摘要:回顾了国际和国内湖泊沉积研究历史,论述了国际古湖泊学研究的两大方向以及主要研究内容,对中国20世纪50年代以来的湖泊沉积研究进行了综述.针对目前湖泊沉积研究领域的薄弱环节,提出加强湖泊沉积环境指标的基础理论研究,提高时间分辨率,关注人类活动对湖泊环境的影响,开展湖泊沉积界面过程与机理研究,以及进一步加强区域和全球对比等建议与展望.

摘要:综述了蓝藻水华预防、预测预警的重要意义及其理论与技术体系.基于作者所提出的将蓝藻水华形成分为休眠、复苏、生长和上浮聚集形成水华的"四阶段理论",以及太湖蓝藻越冬、春季复苏和水华形成的时空规律,提出了太湖蓝藻水华的预防理念.综述了国内外蓝藻水华形成与预测研究进展,阐述了蓝藻水华形成关键过程的主导生态因子及其阈值:确定了水华蓝藻越冬的空间分布与生命特征,利用室内模拟实验和野外原位观测与捕捉,得到了蓝藻春季复苏的室内和野外温度阈值分别为14℃和9℃,发现了蓝藻复苏量与有效生理积温呈正相关的基本规律;初步揭示了水华蓝藻生长竞争优势形成的生物学与生态学机理以及光利用策略,利用细胞分裂频率法测定了夏季太湖水华蓝藻的原位生长速率为0.2-0.4;确定了在不同水文气象条件下,水华蓝藻在水体中垂直分布和在不同湖区之间输移的基本格局,发现藻类在水体中各层间百分含量的变异系数随着风浪的增大而减小,进一步证明了蓝藻水华形成是在适当水文气象要素驱动下,已经成为优势种群的水华蓝藻在湖体中空间位置的改变而引起的.建立了太湖蓝藻水华预测模型和工作流程,在2007年和2008年在太湖实施了未来3d的蓝藻水华预测预警,预测分析了2008年全年太湖蓝藻水华情势.对预测结果的回顾性评估与分析表明,目前已有的理论研究结果和预测工作流程可以对太湖蓝藻水华发生概率、发生地点和强度进行预测,预测准确率达到60%-80%.此外,还提出了未来蓝藻水华预测的研究方向.

摘要:综述了亚洲中部干旱区湖泊研究的古气候记录,发现湖泊记录的全新世有效湿度在大框架上具有一致性变化.据此,选择了其中年代可靠、代用指标湿度意义明确、时间分辨率较高的8个地点的记录,半定量地集成了中东亚干旱区全新世期间湿度的变化.结果表明,亚洲内陆干旱区全新世气候变化具有较清晰的阶段性变化,大约8cal kaBP以前的早全新世气候干旱,8-4cal kaBP的中全新世气候湿润,从距今5-6cal kaBP以来湿润程度逐步降低到晚全新世,但晚全新世比早全新世湿润.内陆干旱区的全新世湿度变化框架与最新获得的亚洲季风变化模式存在较大差异,因此推论出,北大西洋海洋表面的温度变化可能是中东亚干旱区湿度的主要影响因素.

摘要:通过为期一年的疏浚模拟试验,在试验室培养疏浚与对照柱样研究了底泥疏浚对内源氮释放的控制效果.研究结果发现,疏浚表层30cm能够有效的消减沉积物中有机质含量与孔隙水中NH₄⁺含量.在一年的试验周期内,疏浚和对照柱沉积物-水界面的NH₄⁺通量分别为5.3至18.6mg/(m²·d)与-9.4至67.5mg/(m²·d),疏浚柱沉积物-水界面的NH₄⁺通量总体上低于未疏浚对照的通量,尤其是在温度较高的月份,从2006年5-12月疏浚柱沉积物-水界面NH₄⁺释放通量显著低于未疏浚对照柱,疏浚沉积物的NH₄⁺的释放潜力低于未疏浚对照沉积物.研究结果表明,在外源得到有效控制的前提下,底泥疏浚是消减研究区内源氮负荷有效的技术手段.

摘要:以武汉市浅水湖泊(月湖)为实验对象确定了沉积物脱氢酶活性(DHA)测定的最佳条件:以经甲醛灭菌的沉积物为对照,以氯化三苯基四氮唑为电子受体(0.4%),沉积物用量为0.5g,pH值为7.5,培养时间为3h.据上述条件测定的DHA比未优化条件下的相应值高3-5倍,且表现出与沉积物有机质含量更为显著的正相关关系.武汉东湖3个子湖共23个采样点沉积物样品的测试结果进一步证实了上述方法的可行性,同时初步揭示了湖泊沉积物脱氢酶反映微生物活性与有机质状态的生态学意义.

摘要:从镇江金山湖天然水体中筛选分离出土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,对氮循环细菌固定化后在镇江金山湖示范工程区进行水体净化应用.结果表明,运行一段时间后水质得到明显改善,氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮以及总氮浓度处于动态变化中,有降低的趋势;氨氮含量已经达到Ⅱ类指标,总氮和COD分别达到Ⅴ类、Ⅲ类指标;分析结果还显示硝酸盐氮是金山湖水体中总氮的主要存在形式,与水体荒漠化状态有关;固定化氮循环细菌通过扩散,可以增加水体及植物根区的微生物数量,高出对比组1-3个数量级;固定化氮循环细菌技术对荒漠化水体氨氮、总氮和COD去除具有重要意义.

摘要:测定了富营养化武汉东湖中的底栖藻类在不同人工基质上建群发展为成熟群落的生物量(Chl.a),定性分析了人工和天然基质上成熟硅藻群落的种类组成和结构特征.通过比较建群期间底栖藻类在花岗岩、玻璃、塑料(PVC)和木板4种不同人工基质上的生物量变化,发现底栖藻类在PVC上的生物量峰值(Chl.a,71.0μg/cm²)明显高于其它人工基质,说明PVC是最适合底栖藻类生长的人工基质.分析发现人工基质花岗岩上底栖硅藻群落的种类组成、主要优势种类、群落的相似性指数、多样性指数都和天然基质上的硅藻群落是高度相似的,显示该人工基质能够代表天然基质上的藻类群落,表明花岗岩应该是以底栖藻类作指示生物监测和评价水质的理想人工基质.

摘要:如何有效的去除富营养化水体中频繁出现的藻华,已成为湖泊环境治理中的一个迫切问题.通过用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的原位沉积物为介质,利用搅拌器和沉积物再悬浮发生装置来研究烷基铵盐改性物质絮凝去除铜绿微囊藻细胞的作用和效果.结果表明,烷基铵盐和粘土的添加量分别为0.3g/L和0.2g/L,搅拌停止30min后,其去除效率达83.9%;在絮凝沉降500min后,水体中藻细胞去除率可达98.9%,较能有效的絮凝沉降藻细胞;同时水体的浊度也有相应的提高.电镜扫描表明这种活性剂形成的网捕包膜作用对藻细胞的沉降起到了重要作用.但烷基铵盐的杀菌作用可能会造成藻细胞内含物向水体释放的风险.

摘要:从铜绿微囊藻培养液中提取胞外多糖,化学分析显示其为含8.3%蛋白质的酸性杂多糖.以胞外多糖为碳源接种自然水体的菌群进行富集培养,分析胞外多糖的微生物降解过程及降解菌的组成.结果表明,接种太湖水华期微生物富集菌群后,多糖立即开始被降解,大约在18d后多糖降解过程显著减慢,37d后仍有一部分多糖未能被降解.这些结果说明在自然界中微囊藻胞外多糖是可以被微生物降解的.比较不同水体的菌群对多糖的降解能力后显示,降解菌群只存在于微囊藻水华暴发的阶段.变性梯度凝胶电泳(DGGE)结果显示在整个降解过程中,降解菌群的组成未发生显著变化.对DGGE条带中的DNA片段进行序列分析和系统发育分析表明降解菌群包含以下几类:鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)3个,褐螺菌属(Phaeospirillum)1个,假单胞菌属(Pseudomonas)1个,红环菌科(Rhodocyclaceae)1个,Hylemonella(无译名)1个,分枝杆菌属(Mycobacterium)1个.

摘要:采用RAPD和PCR-DGGE指纹技术对转基因鱼试验湖的浮游生物群落DNA多态性进行了研究,并探讨了DNA多态性与物种组成的关系.结果显示:(1)形态学分类共鉴定到44种/类浮游生物:其中藻类13种,原生动物11种,轮虫16种,枝角类和桡足类各2种.多甲藻(Peridinium sp.)、球形砂壳虫(Difflugia globulosa)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)4个物种在各个站丰度相对较高.(2)RAPD扩增共获得128条长度在200-1200bp的谱带,多态率为61.7%,特异性谱带占总谱带的19.5%.(3)PCR-DGGE指纹分析共获得87条扩增谱带,其中原核生物谱带相对较多(50条),真核生物谱带较少(37条),多态率分别为86%和64.9%.尽管形态学鉴定和DNA指纹分析都表现出较高物种多样性,但其相似性聚类却有差别:物种组成聚类中B、C站聚为一类,D、E站聚为一类,A站独为一类;两种DNA指纹分析聚类结果显示C、D、E三站聚为一类,A、B聚为一类.综上所述,在对浮游生物群落的研究中,形态学方法与DNA指纹技术不显著对应,后者能揭示更丰富的物种多样性,但毫无疑问三种方法可以从不同方面表征群落结构.这将为进一步研究湖泊浮游生物群落结构和功能关系奠定坚实的基础.

摘要:碳酸盐是湖泊沉积物的组成部分,其碳、氧同位素组成是恢复湖区古气候/古环境的有效代用指标.沉积物碳酸盐包括物源区带来的外源碳酸盐和湖泊内生沉淀产生的自生碳酸盐,其中只有自生碳酸盐才具有古气候指示意义.故沉积物碳酸盐来源辨识是开展碳酸盐古环境记录研究的基础和前提.通过多种方法的综合判别,证明了程海沉积物碳酸盐主要是自生碳酸盐,为开展碳酸盐记录研究提供了可靠依据.程海是开展碳酸盐碳氧同位素与古气候研究的理想场所,尤其值得深入研究.

摘要:流溪河水库是位于北回归线上的大型山谷型水库,是一座典型的热带-亚热带过渡区水体.为了解该水库的特点,于2006年对水库的水文、营养盐状况及相关理化因子进行了逐月监测,对其主要的湖沼学变量的季节动态和空间分布进行了分析,探讨了湖沼学特征和生态过程的主要驱动因子.流溪河水库全年表层水温在14.9-31.6℃之间,水柱热分层开始于3月初,一直持续到12月,呈单循环混合模式.水库的水动力学主要受降水和水库用水的影响,2006年全年降雨量为2960mm,平均水力滞留时间长170d;降雨量集中在丰水期(4-9月),导致丰水期水力滞留时间短(65d),丰水期与枯水期水文水动力季节性差别显著,水文水动力学变化剧烈.2006年全年湖泊区的TN、TP、Chl.a、SD的平均值分别为0.66mg/L,0.016mg/L,2.2mg/m³,3.1m,指示该水库为贫中营养型水体.N/P的质量比为41:1,DIN/DIP的质量比为78:1,说明该水库浮游植物生长在强烈的磷限制性水体中,较高的N/P比是由流域中热带-亚热带红壤中营养盐组成特点所决定.营养盐、透明度和叶绿素a等变量的分布具有明显的时空异质性,丰水期初期(4-5月)营养盐浓度显著地高于其它月份,说明地表径流是输送营养盐入库的主要途径;沿入库河流至水库大坝方向,营养盐和Chl.a具有递减规律,即:河流区>过渡区>湖泊区.受季风的影响,丰水期的降水集中加上水库的本身形态是导致流溪河水库湖沼学特征呈显著的季节性和空间梯度的关键因素.

摘要:通过对水体中及附着在藻类上的细菌数量、代谢活性细菌、Chl.a浓度等的研究,探讨了藻类与细菌之间的代谢耦联关系,结果表明:1)水体中细菌的丰度随着Chl.a浓度的增加而逐渐增大(r²=0.466,P<0.05),但其峰值滞后于Chl.a;附在藻体表面上的细菌也呈现出相似的变化规律;2)水体中代谢活性细菌数量与总细菌数量显著相关(r²=0.678,P<0.05);附着在藻体上的代谢活性细菌虽然总数量低于水体中的代谢活性细菌,但二者之间亦存在显著的相关性(r²=0.836,P<0.05).3)藻类表面附着细菌的数量取决与藻类的生长状况,附着在藻类体上的代谢活性细菌的比率均高于水体中代谢活性细菌的比率,且在水华盛行期间呈逐渐增加的趋势.

摘要:1999年6月至2000年5月对武汉东湖铜锈环棱螺的种群生态学进行了周年研究.铜锈环棱螺年均密度和生物量分别为92.2ind./m²和142.83g/m²,密度和生物量的高峰分别出现在6月(157ind./m²)和11月(205.78g/m²);东湖铜锈环棱螺为一年一代,其一年中种群含有5个年龄组,其中1998年龄组占绝对优势.利用瞬时增长率法计算东湖铜锈环棱螺的周年生产量带壳湿重为91.56g/m²,去壳干重为5.32g/m²,P/B系数为0.64.同时研究了铜锈环棱螺的生产力动态变化,其生产量累积多数季节均有发生,且以1998年龄组占优.

摘要:云南抚仙湖是我国典型的高原深水湖泊,为揭示湖中浮游甲壳动物对生态系统变化的响应,研究了其群落结构与空间分布特征.2005年6-7月在抚仙湖共采集浮游甲壳动物8种,平均密度为27.6ind./L,优势类群为桡足类.桡足类优势种为舌状叶镖水蚤(Phyllodiaptomus tunguidus Shen et Tai),枝角类优势种为角突网纹溞(Ceriodaphnia cornuta Sars)和象鼻溞(Bosmina sp.).浮游甲壳动物主要分布在0-30m水层,密度随水深增加而下降;0-10m水层,枝角类和无节幼体占优势,大于10m水层,桡足类占优势.浮游甲壳动物密度南区大于北区(P<0.01),而沿岸区与湖心区之间、沉水植物区与非沉水植物区之间无显著性差异(P<0.05).相关分析表明:浮游甲壳动物密度的垂直分布与藻类密度和水体理化因子相关关系显著,而水平分布与藻类密度和水体理化因子相关关系不显著.与20世纪80年代相比,抚仙湖浮游甲壳动物优势种发生了演替,西南荡镖水蚤(Neutrodiaptomus mariadviagae mariadviagae(Brohm))消失,被舌状叶镖水蚤代替,可能与太湖新银鱼(Neosalanx taihuensiChen)引入有关;浮游甲壳动物密度表现出增加趋势,但仍处于较低水平,与水体营养水平的提高及太湖新银鱼的捕食压力有关.

摘要:隆腺溞(Daphnia carinata)是许多湖泊的常见大型浮游动物,习居于富营养的水域中,以浮游植物为食,且滤食效率较高.通过浮游动物添加实验,研究了隆腺溞对南京玄武湖叶绿素和浮游植物群落结构的影响.结果表明,在隆腺溞组,浮游植物密度较对照组降低了83%,叶绿素较对照组下降了81%,氮、磷营养盐与叶绿素的相关性不显著.浮游植物的群落结构较对照组也发生了很大变化,蓝藻、绿藻和硅藻的比例有显著上升,隐藻呈显著下降趋势,金藻、甲藻和裸藻在实验结束时已没有检出.说明隆腺溞的摄食能有效控制浮游植物的生物量,可对浮游植物的群落结构产生显著影响.

摘要:水生态系统中光能的分配很大程度上决定了水生态系统的结构和功能,利用2007年11-12月太湖水体光学特性和组分浓度数据,对秋季太湖水下光场结构特征和水体组分光竞争能力的表征光学量(漫衰减系数、平均余弦)和影响因素(吸收系数比重)进行了分析研究.结果表明,秋季太湖水下辐照度呈现单峰分布,最高值为583nm左右;根据Kd可将黄质和非色素物质主导程度的强弱分为弱、较强、强三个等级;Kd(PAR)平均值为4.61±1.54m^-1,水体真光层厚度平均值为1.11±0.35m;太湖水下光场的光能主要分布在青光和黄绿光波长范围内,约占总能量的60%,蓝光和红光波长范围内的能量约占30%,这样的光谱结构有利于铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长.

摘要:采用2005-2007年乌梁素海监测数据,对乌梁素海水体中叶绿素a浓度的时空分布进行分析,并对叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度相关关系进行研究,结果表明:乌梁素海叶绿素a浓度具有明显的时空分布特征,在时间上,5月份>7、8月份>10月份>9月份>6月份,可以看出5月份、10月份叶绿素a浓度偏高,其原因是乌梁素海特殊的地域性,补水来源主要为河套灌区的农田退水,5月份、10月份正处于春浇秋灌时期,农田退水携带充足的氮磷元素进入乌梁素海,使藻类迅速增长繁殖;在空间上,北部区>南部区.通过分析得出,2006年叶绿素a与氮、磷浓度的相关关系在5月、10月存在明显的相关性,8月份相关性较小,其他月份无明显相关性.

摘要:以贵州境内18个气象站1961-2001年逐日气象观测数据为基础,采用Mann-Kendal非参数检验方法、相关分析和主成分分析方法对贵州近41年来蒸发皿蒸发量及其主要影响因子(太阳净辐射、气温、相对湿度和风速等)进行了相关性及趋势性分析.结果表明:近41年来,贵州年平均蒸发皿蒸发量呈显著下降趋势,通过99%的置信度检验,蒸发量的下降主要表现在冬、春、夏三季.从区域分布来看,蒸发皿蒸发量整体上东部及西北部分地区显著减少,其他地区趋势变化不明显.蒸发皿蒸发量下降的主要原因是太阳净辐射的显著下降.

摘要:TOPMODEL是一种以地形为基础的半分布式流域水文模型.对珠江流域布柳河流域的DEM信息进行处理,提取流域的水系、子流域边界、地形指数及水流路径距离的分布,将TOPMODEL应用于该流域中.另外将新安江模型也应用于该流域进行比较.此外,分析了两种模型结构差异所带来的模拟功能差异.两种模型模拟结果精度差异不大,而TOPMODEL实现了空间产流面积分布的可视化.