三峡工程在防洪、发电、航运、供水、旅游等方面发挥巨大综合效益的同时,也对库区的生态环境造成了巨大影响。三峡大坝周期性蓄水运行后,整个库区的支流水体受到长江干流回水的顶托,流速变缓、水体扩散和交换能力减弱,自净能力均大大减弱;再加之库区水体中较高浓度的氮、磷等营养物质,使得库区支流的回水段出现了不同程度的富营养化现象,这为藻类的生长和水华的暴发提供了有利条件,进而引起库区水体一系列的生态环境问题。为解决富营养化水体带来的环境问题,防治技术走过了从控制营养盐、到通过药剂除藻,再到生物调控、生态工程及生态恢复等历程,大致划分为物理、化学和生物措施三个方面。生态浮床技术是一项目前世界上正在兴起的突破性的水体修复技术,具有无二次污染、净化效果好以及能创造额外经济价值等优点。本研究采用室内模拟试验加原位试验相结合的方式,选择蕹菜(Ipomoea aquatica)、黄花水龙(Ludwigia peploides)、黑麦草(Oenanthe javanica)和水芹菜(Lolium perenne)4种经济型植物作为研究对象。从浮床载体比较、物种搭配比例、密度配置等角度探讨如何有效构建适应于库区支流水体及气候环境的植物-浮床系统,以期为库区支流库湾富营养化水体氮磷营养物质的有效削减提供理论和实践依据。主要研究结果如下:1.模拟研究结果显示,与传统浮床相比,网式浮床更有利于浮床植物的生长,所构建的植物-浮床系统对富营养化水体净化效果更为理想。2.植物-网式浮床系统构建的模拟试验研究表明:(1)春夏季节,当黄花水龙与蕹菜以1:2的比例搭配种植时,处理组中两种植物均生长良好,氮、磷存储总量分别达到了2018.19 mg/m~2和149.88 mg/m~2;植物氮磷存储量对水体氮、磷削减贡献率分别为53.72%和84.01%,显著高于其他搭配比例(P<0.05)。秋冬季节,水芹菜与黑麦草以1:1的比例搭配种植时,处理组中植物的存活率达到95%以上,植物氮、磷存储总量分别为1118.19 mg/m~2和589.88 mg/m~2,植物氮磷存储量对水体氮、磷削减贡献率分别为32.59%和83.90%,在各处理组中分别排在第二和第一,综合表现最佳。因此,库区春夏及秋冬季节植物处理组的构建可优先选择黄花水龙:蕹菜(1:2)及水芹菜:黑麦草(1:1)的搭配比例。(2)以96株/m~2的密度种植时,黄花水龙+蕹菜-浮床系统及水芹菜+黑麦草-浮床系统均具有最佳的水体净化效益。其中,黄花水龙+蕹菜的氮、磷存储量分别为8701.22 mg/m~2和664.33 mg/m~2,植物吸收氮磷的量对水体氮、磷去除贡献率分别为94.02%和70.74%;水芹菜+黑麦草的氮、磷存储量分别达到了1401.22 mg/m~2、634.33 mg/m~2,植物吸收氮磷的量对水体氮、磷去除贡献率分别为23.60%和73.04%,在各处理组中贡献率最高。3.将模拟试验研究中构建的黄花水龙+蕹菜-浮床系统、水芹菜+黑麦草-浮床系统应用于三峡库区黄金河流域,两期原位试验结果表明,各浮床系统对三峡库区富营养化水体具有较好的净化效果。浮床系统可显著降低水体中总氮、硝态氮、总磷、正磷酸盐及叶绿素a的含量,试验末期水体营养盐指标低于水体富营养化的标准,水质改善,达到水体净化的目的。各浮床系统可显著降低水体中浮游植物的种类和密度,有效抑制藻类的生长和繁殖。各浮床系统中的植物生长良好,试验期间植株存活率均高于95%,各浮床系统中植物净增鲜重量达2000 g/m~2以上,收获后可获得较好的经济效益。综上所述,本研究中4种经济型植物与网式浮床组成的生态浮床系统能较好地适应三峡库区水环境和气候环境,具有有效净化水体、抑制藻类生长、美化绿化水域和提高经济效益等目的,可用于三峡库区支流库湾富营养化水体的治理。