摘要:2004年10月现场测量了太湖水体的遥感反射比、后向散射系数以及其他必要参数, 实验室测量了水体的悬浮颗粒物质浓度。首先把太湖划分为3个大区, 即遥感反射比受湖底影响的区域(影响区)、不受湖底影响的区域(非影响区)以及可能受湖底影响的区域(可能影响区), 然后再把太湖分为高混浊、中混浊、低清澈以及高清澈等4类水体类型, 分别列出了各种水体区域类型的相关属性数据。在整个太湖区域范围内, 建立了后向散射和悬浮颗粒物质浓度的经验回归模型;仅在非影响区内, 建立了遥感反射比和后向散射的经验回归模型, 并可以利用悬浮颗粒物质浓度直接估测遥感反射比, 最后详细分析了模型的精度。

摘要:以江西鄱阳湖国家自然保护区为例, 研究基于LandsatTM 5影像的水体透明度反演模型。结合6个时期的影像与对应的13个实测塞氏盘深度(SDD)数据建立了SDD的自然对数变换值与蓝、红波段的自然对数变换值的线性组合之间的回归模型, 即ln(SDD)=-4.016-0.7221n(blue)-0.587ln(red)。此模型能够解释88％的水体透明度变化。利用另外12个样点进行模型的检验。检验结果显示实际量测值与模型反演值之间的相关系数为0.93, 误差标准差等于0.22m。因此我们认为此模型获得了可以接受的结果。

摘要:根据1996-2002年无锡太湖监测站的水质资料分析, 太湖悬浮物具有季节性特征, 因而分季节的悬浮物估测模型比单一的模型可能更加适合用来估测太湖全年的悬浮物浓度。在分析太湖水体光谱特征的基础上, 根据太湖悬浮物的季节性分布特征, 使用春夏秋冬四季的Landsat TM/ETM图像和准同步的水质采样数据, 建立了太湖分季节的悬浮物估算模型。结果表明:估测因子(B2+B3)/(B2/B3)在舂、秋、冬三季都能很好地估测出悬浮物的浓度(R²>0.52)。夏季由于叶绿素的干扰性较大, 悬浮物的估测效果不理想。冬季的估测效果最好(R²=0.81), 模型为lnSS=14.656×(B2+B3)/ (B2/B3)+1.661, 其中, ln SS表示悬浮物取自然对数后的值, B2、B3为TM/ETM图像经过6S大气校正、3×3低通滤波后第2、3波段的反射率值。

摘要:探讨了淀山湖水体中有色可溶性有机物（CDOM）的光谱吸收特性, CDOM与叶绿素a、浊度和COD等水质参数的关系, 以及不同波段范围内CDOM光谱吸收形状（指数函数斜率S值）的变化。结果表明:淀山湖CDOM吸收系数不高, 在355 nm波长处的吸收系数变化范围是6.95-10.28m^-1, 而且湖南区高于湖北区;CDOM吸收系数和叶绿素a、浊度、COD等水质参数的相关性都不高, 证明湖中的CDOM主要来自于城镇生活污水和工业废水的排放;CDOM吸收系数在300- 500nm范围内随着波长的增加呈指数递减, 超过500 nm之后呈线性递减, 在300-500 nm波段范围内指数函数的曲线斜率S为11.7-14.8μm^-1, 在501-750 nm波段范围内波长每增1 nm, CDOM的吸收系数减小0.0021 m^-1。

摘要:悬浮泥沙是重要的水质参数之一。应用遥感技术监测悬浮泥沙, 学者们提出了众多的悬浮泥沙遥感的经验模型和推导模型。但在缺乏大气参数或没有足够实测数据的情况下, 这些模式的精度和准确性得不到保证。针对这种情况, 以巢湖为实验区, 对三景的巢湖卫星遥感数据进行了如下的数据处理:(1)利用内部平均相对反射率法进行图像的大气校正, 得到的相对反射率与真实反射率具有相似的波谱特征;(2)对图像进行了水体提取、二值化、掩膜处理, 并通过湖泊泥沙指数SI=(TM2+TM3)/(TM2/TM3)提取了TM数据下的泥沙信息, 得到水体含沙量图;(3)按照本文提出的基于遥感图像的不同浓度等级泥沙的划分依据, 在泥沙指数图上进行密度分割处理, 得到了巢湖泥沙相对浓度分布图。在上述的处理基础上, 利用谱间关系法对巢湖水体进行准确提取;结果表明, 与实测资料对比, 巢湖泥沙相对浓度分布与验证数据一致, 实测数据和SI值相关系数为0.89(置信度水平在0.001), 表明泥沙指数方法可以直观和定量地反映悬浮泥沙相对浓度的分布与变化;研究结果显示, 1987-2000年间, 巢湖高浓度悬浮泥沙范围增大了约1.5倍。通过影像差值图清楚地识别出变化区域, 主要位于西湖的中心、河口入湖区和东湖的南岸, 这种变化的最主要原因是由于各入湖河流携带的大量悬浮泥沙进入水体, 其次是岸坡崩塌物形成的。

摘要:本研究将地物高光谱遥感技术应用于室内实验, 从而得到小球藻和铜绿微囊藻的高光谱特征。通过多种半经验方法, 如单波段、波段比值和微分法, 建立了两藻种最优的Chl-a高光谱定量模型, 并与室外情况进行了对比。结果表明:小球藻的最优定量模型为Chl-a=174.6+1138292(R₇₀₃)'+2.3(10⁹[(R₇₀₃']²（p<0.01）, 相应的方法适宜性为:一阶微分法>单波段法>波段比值法;铜绿微囊藻的最优定量模型为Chl-a=5299164（R757）^1.9773（p<0.01）, 相应的方法适宜性为:单波段法>波段比值法>一阶微分法;从高光谱特征来看, 小球藻在540nm和700 nm附近存在明显的特征波峰, 其位置随Chl-a浓度增大而向长波方向偏离, 铜绿微囊藻在530nm、660nm和700nm附近存在3个较强的特征波峰, 在610nm和680nm附近存在明显的波谷;与以往室外研究不同的是铜绿微囊藻的反射率在400-500nm之间的R值并不低, 是因为没有非藻类颗粒物的影响, 总吸收明显降低。

摘要:水中悬浮物含量是评价水环境质量的一个重要参数, 它可影响水体透明度、混浊度、水色等光学性质, 决定太阳光照在水下的分布和浮游植物对光照的利用, 并最终影响水体的初级生产力。本文利用长春市石头口门水库的高光谱实测数据和水质采样分析数据, 尝试通过一阶微分法建立悬浮物估测模型, 再用估测结果反演透明度信息。结果表明:用590nm处的一阶微分光谱值建立的悬浮物估测模型的决定系数R²和均方根误差(RMSE)分别为0.76、9.09mg/L, 验证模型的R~2和RMSE分别为0.79、7.15mg/L;石头口门水库上游严重的水土流失导致透明度受悬浮物含量影响较大, 两者存在明显的指数关系, 相关系数r为-0.80, 用悬浮物含量建立的透明度估测模型的R²和RMSE分别为0.79和0.12m, 验证模型的R²和RMSE分别为0.82、0.11m。显著水平均为p<0.01。研究结果表明, 该方法用于石头口门水库悬浮物含量和透明度的定量遥感结果较理想。

摘要:叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质状况, 高光谱遥感可有效反演叶绿素a含量。该研究通过分析水体叶绿素a浓度与其高光谱反射特征之间的相关关系, 采用单波段相关分析、波段比值、微分光谱和神经网络模型等多种算法建立了叶绿素a高光谱定量模型。结果表明:叶绿素a与单波段光谱在蓝、绿波段相关系数较低, 而在红光与近红外波段有明显提高, 微分光谱也表现出同样的趋势;反射率比值算法模拟效果好于线性回归法;神经元网络模型可以大大提高实测光谱数据的反演能力, 确定性系数高达0.95。这为今后利用星载高光谱传感器在查干湖进行叶绿素a浓度大面积遥感反演提供了研究基础。

摘要:星云湖入湖污染物负荷量80％来自面源, 而河道是输送污染物的主要通道, 为了削减入湖污染物, 在大街河口末端修复湖滨湿地4.5hm², 恢复湖湾沉水植物28.8hm², 对表流湿地及沉水植物的净化效果进行了试验研究。研究结果表明, 由于水生植物庞大的表面积吸附、分解和吸收作用、水质净化水质效果十分明显, 净化大街河水317.8×10⁴m³/a, SS、BOD₅、COD_Mn、TN、TP的去除率分别为82.8％、60.1％、52.8％、49.2％、40.7％。河口湖滨湿地的修复不仅净化了水质, 而且改善了河湾景观, 恢复了湖泊生物多样性。

摘要:2001年9月对东洞庭湖保护区大型底栖动物进行调查, 共记录动物4门8纲20科51种。其中, 寡毛类2科18种(35.3％), 软体动物8科15种(29.4％), 水生昆虫7科14种(27.5％), 其他动物4种(9.1％)。软体动物是东洞庭湖底栖动物的最主要类群(占总丰度的71.1％)。其中, 腹足类的长角涵螺(Alocinma longicornis)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中华沼螺(Parafossarulus sinensis)、纹沼螺(P.striatulus)和寡毛类的苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)为该保护区的优势种。样点间平均物种丰富度6.3, 三种多样性指数(Margalef, Simpson和Shannon)平均值分布为1.38、4.05和1.47。刮食者和直接收集者为底栖动物最重要的摄食类群(占总密度的66.7％和19.9％)。结合GPS, 将野外调查数据构建GIS数据库。基于GIS软件平台, 运用Kringing插值法, 构建动物丰度、生物多样性及污染生物指数(BI)等的空间分布格局, 较为直观地反映了保护区底栖动物的分布情况及污染状况。提取出主要生物类群(软体动物、寡毛类和摇蚊幼虫)和5种优势种分布的高浓度块, 显示寡毛类与其它两类的分布基本不重叠, 主要分布在保护区的东南和西北的深水区域。进一步分析检验各主要分布区域的16种水体理化指标, 发现水深是影响保护区底栖动物分布的关键因子, 而硫酸盐则主要制约寡毛类的分布格局, 硬度是影响软体动物分布的主要因子。全湖平均Hilsenhoff生物指数(BI)值8.18, 指示保护区承受较高的有机污染, 模拟生成的BI分布图显示, 西南部的深水区域、北部及东南部的局部区域水质相对较好, 而东北部的沿岸带大部分水体及南部近六门闸的部分区域水体水质相对较差。

摘要:利用筛选的12条10bp的随机引物对采自武汉市东湖(3个样点)、南湖(3个样点)、月湖(1个样点)和关桥(1个样点)四个水体的天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)种群进行了随机扩增多态DNA(RAPD)研究, 所得清晰条带显示不同样点样本之间存在着一定的变异, 其遗传距离在0.076-0.416之间。用Rapdistance 1.04构建聚类图并探讨不同样点之间的遗传距离远近。结果显示南湖的3样点的遗传距离较近, 在聚类图上聚成一枝, 应该为同一个种群;而东湖的3个样点可能是由于地理隔离原因, 在聚类图上有2个样点聚成一枝, 而另1个样点被其他样点所分隔, 不属于同一个种群。这种现象的发现从实例上支持了生物地理学关于物种形成的离散假说。更有意义的是本研究可启动水体微生物种群分化和物种形成及过渡的研究, 并期望促进种群生态学方面的研究和谱系生物地理学及离散分化生物地理学的发展。

摘要:新丰江水库是位于广东省境内的一座大型深水贫营养水库。为了解这一典型贫营养水体的浮游动物群落特征, 于2002—2003年对该水库的轮虫和浮游甲壳动物进行了研究。新丰江水库的浮游动物主要为广布性种类, 优势类群是桡足类, 其幼体的数量高于成体, 优势种为舌状叶镖水蚤、温中剑水蚤和微小近剑水蚤。枝角类优势种是长额象鼻澄、短尾秀体溞和角突网纹溞。轮虫优势种为个体较小的螺形龟甲轮虫和彩胃轮虫。优势种的个体体长为50-1450μm, 个体最大的是舌状叶镖水蚤, 平均体长为1190μm, 个体最小的是彩胃轮虫, 平均体长为80μm、在12月份, 可能由于银鱼的摄食强度较高, 导致大个体(主要为舌状叶镖水蚤及其大个体的哲水蚤幼体)的数量和生物量较低。在其余3个采样月份, 浮游动物受银鱼影响相对较小, 舌状叶镖水蚤的数量和生物量均远高于透明溞, 可能与它们临界食物浓度及滤食方式的差异有关。根据对优势种的分析, 新丰江水库的浮游动物群落具有典型的贫营养水体特点。

摘要:运用水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)测定附着了水网藻的亚洲苦草(Vallisneria asiatica)叶片的荧光参数和快速光响应曲线。在水网藻主要附着的苦草叶片上部, 15d后F_P/F_m显著下降, 光系统(PS)的光化学效率显著降低;附着水网藻的叶片通过热的形式耗散掉的能量极显著增加(P<0.01), 有效荧光产量、光化学淬灭系数和相对光合电子传递速率(rETR)、Chl.a、类胡萝卜素(Car)、Chl.a/Chl.b和Car/Chl.a均显著降低;在快速光响应曲线中, 当光照强度高于104μmol/(m²·s)后, 随光照强度的增加, 附着水网藻的苦草叶片的rETR显著低于对照, 光合作用能力下降;且其饱和光强为248μmol/(m²·s), 显著低于对照叶片的685μmol/(m²·s), 表明水网藻附着苦草叶片后导致叶片光响应能力显著下降。

摘要:采用川蔓藻植株体与普通小球藻在再生水中共培养和使用再生水种植川蔓藻的种植水纯培养普通小球藻的方法, 在实验室条件下研究了在滨海再生水河道中生长的沉水植物川蔓藻对小球藻的化感作用。结果表明, 川蔓藻对普通小球藻具有显著的抑制作用。在共培养实验中, 96h的抑制率为88.86％;在种植水纯培养实验中, 96h的抑制率为48.91％。川蔓藻的种植水对普通小球藻的化感作用系数平均为-0.2448。川蔓藻的叶和根的种植水对普通小球藻均有抑制效果, 96h的抑制率为叶34.71％, 根14.12％;平均的化感作用系数叶为-0.1317, 根为-0.0901;川蔓藻的根和叶均能释放化感物质, 但抑制小球藻的化感物质主要通过叶释放。

摘要:淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(soluble glutathione S-transferase, sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中起着关键作用, 又被称为微囊藻毒素去毒酶。通过简并引物克隆鳙鱼肝脏sGST基因cDNA核心序列, 应用5’-RACE和3’-RACE技术分别扩增该序列的5’末端和3’末端序列, 最后通过序列拼接获得鳙鱼肝脏sGST基因cDNA全序列。序列分析结果表明, 鳙鱼肝脏sGST基因cDNA全长934bp, 其中5’-UTR长104bp, 3’-UTR长158bp, 编码区672bp, 编码223个氨基酸。鳙鱼与海水鱼类、鸟类、哺乳类等不同类群sGST的N-末端功能域氨基酸同源性较高, 达75％左右, 而C-末端功能域氨基酸同源性较低, 仅为43.6％-55.9％, 这与脊椎动物sGST的N-末端功能域均存在相同的GSH结合位点, 而C-末端功能域存在不同的底物结合位点相一致。鳙鱼sGST的C-末端功能域的低同源性可能与其承担微囊藻毒素去毒代谢之特殊功能有关。

摘要:以三峡库区所设A、B、C、D、E、F和G等7个站点为研究区域, 利用RAPD技术就其浮游生物群落遗传多样性与物种多样性的关系进行了探索性研究。共鉴定出浮游生物41种, 其中藻类4种, 原生动物10种, 轮虫类19种, 枝角类4种, 桡足类4种。物种组成相似性最高的是B站和C站, 最低的是A站和F站。而站点间浮游生物群落遗传距离分析表明:相距最近的是C站与D站, 最远的为D站与F站。树状聚类图也显示:各站点物种组成聚为一类;而DNA多态性RAPD最先聚在一起的是B与F, 它们的对应枝由A、C、D、E构成, G单独成为一枝。研究表明, 所发现的物种组成与所揭示的遗传多样性并未完全吻合。这或许是物种信息的缺失(如藻类与细菌), 或许是RAPD技术的缺陷, 或许两者所致。因此, 本研究积累了三峡库区浮游生物群落遗传多样性的一些背景资料, 而要阐释浮游生物群落遗传多样性与物种多样性之间的相互关系则有赖于应用灵敏的、重复性好的, 且能分别分析原核和真核生物的DNA分子标记技术。

摘要:浮桥河水库浮游植物水柱日生产量变幅为0.34-4.99g/(m²·d), 最低值出现在下游冬季, 最高值出现在中游秋季, 年平均值2.75g/(m²·d)。季节变化:秋季>夏季>春季>冬季, 与浮游植物叶绿素a含量和生物量的季节变化一致;水平分布:中游略高于上游, 下游最低, 与浮游植物叶绿素a含量的水平分布完全一致。表层日生产量占水柱日生产量53.81％。与1980年同期相比, 浮游植物初级生产力增加了1.2倍。分析表明, 磷含量增加是浮游植物初级生产力提高的关键因子。应用能量收支法估算浮桥河水库鲢鳙渔产潜力为772t, 516.0kg/hmm²。从渔业管理和水质管理角度讨论了合理利用浮游植物初级生产力的措施。

摘要:通过食物组成分析和渔获物组成调查, 并结合历年渔获量统计和环境监测资料, 研究了太湖鲫鱼数量变化的规律、机制及与环境间的相互关系。渔获物调查和渔获量统计资料均表明:近年鲫鱼数量不断增加, 已成为太湖仅次于鲚鱼的重要鱼类。2004年渔获物调查中, 鲫鱼占鱼类总重量的8.40％±2.69％, 占鲤、鲫鱼渔获量的65.08％±15.47％;历年渔获量统计显示, 1952-1998年鲤、鲫鱼渔获量相对稳定在1010.1±367.2t、占鱼类总量8.89％±5.33％, 1999年上升达到2547.4t、占9.45％, 2000年达到3708.7t, 占12.18％;年龄组成分析表明, 鲫鱼低龄化趋势在加剧。食性分析表明:在7-12月, 微囊藻占鲫鱼食物体积的83.65％-93.99％。分析认为:太湖鲫鱼以微囊藻为主要食物;富营养化加重为其提供了充足饵料, 实施禁渔期、禁渔区等措施使其繁殖得到保障, 捕捞强度过高导致其年龄组成低龄化、个体小型化。而太湖鲫鱼以蓝藻为主要食物, 可能对蓝藻有抑制作用。

摘要:应用生态学、生态经济学、福利经济学方法和前人的研究成果, 在研究江河源区生态系统价值评估流程和评估方法的基础上, 以江西东江源区为研究案例, 初步估算出东江源区生态系统服务功能经济总价值为81.0亿元, 约为东江源区2004年国内生产总值(GDP)的4.11倍, 单位面积生态系统服务功能价值为23121元/hm², 并对估算结果进行了分析。