阐明了水生态系统的概念，并提出水生态系统的保护与修复的概念，明确指出了二者的区别，就生态修复的措施与生态保护的措施分别列出。举出水生态系统保护、修复、利用的典型案例——上海后滩公园，就其中的生境修复与生物多样性的修复进行了详细说明。在最后的总结和反思中，又从水环境质量标准修订、植物群落修复、微生物群落修复三个角度提出了相应的建设性意见。

　　1 水生态系统

　　一个完整的水生态系统（图1），是由水生生物，包括植物、动物、微生物以及无机环境、水、光、大气所构成，水生生物与水环境相互促进、相互制约，共同构成的统一动态平衡系统。

图1 水生态系统

　　水生植物不断从大气中吸收二氧化碳，释放氧气；水生动物则不断吸收氧气，释放二氧化碳。水生态系统是一个开放的系统（图2），不断地同外界进行物质和能量交换，来建造和调整自身结构，为人类提供生产生活用水以及水产品等。

图2 开放的水生态系统

　　人类活动所产生的一些污染物，如果不经过处理则会进入到水生态系统当中，造成水生态系统的破坏，使得水体首先被污染。近年来的水体变化趋势是三类以上的水体在逐渐增加，四类、五类水体在减少，说明水污染治理有一些成效。但是，变化的趋势极其缓慢，而且劣五类的水维持在10%左右（图3），黑臭水体也在逐年增长（图4）。例如，太湖由于水体富营养化导致的水滑每年都有发生，此外还有对水生态系统过度开发利用以及围湖造田导致的栖息地破坏，使得生物多样性下降，生态系统退化，由此可知水生态系统的保护与修复是非常重要的。

图3 各类水系变化趋势

图4 黑臭水体数量
 

　　2 水生态系统保护与修复

　　水生态系统的保护与修复不能混为一谈，它们是两个完全不同的概念。水生态系统保护是控制人为活动的不利影响，加强监测，风险评估和管理等，避免水生态系统的退化；水生态系统修复是利用一系列的学科理论，以自然恢复为主，辅以人工措施，使之恢复到破坏之前的状态。对于自然型岸坡（图5）没有受到人工干扰的水生态系统，需要通过监测、管理等措施保护它，避免退化。对于已经遭受到破坏的水域生态系统（图6），要通过人为辅助措施，使它的结构和功能恢复到被破坏之前的状态，同时也使它的自我调节能力和自组织能力得到恢复，应对一定条件的外界干扰。

图5 自然型岸坡
 

图6 遭受破坏进行修复的河床
 

　　进行修复的同时，也要进行水生态系统的保护，以避免遭到二次破坏。修复是保护的前提和基础，而保护是在修复基础上的进一步优化和支持，它们是两个不同的概念，需要分门别类地对待。

　　2.1生态修复措施

　　像我们人类一样，一个良好的环境才能让我们更好地生长，动物微生物也是这样的，一个良好的生境才能为他们的生存提供有利的条件，对于生态修复的前提应该是对生境的修复，不同的水生动植物对水体的深度要求是不一样的，因此在进行生境修复的时候可以考虑修复自然型的水域基底，形成深草浅滩的河床，为不同的水生动植物提供生境。蜿蜒曲折的自然型岸坡可以增加水土交错带的面积，可以为两栖的动物提供生境，还有像污染底泥的生态清瘀等生态修复措施，完成了生境修复之后，接下来需要做的是生物多样性的修复。

　　生态系统的结构也就是指的生态系统的营养结构（图7），是由一系列的捕食和被捕食关系形成的食物链和食物网，当生物多样性越高的时候，系统当中的捕食关系才会越复杂，形成的食物链，食物网才会错综复杂的交织在一起，物质循环的渠道也会更多样化，这样的营养结构和生态系统的功能才是更加稳定的。生态系统的自我调节和自我恢复能力也就更强。

图7 生态系统结构与功能

　　一个健康的生态系统的结构一定是复杂的，生物多样性一定是高的，在系统的修复过程中要对生物多样性进行修复。生物多样性修复需要对植物、动物、微生物进行整体全面的修复，植物和微生物的协同作用可以净化污水，所以在系统的生物修复过程中可以优先考虑植物和微生物的修复，二者的协同作用将水质净化达到一定的标准，适宜水生动物生存以后，再适时逐步投入不同的水生动物，最终在生态系统中形成一个完整的食物链，食物网，使生物多样性得到全面恢复，完善系统功能，增强系统的干扰能力，实现系统的自我恢复。

　　2.2生态保护措施

　　受损的系统除了修复之外，还要对它进行保护，防止他进行二次受损。生态系统的保护首先是从源头遏制住污染，水生态系统的污染可以分为内源污染，外源污染，外源污染的范围较为广泛，因此也是控制过程中的难点和重点。外源污染又分为点源污染和面源污染，点源污染就是生活污水和工厂污水有固定排放点的污染源，面源污染是指降水、融雪，冲刷作用将地表以及建筑物表面各种污染物携带进入地表径流，最终使得系统遭受污染。面源污染没有一个固定的排放点，是整个一个面域上的污染，因此防治和控制更加地困难。

　　点源有雨污分流、截污纳管；面源有提高雨水下渗率，减少地表径流，具体措施有渗水铺装、下沉绿地、生态排水沟、雨水花园等，也可以降低雨水中污染物浓度，具体措施有绿色建筑、生态岸坡、雨水收集净化集成体系等。

　　3 典型案例——上海后滩公园

　　上海后滩公园，引水于黄浦江，仅通过30000m2的后滩生态景观水系自净作用，将黄浦江Ⅴ类--劣Ⅴ类水净化成II- -Ⅲ类水，并每天持续为世博公园提供2400m3的II- -Ⅲ类生态活水量。

　　基底范围内现状主要为工业和仓储用地，场地内的水系污染和土壤的重金属污染非常严重，后滩公园作为上海市区黄埔江边仅有的一块湿地，蕴含着非常深厚的文化底蕴，是非常重要的湿地，因此如何保护修复以及重建生态湿地，是项目的一大挑战。

　　3.1生境修复——河床

　　首先是对生境进行修复，通过构建河床底部以及运用改良的黏土有效降低水利对河床的扰动，减轻底质污染物再次释放导致的二次污染，同时改良的黏土也可以吸附一部分氮磷，降低水体的污染物含量。第二种就是水陆交错带的构建（图8），利用立体分层生态景观格局创新方式，形成深水、浅水、陆域的景观，为不同的水生动植物提供生境。

图8 水陆交错带

　　3.2生物多样性修复——植物、微生物、动物

　　生境修复之后就是生物多样性的修复，首先是植物多样性的修复，通过将各学科知识相结合，多种体系比较筛选出了一系列适合这个场地生长的水生植物，进行合理的配置。沉水植物对于水体的净化以及系统的稳定有着非常重要的作用，所以这边也采用了苦草等一些常用的沉水植物，建立沉水植物净化的体系，同时将沉水飘浮植物合理共建，丰富生物多样性。第二个就是微生物多样性的修复，通过土著微生物培育与强化技术，进行提纯、复状、培养，引导土著微生物高效稳步地与所在环境体系自行建立联系。第三个是动物的生物多样性修复，采用水体动物配置优化技术，建立多层次，按程序，定量投放鱼等体系，最后对水生动植物和微生物进行合理的优化配置，并建立鱼、草、贝共生的体系，营造不同空间互利共生的关系，全面提升生物多样性，稳定结构，增强抗干扰能力，控制水体污染。

　　经过一系列的水生态处理修复之后的上海后滩公园，现在是集水质处理、生态旅游、科普教育于一体的场地。

　　4 总结与思考

　　4.1水环境质量标准修订
我国现有的水环境质量标准，是一个统一的质量标准，但是天然湖泊与城市用水是两种不同形式的水体，如果用同样一种标准标定两种形态的水体，是否是合适的。

　　4.2植物群落修复

　　在植物群落修复过程中，植物物种的选用，大部分人优先想到优先考虑相同物种，笔者在研究的时候就选美人椒等这几种上海常用的，混种在一起营造水生植物群落，但最后我们会发现通过植物间的竞争导致鸢尾死亡了，鸢尾在这样的环境中无法生存，因此乡土树种的选用是对的，相互之间的搭配也是需要后续的研究。水生植物特有的生长周期，导致冬季低温情况下不可避免地枯萎，因此冬季条件下如何保障生物多样性，枯萎的植物如果不及时打捞会造成二次污染，又如何去解决。

　　4.3微生物群落修复

　　做人工湿地的时候，微生物和植物的相互作用是人工湿地水质净化的主要机制，但冬季微生物的生命活动极其地弱，所以导致湿地的水质净化效果不达标，冬季的耐低温的微生物的激活该如何做。

　　张饮江：就职于上海海洋大学水域环境生态上海高校工程研究中心。长期从事水域环境生态工程、湿地科学与水域景观工程、滨海湿地生态，景观生态学，水域景观规划与设计等研发工作。主持国内外重大科研50余项。发表论文180多篇，论著12部，国家行业标准2部，获国家专利46项，获国家级、省部委奖20多项，以及美国景观设计协会(ASLA)综合景观设计——最高杰出奖。并培养研究生50多名，指导学生获国家级、华东地区与上海市奖20多项。