白洋淀——作为承载雄安新区的“水核心”,由于其独特的地理位置、丰富资源受到了国家的深度重视。为遏制白洋淀生态系统的退化,加速底栖生态的修复与重建是白洋淀湖泊改善的关键环节。基于白洋淀目前生态环境的背景下,在调研白洋淀藻类、浮游动物、底栖动物、沉水植物、鱼类现状的基础上,通过食物网模型研究了基于食物网模型的生态修复技术,通过实验室模拟实验,研究改善水环境因子DO对底栖生态修复强化效果的影响,提出了针对白洋淀的底栖生态修复策略。主要的研究内容和研究成果如下:(1)食物网结构和功能演变分析2018年3月、7月、11月对白洋淀湖泊水生生物群落进行现场调查,明确了白洋淀湖泊水生生物群落时间分布规律,结合文献调研结果,分析了 1980年、2010年、2018年白洋淀各生物群落的结构变化,研究了白洋淀湖泊生态系统演变趋势,结果表明,白洋淀湖泊生态系统物种多样性降低。利用Ecopath模型构建了 1980年、2010年、2018年三个时期白洋淀生态系统食物网模型,模拟结果表明1980年、2010年、2018年生态系统各营养级之间能量随营养级增大显著减小,整体呈现金字塔状;1980年比2010年白洋淀生态系统规模大,2018年生态系统规模比2010年高,且2018年白洋淀生态系统规模要高于1980年;2018年白洋淀生态系统比2010年能量利用高,比1980年能量利用低,仍有大部分能量未被充分利用;2018年白洋淀初级生产者中沉水植物较2010年增加10.77%,而1980年沉水植物远远高于其他年份,浮游藻类和底栖藻类生物量略有减少。从1980年到2010年,白洋淀生态规模缩小,2010年比1980年白洋淀湖泊成熟度和稳定性低,白洋淀湖泊先发生逆向演替,2018年比2010年成熟度和稳定性高,有顺向演替趋势,但仍未恢复到1980年水平。(2)利用食物网模型进行生态修复系统重建,通过科学合理的构建一个成熟稳定的食物网结构,确定影响白洋淀生态系统的关键性物种,通过模型调节关键性物种生物量,基于Ecopath模型计算白洋淀关键物种及其生态容量,基于2018年模型,计算得软体动物的最小和最大生态容量为2018年的0.691和1.355倍,肉食性鱼类最小和最大生态容量为2018年的0.881和1.588倍。(3)利用投加释氧材料实现改善上覆水DO达到底栖生态修复强化效果,发现释氧材料最佳投加量为2 kg/m2,DO在15d后基本稳定在3.18 mg/L且pH在8.32～8.96范围内,可以满足底栖生物生存,同时降低了上覆水体的NH4+-N、TP和PO43-浓度,且有效抑制CH4、CO2的排放;在沉积物表层投加释氧材料有助于水体DO的升高,抑制NH4+-N的释放且有利于磷的去除,对CH4、CO2气体释放的抑制性作用增强,释氧材料包裹于沉积物中抑制了 DO释放,有沉积物氮释放风险且对磷的吸附作用减弱,对CH4、CO2气体释放的抑制性作用低于在沉积物表层投加释氧材料组;随释氧材料的投加水体中DO升高,有利于螺生长,对金鱼藻高度、生物量增加促进作用显著,而释氧材料埋入沉积物中抑制DO释放,对螺和金鱼藻的生长发育的促进作用小于沉积物表层投加释氧材料。