水专项|守护14年,为了西湖水更清

■采访人员 荆淮侨
杭州美,最忆是西湖 。
作为典型的城市景观湖泊,西湖以秀美的自然景观和深厚的人文底蕴闻名 。然而,在城市化进程中,湖泊的自然环境不可避免会受到一定影响 。那么,如何才能做到人类活动与生态环境保护的平衡?
中国科学院水生生物研究所(以下简称水生所)生物生态协同的水质改善和稳态水生态系统构建关键技术及应用团队从2008年开始,历经14年时间,在杭州西湖内1.8平方公里的湖区开展了生态修复关键技术和示范工程,让鱼翔浅底的“水下森林”成为一道新景观,也展现了面向应用需求的基础科学研究具有的潜力和价值 。该团队因此获得2021年度中国科学院科技促进发展奖 。
从武汉起步:几十年“冷板凳”厚积薄发
人类活动的增加给水环境保护带来了巨大挑战 。“许多城市湖泊经历了从草型湖到藻型湖的转变,大多数发展中国家都没跳出这一过程 。”西湖水生态修复项目负责人、水生所研究员吴振斌说 。
从科学的角度看,实现富营养化城市湖泊高级阶段的生态系统恢复有很多技术前提,如水生态系统中生态位异质性生物之间的关系、基于食物链(网)结构的物质和能量流动规律、影响系统稳定性的环境因子阈值等 。只有系统探究这些科学问题,才能实现标本兼治 。
坐落在武汉东湖之滨的水生所从上世纪60年代起,即从事湖泊水污染治理与生态修复技术研究 。当时,水生所前瞻性地认识到水生态保护和修复的重要性,并开展了基础性研究 。到了90年代初期,水生所的科研人员在东湖选择了一块代表性水域,进行沉水植物恢复应用研究,并率先提出以沉水植物恢复为核心的水生态恢复理论 。
“都说‘板凳坐得十年冷’,我们的冷板凳一坐就是几十年 。正因为一代代的积累沉淀,当国家提出需求时,我们才有底气担起这份责任,把事情做好 。”吴振斌说 。
“十一五”期间,水生所牵头承担了国家水专项湖泊共性项目下设的“典型南方城市景观湖泊水质改善与水生植被构建技术”课题 。该课题以杭州西湖为代表,开展水生态治理研究,最终实现西湖生态系统良性稳定发展和水质持续改善的目标,并为在全国同类湖泊推广应用提供技术支撑 。吴振斌介绍,“西湖总面积6.5平方公里,开展湖沼学研究大小适中,是典型南方城市景观湖泊代表 。”
项目立项后,水生所的研究团队从武汉到杭州安营扎寨,在一个仓库改建的工作站里开始西湖生态修复问题研究和技术研发历程 。团队轮流常驻,一守就是十余年 。
西湖当示范:用科学之力稳定水环境
经过研究分析,研究人员很快摸清了影响西湖水质和水生态退化的关键问题:“香灰土”底质制约沉水植物定植和扩繁,藻类异常增殖严重影响沉水植物生长 。
吴振斌表示,尽管西湖水富营养化严重、透明度不高,但恢复潜力大 。团队分析后认为,只要恢复以沉水植物为主的水生植被并维持稳定,就能有效改善西湖水体环境 。
但沉水植物恢复不同于陆生植物移栽:为什么刚种植的沉水植物隔天就不见了?为什么小试长得好好的,到湖里就出现各种不良状况?这不是走近科学的悬疑故事,而是科研人员实实在在面对的困扰 。
“种不活、又看不见”,在项目初期带来了不小的考验 。“一开始也有怀疑,但我们相信方向没有错,就沉下心来埋头做 。毕竟有几十年的积累,解决问题有底气 。”吴振斌说 。
“一段时间看到示范区域沉水植物莫名地消失,真的很沮丧 。”水生所研究员刘碧云是西湖课题“十二五”期间的现场技术负责人 。她表示,许多看似简单的问题,需要科研团队及时逐一解析原因,同时提供施工方可行的解决方案 。

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