闡明了水生態系統的概念，并提出水生態系統的保護與修復的概念，明確指出了二者的區別，就生態修復的措施與生態保護的措施分別列出。舉出水生態系統保護、修復、利用的典型案例——上海后灘公園，就其中的生境修復與生物多樣性的修復進行了詳細說明。在最后的總結和反思中，又從水環境質量標準修訂、植物群落修復、微生物群落修復三個角度提出了相應的建設性意見。

　　1 水生態系統

　　一個完整的水生態系統（圖1），是由水生生物，包括植物、動物、微生物以及無機環境、水、光、大氣所構成，水生生物與水環境相互促進、相互制約，共同構成的統一動態平衡系統。

圖1 水生態系統

　　水生植物不斷從大氣中吸收二氧化碳，釋放氧氣；水生動物則不斷吸收氧氣，釋放二氧化碳。水生態系統是一個開放的系統（圖2），不斷地同外界進行物質和能量交換，來建造和調整自身結構，為人類提供生產生活用水以及水產品等。

圖2 開放的水生態系統

　　人類活動所產生的一些污染物，如果不經過處理則會進入到水生態系統當中，造成水生態系統的破壞，使得水體首先被污染。近年來的水體變化趨勢是三類以上的水體在逐漸增加，四類、五類水體在減少，說明水污染治理有一些成效。但是，變化的趨勢極其緩慢，而且劣五類的水維持在10%左右（圖3），黑臭水體也在逐年增長（圖4）。例如，太湖由于水體富營養化導致的水滑每年都有發生，此外還有對水生態系統過度開發利用以及圍湖造田導致的棲息地破壞，使得生物多樣性下降，生態系統退化，由此可知水生態系統的保護與修復是非常重要的。

圖3 各類水系變化趨勢

圖4 黑臭水體數量
 

　　2 水生態系統保護與修復

　　水生態系統的保護與修復不能混為一談，它們是兩個完全不同的概念。水生態系統保護是控制人為活動的不利影響，加強監測，風險評估和管理等，避免水生態系統的退化；水生態系統修復是利用一系列的學科理論，以自然恢復為主，輔以人工措施，使之恢復到破壞之前的狀態。對于自然型岸坡（圖5）沒有受到人工干擾的水生態系統，需要通過監測、管理等措施保護它，避免退化。對于已經遭受到破壞的水域生態系統（圖6），要通過人為輔助措施，使它的結構和功能恢復到被破壞之前的狀態，同時也使它的自我調節能力和自組織能力得到恢復，應對一定條件的外界干擾。

圖5 自然型岸坡
 

圖6 遭受破壞進行修復的河床
 

　　進行修復的同時，也要進行水生態系統的保護，以避免遭到二次破壞。修復是保護的前提和基礎，而保護是在修復基礎上的進一步優化和支持，它們是兩個不同的概念，需要分門別類地對待。

　　2.1生態修復措施

　　像我們人類一樣，一個良好的環境才能讓我們更好地生長，動物微生物也是這樣的，一個良好的生境才能為他們的生存提供有利的條件，對于生態修復的前提應該是對生境的修復，不同的水生動植物對水體的深度要求是不一樣的，因此在進行生境修復的時候可以考慮修復自然型的水域基底，形成深草淺灘的河床，為不同的水生動植物提供生境。蜿蜒曲折的自然型岸坡可以增加水土交錯帶的面積，可以為兩棲的動物提供生境，還有像污染底泥的生態清瘀等生態修復措施，完成了生境修復之后，接下來需要做的是生物多樣性的修復。

　　生態系統的結構也就是指的生態系統的營養結構（圖7），是由一系列的捕食和被捕食關系形成的食物鏈和食物網，當生物多樣性越高的時候，系統當中的捕食關系才會越復雜，形成的食物鏈，食物網才會錯綜復雜的交織在一起，物質循環的渠道也會更多樣化，這樣的營養結構和生態系統的功能才是更加穩定的。生態系統的自我調節和自我恢復能力也就更強。

圖7 生態系統結構與功能

　　一個健康的生態系統的結構一定是復雜的，生物多樣性一定是高的，在系統的修復過程中要對生物多樣性進行修復。生物多樣性修復需要對植物、動物、微生物進行整體全面的修復，植物和微生物的協同作用可以凈化污水，所以在系統的生物修復過程中可以優先考慮植物和微生物的修復，二者的協同作用將水質凈化達到一定的標準，適宜水生動物生存以后，再適時逐步投入不同的水生動物，最終在生態系統中形成一個完整的食物鏈，食物網，使生物多樣性得到全面恢復，完善系統功能，增強系統的干擾能力，實現系統的自我恢復。

　　2.2生態保護措施

　　受損的系統除了修復之外，還要對它進行保護，防止他進行二次受損。生態系統的保護首先是從源頭遏制住污染，水生態系統的污染可以分為內源污染，外源污染，外源污染的范圍較為廣泛，因此也是控制過程中的難點和重點。外源污染又分為點源污染和面源污染，點源污染就是生活污水和工廠污水有固定排放點的污染源，面源污染是指降水、融雪，沖刷作用將地表以及建筑物表面各種污染物攜帶進入地表徑流，最終使得系統遭受污染。面源污染沒有一個固定的排放點，是整個一個面域上的污染，因此防治和控制更加地困難。

　　點源有雨污分流、截污納管；面源有提高雨水下滲率，減少地表徑流，具體措施有滲水鋪裝、下沉綠地、生態排水溝、雨水花園等，也可以降低雨水中污染物濃度，具體措施有綠色建筑、生態岸坡、雨水收集凈化集成體系等。

　　3 典型案例——上海后灘公園

　　上海后灘公園，引水于黃浦江，僅通過30000m2的后灘生態景觀水系自凈作用，將黃浦江Ⅴ類--劣Ⅴ類水凈化成II- -Ⅲ類水，并每天持續為世博公園提供2400m3的II- -Ⅲ類生態活水量。

　　基底范圍內現狀主要為工業和倉儲用地，場地內的水系污染和土壤的重金屬污染非常嚴重，后灘公園作為上海市區黃埔江邊僅有的一塊濕地，蘊含著非常深厚的文化底蘊，是非常重要的濕地，因此如何保護修復以及重建生態濕地，是項目的一大挑戰。

　　3.1生境修復——河床

　　首先是對生境進行修復，通過構建河床底部以及運用改良的黏土有效降低水利對河床的擾動，減輕底質污染物再次釋放導致的二次污染，同時改良的黏土也可以吸附一部分氮磷，降低水體的污染物含量。第二種就是水陸交錯帶的構建（圖8），利用立體分層生態景觀格局創新方式，形成深水、淺水、陸域的景觀，為不同的水生動植物提供生境。

圖8 水陸交錯帶

　　3.2生物多樣性修復——植物、微生物、動物

　　生境修復之后就是生物多樣性的修復，首先是植物多樣性的修復，通過將各學科知識相結合，多種體系比較篩選出了一系列適合這個場地生長的水生植物，進行合理的配置。沉水植物對于水體的凈化以及系統的穩定有著非常重要的作用，所以這邊也采用了苦草等一些常用的沉水植物，建立沉水植物凈化的體系，同時將沉水飄浮植物合理共建，豐富生物多樣性。第二個就是微生物多樣性的修復，通過土著微生物培育與強化技術，進行提純、復狀、培養，引導土著微生物高效穩步地與所在環境體系自行建立聯系。第三個是動物的生物多樣性修復，采用水體動物配置優化技術，建立多層次，按程序，定量投放魚等體系，最后對水生動植物和微生物進行合理的優化配置，并建立魚、草、貝共生的體系，營造不同空間互利共生的關系，全面提升生物多樣性，穩定結構，增強抗干擾能力，控制水體污染。

　　經過一系列的水生態處理修復之后的上海后灘公園，現在是集水質處理、生態旅游、科普教育于一體的場地。

　　4 總結與思考

　　4.1水環境質量標準修訂
我國現有的水環境質量標準，是一個統一的質量標準，但是天然湖泊與城市用水是兩種不同形式的水體，如果用同樣一種標準標定兩種形態的水體，是否是合適的。

　　4.2植物群落修復

　　在植物群落修復過程中，植物物種的選用，大部分人優先想到優先考慮相同物種，筆者在研究的時候就選美人椒等這幾種上海常用的，混種在一起營造水生植物群落，但最后我們會發現通過植物間的競爭導致鳶尾死亡了，鳶尾在這樣的環境中無法生存，因此鄉土樹種的選用是對的，相互之間的搭配也是需要后續的研究。水生植物特有的生長周期，導致冬季低溫情況下不可避免地枯萎，因此冬季條件下如何保障生物多樣性，枯萎的植物如果不及時打撈會造成二次污染，又如何去解決。

　　4.3微生物群落修復

　　做人工濕地的時候，微生物和植物的相互作用是人工濕地水質凈化的主要機制，但冬季微生物的生命活動極其地弱，所以導致濕地的水質凈化效果不達標，冬季的耐低溫的微生物的激活該如何做。

　　張飲江：就職于上海海洋大學水域環境生態上海高校工程研究中心。長期從事水域環境生態工程、濕地科學與水域景觀工程、濱海濕地生態，景觀生態學，水域景觀規劃與設計等研發工作。主持國內外重大科研50余項。發表論文180多篇，論著12部，國家行業標準2部，獲國家專利46項，獲國家級、省部委獎20多項，以及美國景觀設計協會(ASLA)綜合景觀設計——最高杰出獎。并培養研究生50多名，指導學生獲國家級、華東地區與上海市獎20多項。