摘要:由于受到水文观测资料时间短的限制,目前难以认识百年遇机率的极端洪水.为此,本文根据19世纪末历史文献的洪水灾害记录,利用流域水文模型,对太湖1889洪水年的流域产流、入湖汇流等水文特征和过程进行模拟.本研究设计了三套模拟实验:首先在现代气候控制实验基础上对1988-2002年时间系列和特大洪水年进行水文模拟和模型率定校验;其次,采用长江下游19世纪末的气候观测资料驱动,对极端年份1889年逐日洪水过程模拟;最后,为减少1 a洪水年模拟的不确定性,还采用蒙特卡罗Bootstrap法模拟了15 a的流域气候场,在5475 d样本下进行特征年份的水文模拟.模拟结果表明,1889年洪水期间产流在当年6月底达到最大,1%频率的径流深达8.6 mm/d,95%CI的误差在-2.94~3.26 mm/d之间.汇入太湖径流同期达到最大,1%频率的洪水流量达到1286.9 m³/s,95%CI的误差在-128.3~165.7 m³/s之间.根据洪水Log-Normal概率分布,计算1889洪水年的重现期为149 a.经Bootstrap法对误差置信区的模拟,95%CI检验在70~175 a间的重现期可信.该研究为延长20世纪洪水序列、拓展对百年时间尺度的特大洪水的认识提供了动力学模拟方面的科学依据.

摘要:根据2010-2011水文年浙江省环太湖河道水质水量同步监测资料,分析了进出太湖的水量、水质及污染物通量的时空变化.监测期内,浙江省入湖水量为22.890×10⁸ m³,出湖水量为31.576×10⁸ m³,环湖河道水质总体上保持稳定,主要污染物指标基本处于Ⅱ~Ⅲ类标准.污染物通量的估算结果表明,环湖河道的高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮通量均以出湖为主,入湖污染物通量的减少主要源于入太湖河流倒流流量的增加.

摘要:入湖污染物量计算精度的高低决定入湖污染物量分析结果的客观性和准确性.本文以太湖为例,分析2010年环太湖河道入湖污染物量、时空分布情况及多年环太湖河道入湖染污物量变化情势.在此基础上,使用现在已有监测条件分析时段内每日水量水质监测数据计算逐日入湖污染物量时段累积值,并以此作为现有分析计算河道入湖污染物量的最高计算精度值.通过设定不同监测方案、采用不同计算方法分析河道入湖污染物量及其计算精度,认为现有分析计算的河道入湖污染物量已是每日河道水量水质同步监测下河道入湖污染物量的80%左右.针对河道入湖污染物量计算精度的分析可为制定科学的河道入湖污染量监测方案、提高河道入湖污染物量计算精度提供技术支撑.

摘要:针对北方寒旱区呼伦湖水位下降、水面萎缩的现象,根据气候特征,利用月水量平衡模型探究湖泊水文过程并揭示其变化规律.在此基础上,利用不同气候条件下各水平衡项对于湖泊水位的影响程度确定水位升降的直接原因.基于1963-1980年间水位的实测数据,根据水量平衡原理及其他辅助计算判断出湖泊与周边区域存在着地下水的交换,且具有一定的规律性,即历年11月至次年3月期间的累积降雪融化渗入土壤中形成浅层径流补给湖泊,而7、8月份湖泊补给周边草原.基于以上规律,根据周边坡面汇流、地下水与湖泊交换量的年内变化特征,利用水平衡方程式推算湖泊1981-2008年逐月水位变化,并与其他研究成果比较,吻合度较高.不同气候条件下,径流量对于湖泊水位的影响程度最为突出,是水位变化的主控因子.

摘要:利用鄱阳湖区1952-2011年水文监测资料,分析鄱阳湖近60 a来枯水特征及其变化规律;从流域降水、五河来水、长江上中游来水、湖盆形态等方面的变化,探讨鄱阳湖枯水变化原因.结果表明,进入21世纪后的近11 a鄱阳湖枯水程度显著加剧,尤其是近5 a来最低水位不断被刷新;造成鄱阳湖枯水变化的最主要原因是流域降水和五河来水的相应变化,其次是长江上中游来水变化,湖盆形态变化对于近10 a来枯水加剧起到了推波助澜的作用;三峡大坝蓄水以后,长江上中游来水变化对鄱阳湖枯水变化的控制作用呈现逐渐加强态势.

摘要:本文基于淮河流域吴家渡水文监测站1950-2007年月径流量资料,通过定义长、短周期径流旱涝急转指数,分析了淮河流域汛期径流旱涝急转现象(分旱转涝和涝转旱两种类型),研究结果表明:1)长周期径流旱涝急转在1986年以前发生次数较多,而1986年以后发生次数相对较少;2)各相邻月间的短周期旱涝急转的年际振荡以6-7月最多,且其长期变化规律与长周期旱涝急转年际振荡变化相似;3)长、短周期旱涝急转频次呈现不断减少的趋势,但全旱和全涝频次则有增加的趋势;4)2000s汛期长周期旱转涝、短周期6-7月旱转涝有逐渐增加的趋势,分析认为这种旱涝急转变化是导致淮河流域汛期径流量增加的主要原因之一.

摘要:为了探讨潜流湿地对三峡库区微污染河水的净化效果,在野外构建芦竹、菖蒲、空心菜和无植物(空白)水平潜流人工湿地,研究人工湿地系统中微生物基本菌群和功能菌群数量分布,探讨污染物去除与微生物菌群种类和数量的相关性.结果表明:实验湿地系统运行情况良好,植物湿地系统对各污染物指标的去除效果优于空白湿地系统;芦竹、菖蒲、空心菜和空白湿地系统的微生物数量均随温度的降低而减少,其中,植物湿地系统的微生物数量高于空白系统;各湿地系统的微生物数量与水质指标去除率之间的相关性较强,在夏季,不同人工湿地系统的细菌总数与CODMn的去除率之间存在着显著的正相关,真菌、亚硝酸细菌总数与铵氮去除率之间均存在着显著的正相关,在冬季,不同人工湿地系统的反硝化细菌总数与总氮去除率之间存在着显著的正相关.

摘要:针对太湖风生流的特点,提出考虑风向风速频率修正及污染带控制的水环境容量计算方法,建立了太湖水量水质数学模型,并结合水文水质资料对流场和浓度场进行模拟和验证.在控制单个污染带面积为1~3 km²,污染带总长度为湖岸线长度10%的基础上采用该方法进行计算,计算结果更可靠.太湖COD_cr的水环境容量为132727 t/a,TN的水环境容量为7700 t/a.

摘要:基于生态模型对2009年4月-2010年11月太湖监测数据进行逐月解析,结果显示太湖蓝藻生长率在时间与空间上都表现出显著的差异性,1-4月及10-12月蓝藻生长率表现为低水平,6-9月为高水平,5月年际差异较大,湖西岸相对于湖中区蓝藻生长率优势较明显,水面至水深1 m之间为蓝藻生长活跃区域.蓝藻的生长与消亡主要受水温、光照、磷三种影响因子控制,这三种因子表现出较明显的季节性特点,并且对蓝藻生长率的影响具有相互交替作用的动态变化特征,其中水面附近为温度及磷限制,水深0.5 m处为温度、磷及光限制交替作用,水深1 m及以下为光限制.计算结果表明在研究时段内营养盐总体表现为磷限制,夏秋季局部水域也存在氮限制.

摘要:为了解水深梯度对苦草克隆生长与觅食行为的影响,通过大型原位浮台实验,将苦草幼苗盆栽后悬挂在不同水深(1.0、2.5、4.0、5.5、7.0 m)下培养,比较其生物量、无性系分株数、出芽数、株高、最大根长和匍匐茎总长的变化,并且评估了植株生物量对这些性状的影响.研究结果表明,随水深的增加苦草的生物量、无性系分株数、出芽数、最大根长、匍匐茎总长均显著降低,而株高随水深梯度呈先增加后降低的趋势.植株生物量仅对出芽数没有显著影响.水深梯度与植株生物量的交互作用仅对无性系分株数和匍匐茎总长有显著影响,而对其他性状没有显著影响,说明这两个性状对水深的响应受到个体发育的影响.

摘要:本研究从2009年8月至2010年10月,每月采集太湖3个不同富营养化湖区水样,运用酯酶活性法,测定了颗粒态酯酶、溶解性酯酶活性以及酯酶衰变周期,估算了太湖浮游植物细胞裂解速率.研究结果表明,太湖颗粒态酯酶活性为0.58~35.15 nmol FDA/(L.h),溶解性酯酶活性为0.55~7.59 nmol FDA/(L.h),酯酶衰变周期为7~75 h,细胞裂解速率为0.02~0.77 d^-1,三个采样点细胞裂解速率没有显著差异.颗粒态酯酶活性与叶绿素a浓度之间具有显著的线性关系,说明运用酯酶活性法估算太湖浮游植物细胞裂解速率是可行.此外,叶绿素a浓度与温度变化趋势基本一致,梅梁湾和湖心叶绿素a浓度具有显著差异.贡湖湾叶绿素a浓度与细胞裂解速率之间具有显著的反比例关系,说明细胞裂解速率也是影响太湖藻类生物量的重要因素.

摘要:为研究紊流水体中藻类的垂向分布特性,依据三峡水库次级河流回水段的水动力状况,自行设计了水流实验装置,选取次级河流回水区水华高发时段的气候状况和营养盐水平为实验条件,研究了雷诺数对蓝藻、绿藻和硅藻垂向分布的影响以及雷诺数对不同水深处藻类的悬浮和聚集行为的作用.研究结果表明:在水温为20℃、光照强度为5000 lx的富营养水体中,当断面平均流速在0~0.005 m/s、雷诺数在0~1750时,蓝藻主要悬浮聚集在0.2~0.8 m的表层水体中;而当断面平均流速在0.1~0.5 m/s、雷诺数在35000~175000时,硅藻主要悬浮聚集在0.2~0.8 m的表层水体中;与蓝藻和硅藻相比,绿藻适宜的雷诺数范围更宽,当断面平均流速在0~0.05 m/s、雷诺数在0~17500时,绝大部分的绿藻都能悬浮聚集在0.2~0.8 m的表层水体中.

摘要:硅藻群落结构特征是反映河流水生态状态的重要生物指标,但我国多数河流中还缺少硅藻种类组成与季节变化的基本数据.2010年用瓷砖片作为人工基质研究东江惠州河流段附着硅藻群落结构的季节性变化,共鉴定出附着硅藻40属153种(包括亚种和变种),主要的优势属有曲壳藻属(Achnanthidium)、异极藻属(Gomphonema)、直链藻属(Melosira)、舟形藻属(Navicula)、菱形藻属(Nitzschia)、脆杆藻属(Synedra)等.Gomphonema parvulum和Nitzschia palea为该河流段的广泛性藻种,且相对丰度的季节性变化明显.RDA分析表明,水温、DO、NH₄⁺-N、PO₄^3--P、电导率、pH值等对附着硅藻群落结构有重要影响.在丰水期,水量对于运动能力较强的N. palea的相对丰度具有明显的影响.

摘要:在水深为1.5 m的水道中,研究了不同收割强度(0、15、30、45、60、75、90和105 cm)对菹草生长和光合荧光特性的影响.结果表明:(1)收割对菹草枝条生长和恢复影响显著.对照组(0 cm)株高最大,并在水面形成冠层.15 cm组在实验第20 d恢复,30~105 cm组恢复率分别为69.67%、17.78%、8.83%、5.33%、2.28%和1.90%.(2)收割显著降低了菹草的生物量.与对照组相比,收割组鲜重增加量分别下降了23.71%、54.90%、81.19%、85.82%、90.72%、94.07%和95.10%.15~105 cm收割组最终生物量则分别下降为对照组的59.36%、43.16%、27.69%、18.73%、14.66%、8.14%和4.07%.(3)收割使菹草营养繁殖体(石芽)数量、个体大小和鲜重显著降低.(4)中、低强度收割对菹草叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)影响不明显,而高强度收割组(尤其是105 cm)Fv/Fm显著下降.菹草叶片快速光响应曲线ETR_max差异不显著;中、低强度收割组ETR_max略有上升,而高强度收割组ETR_max出现下降.由结果可知,收割对控制菹草生物量和繁殖体数量效果明显,但以中、低收割强度为宜.

摘要:为研究太湖浮游植物和各形态无机氮的时空分布特征及其相互关系,于2010年3月至2011年2月在太湖全湖范围内选取9个采样点进行每月采样分析,结果表明:太湖无机氮主要以硝态氮和铵氮形式存在,前者占76%,后者占22%;太湖北部靠近西北沿岸的湖区以及竺山湾的铵氮和亚硝态氮浓度通常要明显高于其他点位.太湖各采样点TIN(总溶解性无机氮)的季节变化趋势很相似,都表现为春季最高,夏秋季降低,冬季又有所升高;夏季北部湖区TIN降幅明显大于南部,使得前者TIN/TSP(总溶解性磷)远小于后者.春季太湖南部的微囊藻复苏量大于北部,但夏秋季微囊藻的暴发主要发生在太湖北部,此时微囊藻大暴发的点位(如梅梁湾)通常都伴随着很低的硝态氮浓度和TIN/TSP,使得这些点位比其他地方更容易发生N限制;Chl.a/浮游植物的比值与浮游植物总数呈极显著负相关,而与TIN/TSP的比值呈极显著正相关,这说明当藻类大量暴发而TIN/TSP下降时,浮游植物单个细胞内的平均Chl.a含量会有所下降,这种现象的原因有待进一步研究;绿藻、硅藻、裸藻和隐藻在时空分布上有一定相似性,而这四种藻与微囊藻则有较大差异.

摘要:本文提出了两种原位培养装置(培养笼、培养桶)并采用这两种装置在澎溪河高阳平湖断面进行原位培养实验,旨在研究澎溪河典型优势藻的原位生长速率.研究期间主要生境特征为营养物丰足、光热条件优越、生境条件相对稳定,适宜于藻类生长,为水华形成的敏感期;在此期间代表CR型生长策略的湖北小环藻和兼具C、R、S生长策略的卵形隐藻的原位生长速率总体呈逐渐下降趋势,代表CS型生长策略的水华鱼腥藻和空球藻的原位生长速率则先增加后又有所下降,代表S型生长策略的铜绿微囊藻的原位生长速率虽然前期都为负,但总体呈现逐渐增加的趋势;并测得培养笼和培养桶中各藻种的最大比生长速率分别为湖北小环藻0.31、0.21 d^-1;铜绿微囊藻0.09、0.03 d^-1;空球藻0.16、0.42 d^-1;水华鱼腥藻0.30、0.26 d^-1;卵形隐藻0.49、0.95 d^-1.本研究中,不同生长策略藻种生长速率的变化在一定程度上体现了不同生长策略藻种的生长趋势.另外,就装置性能实验及原位培养实验结果综合分析,认为两种原位培养装置均能够满足对天然水域藻类原位生长速率的测试要求,但装置的构造对藻类实际生长过程仍存在一定影响.

摘要:在不同的光照强度下,测定了铜绿微囊藻、斜生栅藻在不同生长期的藻细胞密度、粒径、叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数以及比吸收系数.单因素方差分析表明,在整个培养周期中,光照强度对铜绿微囊藻及斜生栅藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度以及440、675 nm处吸收系数均有着显著的影响.两种藻在光照强度为50μmol/(m²·s)条件下,藻细胞密度、叶绿素a浓度及吸收系数值相对最大.相关性分析表明:藻类特征波段440、675 nm吸收系数与叶绿素a浓度、藻细胞密度在不同光照条件下都存在着显著的正相关性,其中叶绿素a浓度与藻类吸收系数存在着幂函数的关系,而线性关系能更好的说明藻细胞密度与吸收系数之间的关系.在不同光照强度及培养时期,藻类比吸收系数在一定的范围内波动,随光强增加比吸收系数呈上升趋势.铜绿微囊藻440、675 nm处比吸收系数与叶绿素a浓度呈显著的负相关关系,而斜生栅藻比吸收系数与叶绿素a浓度之间无显著相关,体现了不同藻类由于色素组成及比例差异其色素包裹效应也各不相同.对不同光照强度下的铜绿微囊藻及斜生栅藻进行400~700 nm波段积分,得到了两者在5、50及100μmol/(m²·s)不同种光强下的平均比吸收系数分别为0.0144、0.0134、0.0160,0.0086、0.0088、0.0105 m²/(mg Chl.a),铜绿微囊藻比吸收系数明显大于斜生栅藻.

摘要:鲚(Coilia ectenes taihuensis Yen et Lin)是太湖主要的鱼类之一,其产量随水体富营养化程度的加重呈上升趋势.本研究于2009年4-12月用刺网(a=10 mm)在太湖贡湖湾采集了鲚,分析了其胃含物中食物组成的季节变化以及鲚对食物种类的选择性.结果表明,鲚在各月中主要以浮游动物为食,同时也摄食幼鱼、幼虾和水生昆虫等.鲚的食物组成具有明显季节变化,4月份以桡足类为食,其中桡足幼体、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii Brehm)和剑水蚤(Cyclops spp.)所占的平均个数百分比相当;6、8和10月份主要以枝角类为食,其中6月以裸腹溞(Moina spp.)为主,而8和10月以象鼻溞(Bosmina spp.)为主.食物选择性方面,鲚对大型浮游动物表现出主动选择;当环境中出现溞(Daphnia spp.)和透明薄皮溞(Leptodora kindti Focke)时,鲚对它们表现出很强的选择性摄食,但透明薄皮溞只出现在6月鱼类食物中;个体较小的裸腹溞也是鲚主动选择的重要食物,在整个调查期间鲚对裸腹溞都表现出较高的主动选择性;象鼻溞虽然在各月份食物中的出现率最高,但除10月份鲚对其表现出主动选择外,其它月份表现为主动回避或随机选择.本研究结果有助于我们了解鲚对浮游动物群落影响的季节变化,为制定合理的湖泊与渔业管理方案提供依据.

摘要:2010年对菜子湖浮游植物群落结构进行了调查和分析,结果显示:(1)共鉴定浮游植物8门110属285种,不同月份浮游植物的种类组成存在极显著差异,3月份种类数最多,173种,1月份最少,105种.优势度分析显示:蓝藻存在全年高峰;硅藻存在1、5、9、11月的高峰;黄藻存在1、3、5月的高峰;绿藻存在11月的高峰,隐藻存在5月份的高峰;金藻存在1月份的高峰.不同月份浮游植物的细胞密度亦存在极显著差异,7月份最高,为(66.13±8.58)×10⁵ cells/L,1月份最低,为(12.78±0.61)×10⁵ cells/L,夏、秋季较高,冬、春季较低;不同月份浮游植物的生物量差异极显著,9月份最高,为2.80±0.17 mg/L,5月份最低,为0.72±0.03 mg/L.(2)Margalef丰度指数为1.51~3、Shannon-Weaver多样性指数为1.41~3.01、Pielou均匀度指数为0.39~0.66,各指数表现为冬、春季节大于夏、秋季节,3月份最高,7月份最低.(3)聚类分析的结果显示,月份不同影响因素不同,菜子湖水域浮游植物按群落结构特征的分组不同.(4)2007年相比,2010年浮游植物物种数有明显下降,由340种下降到285种,细胞密度明显上升,由(5.91±0.90)×10⁵ cells/L上升到(33.81±10.10)×10⁵ cells/L,群落结构变化较大,贫营养型和固着型藻类都有所减少,富营养型藻类、丝状藻类和浮游性藻类增多.

摘要:近百年来云贵高原区域气候变暖明显.为探讨湖泊生态系统变化与气候变化的关系,本文采集泸沽湖沉积物柱,分析测定了近200 a来沉积物柱芯中叶绿素及其衍生物(CD)、总胡萝卜素(TC)、颤藻黄素(Osc)和蓝藻叶黄素(Myx)4类色素及烧失量(LOI_550℃)、生物硅、C/N值等指标,并与1951-2010年丽江地区气温和降雨量资料进行相关性分析.结果表明,以上4种色素含量及其比值(CD/TC,Osc/Myx)对区域气温变化较为敏感;近60 a来CD、TC、Osc、Myx、LOI_550℃和生物硅含量与年均气温呈显著正相关;而CD、TC、Osc、Myx和C/N仅与5 a滑动年均降雨量呈正相关,表明气温可能是驱动泸沽湖初级生产力升高的主要因素之一,降雨量为次要因素.1990年后4种色素和有机质含量明显增加,C/N值呈下降趋势,湖泊初级生产力增强,内源有机质在沉积物总有机质中的比重增高.此外,Osc和Myx含量及其比值升高,反映蓝藻类生产力增长,颤藻类比重呈增大趋势,表明近20 a来在气温为主导因素的影响下不仅泸沽湖初级生产力增加,初级生产者群落组成也发生了变化.

摘要:选取贵州省红枫湖这一典型的亚深水型人工湖泊作为对象,研究了6个代表性湖区沉积物柱芯磷的赋存形态,结合水体温度和溶解氧现场监测结果,探讨了该类型湖泊沉积物内源磷释放风险.研究结果表明,红枫湖沉积物总磷含量普遍较高,表层沉积物总磷含量均值大于1500 mg/kg,明显高于下部沉积物.NaOH-SRP和rest-P是沉积物磷的主要赋存形态.NH₄Cl-P和BD-P含量表层最高,随深度增加明显降低,rest-P含量在垂向上变化不大.人为活动是造成沉积物总磷及赋存形态空间分布差异的主要原因,工业废水和网箱养鱼活动等大大增加了沉积物NaOH-SRP含量.红枫湖深水湖区底部水温多在14.5~23.5℃之间,随季节变化底部水温差异明显,溶解氧含量通常不高于1.5 mg/L,整体处于季节性缺氧或厌氧状态.以NaOH-SRP为主的沉积物磷赋存形态和深水缺氧环境大大增加了红枫湖沉积物内源磷释放的风险,在未来的研究中亟待加强对该类型湖泊沉积物内源磷释放机制、控制因素及治理措施的研究.

摘要:迄今为止,全球范围共报道出100多种鱼腥藻,中国记录报道的仅有50余种,但有些种类的描述仍较模糊.最近在福建、浙江等地进行野外调查时,发现了多种丝状蓝藻.其中就有2种鱼腥藻在中国尚未报道:威格鱼腥藻(Anabaena viguieri Denis et Frémy 1923)和史密斯鱼腥藻(Anabaena smithii(Komárek) Watanabe 1992).