摘要
快速城市化的平原城市河网水动力条件不足，导致河网自净能力差，污染严重，进一步导致了河流物种多样性的丧失，阻碍城市河流中鱼类等生物生境恢复。提升可控的水动力条件是平原城市河网生态修复的有效手段之一，建立生态模型对生境恢复潜力进行定量表征可为水质水动力提升后平原城市河网生态恢复效应的研究提供借鉴建议，对平原地区城市河流水环境深化改善以及生境恢复潜力发展具有重要理论和实际指导意义。 本研究选取中国典型平原河网城市-苏州市作为研究对象。首先，通过采集城市河流水样和大型底栖动物样本，分析了苏州古城区河网的水环境现状；其次建立了基于指标生物生境适宜度评价的平原城市河网水体生境恢复潜力模型，探究了平原城市河网生境恢复潜力与复杂水环境因子之间的响应关系，对不同季度苏州古城区河网生境恢复潜力进行了分析；最后，利用生境恢复潜力模型，对多种水动力调控模式下苏州古城区河网生境恢复潜力进行了情景模拟，为优化水力调控措施提供阈值参数。研究结果可作为水生态修复理论基础提供参考价值。以下为本文的主要工作内容及成果： （1）选取了耐受性鱼类鳊鱼（幼鱼期、成鱼期和产卵期）和波氏吻虾虎鱼为苏州古城区河网目标鱼类，选取流速（V）、水深（D）、底质（Sub）、溶解氧（DO）和氨氮（NH3-N）、水中植被（WVeg）及岸上植被（LVeg）覆盖率为关键指标因子，基于模糊逻辑方法构建了分段式苏州古城区河网鱼类生境恢复潜力模型。 （2）模拟了苏州古城区河网鱼类生境恢复潜力（HPRI），研究结果表明耐受性鱼类鳊鱼生境恢复潜力高于敏感性鱼类波氏吻虾虎鱼，成鱼期鳊鱼生境恢复潜力高于其他两时期，产卵期次之，幼鱼期鳊鱼生境恢复潜力最差。成鱼期鳊鱼受季节影响不大，波氏吻虾虎鱼在秋季生境恢复潜力最高，平均生境恢复潜力指数(AHPRI)达到0.6，属于“M”级别。幼鱼期鳊鱼受水质条件影响在春季具有较高的生境恢复潜力，AHPRI为0.78，处于“H”级别。 （3）在研究区域采到大型底栖无脊椎动物3049头，隶属于3门7纲22科50种，春季物种数最多，有最高的节肢动物数，夏季各点位的平均密度和生物量最大，分别为658.67ind/m2和171.95g/m2。外源河道物种较古城区内河道和环城河道物种更丰富，河网上游区域较下游区域大型底栖动物物种数更多。整个研究区域Shannon-Wiener多样性指数（H''）、Margalef丰富度指数（D）和Pielou均匀度指数（J）年均值分别为（1.09±0.15）、（1.40±0.16）和（0.52±0.16），均呈现春季＞秋季＞夏季的趋势。水质因子溶氧（DO）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）是影响大型底栖动物物种群落演替的主要环境因子，采用多样性指数及生物指数BI对苏州古城区河网区水质进行评价，结果均显示研究区域河网处于中度甚至重度污染水平。 （4）对调水前后目标鱼类生境恢复潜力进行评价，探究生境恢复潜力对水质和水动力提升的响应关系，结果表明产卵期鳊鱼由于水动力调控导致的流速大幅增大生境恢复潜力出现明显提升，平均生境恢复潜力提升率达13.39%；鳊鱼成鱼和波氏吻虾虎鱼均有微弱提升，提升率分别为1.25%，1.12%，而鳊鱼幼鱼生境恢复潜力出现轻微下降的情况，但调水前后生境恢复潜力值均处于极高等级。
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