2007, 19(4):357-358. DOI: 10.18307/2007.0401
摘要:
2007, 19(4):359-366. DOI: 10.18307/2007.0402
摘要:根据太湖五里湖湾生态重建大型围隔示范工程的现场观测结果, 分析了湖泊生态重建措施对浮游植物的影响, 结果显示:(1)在生态重建的第一年, 尽管生态重建区内种植了大量水生植物, 水体氮磷含量也有较大幅度的下降, 水体透明度也被提高了近一倍, 但是藻类却大量生长, 并暴发了蓝藻水华;第二年, 生态重建区的环境条件逐渐对藻类(包括蓝藻和其中的微囊藻)产生了抑制作用, 开始出现藻类生物量下降趋势;表明生态重建措施(以水生植被重建为中心的生态系统重建组合措施)可以在较短时间内(当年)建立起一定规模的水生植物群落, 有效降低水体氮磷营养盐, 提高水体透明度, 但要在较短时间内(2年内)完善一个较大的水生态系统结构、有效降低藻类生物量(特别是夏季)有一定困难。(2)尽管氮磷营养盐对水体藻类总量增加有较大影响, 但并不是蓝藻大量暴发的决定因素, 上行作用力对蓝藻的控制(bottom-up effort)表现弱于下行作用力(top-down effort)。(3)较低的TN/TP比值(15.9-35.6, 平均30.5)既是蓝藻水华暴发的原因, 也是其作用的结果, 其可能有利于蓝藻的大量暴发。(4)生态重建措施较大幅度地改善了水环境, 但并没有显著提高藻类多样性指数(Shannon index), 因此, 单凭藻类多样性指数并不能完全反映水环境改善状况, 在评价水环境质量方面需要结合其它多种指标进行综合评估。
2007, 19(4):367-372. DOI: 10.18307/2007.0403
摘要:研究开发了一种由水生植物、水生动物及微生物膜构建的组合型浮床生态系统。在野外条件下, 考察了该浮床对富营养化湖泊水在静态条件下的净化效果。结果表明, 20d内TN、TP的去除率分别为83.7%和90.7%, 透明度也有大幅提高。而且, 组合型浮床系统对有机物尤其是难降解有机物的去除能力较强, 在25d内, 对r-BHC、HE、DDE、DDD、DDT的去除率分别为25.2%、63.8%、42.1%、71.6%和27.6%, 氯苯、阿特拉津的去除率达55.9%和72.1%。水珊动物的代谢活动提高了有机物的生物可降解性和氮磷的植物可利用性。该新型浮床可用于水源地水质改善、污水净化生态工程、富营养水体的生态恢复等。
2007, 19(4):373-381. DOI: 10.18307/2007.0404
摘要:为认识湖泊中浮游细菌的多样性及其变化规律, 本研究采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)的方法, 研究了太湖梅梁湾和湖心区浮游细菌种群16S rRNA基因多样性以及种群基因组成的季节变化特征。研究结果表明, 太湖浮游细菌种群具有丰富的基因多样性。浮游细菌的丰度、DGGE条带数、种群的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均呈现显著的季节变化规律:夏季及秋季浮游细菌的丰度、基因多样性及种群的均匀度较高, 而冬季和春季则较低。浮游细菌种群的基因组成随时间变化。梅梁湾浮游细菌的丰度显著高于湖心。梅梁湾与湖心浮游细菌主要建群种的基因型存在显著差异。
2007, 19(4):382-389. DOI: 10.18307/2007.0405
摘要:氮素是影响湖泊富营养化的关键元素之一, 对湖泊中氮素生物地球化学循环整个过程进行全面的了解, 有利于对湖泊富营养化进行控制和治理。本文综述了湖泊生态系统(特别是富营养化湖泊)中氮素的输入、输出及其在沉积物-水界面的迁移转化规律, 着重分析和比较了藻型湖泊和草型湖泊的不同食物链中的氮紊营养循环过程, 重点讨论了微生物参与的硝化作用、反硝化作用、生物固氮和厌氧氨氧化等过程的最新研究进展, 并对氮循环相关的研究方法和技术进行了小结。最后指出当前国内外研究中亟待解决的问题, 并对湖泊氮循环今后的研究方向提出了建议。
2007, 19(4):390-396. DOI: 10.18307/2007.0406
摘要:对南四湖不同湖区20个表层沉积物和独山湖湖区沉积岩芯中营养元素进行了分析。结果表明表层沉积物中南阳湖总磷最高, 独山湖次之;独山湖总有机碳和总氮含量最高, 南阳湖次之;而昭阳湖总有机碳、总氮和总磷含量较低。沉积岩芯中137Cs数据表明南四湖独山湖区柱状沉积物上部(0-18cm)沉积速率为3.5mm/a;总有机碳、总氮和总磷含量主要集中在沉积岩芯0-8cm内, 并呈现一致的垂向分布规律, 具有明显的三阶段分布特征, 反映了流域社会经济的发展导致营养元素的释放量增加, 造成了湖泊现代沉积物中营养元素的积累。碳氮比值处于7.6-11.4之间, 有机质的选择性分解不明显, 指示沉积物中有机质主要来自无纤维柬的陆源植物。监测数据表明济宁市的城市生活污水、工农业废水排放进入南阳湖是南四湖有机质和TP富集的主要来源。
2007, 19(4):397-406. DOI: 10.18307/2007.0407
摘要:本文以梅梁湾沉积物中的重金属元素为研究对象, 利用五步连续提取的方法将梅梁湾沉积物中的重金属元素分水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残留态六种相态。应用210Pb、137Cs定年法相结合, 通过对百年沉积物的连续提取及元素富集系数的分析, 得到重金属元素在不同相态中的含量随时间的变化。与历史时期人类活动相比较, 重建了自19世纪末期到2000年的人类活动影响流域环境的历史, 证实了重金属元素含量变化主要受人类活动的强度和方式制约。具明显影响的人类活动分三个时段, 其中最为严重的时段是自1977年至今。与无锡历年工业产值变化的对比分析表明, 各相态中重金属含量的相似变化记录了梅梁湾受湖湾沿岸居民的经济生产活动影响, 污染程度日益加剧, 且工业废污水中重金属主要以铁锰氧化物结合态进入太湖生态系统中。
刘恩峰 , 羊向东 , 沈吉 , 董旭辉 , 王苏民 , 夏威岚
2007, 19(4):407-412. DOI: 10.18307/2007.0408
摘要:湖泊沉积通量蕴含了流域降水量及人类活动的丰富信息。依据太白湖沉积岩芯210Pb测定结果及CRS模式, 建立了近百年来的沉积年代序列, 对比分析了不同时期沉积通量变化与流域降水量及人类活动的关系。1900-1920、1928、1937-1942、1953-1954年沉积通量较高的四个时段, 分别对应于夏季降水较多的1900-1920、1931、1938-1939、1954年, 沉积通量增加主要与夏季降水量偏多, 被带入湖泊的泥沙量增加有关。1958-1963年, 太白湖流域上游兴建三座水库, 对洪水及入湖泥沙起到了调蓄作用, 自此之后, 太白湖的平均沉积通量减小, 降水量已不再是影响沉积通量的主导因素;1958-1970年沉积通量较高, 主要是太白湖围垦导致的人湖泥沙量的增加及湖泊面积减小所致;1983-1993年沉积通量的增加则反映了农业生产方式由集体转为个体生产模式后, 耕作业的快速发展所导致的水土流失的加重。研究结果证明, 采用210Pb强度及CRS模式所建立的太白湖近百年来的沉积年代标尺精度较高(误差小于4年), 太白湖沉积环境稳定, 可采用其沉积指标进行流域及湖泊环境演化重建。
2007, 19(4):413-420. DOI: 10.18307/2007.0409
摘要:在中国湖泊-流域数据库的技术支撑下, 绘制出太湖流域20世纪内5次(1931, 1954, 1983, 1991, 1999年)梅雨洪水期, 不同雨情、水情下的河湖等水位线。以上述系列图幅为基础, 解读了水情及水位发展过程, 同时初步分析了等水位线在防洪中的应用, 以及新出现的太湖流域第三次水势演变等研究结果。
2007, 19(4):421-427. DOI: 10.18307/2007.0410
摘要:乐安河是鄱阳湖五大人湖水系中重金属污染最严重的水域。为研究其污染现状, 于2003-2004年度对乐安河水体、底泥及水生生物的重金属污染进行了调查与分析。结果表明, 乐安河水体中的重金属除Cu的含量超出地表水环境质量标准Ⅲ类标准外, 其它各项监测指标均能达到地表水环境质量Ⅲ类标准。乐安河底泥的重金属含量平均值与国家土壤环境质量相比, Cu的平均值超出了三级标准, 而Pb和Zn的含量指标均符合三级标准;通过地质累积指数评价结果表明, 乐安河底泥中Cu为严重污染, Pb为偏中度污染, Zn为中度污染。乐安河水生植物对Cu, Pb, Zn都有不同程度的富集, 根据富集系数评价表明, 植物对Cu的平均富集能力相对较强, 其次是Pb和Zn。浮游动物、植物和底栖动物也受到不同程度的污染, 其分布和数量因河段水质变化的影响也出现类似的波动。
2007, 19(4):428-433. DOI: 10.18307/2007.0411
摘要:为确定天津市北塘水库作为南水北调供水调节和事故备用水库的水质安全性, 于2005年7-12月, 监测分析水体、底泥和库周土壤中全盐量和Cl-浓度的变化, 研究水源补给、底泥释放、降雨蒸发和地下水水位变动等因素对水库水质的影响。结果表明在目前蓄潮白新河水的条件下。北塘水库水中的Cl-浓度变化幅度为302-409mg/L, 超过饮用水水源地的水质标准(GB3838-2002)。库区0-100cm底泥全盐量平均值为0.253%, Cl-含量为0.048%, 分别是库周土壤的1/8和1/18.3。因此, 蓄水造成水库底泥盐分的大量释放。经计算, Cl-的平均释放强度为1.3 g/(m2·d)。南水北词通水后, 若水库保持在5.60 m以上的运行水位, 底泥释放虽造成Cl-浓度上升, 但水质能达到供水水源地的标准。水库周边地下水的矿化度为59.63 g/L, Cl-浓度为26.17 g/L, 远高于水库水体的含盐量, 但只要在5.60m以上水位运行, 水库就不会受到高矿化度地下水的补给影响。因此, 在合理调度的基础上, 北塘水库作为天津市南水北调供水调节和事故备用水库是安全的。
2007, 19(4):434-444. DOI: 10.18307/2007.0412
摘要:1997年冬至2000年春, 对我国最大淡水湖鄱阳湖的鱼类与渔业利用状况进行了调查。在1955年至2000年期间, 鄱阳湖累计记录鱼类136种, 隶属于25科78属;其中鲤科鱼类最多, 有71种, 占总种数的52.2%, 其次是鲿科, 12种, 占8.8%, 本次调查期间共记录鱼类101种, 新记录鱼类6种, 即亮银鮈、洞庭小鳔鮈、光唇蛇鮈、短须鱊、方氏鳑鮍和粘皮鲻鰕虎鱼。还分析了该湖鱼类区系组成的变化、主要渔具的渔获物组成特征以及渔产量动态, 提出了未来湖泊渔业可持续发展的建议。
2007, 19(4):445-450. DOI: 10.18307/2007.0413
摘要:本文提出了幂函数加和型湖泊富营养化评价指数公式, 同时将禁忌搜索算法与模拟退火、免疫进化算法有机地结合起来, 建立了求解优化问题的混合禁忌搜索算法(HTS)。将此算法用于评价指数公式的参数优化, 从而建立起湖泊富营养化综合评价模型, 为湖泊富营养化评价和预测提供了一条有效的途径。将优化好的湖泊富营养化模型用于东湖富营养化评价的实例研究, 结果表明此评价模型能较好地反映湖泊富营养化水平, 并具有较好的通用性和实用性。
2007, 19(4):451-456. DOI: 10.18307/2007.0414
摘要:通过分析和比较太湖鲚鱼、鲢、鳙鱼的食物组成。研究了它们间的食物关系;并结合太湖历年鱼类渔获量资料, 对渔获量变化间可能存在的相互影响进行了相关分析。结果表明:在9-12月份期间, 鲢鱼、鳙鱼食物中微囊藻约占体积比的90%以上、浮游动物不足10%;用Pianka提出的公式计算鲢鱼和鳙鱼间的食物重叠系数为>0.99, 相同食物组成比例为95.40%。而同期调查0+鲚鱼食物中微囊藻约占体积的15%-35%;如不计算微囊藻仅计算浮游动物的个数组成比则为:枝角类占89.77%±13.69%, 桡足类占7.84%±11.53%, 轮虫占2.39%±4.95%。而简单相关、偏相关分析表明:鲚鱼和鲢、鳙鱼数量变化间的负相关关系均达到显著水平。分析认为:在富营养化条件下, 太湖的鲢鱼和鳙鱼以微囊藻为主要食物;而鲚鱼和鲢、鳙鱼食物中浮游动物的种类基本相同, 可能存在对浮游动物资源的激烈竞争;它们种群数量变化间的相互影响是负向的, 可能存在互相抑制。
2007, 19(4):457-464. DOI: 10.18307/2007.0415
摘要:实测和回归分析鄱阳湖鮊属(Culter)的翘嘴鮊(C. alburnus)、蒙古鮊(C. mongolicus)、达氏鮊(C. dabryi)和原鮊属(Culterichthys)的红鳍原鮊(C. erythropterus)体重与体维关系。结果表明, 多元回归方程能全面地反映不同体维对鱼类体重的影响, 体重与体侧面积体厚的回归方程较适宜。其体重(W)与体侧面积(A)及体厚(T)的幂函数关系式分别是, 翘嘴鮊:W=4.05051×10-3A0.66260T1.41994;蒙古鮊:W=3.18603×10-3A0.66845T1.44376;达氏鮊:W=1.99310×10-3A0.70982T1.47305;红鳍原鮊:W=3.58823×10-3A0.63253T1.49465。
2007, 19(4):465-472. DOI: 10.18307/2007.0416
摘要:乌梁素海是我国半荒漠地区具有很高生态价值和社会效益的大型多功能湖泊湿地, 是黄河流域最大的淡水湖泊, 也是内蒙古河套灌区唯一的承泄途径。乌梁素海的补给水源主要包括含高N, P的农田退水, 工业废水以及生活污水, 这些退水及废污水的排入使得湿地环境发生着重大的变化。本文在收集1986-2004年19年间Landsat TM/ETM遥感影像数据的基础上, 结合乌梁素海历史资料, 分析了80年代以来人类活动对湿地环境的影响, 这种影响主要体现在人工芦苇面积不断扩大, 富营养化程度逐年增高, 水生资源迅速减少等方面, 尽管2003年以来"引黄入海"工程的实施某种程度上缓解了湿地环境恶化的进程, 但湿地环境仍然面临严重的威胁。
2007, 19(4):473-478. DOI: 10.18307/2007.0417
摘要:研究了从芦苇(Phragmitis communis Trin)中分离得到的化感组分对羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)和雷氏衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长特性的影响。在藻类生长的对数期向培养液中投加不同浓度的化感组分, 分别测定并观察了培养期间受试藻种藻密度和藻细胞形态的变化情况。结果表明, 该化感组分对羊角月牙藻藻密度的增长具有明显的抑制作用, 半效应浓度(EC50.7d)值为0.60m/L, 同时使羊角月牙藻细胞内部结构改变, 形态变大。投加6mg/L化感组分后, 藻细胞平均宽度是对照组的1.5倍。该化感组分对雷氏衣藻藻密度的增长没有明显的抑制作用, 但使其运动性能降低。
张余霞 , 张玲 , 高兴 , 王立新 , 陆长梅 , 吴国荣
2007, 19(4):479-484. DOI: 10.18307/2007.0418
摘要:用刚收割的水稻(Oryza sativa L.)秸秆浸提液代替水配制培养基培养铜绿微囊藻(Microcysti aeruginosa), 追踪测定微囊藻的生物量、叶绿素a含量、光合速率、呼吸速率、膜透性、超氧物歧化酶(SOD)活性、光合膜自发荧光强度等相关生理生化指标的变化, 研究水稻秸秆浸液对铜绿微囊藻的抑制作用。结果表明, 质量比≥1/100(水稻秸秆/水)的水稻秸秆浸提液对微囊藻的生长有明显的抑制作用, 表现如下:藻细胞生物量在实验过程中逐日降低, 藻细胞叶绿素a含量和光合速率急剧下降, 呼吸速率和超氧物歧化酶(SOD)活性呈先升高后下降的趋势, 膜透性迅速升高, 细胞光合膜自发荧光强度显著衰减。用不同的有机溶剂对该浸提液进行萃取, 浓缩后用滤纸片法在固体培养基上做抑藻实验, 乙醚和乙酸乙酯萃取液能明显看到抑藻圈, 证实其中含有抑制物质。
2007, 19(4):485-491. DOI: 10.18307/2007.0419
摘要:以沉水植物——菹草为对象, 实验室模拟水下弱光(100±10μmole/(m2·s)环境, 进行附生藻类(生物控制和无生物控制)和营养(中营养、富营养和超富营养)双因子正交实验, 探讨富营养水体附生藻类暴发对沉水植物叶片光合机能的影响。结果表明, 水体营养水平提高促使菹草叶片附生藻类大量繁殖, 富营养条件(TN:1mg/L;TP:0.1mg/L)下附生藻类在菹草叶片的增殖速率(Chl.a)达到0.16μg/(cm2·d)。日本沼虾+耳萝卜螺的生物控制模式能有效控制菹草叶片上附生藻类的生物量。水下原位叶绿素荧光参数观测表明, 42d附生藻类引起菹草叶片光合机能下降, Chl.a密度下降25.2%, caro密度下降20.8%, PSⅡ电子产率降低9.8%, 电子传递速率(ETR)下降, 光化学淬灭(qP)平均下降超过60%。研究表明, 水体营养水平提高促进沉水植物叶片附生藻类增殖, 导致菹草光合机能下降, 营养盐的作用是间接的。
2007, 19(4):492-496. DOI: 10.18307/2007.0420
摘要:通过改进裂解温度和延长裂解时间并增加苯酚/氯仿洗脱次数的DNA提取方法获得南京玄武湖底泥中的DNA, 通过PCR法来扩增微囊藻的16SrRNA基因。结果表明在所有采样点中均得到微囊藻基因组DNA, 并且纯度较高, OD260/OD280均高于1.54, 最高值达到1.89。PCR的扩增结果显示所有样点的DNA都得到212bp大小的微囊藻16SrRNA基因片断, 表明这种方法可以有效的从底泥中提取微囊藻的DNA, 从而为研究底泥微囊藻生理生态及其越冬、上浮、形成水华的机理提供更有利的方法。