随着城市的发展及我们正常的生活水平的提高，人工湖的建设逐年增加，但早期的人工湖往往重景观轻生态，致使建成后的人工湖水ECO脆弱，自净能力差，水质严重恶化。对于新建人工湖而言，构建健康稳定的水ECO，对其水质安全至关重要，但目前新建人工湖水ECO构建方面仍缺乏系统和深入的研究。

  显然，总结天然湖泊水ECO的演变规律及湖泊生态恢复方法对新建人工湖水生态系统的构建具有指导意义。

  湖泊生态恢复是20世纪80年代发展起来的现代应用生态学的一个重要分支学科。早在20世纪60年代，有研究人员提出了用生态工程的技术来恢复退化的生态系统，并在之后的生态修复实践中得到普遍应用，迄今为止，已取得了一些理论成果和工程实践经验。

  本文在湖泊生态修复理论和实践应用的基础上，着重探讨新建人工湖水ECO的构建方法及其应用，提出新建人工湖水ECO构建的一般方法，为类似新建人工湖的生态设计及运行管理提供指导。

  人工湖水ECO的构建是通过对湖区水生植物、水生动物群落的系统模块设计，构建生态结构符合常理、物质循环和能量流动正常的湖泊ECO，维持人工湖自身的营养平衡，保障水质较优，使人工湖更好地发挥生态、景观功能。

  水生态系统的构建流程包括湖区现状调查、营造水体良好生境、水生植物群落构建、水生动物群落构建和后期维护管理。

  不同动植物的生长适宜不同的生态环境条件，因此，在构建水生态系统前应该先勘察湖区底质、水质、风浪等生态条件，为后期动植物群落构建提供依据。

  湖泊生态恢复实践证明，水生植物的种植，必须与生态系统结构的改造及其外部环境的改善结合起来，否则水生植物很难恢复成功。因此，在构建水生态系统前应首先营造水体良好生境。

  新建人工湖蓄水初期，湖底沉积物较少，水体污染负荷主要为外源污染，同时此阶段为TN、TP等营养盐累积高峰期，为藻类生长提供了条件，不利于水生植物的成功种植，故应着重从控制外源污染和提高水体透明度两方面改善水体生境。控制外源污染，一是建立湖区周边截污措施，避免人工湖周围污水排放入湖;二是确保入湖水质达标，即采取对应措施保障引水水质。提升水体透明度，通过降低水位，并采取临时性辅助措施，在短时间内降低水体营养盐浓度、悬浮物浓度、浊度以及浮游植物生物量，以满足植物生长光照需求。

  水生植物群落构建是水生态系统构建的关键。根据不同水生植物的生长特性，对水生植物做到合理地组合配置，使其在整体上互补共生，最终形成一个稳定的植物群落。在以往研究的基础上，总结归纳得出人工湖水生植物群落构建流程。

  （1）水生植物选种高等水生植物大体上分为挺水植物、漂浮植物、浮水植物和沉水植物4类。

  一般来讲，物种的选择主要是从以上4类水生植物中选择适宜湖区生态条件、净化效果好、适应能力强、具有一定景观功能、并且易于种植和管理的水生植物来构建水生植物群落。

  （2）空间布置考虑到不同水生植物生长所适宜生境的差异，在整体空间布置上，应根据自然湖泊中水生植物群落在空间梯度上的分布规律(水平、垂直结构)进行群落配置。

  垂直结构设计，将上层浮水植物、下层沉水植物和湖周挺水植物配置于同一水域;水平结构设计，对湖盆形态比较规则、水动力特性和底质条件较为近似的湖泊，由沿岸浅水向中心深处进行环带状分布设计，依次为挺水水生植被带、漂浮水生植被带、浮叶水生植被带及沉水水生植被带。

  在具体配置时，首先，应该根据湖底形态和水深对人工湖进行区域划分，确定水体深度的分布情况。其次，结合区域水深和湖区空间功能设计，在不影响湖区通航的前提下，根据植物的不同生活型进行配置。

  （3）时间次序在一些湖泊生态修复实例中，实践证明ECO恢复早期采用过多的植物种类进行组建先锋群落，群落的结构和功能反而更易被扰动，此外，考虑到自然生态系统的演替规律，即在系统的演替过程中，随着生境的改善，群落的物种组成从低级到高级逐渐增加，生态系统也由简单到复杂，最终在与环境协同作用后趋于稳定。

  因此，在水生植物群落构建初期，第一先考虑选择少量沉水植物作为先锋物种构建生态系统的基本结构和功能，之后随着生境条件的改善，再逐步构建浮叶植物种群、挺水植物种群。

  （4）水生植物氮磷去除量核算结合不同水生植物对氮、磷净化能力的研究成果以及人工湖所配置水生植物的种类和生物量，对人工湖水生植物去除氮磷总量做核算，分析水生植物对人工湖水质维持的作用。核算公式如下：R=C×B×D

  式中：R为污染物去除量(g);C为植物氮磷去除能力(g/(g·d));B为植物布置总生物量(g);D为种植天数(d)。

  经典生物操纵理论的核心内容是利用浮游动物控制水体藻类，非经典生物操纵理论核心内容是利用鲢、鳙鱼控制蓝藻。考虑到两种理论的不同应用条件，即鲢、鳙能滤食10um至数个毫米的大型浮游植物，而浮游动物一般只能滤食40um以下较小浮游植物，故对于蓄水初期水质较优人工湖水生动物群落的构建(以鱼类为主)，可结合以上理论基础，通过设计合理的食物网，同时利用浮游动物与滤食性鱼类控制藻类。

  在以往研究的基础上，总结归纳得出水生态系统的基本组成及营养关系，生物种群间关系(不含水禽)主要由以下几条食物链构成：

  ①浮游植物为第一营养级：浮游植物→浮游动物→杂食性鱼、滤食性鱼、底栖动物→肉食性鱼;浮游植物→杂食性鱼、滤食性鱼、草食性鱼、底栖动物→肉食性鱼。

  ③有机碎屑为第一营养级：有机碎屑→碎屑食性鱼、杂食性鱼、滤食性鱼、底栖动物→肉食性鱼类。

  考虑不同鱼类及底栖动物的生活空间差异和食性差异，从当地物种中选取多种鱼类和底栖动物构建上述类型食物链，并形成合理的食物网，使所选物种在栖息空间和食性方面能够很好地互补，更好地利用水体空间和饵料资源。

  由于不同湖泊的营养结构都是在与其环境协同作用后所形成的特有的结构，故不同食性鱼类放养比例没办法形成统一标准，应分析不同食性鱼类对湖泊ECO的影响，控制其放养比例，并在此基础上借鉴同区域条件相似、鱼类结构相对合理的湖泊，适当做调整。在水ECO建成后，应对系统来进行监测，追踪其发育情况，并根据详细情况做相应调整。

  对于新建人工湖鱼类群落的构建，第一，在不同食性鱼类比例控制上，投放少量滤食性鱼类，同时构建肉食性鱼类群落调控滤食性种群鱼类数量以保护浮游动物。第二，为控制水体透明度及底质再悬浮，以促进沉水植物在吸收营养盐方面能竞争过藻类，严控杂食性鱼类、草食性鱼类及底栖食性鱼类。在以上限制基础上，对于东部平原地区人工湖，投放比例可适当借鉴同地区受人为干扰较小时常见鱼类渔获物组成比例。例如早期太湖、巢湖和太湖东部湖区(草型湖区)常见鱼类渔获物组成比例为：肉食性鱼类比例为34.2%~57%;滤食性鱼类比例为10%~38.3%;杂食性鱼类比例为8%~18.2%;草食性鱼类比例为2.8%~4.1%。在此基础上提出了人工湖各鱼类重量建议投放比例：肉食性鱼类40%~50%，滤食性鱼类，10%~20%，杂食性鱼类10%~20%，底栖食性鱼类10%，草食性鱼类6%。

  由于底栖动物净化水质能力较强且不会影响水生植物的生长，为营造良好的生境，在水生植物群落构建完成后，先构建底栖动物群落以净化水质，待后期水生植物生长稳定后再构建鱼类群落。

  在人工湖水ECO初步形成后，需经历一段时间与环境相互作用才能最终趋于稳定。由于人工湖水ECO系人为设计，建成初期比较脆弱，一定要通过维护管理促进人工湖水ECO的良性循环和平衡。包括建立日常水生态监控与应急系统、水生生物管理、规范湖区游客行为等。