南四湖流域是南水北调东线工程重要的水源周转地,小沙河是南四湖上游下级湖四条主要的输水河道之一,承担着将引自江苏省的地表水输往南四湖湖区的任务,小沙河长度较短,河面较窄,水深较浅。近年来,小沙河沿线工农业生产发展迅速,河段承担的排污压力较大,水质污染严重,河流生态系统遭到破坏。本文通过研究植物体在水流流动情况下的净水能力,遮荫对外来入侵物种的去除效果,水工建筑物对水中溶解氧含量的影响来探索河流反应器系统在水质改善方面的作用,评价了2009-2011年小沙河中段七个监测断面的水质变化趋势,分析了小沙河污染物来源,提出了针对小沙河现状的生态修复对策,景观构建方案和水质恢复原则,为小沙河生态系统重建和南水北调东线工程水质安全献计献策。对小沙河2009年9月水样的因子分析表明,蒋集桥南断面和农田下至朱桥橡胶坝断面水样受有机污染物影响较重,蒋集桥北侧和九孔桥断面受有毒有害物质污染严重,蒋家桥北侧断面2号水样污染情况最严重,各监测断面水质由好及坏依次为：破损石坝、农田下、杨树林、朱桥橡胶坝、九孔桥、蒋集桥北侧、蒋集桥南侧。本文通过单项指标法分析了各断面污染物的变化趋势,利用综合指数法对各断面的水质变化情况进行分级评价,结果显示,小沙河中段水质正在朝着好的方向发展,2009年9月和2010年9月各断面水质全部为V类,严重污染程度；2011年9月水质监测7个断面中有5个断面达到IB类,重度污染程度,杨树林和破损石坝监测断面水质仍为V类,严重污染程度。为研究河流生态系统对河流水质的影响,在实验室试制了河流反应器模型,在模型内进行了单纯曝气试验、搭载不同植被的无曝气水循环试验,测试了橡胶坝模型对于水中溶解氧的影响,实验表明：曝气作用对水中污染物的净化作用显著,次水循环的曝气作用可以净化水中60-70%的氨氮和COD污染物；以莲花竹为例,单株植物对水中污染物的去除率动态情况下是静态情况下的数十倍,不同植被组成类型在河流反应器模型中对污水的净化效果也不同,莲花竹+水葫芦+铜钱草混搭模式的净化速度快,能在较长的时间段内维持较高的净化效率,水葫芦和铜钱草模式初始净化速率快,后续净化速率稍慢,莲花竹模式对水质有一定净化效果,但速率较慢;橡胶坝模型对水中溶解氧含量的影响较为显著,以莲花竹为客体的河流反应器循环过程中橡胶坝坝前与坝后的溶解氧含量差值在0.8-.3.3mg/l之间；以混搭模式为客体的循环过程坝前与坝后的溶解氧含量差值在1-15mg/l之间。遮荫实验探索了通过控制阳光去除外来入侵物种的可行性。结合相关科研成果,本文提出了小沙河生态修复和水质改善策略,并在此基础上设计了河岸景观生态系统方案,全面营造绿色、健康、可持续发展生态系统。水质恢复策略,除了河流生态修复措施外,应注重污染源的控制,水工建筑物对水质的改善作用也应充分利用。