水下机器人如何帮助洱海提升全湖透明度至20年来的最高 ...

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洱海是云南省九大高原湖泊之一，属澜沧江——湄公河水系，洱海流域面积2565k㎡，湖面高程1966m时洱海库容为29.59亿m³，湖面面积252k㎡。洱海既是大理市主要饮用水源地，也是生活用水、工农业生产用水的重要来源，是调节大理市气候、推动整个流域农业发展乃至整个经济社会可持续发展的重要力量，被称为大理人民的“母亲湖”，孕育了大理地区近四千年的文明历史，是大理人民赖以生存和发展的基础，也是大理的核心竞争力和魅力所在。



河豚IV-A水下机器人在洱海作业

近年来，大理州认真贯彻落实《云南省大理白族自治州洱海保护管理条例》等法规，坚持“生态优先、科学规划、合理利用、持续发展”的保护治理原则，积极抢抓机遇，多措并举，大力推进洱海保护治理工作。通过实施“双取消”、“三退三还”、“2333”行动计划、洱海保护治理“七大行动”、洱海保护治理及流域转型发展“八大攻坚战”等举措，洱海保护治理取得了阶段性成效，但洱海保护治理形势依然十分严峻，水生态系统受损退化趋势尚未彻底扭转。因此，摸清洱海水生态系统状况，对指导下一阶段洱海保护治理工作具有重要意义。

大理洱海湖泊研究院紧紧围绕“山水林田湖草沙系统治理”理念，开展洱海水生态系统水生植物、底栖动物、浮游生物等各要素的调查研究，随着调查工具的不断更新，常规的调查工具已经满足不了当前需求，我们也在探索引入一些更先进的工具，2022年我单位从深之蓝海洋科技股份有限公司购入1台河豚IV-A水下机器人，主要用于洱海水生植物、底栖动物调查研究。

1、河豚IV-A水下机器人在水生植物调查研究中的运用

水生植物是湖泊生态系统中最重要的生产力，作为湖泊生态系统的重要组成部分，其种类丰富、分布面积广，具有显著的初级生产功能和保护生物多样性的生态功能，可以作为反映湖泊生态健康的指标，大型水生植物为鱼类、底栖动物等营造重要的栖息环境，同时，大型水生植物对抑制沉积物中氮磷释放，降低水体氮磷水平，控制浮游植物大量繁殖，使湖泊保持清水状态起到极其重要的作用。但是在实际调查中，随着水深增加，水体光照减弱，深水区水生植物的人工观测比较困难。洱海水生植物在湖内水深6m左右仍然可以生长，水生植物生长情况、种类以及分布最大水深人工观测是比较困难的。为了保障调查数据的科学性，我们采用台河豚IV-A水下机器人+人工观测相结合的方式，可以很轻松、科学的调查深水区水生植物生长情况、种类、分布下限，提高了调查的精准性。



河豚IV-A水下机器人水生植物拍摄图

2、河豚IV-A水下机器人在底栖动物调查研究中的运用

底栖动物是水生态系统的重要组成部分，在物质和能量循环上具有承前启后的作用，这是因为其在取食小型浮游生物以及食物碎屑同时，又被更为高等的鱼类以及其他脊椎动物所捕食。此外，相比于藻类，底栖动物还具有生活周期长、活动场所较固定且活动范围小等特点，同时对环境变化也较敏感，可综合地反映污染物对环境和生物产生的影响。但是在实际调查中，20米仍然有底栖动物的分布，底栖动物的人工观测更加复杂和困难。我们采用台河豚IV-A水下机器人，可以很轻松的观测深水区底栖动物分布情况，提高了调查的深入性。



河豚IV-A水下机器人底栖动物拍摄图

3、河豚IV-A水下机器人在洱海南部湖心平台水生态系统恢复中的应用

洱海南部湖心平台南起洱滨村，北至才村和文笔村，面积达23k㎡，平均水深7-10m，底质为黑色腐殖质淤泥，称之为湖心暗滩植物区，2003年以前曾广布沉水植物，是洱海曾经最主要的沉水植物分布区和其它水生生物栖息地，其沉水植物的更替变化与整个洱海的环境变化息息相关。

根据生态环境部近日发布的全国地表水环境质量状况通报，洱海水质实现2020年、2021年、2022年连续三年评价为“优”、中营养；另据生态环境监测部门数据显示，综合反映洱海保护治理工作成效的全湖透明度均值达2.29米，提升至近二十年最高水平。

在洱海水质不断变好的基础上，我们需要观测洱海南部湖心平台水生态系统恢复情况，采用台河豚IV-A水下机器人进行水下观测，比较直观、清晰的观测洱海南部湖心平台水生植物、底栖动物恢复情况，从而得出科学、合理的结论。



洱海南部湖心平台沉水植物消失图