12
1.5 以面源污染為難點的高原淺水湖泊水環(huán)境系統治理 14
1.5.1 面源污染成為高原湖泊最重要的污染來源 14
1.5.2 面源污染是水環(huán)境治理的難點和痛點 15
1.5.3 面源污染具有復雜性和特殊性 15
1.5.4 高原淺水湖泊從要素治理向系統治理 16
1.6 高原淺水湖泊水環(huán)境問題系統破解的科技支撐 19
第2章 低緯高原淺水湖泊的生態(tài)環(huán)境特征與經濟社會特點 21
2.1 云南高原淺水湖泊的自然特性、水資源狀況與生態(tài)特征 21
2.1.1 云南高原淺水湖泊的自然特性 21
2.1.2 云南高原淺水湖泊的水資源狀況 25
2.1.3 云南高原淺水湖泊的水生態(tài)特征 28
2.2 云南高原淺水湖泊的水環(huán)境特征及其富營養(yǎng)化的經濟與社會驅動因素 32
2.2.1 云南高原淺水湖泊的水環(huán)境特征 32
2.2.2 云南高原淺水湖泊富營養(yǎng)化的經濟與社會成因分析 35
2.3 低緯高原淺水湖泊富營養(yǎng)化污染系統診斷 40
2.3.1 污染源及其結構分析 40
2.3.2 云南高原淺水湖泊污染結構分析 41
2.4 云南高原淺水湖泊污染防控面臨的主要問題及整體思路 47
2.4.1 高原淺水湖泊流域污染防控主要問題 47
2.4.2 云南高原淺水湖泊污染系統防控的整體思路 54
第3章 流域山地的面源污染防控與生態(tài)功能修復 68
3.1 流域山地面源污染的特點與防控 68
3.1.1 山地生態(tài)環(huán)境特征 68
3.1.2 影響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 山地面源污染防控與生態(tài)修復技術體系 71
3.2.1 面山封山育林與植被優(yōu)化技術體系 71
3.2.2 面山退化林植被構建與優(yōu)化體系 72
3.2.3 面山造林困難地區(qū)植被重建體系 73
3.2.4 面山墾殖區(qū)農-林-草復合群落構建體系 74
3.2.5 “五采區(qū)”及廢棄地的生態(tài)重建及污染控制體系 75
3.2.6 小流域尺度面山匯水區(qū)源流系統優(yōu)化控制體系 77
3.3 山地面源污染防控與生態(tài)修復關鍵技術 77
3.3.1 面山次生林最佳水源涵養(yǎng)能力植物群落遴選和配置技術 77
3.3.2 面山造林困難地區(qū)植被重建技術 79
3.3.3 “五采區(qū)”及其廢棄地生態(tài)防護技術 83
3.3.4 喀斯特地貌灌草修復對面源污染削減技術 85
3.3.5 小流域尺度面山匯水區(qū)源流系統優(yōu)化控制技術 87
3.4 山地面源污染防控與生態(tài)格局優(yōu)化 88
3.4.1 生態(tài)源地的確定 89
3.4.2 生態(tài)阻力面識別 90
3.4.3 區(qū)域生態(tài)廊道的構建 90
3.5 流域山地面源污染防控與農林產業(yè)結構調整 91
3.5.1 面山墾殖區(qū)經果-農林復合群落構建 94
3.5.2 面山墾殖區(qū)特色經果林-草群落構建 100
3.5.3 楊梅生產林優(yōu)化施肥與林草間作面源污染削減技術 107
3.5.4 楊梅生態(tài)林灌草植被構建面源污染削減技術 108
3.6 流域山地生態(tài)保護與修復的生態(tài)補償機制構建 110
第4章 流域農業(yè)農村面源污染綜合防控與生態(tài)格局優(yōu)化 112
4.1 云南高原淺水湖泊農業(yè)面源污染的特點與防控科技需求 112
4.1.1 流域農業(yè)面源污染特征 112
4.1.2 云南高原淺水湖泊農業(yè)面源污染現狀 114
4.1.3 云南高原淺水湖泊農業(yè)面源污染的防控存在的問題 117
4.2 流域農業(yè)面源污染防控技術體系 119
4.2.1 種植業(yè)污染來源及控制措施 120
4.2.2 養(yǎng)殖業(yè)污染控制 127
4.2.3 農村生活污水和垃圾污染 129
4.3 流域農業(yè)面源污染防控關鍵技術 130
4.3.1 大面積連片、多類型種植業(yè)鑲嵌的農田面源控污減排技術 130
4.3.2 流域新型農業(yè)面源污染綜合控制技術 134
4.3.3 削減湖濱退耕區(qū)土壤存量污染負荷的生物群落構建技術 138
4.3.4 源近流短山地水源涵養(yǎng)與清水產流技術 140
4.4 異龍湖流域面源污染防控與生態(tài)格局優(yōu)化 142
4.4.1 不同匯水區(qū)景觀結構與污染物輸移 142
4.4.2 不同尺度面源污染綜合控制空間格局優(yōu)化 144
4.5 流域面源污染防控與農業(yè)產業(yè)結構調整 146
4.5.1 滇池流域不同農業(yè)類型分析 146
4.5.2 綜合效能驅使下滇池流域不同區(qū)域農業(yè)發(fā)展模式遴選 149
第5章 湖濱帶生態(tài)環(huán)境功能恢復及其濕地生態(tài)修復 151
5.1 湖濱帶生態(tài)特征 151
5.1.1 湖濱帶的結構特征 151
5.1.2 湖濱帶生物多樣性特征 153
5.1.3 湖濱帶功能特征 154
5.2 云南高原淺水湖泊湖濱帶的變化與利用保護 158
5.2.1 云南高原湖泊及其湖濱帶的演化 158
5.2.2 不同階段人湖關系特點與湖濱帶的變化 160
5.2.3 湖濱帶目前存在問題 161
5.2.4 湖濱帶功能修復 162
5.2.5 湖濱帶保護策略 164
5.3 云南高原淺水湖泊湖濱帶生態(tài)修復思路 165
5.3.1 湖濱帶生態(tài)修復原則 165
5.3.2 湖濱帶修復重點內容 166
5.3.3 湖濱帶修復重建模式 169
5.4 云南高原淺水湖泊湖濱帶濕地生態(tài)修復關鍵技術 170
5.4.1 湖濱帶基底修復 170
5.4.2 湖濱帶水文修復 177
5.4.3 湖濱帶植物修復 180
5.4.4 湖濱帶結構與功能穩(wěn)定維持 185
第6章 湖泊內源污染防控與生態(tài)修復技術 190
6.1 內源污染的特點與影響 190
6.1.1 內源污染及其特點 190
6.1.2 內源污染的環(huán)境影響與生態(tài)效應 191
6.2 云南高原淺水湖泊內源污染特點 193
6.2.1 滇池的內源污染 193
6.2.2 星云湖的內源污染 195
6.2.3 杞麓湖的內源污染 195
6.2.4 異龍湖的內源污染 196
6.3 云南高原淺水湖泊內源污染的減量與修復技術 197
6.3.1 湖泊內源污染防控一般思路與技術分析 197
6.3.2 高原湖泊內源防控推薦技術 1:原位覆蓋技術 199
6.3.3 高原湖泊內源防控推薦技術 2:生物修復技術 202
6.3.4 高原湖泊內源防控推薦技術 3:藻源污染的防控 205
6.4 云南高原淺水湖泊內源污染防控技術研發(fā)與工程實踐 209
6.4.1 異龍湖內源污染防控——底泥覆蓋技術 209
6.4.2 異龍湖內源污染底泥疏浚技術評估 214
6.4.3 滇池湖內生態(tài)修復技術 215
第7章 低緯高原淺水湖泊全流域協同治理與全要素管理 217
7.1 云南高原淺水湖泊水環(huán)境的綜合治理 217
7.1.1 滇池治理情況 217
7.1.2 星云湖治理情況 220
7.1.3 杞麓湖治理情況 220
7.1.4 異龍湖治理情況 220
7.2 云南高原淺水湖泊水生態(tài)的系統修復 221
7.2.1 實施生態(tài)緩沖帶保護和修復 221
7.2.2 加強河湖水系生態(tài)修復 221
7.2.3 完善湖泊動態(tài)監(jiān)測網絡 222
7.3 云南高原淺水湖泊水資源的全面統籌:以滇池為例 222
7.3.1 水資源開發(fā)利用工程 222
7.3.2 水資源調度控制工程 224
7.3.3 水資源全面統籌策略 225
7.4 云南高原淺水湖泊全流域的水陸統籌:山水林田湖草一攬子整合 226
7.4.1 山水林田湖草統籌基本原則 226
7.4.2 流域山水林田湖草整合技術路徑 227
7.4.3 流域山水林田湖草一攬子整合 227
7.5 云南高原淺水湖泊保護與利用的社會化統攬管理 229
7.5.1 湖泊流域管理現狀 229
7.5.2 湖泊社會化統攬管理 230
第8章 低緯高原淺水湖泊保護與治理展望 231
8.1 尊重自然規(guī)律 231
8.2 正視問題與有效作為 232
8.3 跳出湖泊治理湖泊 234
8.3.1 跳出水體治理水污染 235
8.3.2 跳出湖泊解決湖泊問題 235
8.3.3 跳出環(huán)境問題解決環(huán)境問題 236
8.4 基于生態(tài)思維重構湖泊保護修復的決策邏輯 236
8.4.1 探索基于湖泊生態(tài)本質需求的治湖思路 236
8.4.2 基于湖泊生命運行規(guī)律上的湖泊管理與治湖決策 238
8.5 全域智慧化監(jiān)測與全程數字化管理 240
參考文獻 243