于革 , 赖格英 , 薛滨 , 刘晓玫 , 王苏民 , 王爱军
2004, 16(3):193-202. DOI: 10.18307/2004.0301
摘要:基于CGCm2对未来100年气候的9个模拟试验, 对中国半干旱地区青海湖、岱海和呼伦湖及其流域, 运用蒙特卡罗分析法模拟湖泊水量对气候变化的响应以及相应的概率.结果表明, 从2020s, 2050s和2080s三个时期温度增加的发生频率高于75%的分布看, 温度将稳定增加2-5℃.未来的年平均温度增幅将超过了过去50年的观测记录, 与过去一万年期间高温期的变化幅度相当.三个时期75%以上发生频率的温度和降水变化将会分别引起青海湖流域为-5%至+10%, 呼伦湖流域为-7%至+5%, 岱海流域为+2%至+12%的降水变化.虽然未来年降水总量的变幅没有超过过去50年器测记录变幅, 更不及全新世的降水变化量, 但湖泊水量对气候变化的反映变率较变幅要大.模拟的气候变化在75%概率的情况下, 未来3个湖泊水量将有累计30%-45%的变化, 变幅在±10%之间.快速的湖泊水量变化不能不引起对不远未来的水资源状况的重视和警备.
2004, 16(3):203-208. DOI: 10.18307/2004.0302
摘要:太湖流域的苏、浙、沪边界地区地处太湖流域下游, 地势低洼, 水网纵横, 是太湖流域洪涝威胁最严重和水环境恶化地区, 同时因为地处省市行政区边界, 水利矛盾极为突出.解决好边界圩区问题, 有利于减轻流域洪涝灾害, 促进水资源保护, 水环境恢复.本文分析了太湖流域二省一市边界圩区的发展历史和现状, 归纳了边界圩区的格局和特点.考虑到防洪、水资源、水环境的影响, 从圩区面积、圩内水面率和圩堤线长度几个方面对边界圩区做了研究, 给出了边界圩区合适的圩区规模和圩内排涝动力, 在此基础上, 就边界圩区的建设提出了建议.研究表明, 边界圩区的理想规模是400-533hm2, 排涝模数为0.83m3/(s·km2).圩区建设应该局部服从整体利益, 采用有效的协商机制解决边界圩区的矛盾.
2004, 16(3):209-214. DOI: 10.18307/2004.0303
摘要:洞庭湖是我国著名的五大淡水湖泊之一, 位于长江中游荆江段南岸, 湖南省境内.历史时期, 曾经是我国第一大淡水湖, 直至新中国成立初期, 湖泊面积仍然有4350km2, 居我国淡水湖泊之首位.但由于洞庭湖承纳"四水", 吞吐长江, 长江大量水沙涌入洞庭湖, 造成了湖盆迅速淤高, 加之由此诱发的人类大规模地湖泊垦殖活动, 湖泊急剧萎缩.目前, 洞庭湖已退居鄱阳湖之后, 为我国第二大淡水湖泊.湖泊的严重泥沙淤积, 已经造成了湖泊调蓄长江中游洪水功能的严重衰退, 不但危及湖南省的防洪的安全, 而且危及长江中下游地区的防洪安全, 研究洞庭湖的湖盆冲淤演变具有重要意义.本文根据1974、1988和1998年洞庭湖1:25000水下地形资料, 并针对洞庭湖具有显著上下游水位落差的实际, 分不同高程和不同水位情况下, 分析洞庭湖湖泊面积和容积演变特征, 探讨洞庭湖近几十年来的湖盆变化及冲淤规律, 试图揭示洞庭湖湖泊调蓄能力的变化过程.
2004, 16(3):215-222. DOI: 10.18307/2004.0304
摘要:在详细分析鄱阳湖退田还湖现状基础上, 建立了鄱阳湖退田还湖洪水位效应计算模型, 估计退田还湖对典型年洪水位的效应.并对退田还湖对年最高水位频率的影响进行了预测.最后, 探讨了退田还湖圩区适宜管理模式和退田还湖对湖泊环境的影响.
2004, 16(3):223-226. DOI: 10.18307/2004.0305
摘要:青海湖沉积岩芯的矿物学和稳定同位素研究结果显示自生碳酸盐矿物以单种或多种矿物形式保存在沉积物中;不同碳酸盐样品的δ18O值的变化范围为5.47‰至-1.04‰, 差值最高达6.5‰;δ18O值与总碳酸盐含量呈正相关关系, 与碳酸盐矿物种类的改变则无明显关联.结果表明, 造成δ18O显著变化的主导因素是湖水氧同位素组成, 自然条件下生成的不同碳酸盐之间的氧同位素分馏不明显.说明δ18O是指示闭流湖泊降水蒸发水量平衡变化的敏感指标之一.
2004, 16(3):227-232. DOI: 10.18307/2004.0306
摘要:以洪湖沉积物为研究对象, 通过对Hh01-2(B)孔岩芯磁参数的测量发现在岩芯所代表的时间段内洪湖沉积物磁化率呈现了明显的四个主阶段变化;频率磁化率变化与磁化率变化具有较好的相关性, 亚铁磁性矿物的变化主导了沉积物磁化率的变化.同时结合年代、孢粉分析以及参考相关历史记载资料, 发现磁化率高值段对应湖水动力强、湖面较宽、气候较湿润, 而磁化率低值段对应湖水动力弱、湖面较小、气候偏干旱.从而得出了洪湖沉积物磁参数曲线波峰和波谷分别对应洪湖在历史上曾经历了扩张和收缩、气候温湿和冷干的旋回.
2004, 16(3):233-237. DOI: 10.18307/2004.0307
摘要:对洪湖150cm长的沉积物样芯进行了TOC、TN、TP、Ca、硫化物测试和AMS定年, 在此基础上对洪湖地区人类活动的湖泊沉积响应进行了讨论.TOC和TN的含量呈现相似的变化规律, 它们在样芯顶部和底部都出现显著峰值, 而中部变化平坦, 表示1500年来洪湖环境变演的三个显著不同的阶段;TP从过去到现在总体呈上升的趋势, 但上升的幅度不大, 这与磷在沉积物中复杂的循环机制有关;Ca的剖面变化显示为底部含量高上部低, 其变化情况较复杂;硫化物在顶部15cm的含量比背景值略高, 可能指示了上个世纪人类对铁矿和矿物燃料开采强度的增大.
2004, 16(3):238-244. DOI: 10.18307/2004.0308
摘要:利用大流量采样器和半渗透膜装置对广州麓湖大气中气态多环芳烃和水体中溶解态多环芳烃进行了连续一年的观测, 在此数据基础上, 依据国内外通用的双膜理论计算了多环芳烃在广州麓湖水面上的交换通量.结果显示萘、苊、二氢苊的交换通量方向是由湖水挥发进入大气, 其它主要化合物都是从大气进入水体;在单个化合物的交换通量中, 以菲的通量值为最大, 平均达13137.1ng/(m2·d), 最高达到21211.22ng/(m2·d), 其次为萘、荧蒽、蒽、芘、芴、二氢苊和苊等.各化合物交换通量的季节变化特点大部分都是在夏季达到最大值, 在冬季交换通量降到最小值, 但唯一例外的是芴, 其交换通量却是在夏季降到最低值.
2004, 16(3):245-251. DOI: 10.18307/2004.0309
摘要:通过对1998年5月-1999年5月的太湖梅梁湾水体中碱性磷酸酶活性及其它水化学因子的同步实地监测, 初步探讨了富营养化较严重的太湖梅梁湾湖区的碱性磷酸酶活性的时空变化规律及其与藻类水华的相关性.研究表明, 水体中各种形态磷之间的转化非常快.在磷的循环、转化过程中, 碱性磷酸酶的作用至关重要.太湖梅梁湾各采样点水体中碱性磷酸酶的最大反应速率(Vmax)的年际变化有着显著的规律性, 各点位在春季(3-4月)及夏季(7-8月)均分别出现峰值, 与水体中水华出现的峰值相吻合.尤其在水体中水华暴发前的4月份, 各采样点中的碱性磷酸酶的活性急剧增加, 其Vmax均为年内的最大值或接近最大值, 预示着水体中其它形态磷的转化速率加快, 为水华的形成提供了充足的活性磷.水体中特异性碱性磷酸酶活性(总碱性磷酸酶活性/Chl.a)与水体中的PO43-存在着较好的负相关.尤其是在春季相关性更加显著, 可达-0.9以上;夏季太湖梅梁湾水华暴发时, 水体中的磷酸盐浓度远低于碱性磷酸酶的激发阈值, 藻类体中的酶被诱导大量产生, 从而使得水体中碱性磷酸酶的数量、活性急剧增加, 达到较高的水平.这种短时间的有机质快速降解以及由此导致的营养盐释放, 维持了水体中藻类的生长.
2004, 16(3):252-257. DOI: 10.18307/2004.0310
摘要:对从太湖分离的铜绿微囊藻(Microcystis aerugionosa)进行了不同氮磷比对生长影响的实验, 以探索蓝藻生长优势形成的基础.实验结果虽然在一定程度上符合"氮磷摩尔比低于29蓝藻将会占据优势"的理论, 但发现只在较低的营养水平时比较吻合.同时进行了不同磷营养条件下磷营养摄取与生长的实验, 为太湖富营养化研究中应用的水质模型提供所需的参数值.微囊藻生长的磷半饱和常数Ks=16.21μM、磷摄取的半饱和常数Km=17.66μM、藻细胞最小的磷份额K=4.36μg/mg(dw);微囊藻在实验条件下的过度储磷系数Q0/Qmax=0.14;测定了磷饥饿和磷丰富时细胞最大的摄磷速率分别为1.66μg/(L·mg·h)和0.06μg/(L·mg·h).可见初始细胞内磷份额较低的藻细胞对磷的吸收速率要比胞内磷份额较高的藻细胞高.
2004, 16(3):258-264. DOI: 10.18307/2004.0311
摘要:干旱与洪涝灾害已成为全球关心的重大问题.土地利用/覆被变化影响雨水的截留、下渗、蒸发等水文要素及其产汇流过程, 并进而影响流域出口断面的流量过程, 加大流域洪涝灾害发生的频率和强度.深入研究土地利用/覆被变化对洪涝灾害的影响, 对于社会经济可持续发展具重要意义.通过分析和总结已进行的有关流域土地利用/覆被变化的水文效应及洪水响应研究工作进展, 讨论了其研究内容、方法及现有工作的不足之处.
2004, 16(3):265-272. DOI: 10.18307/2004.0312
摘要:重金属是一类具有潜在危害的重要污染物, 越来越多的重金属被排入水体, 对水生生态环境构成严重威胁.藻类在长期响应重金属胁迫过程中, 建立起一系列的适应机制.藻类通过控制重金属的吸收、富集、转运与解毒, 使不同细胞组分中的重金属维持在正常浓度范围内.这些保护机制主要包括藻细胞的某些胞外组分与重金属结合, 从而减少重金属进入胞内;在重金属诱导下藻细胞可合成金属结合蛋白或多肽;重金属诱导藻细胞合成一些代谢物使其免受伤害或修复由重金属胁迫造成的损伤;藻细胞通过液泡区室化作用使重金属远离代谢;藻细胞对重金属具有排斥与排出作用.
2004, 16(3):273-276. DOI: 10.18307/2004.0313
摘要:利用2002年7月及2003年4月分别在太湖乌龟山和梅梁湾的水动力观测资料, 计算了波浪和湖流产生的湖底切应力, 分析了二者对太湖沉积物悬浮的不同贡献.结果发现, 在小扰动情况下, 流切应力大于波切应力, 但不能引起沉积物的悬浮;在强扰动情况下, 底流对沉积物悬浮的影响可以忽略, 且扰动越强, 其作用越小, 而波浪的影响却愈加突出;在中等扰动下, 二者的相互作用产生沉积物的悬浮, 但波浪的作用较为显著.该结论能为计算太湖水体悬浮物浓度和动态内源释放提供重要的参考依据.
2004, 16(3):277-281. DOI: 10.18307/2004.0314
摘要:2001-2002年的调研结果显示, 官厅水库为富营养型湖泊.初级生产力为浮游藻类与大型水生高等植物混合型.浮游藻类细胞密度为1126.54×104cells/L, 其中蓝藻占53.4%, 绿藻占32.1%.优势种为水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和铜绿微囊藻(M.aeruginosa).7-10月库区水体出现大面积的微囊藻水华.TN、TP分别为1.182mg/L和0.045mg/L, 水体已达富营养.官厅水库TN和TP的质量浓度比大于7, Chla与TP存在显著的正相关.磷是水体中初级生产力增长的限制性营养盐.官厅水库的污染物主要来自点源, 其次是面源和内源.应以点源为主进行综合防治, 恢复其饮用水源地功能, 以缓解北京市淡水资源的紧缺状态.
2004, 16(3):282-284. DOI: 10.18307/2004.0315
摘要:珠江广州河段是广州市的主要水体, 其日趋严重的水污染所导致的水质性缺水, 已成为制约广州市可持续发展的一个重要因素.本文通过珠江广州河段的水环境现状评价, 分析了珠江广州河段水环境污染的成因, 并依此提出了珠江广州河段水环境的保护对策, 即加快生活污水处理系统建设, 调整工业布局和结构, 推行清洁生产, 重视畜禽养殖业污水的治理, 实施环境水利工程, 加大监督和执法力度, 加强宣传教育, 提高全民节约用水和环保意识.
2004, 16(3):285-288. DOI: 10.18307/2004.0316
摘要:研究了不同光照周期对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和绿色微囊藻(Microcystis viridis)生长的影响.按光照周期不同将两种微囊藻各分为五组处理组I[2L/22D]、Ⅱ[5L/19D]、Ⅲ[7L/17D]、Ⅳ[9L/15D]、对照组[12L/12D], 试验期为20d.试验表明铜绿微囊藻实验中处理组Ⅳ[9L/15D]的比增长率和最大细胞数均最大, 超过了对照组[12L/12D].绿色微囊藻实验中对照组[12L/12D]的最大细胞数和比增长率最大.随光照周期的延长两种微囊藻的最大细胞数有增加的趋势.绿色微囊藻对光照周期较铜绿微囊藻敏感.两种微囊藻在每日2h的光照周期下生长均受到抑制.

