富营养化浅水湖泊水体治理生态修复的目标之一是形成稳定健康的生态系统,而实现这一途径的核心则是沉水植物群落的恢复。但在水生植物修复过程中也出现了某些问题,诸如:水生植物种植密度的不合理、夏季沉水植物爆发式增长和冬季衰亡期与翌年春季水生植物萌发期出现腐烂分解等现象。本文从水生植物适宜生物量阈值角度出发,以富营养化浅水湖泊-大通湖为研究区,基于大通湖流域的水文、气象、水质资料等数据构建PCLake模型,经过模型参数校准、验证,构建水生植物生物量评估模型。并以此建立一套适用的以水质改善为目标的湖泊水生植物适宜生物量的评估方法,模拟水体中TP、TN、氨氮、Chl-a浓度以及水生植物生物量动态变化过程,分析营养盐增减对湖泊生态系统的影响,研究结果可为浅水湖泊生态修复提供重要的理论依据和实践指导。主要结论如下:(1)PCLake模型的构建。基于对本研究区的生态系统调查,大通湖流域2016-2019年的水文、气象、水质资料,为PCLake模型的构建提供初始条件、边界条件和外部环境条件,并以此构建PCLake模型。(2)敏感性分析与参数校准。通过实测监测值和模拟值对比和拟合分析,最终确定了19个敏感性参数校准值为最终值。利用2018-2019年监测的水体水质数据对模型进行校准分析,在清水态的模拟值和监测值有较好的收敛效果,TP、氨氮、TN、Chl-a的RMSE值依次为0.094、0.199、0.822、16.246,PCLake模型能较准确的模拟预测到水体营养盐与水生植物生物量的生长周期变化。(3)室内模拟春季萌发期植物腐解实验,设置0%、20%、40%、60%、80%、100%等覆盖率的不同生活型的水生植物群落腐烂分解实验。实验表明:在泥-水-植物系统中,植物作为主要营养盐释放来源,从植物释放至水体后迁移至底泥,部分转化为气体扩散至空气中。通过对比终末水体氮磷含量表明,在冬季收割去除80%生物量剩余20%生物量时,对维护大通湖水质净化湖泊水效果较好。(4)模型应用。结果表明现有沉水植物生物量高于模拟值,与此同时大通湖湖面只有零星少量挺水植物(莲)分布。基于对水生植物2020-2024年模拟表明应控制沉水植物生物量值(湿重)为:5.5 kg/m~2,同时增加挺水植物种植,并在水生植物分布空间上进行优化,并均化植物生长范围,避免水生植物分布过度集中,使水生植物群落分布合理;若对大通湖入湖污染负荷削减20%,能达到国家Ⅳ类地表水水质标准。若对大通湖入湖污染负荷削减50%,能达到国家Ⅲ类地表水水质标准;此外若将入湖营养盐负荷增加5%时,大通湖在未来几年可能会发生稳态转换,重新退化到浑浊湖泊,增加入湖污染负荷对水体中营养盐浓度的影响程度远远高于削减入湖营养盐浓度的影响程度,可见外源性营养负荷输入控制以及控制水生植物事宜生物量对于大通湖水质保护的重要作用。