辛小康 熊斌 顏劍 李建 田曉敏

摘要：為科學(xué)有效控制漢江丹江口至王甫洲區(qū)間伊樂藻（Elodea nuttallii）過度生長繁殖，研究生態(tài)調(diào)度的實(shí)施效果，采用生物量調(diào)查法、分布面積統(tǒng)計(jì)法、數(shù)學(xué)模型模擬法等方法分析生態(tài)調(diào)度實(shí)施前后伊樂藻總生物量和分布面積的變化情況，并探討對(duì)丹江口水庫下泄流量的需求。結(jié)果表明，連續(xù)3年實(shí)施生態(tài)調(diào)度，伊樂藻總生物量由2019年的4.8萬t減少至2022年的40.11 t，分布面積由11.60 km2減少至0.23 km2，減幅均達(dá)到了95%以上；伊樂藻生物量占沉水植物總生物的比重從99.99%減少至17%，生態(tài)調(diào)度效果較好；春季生態(tài)調(diào)度應(yīng)重點(diǎn)從增加流量極值比出發(fā)進(jìn)行中度干擾，夏秋季生態(tài)調(diào)度重點(diǎn)從滿足0.14 m/s臨界流速出發(fā)進(jìn)行大流速?zèng)_刷。研究結(jié)果明確了王甫洲水庫伊樂藻的生態(tài)調(diào)度需求，為持續(xù)開展伊樂藻“災(zāi)害”防控提供了參考基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：伊樂藻；生態(tài)調(diào)度；效果評(píng)估；王甫洲水庫

中圖分類號(hào)：Q948? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-3075（2024）01-0152 -08

生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮功能的基本前提（欒建國和陳文祥，2004），然而部分物種異常增殖，打破生態(tài)平衡，不僅危及水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身的安全，而且對(duì)人類生產(chǎn)生活帶來不利影響。近年來，漢江王甫洲庫區(qū)伊樂藻大量生長繁殖給生產(chǎn)、生態(tài)帶來了嚴(yán)重影響。伊樂藻（Elodea nuttallii）隸屬于水鱉科伊樂藻屬，是一種原產(chǎn)于美洲的多年生沉水草本植物，雌雄異株，既可有性繁殖，也可營養(yǎng)繁殖；能忍受一定程度低溫，長期高溫條件下會(huì)死亡。伊樂藻最適合的光照強(qiáng)度為3 500～5 600 lx，光合補(bǔ)償點(diǎn)在400～500 lx（周曉紅等，2008），一般可在3.5 m水深以下區(qū)域生長。當(dāng)水溫高于10℃時(shí)，伊樂藻開始快速生長，水溫長期高于30℃時(shí)，其冠層開始凋亡分解，而當(dāng)水溫重新低于30℃后，伊樂藻進(jìn)行年內(nèi)第2次萌發(fā)生長（Kunii，1982；霍大兵，2008）。伊樂藻主要分布在低流速的區(qū)域（Mazej Grudnik ＆ Germ，2013），在平均流速0.09 m/s的河流中為優(yōu)勢(shì)物種，蓋度達(dá)57.5%，而在平均流速為0.14 m/s的河流僅占7%的蓋度（Heidbüchel & Hussner，2020）。伊樂藻莖稈較脆，流速超過一定范圍，易形成斷枝。伊樂藻常分布于中營養(yǎng)或寡營養(yǎng)水體（靳萍等，2013；Hoffmann et al，2015），是螃蟹、小龍蝦和部分魚類的主要食物（Pine ＆ Anderson，1991）。多年以來，人們主要關(guān)注其如何在河湖水體中繁殖建群（霍大兵，2008；成小英和雍佳君，2014），對(duì)如何控制伊樂藻的研究并不多見。2014年以來，漢江干流丹江口至王甫洲區(qū)間（王甫洲庫區(qū)）持續(xù)出現(xiàn)伊樂藻大量生長繁殖，導(dǎo)致航道阻塞，影響水力發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行，阻礙洪水演進(jìn)，減小河道泄洪能力。在伊樂藻生長末期，莖稈死亡后迅速分解，成為內(nèi)源污染，對(duì)老河口水廠飲用水水源地水質(zhì)造成影響（謝林伸和莫妙興，2012）。因此，有必要對(duì)丹江口至王甫洲區(qū)間過度生長的伊樂藻群落進(jìn)行適度控制。

相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)控制沉水植物過度生長進(jìn)行了一些研究（張嘉琦等，2013），采用草魚（Ctenopharyngodon idellus）、鳊（Parabramis pekinensis）等生物控藻（蔡樹伯等，2015；王曉平等，2016）雖然具有生態(tài)損傷小的優(yōu)勢(shì)，但是魚類增多后，其排泄物會(huì)對(duì)水源地水質(zhì)造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。王甫洲庫區(qū)伊樂藻量大面廣，機(jī)械打撈成本高，在深水條件下實(shí)施難度大，目前在研究區(qū)域被用作應(yīng)急處置措施。作為老河口市的飲用水源地，化學(xué)方法也不宜實(shí)施。生態(tài)調(diào)度方法具有影響范圍廣泛、作用效果直接、副作用小的特點(diǎn)，對(duì)于相對(duì)敏感的丹江口至王甫洲江段而言較合適。

李建等（2023）總結(jié)了伊樂藻的生長特性，利用2020年的水文、水生態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合中洲島區(qū)域流速模擬初步分析了防控丹江口至王甫洲江段伊樂藻的生態(tài)調(diào)度需求，為開展生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。本文基于2020-2022年近3年的生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)及2019-2022年4年現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)調(diào)查結(jié)果，分析討論了生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)效果，進(jìn)一步明確了控制研究區(qū)域內(nèi)伊樂藻的生態(tài)調(diào)度需求，為持續(xù)開展伊樂藻“災(zāi)害”防控提供借鑒。

1? ?材料與方法

1.1? ?研究區(qū)域概況

研究區(qū)域?yàn)榈そ诖髩沃镣醺χ薮髩螀^(qū)間的漢江干流段，河長30 km，見圖1。丹江口水庫正常蓄水位170.0 m（黃海高程，下同），相應(yīng)庫容290.5億m3，是一座以防洪、供水為主，結(jié)合發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用的大型水利工程。王甫洲水利樞紐設(shè)計(jì)洪水位88.11 m，正常蓄水位86.23 m，調(diào)節(jié)庫容0.28億m3（王現(xiàn)正等，2020）。本河段屬于順直微彎河段，河道彎曲系數(shù)1.2，水深范圍0～9.0 m，平均水深4.1 m，從上至下分布有羊皮灘、木排港、中洲島、水岸新城凸岸等淺灘。

1.2? ?研究方法

1.2.1? ?平面二維水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型? ?采用MIKE21水動(dòng)力模型評(píng)估丹江口水庫不同下泄流量（王甫洲水庫不同入庫流量）對(duì)研究河段流速的影響，MIKE21水動(dòng)力模型控制方程為納維―斯托克斯方程，并采用有限體積法求解計(jì)算得出流速場(chǎng)（DHI，2012）。

1.2.2? ?水生態(tài)調(diào)查與監(jiān)測(cè)方法? ?分別于2019年8月，2020年6月、7月、8月、10月，2021年1月、2月、5月、7月、8月、11月，2022年2月、3月、5月、6月、8月、10月開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查共16次，調(diào)查了水深、流速、水溫、氣溫、生物量和水草分布范圍，調(diào)查時(shí)期重點(diǎn)選擇春季萌發(fā)期及生態(tài)調(diào)度前、后時(shí)期。各指標(biāo)監(jiān)測(cè)采用規(guī)范推薦的分析方法，見表1。

2? ?生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)過程

2.1? ?2020年生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)

2020年針對(duì)伊樂藻實(shí)施了第1次生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，調(diào)度時(shí)間從3月23日至4月30日。（1）調(diào)度流量過程：丹江口水庫采用波動(dòng)式下泄流量過程，分2次增加至1 100 m3/s，每次5 d，其余時(shí)間按照650 m3/s進(jìn)行調(diào)度，整個(gè)調(diào)度歷時(shí)39 d。丹江口水庫下泄流量過程和王甫洲水庫入庫流量過程基本一致。（2）王甫洲水庫水位調(diào)度過程：在水庫正常蓄水位86.23 m基礎(chǔ)上，采用波動(dòng)式水位變化過程，分2次降低至85.8 m，每次5 d，其余時(shí)間按照正常蓄水位86.23 m進(jìn)行調(diào)度。期間王甫洲入庫流量及水位日均值過程見圖2。

2.2? ?2021年生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)

2021年針對(duì)研究區(qū)域的伊樂藻實(shí)施了3次生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，其中春季調(diào)度2次，夏季調(diào)度1次。2021年2月22-26日通過丹江口電廠日間調(diào)峰方式實(shí)施了第1次生態(tài)調(diào)度，期間丹江口水庫下泄流量在591～1 280 m3/s波動(dòng)，平均下泄流量941 m3/s；2021年3月8-12日實(shí)施了第2次生態(tài)調(diào)度，期間丹江口水庫下泄流量在464～1 240 m3/s波動(dòng)，平均下泄流量873 m3/s；2021年7月26-31日，結(jié)合丹江口庫區(qū)和上游地區(qū)降雨及漢江中下游防洪需求，丹江口水庫加大下泄流量，首次開展了夏季生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，期間丹江口水庫最大下泄流量達(dá)到3 500 m3/s，調(diào)度持續(xù)5 d，期間王甫洲入庫流量及水位日均值過程見圖3。

2.3? ?2022年生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)

2022年2月1-15日，實(shí)施了春季生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)，期間王甫洲水庫日均入庫流量在578～1 500 m3/s之間波動(dòng)，日均流量極值比（最大流量與最小流量比值）2.60，王甫洲壩前水位最高達(dá)到86.20 m，最低85.85 m。生態(tài)調(diào)度期間王甫洲水庫入庫流量及水位日均值變化見圖4。

3? ?結(jié)果與分析

3.1? ?生態(tài)調(diào)度控制伊樂藻的效果

3.1.1? ?伊樂藻總生物量變化? ?比較統(tǒng)計(jì)年內(nèi)伊樂藻最大生物量以評(píng)估生態(tài)調(diào)度控藻工作實(shí)施效果。2019年8月份研究區(qū)域伊樂藻最大總生物量達(dá)到了4.8萬t，在丹江口水庫大流量下泄期間發(fā)生水草災(zāi)害，大量伊樂藻被沖刷至王甫洲水電站進(jìn)水口，嚴(yán)重影響水電站正常運(yùn)行。經(jīng)過2020年春季生態(tài)調(diào)度，2020年8月份研究區(qū)域伊樂藻最大總生物量減少至1.3萬t，為2019年同期的27%。2021年春季持續(xù)開展生態(tài)調(diào)度，2021年8月份研究江段伊樂藻最大總生物量進(jìn)一步下降至0.58萬t，是2020年同期的45%，2019年同期的12%。經(jīng)過2021年夏秋季生態(tài)調(diào)度以及2022年春季生態(tài)調(diào)度作用，研究區(qū)域2022年伊樂藻最大總生物量僅為40.11 t，遠(yuǎn)小于2019-2021年最大總生物量，見圖5?？梢钥闯?，生態(tài)調(diào)度控藻后，近4年伊樂藻最大總生物量呈逐年減小趨勢(shì)，生態(tài)調(diào)度效果比較明顯。

3.1.2? ?伊樂藻空間分布面積變化? ?為了進(jìn)一步說明生態(tài)調(diào)度實(shí)施效果，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)了2019-2022年度伊樂藻生長高峰期的分布面積（圖5），2019年8月份，伊樂藻分布區(qū)域遍布整個(gè)丹江口至王甫洲江段，總面積約為11.60 km2，2020年經(jīng)過春季生態(tài)調(diào)度后，伊樂藻面積減少至2.02 km2，2021年經(jīng)過生態(tài)調(diào)度之后，面積減少至0.48 km2，2022年伊樂藻分布總面積進(jìn)一步減少至0.23 km2，伊樂藻生長高峰季節(jié)的分布面積呈現(xiàn)出逐年減小趨勢(shì)，進(jìn)一步印證了生態(tài)調(diào)度效果明顯的結(jié)論。

3.2? ?生態(tài)調(diào)度機(jī)理討論

目前關(guān)于生態(tài)調(diào)度控制伊樂藻的機(jī)理研究并不多，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)監(jiān)測(cè)，推測(cè)可能的原因主要有中度擾動(dòng)機(jī)制和大流速?zèng)_刷機(jī)制。

3.2.1? ?中度擾動(dòng)機(jī)制? ?中度干擾假說（intermediate disturbance hypothesis）是由美國生態(tài)學(xué)家Connell等于1978年提出的一個(gè)生態(tài)學(xué)假說，認(rèn)為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處在中等程度干擾時(shí)，其物種多樣性最高（Connell，1978；Ward ＆Stanford，1983）。從生態(tài)調(diào)度過程中的流量變化來看，春季生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)流量并不大，并未達(dá)到伊樂藻根莖斷裂所需的沖刷流量1 500 m3/s以上（李建，2023），但仍然起到抑制伊樂藻生長的效果，特別是生態(tài)調(diào)度實(shí)施后，王甫洲庫區(qū)的伊樂藻春季萌發(fā)時(shí)間比未開展生態(tài)調(diào)度時(shí)期推遲1個(gè)月左右，其原因正是入庫流量的波動(dòng)干擾作用。統(tǒng)計(jì)2016年以來王甫洲入庫流量在春季的極值比（最大流量與最小流量比值）（表2），可以看出，2017年和2019年發(fā)生水草災(zāi)害年份，1-3月份水草萌發(fā)季節(jié)的流量波動(dòng)不足，流量極值比僅為1.32和1.34，而2016年、2018年、2020年、2021年未發(fā)生水草災(zāi)害年份，其1-3月流量極值比均大于2.0。說明在春季沉水植物萌發(fā)季節(jié)，實(shí)施中等尺度干擾，能夠限制某些優(yōu)勢(shì)物種過度生長，促進(jìn)生物多樣性。

3.2.2? ?大流速?zèng)_刷機(jī)制? ?伊樂藻莖稈較脆，遇到較大流速?zèng)_刷時(shí)極易斷裂，這也是2017年和2019年在秋汛來臨時(shí)大量斷枝堆積到電站取水口前的原因。槐文信等（2020）、Heidbüchel和Hussner（2020）開展原位觀測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)認(rèn)為流速是影響沉水植物在水中覆蓋度的重要因素，這主要是由于大流速易使伊樂藻莖稈斷裂，從而減少生物量，也減少了第2次萌發(fā)的繁殖體。通過對(duì)2011年以來王甫洲水庫入庫流量過程進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，2017年和2019年發(fā)生水草災(zāi)害年份的上一年度甚至前幾個(gè)年度長時(shí)間來水偏枯，其中2012-2016年出現(xiàn)連續(xù)5個(gè)枯水年，伊樂藻在連續(xù)枯水環(huán)境下可以跨年度累積生長，形成了基數(shù)很大的繁殖體，在2017年夏季達(dá)到了很高的生物量，當(dāng)2017年秋季洪水到來時(shí)，在大流量沖刷作用下，大量伊樂藻被沖刷至王甫洲電廠取水口前，形成水草災(zāi)害。2019年水草災(zāi)害發(fā)生前，在2018年也遭遇了較枯水文過程，全年未出現(xiàn)大流量洪水脈沖，同時(shí)2019年1-3月份水草萌發(fā)季節(jié)和4-6月份水草快速生長季節(jié)的流量過程缺少波動(dòng)性，秋季洪水到來時(shí)即發(fā)生了水草災(zāi)害，見圖6。而在2021年，夏秋季借助大洪水過程開展生態(tài)調(diào)度，王甫洲水庫最大入庫流量超過了3 500 m3/s，大量伊樂藻通過泄水閘被沖走，庫區(qū)伊樂藻殘留量不多，下一年伊樂藻大量繁殖已不具備條件。

3.3? ?生態(tài)調(diào)度需求分析

采用平面二維水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型計(jì)算研究區(qū)域生態(tài)調(diào)度前后的垂線平均流速分布，分析靠沖刷抑制伊樂藻生長繁殖的臨界流速閾值及調(diào)度流量需求。模擬2020年3月20日（春季生態(tài)調(diào)度前）區(qū)域整體平均流速為0.09 m/s，4月10日（調(diào)度期間）區(qū)域整體平均流速增加至0.14 m/s，增幅55.6%，整體水動(dòng)力改善效果較為明顯。2021年春季生態(tài)調(diào)度前整體流速約為0.12 m/s，最大流速2.53 m/s。2月22-26日第1次生態(tài)調(diào)度期間區(qū)間平均流速增加至0.21 m/s，最大值增加至3.07 m/s；3月8-12日第2次生態(tài)調(diào)度期間區(qū)間平均流速增加至0.15 m/s，最大值增加至2.88 m/s。7月27-30日丹江口水庫單次大流量下泄期間，丹江口至王甫洲區(qū)間整體平均流速從調(diào)度前約0.27 m/s增加至調(diào)度期間0.41 m/s，最大流速從調(diào)度前3.01 m/s增加至調(diào)度期間3.51 m/s。伊樂藻分布比較集中的3個(gè)典型區(qū)域調(diào)度前后平均流速及最大流速變化見表3。根據(jù)模擬分析結(jié)果，生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)期間，中洲島、木排港流速基本達(dá)到了0.14 m/s的臨界流速閾值，而水岸新城由于其特殊地形構(gòu)造，春季生態(tài)調(diào)度流速未能達(dá)到閾值。

進(jìn)一步設(shè)計(jì)了不同入庫流量和王甫洲水庫水位下降相結(jié)合的調(diào)度工況，用數(shù)學(xué)模型模擬重點(diǎn)調(diào)控區(qū)域水岸新城和中洲島區(qū)域的流速，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4，可以看出，考慮到王甫洲水庫水位降幅超過0.5 m不利于電站本身的安全，要達(dá)到?jīng)_刷中洲島伊樂藻0.14 m/s的臨界流速，丹江庫水庫下泄流量應(yīng)不低于1 500 m3/s，要達(dá)到?jīng)_刷水岸新城伊樂藻臨界流速，丹江口水庫下泄流量應(yīng)不低于3 000 m3/s，同時(shí)王甫洲水庫調(diào)節(jié)水位降幅不應(yīng)小于0.5 m。

結(jié)合中度擾動(dòng)機(jī)制和大流速?zèng)_刷機(jī)制，研究提出春季和夏秋季調(diào)度需求如下：（1）春季考慮到南水北調(diào)中線工程供水需求，丹江口水庫下泄流量受限，建議丹江口水庫采用波動(dòng)式下泄方式，其峰值流量按照2月份最低流量（生態(tài)流量490 m3/s）的2.0～3.0倍進(jìn)行設(shè)定，并且應(yīng)保證峰值流量不小于1 000 m3/s，峰值流量盡可能達(dá)到?jīng)_刷中洲島伊樂藻的臨界流量1 500 m3/s。調(diào)度持續(xù)時(shí)間不少于5 d，峰值流量過程不少于2次。（2）結(jié)合夏秋季防洪需求，丹江口水庫下泄峰值流量盡量達(dá)到3 000 m3/s，同時(shí)王甫洲水庫水位采用降低水位運(yùn)行方式，水位從正常蓄水位86.23 m降低0.5 m左右，保證水岸新城淺灘處達(dá)到0.14 m/s臨界流速，調(diào)度持續(xù)時(shí)間不少于5 d，峰值流量過程不少于2次。

3.4? ?生態(tài)調(diào)度對(duì)生物群落的影響

2019-2022年現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，漢江干流丹江口至王甫洲區(qū)間水生植物物種組成發(fā)生了較大變化（圖7），從2019年伊樂藻生物量占比最大，逐漸演替為穿葉眼子菜（potamogeton perfoliatus linn）、竹葉眼子菜（Potamogeton wrightii Morong）、菹草（Potamogeton crispus）等本土物種的比例大于伊樂藻，特別是2021年大洪水過后，本土物種在演替競(jìng)爭中成功戰(zhàn)勝了外來入侵種伊樂藻。伊樂藻占比從2019年的99.99%減少至2022年的17%，穿葉眼子菜、竹葉眼子菜、菹草等本土物種生物量占比從2019年不到1%增加至2022年約70%。對(duì)比分析伊樂藻生物量和分布面積以及水生植物物種結(jié)構(gòu)變化，生態(tài)調(diào)度引起的中等尺度擾動(dòng)對(duì)水生植物的影響是全面的，對(duì)于外來入侵物種具有較強(qiáng)的抑制作用，對(duì)于提高水生植被的生物多樣性具有促進(jìn)作用。

4? ?結(jié)論

伊樂藻在漢江干流丹江口至王甫洲區(qū)間過度繁殖對(duì)生態(tài)和生產(chǎn)造成不利影響，適度控制伊樂藻生長具有重要意義，生態(tài)調(diào)度方法具有可行性。

（1）控制漢江干流丹江口至王甫洲區(qū)間伊樂藻生長繁殖的臨界流速為0.14 m/s左右。

（2）生態(tài)調(diào)度抑制伊樂藻生長繁殖的機(jī)制主要是中度擾動(dòng)機(jī)制和大流速?zèng)_刷機(jī)制，中度擾動(dòng)機(jī)制使得春季伊樂藻萌發(fā)受到影響，促進(jìn)水生植物的多樣性；大流速?zèng)_刷機(jī)制主要利用伊樂藻莖稈易折斷特點(diǎn)，減少現(xiàn)存繁殖體。

（3）2020-2022年丹江口水庫聯(lián)合王甫洲水庫的生態(tài)調(diào)度試驗(yàn)效果表明：生態(tài)調(diào)度控制伊樂藻過度繁殖的效果很好，總生物量和分布面積減少95%以上，生態(tài)調(diào)度實(shí)施后王甫洲庫區(qū)水生植物物種組成呈現(xiàn)出多樣性增加趨勢(shì)。

（4）生態(tài)調(diào)度有春季、夏秋季2個(gè)時(shí)期，春季受限于丹江口水庫下泄流量限制，可采用波動(dòng)幅度較大的流量過程（極值比大于2）進(jìn)行干擾，峰值流量不小于1 000 m3/s；夏秋季利用丹江口水庫泄洪過程，可采用大流量沖刷，峰值流量不低于3 000 m3/s，將斷枝從泄洪閘排走。

參考文獻(xiàn)

成小英，雍佳君，2014. 伊樂藻對(duì)硝氮、磷脅迫的急性響應(yīng)[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，14（6）：336-340.

蔡樹伯，趙輝，陳建立，2015. 北大港水庫沉水植物過度生長控制技術(shù)研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，（9）：219，227.

國家環(huán)境保護(hù)總局，1991. 水質(zhì) 水溫的測(cè)定溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法：GB13195-91[S]. 北京：中國質(zhì)檢出版社.

槐文信，朱政濤，楊中華，等，2020. 基于水動(dòng)力的植被消長模型及河道植被演替模擬[J]. 人民長江，51（1）：174-179.

霍大兵，2008. 伊樂藻生長特性及種植技術(shù)[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，14（15）：226，233.

靳萍，胡靈衛(wèi)，靳同霞，等，2013. 伊樂藻光合能力對(duì)三種生態(tài)因子的響應(yīng)[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志，34（1）：25-29.

李建，丁洪亮，顏劍，等，2023. 漢江中段伊樂藻過度生長的生態(tài)調(diào)控研究[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志，44（4）：29-34.

欒建國，陳文祥，2004. 河流生態(tài)系統(tǒng)的典型特征和服務(wù)功能[J]. 人民長江，35（9）：41-43.

謝林伸，莫妙興，2012. 富營養(yǎng)條件下水質(zhì)對(duì)伊樂藻與菹草生物質(zhì)腐爛速率的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，40（30）：14630-14632.

王曉平，王玉兵，楊桂軍，等，2016. 不同魚類對(duì)沉水植物生長的影響[J]. 湖泊科學(xué)，28（6）：1354-1360.

王現(xiàn)正，楊波，連雷雷，2020. 丹江口水庫至王甫洲河段沖淤變化對(duì)水位影響[J]. 水資源研究，9（5）：493-502.

張嘉琦，方祥光，高曉月，等，2013. 沉水植物過度生長的生物控制技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，30（3）：66-68.

周曉紅，王國祥，馮冰冰，2008. 光照對(duì)伊樂藻（Elodea nuttallii）幼苗生長及部分光能轉(zhuǎn)化特性的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，24（4）：46-52.

中華人民共和國水利部，2006. 聲學(xué)多普勒流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范：SL337-2006[S]. 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.

中華人民共和國水利部，2014. 水庫漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范：SL167-2014[S]. 北京：中國水利水電出版社.

Connell， J H， 1978. Diversity in tropical rainforests and coral reefs[J]. Science， 199：1302-1310.

Kunii H， 1982. The critical temperature for the active growth of Elodea nuttallii[J]. Japanese Journal of Ecology， （32）：111-112.

Mazej Grudnik Z， Germ M， 2013. Spatial pattern of native species Myriophyllum spicatum and invasive alien species Elodea nuttallii after introduction of the latter one into the Drava River （Slovenia）[J]. Biologia， 68（2）：202-209.

Heidbüchel P， Hussner A， 2020. Falling into pieces： In situ fragmentation rates of submerged aquatic plants and the influence of discharge in lowland streams[J]. Aquatic Botany， （160）：103164.

Hoffmann M， Raeder U， Melzer A， 2015. Influence of environmental conditions on the regenerative capacity and the survivability of Elodea nuttallii fragments[J]. Journal of Limnol， 74（1）：12-20.

Pine R T， Anderson W J， 1991. Plant preferences of triploid grass carp [J]. Journal of Plant Management， （29）：80-82.

Denmark Hydrodynamic Institute （DHI）， 2012. Manual of MIKE 21 & MIKE 3 Flow Model FM——Hydrodynamic and Transport Module[R]. Copenhagen.

Ward J， Stanford J， 1983. The intermediate-disturbance hypothesis： an explanation for biotic diversity patterns in lotic ecosystems[J]. Ann Arbor Science Publishers：347-356.

（責(zé)任編輯? ?熊美華）

Ecological Regulation and Effectiveness Evaluation of Elodea nuttallii

Controlling in Danjiangkou-Wangfuzhou Section of Hanjiang River

XIN Xiao‐kang1，2， XIONG Bin3， YAN Jian3， LI Jian1， TIAN Xiao‐min3

（1. Changjiang water Resources Protection Research Institute， Wuhan? ? ?430051， P.R. China;

2. Changjiang River Water Resources Commission Innovation Team for Flood and

Drought Disaster Prevention， Wuhan? ? ?430010， P.R. China;

3. Hubei Hanjiang Wangfuzhou Hydropower Co.， Ltd.， Laohekou? ?441800， P.R. China）

Abstract：In recent years， excessive growth of Elodea nuttallii in the Wangfuzhou reservoir area of Hanjiang River has adversely effected the ecological environment and services. It is therefore important to control E. nuttallii growth. Previous research has shown that ecological control of E. nuttallii， is feasible and reliable， and it was used in the Wangfuzhou reservoir area during the period 2020-2022. We studied Hanjiang River from Danjiangkou to Wangfuzhou， measured the effectiveness of ecological control and identified the Danjiangkou reservoir discharge pattern that most effectively controlled E. nuttallii. The study was based on data collected over the 3 years （2020-2022） of monitoring ecological regulation in Wangfuzhou reservoir and 4 years of in situ ecological monitoring in the study area （2019-2022）. Biomass surveys， statistics on the area of distribution， and mathematical model simulations were used to analyze and evaluate the changes in biomass， and distribution area before and after implementation of ecological control. The total biomass of E. nuttallii decreased from 48 000 tons in 2019 to 40.11 tons in 2022 and， after ecological control for 3 years， the distribution area decreased from 11.60 km2 to 0.23 km2， a decrease of over 95%. The proportion of E. nuttallii biomass in the total biomass of submerged plants decreased from 99.99% to 17%， indicating effective control. We recommend ecological discharge regulation that focuses on moderate E. nuttallii control by increasing the extreme flow ratio in spring， and focuses on high flow velocity erosion with a critical flow velocity of 0.14 m/s in summer and autumn. Our study identified the optimal discharge flows from Danjiangkou reservoir for controlling E. nuttallii， and provides a reference for preventing excessive E. nuttallii growth.

Key words：Elodea nuttallii; ecological regulation; effectiveness evaluation; Wangfuzhou reservoir

收稿日期：2023-11-11

基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2021YFC3200304）。

作者簡介：辛小康，1985年生，男，博士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榱饔蛩Y源保護(hù)。E-mail：xin.xiaokang@163.com