摘要:水动力条件是影响水体富营养化状态和进程的主要自然因素.研究水动力条件对水体富营养化的影响对于水体富营养化模拟、预测和控制具有十分重要的意义.水动力条件能直接作用于水华藻类细胞,影响其生长繁殖与种间竞争,同时改变水体环境及营养盐的状况.其中,流速不仅对藻类的生长聚集与分布具有十分明显的影响,同时还能影响水体营养物质与优势藻的种类;流量则主要通过单位时间内水量的变化影响水体富营养化的发生与消亡;水体扰动直接作用于水体中藻类细胞与藻团,加强藻类的聚集,同时影响营养物质的混合与运移,从而使水体富营养化得以发生并持续.本文综述了流速、流量和水体扰动等水动力因子对水体富营养化的影响研究,并对其未来的研究方向进行展望,最后指出:不同水动力条件对营养盐存在形态、藻类生长及水体富营养化状态的影响机理和水动力条件对水体富营养化影响的滞后性规律与临界值研究有待进一步加强.

摘要:江湖联通状况对湖泊生态系统有着重要影响,但是由于缺乏长期的生态水文监测数据,湖泊系统对其响应的过程与机理仍缺乏认识.本研究选择长江中下游地区典型湖泊——涨渡湖,结合该湖一沉积短柱的²¹⁰Pb、¹³⁷Cs年代测试,通过高分辨率的多指标分析(硅藻、元素地球化学和粒度),揭示近200年来湖泊生态系统对该湖与长江之间联通关系改变的响应过程.与历史文献记载一致,古湖沼学记录揭示出该湖与长江的联通状况经历了3个阶段.1)江湖联通期(1954年以前):该湖与长江自然相通,江湖水体交换频繁,丰富的贫营养浮游种Cyclotella bodanica表明该湖长期处于低营养及湖泊水位相对较高的状态.2)江湖隔绝期(1954 2005年):随着湖坝的兴建,江湖联通关系被隔绝,湖泊换水周期变长,透明度降低,喜好扰动环境的Aulacoseria granulata大量生长.相应地,富营养硅藻的增加、高TOC含量以及较高的沉积物TP、TN浓度表明,该湖营养水平逐渐升高.特别是近20年来,较高含量的富营养硅藻种——C.meneghinena、A.alpigena、Nitzschia palea、Surirella minuta和地球化学记录,包括TOC含量和沉积物TP、TN浓度,表明该湖富营养化程度加剧.3)江湖季节性联通期(2005年后):硅藻以附生种、底栖种为主,但仍有一定含量的富营养化属种,且TOC含量以及沉积物TP、TN浓度仍然保持较高水平,表明富营养程度有所缓解.古湖沼学和历史记录都揭示了自该湖与长江无连通后其生态状况的快速退化、重新联通后生态状况有所好转.因此,在长江中下游洪泛平原区,江湖关系的重新联通将是减轻湖泊生态压力的有效手段.

摘要:通过室内模拟实验,对淀山湖东部湖区的沉积物进行研究,测定沉积物在不同疏浚深度和疏浚温度下的铵态氮(NH₄⁺-N)、正磷酸盐(NH₄^3--P)和溶解性有机碳(DOC)的释放速率,并对该区域沉积物的理化指标进行检测.结果表明:淀山湖表层沉积物近年来总磷和有机质含量有较大增加.淀山湖东部湖区NH₄⁺-N和DOC存在着释放趋势,NH₄^3--P在夏季会从沉积物中向上覆水中释放,在年内会形成"源"和"汇"的转化.整个淀山湖东部湖区按不同研究区域划分,疏浚深度以10~20 cm最佳,疏浚季节以秋季为佳.通过对淀山湖东部湖区的沉积物在不同疏浚深度和疏浚时间下的污染物释放速率的研究,可以为淀山湖和其它类似湖泊的疏浚工作提供相应的科学依据.

摘要:水体中的溶解氧是表征水生生态系统健康与否的重要参数之一.本研究基于太湖2008年8月16 20日的风速、风向、短波辐射等气象场资料以及实测的相关水质参量,利用FVCOM(即非结构化网格有限体积近海海洋模型)模式对太湖梅梁湾三维水温以及水体中溶解氧进行模拟,模拟结果与实测值基本吻合,水温的验证回归方程为y=1.02x,R²为0.690;溶解氧的R²为0.760.同时对溶解氧浓度的时空分布,梅梁湾溶解氧的"源"和"汇"及其贡献进行了分析.结果表明:太阳辐射、风速是影响水温日成层现象的重要因子;受水温和光照的影响,夏季梅梁湾的溶解氧存在垂直差异,呈现出"双峰双谷"的日变化特征;浮游植物光合作用制氧是水中溶解氧的最重要来源,水下光衰减直接控制着初级生产力的垂直分布;浮游植物呼吸及死亡是溶解氧的最大消耗者,余下依次为底泥耗氧、碳化需氧、细菌呼吸耗氧和硝化作用耗氧.

摘要:以乌梁素海为研究对象,应用化学方法对乌梁素海湖泊表层沉积物有机质含量、腐殖质组成、影响腐殖质的环境因子及腐殖化程度进行了研究,结果表明:乌梁素海表层沉积物有机质含量变化范围为1.06%~5.38%.有机质分布特征与表层沉积物所处的水力条件、水生植物分布、人为活动有关;腐殖质组成中,胡敏酸含量为0.65~2.78 g/kg,富里酸含量为2.19~8.72 g/kg,胡敏素是主体,含量在3.28~20.92 g/kg之间;腐殖质与环境因子的相关性分析中,各组分含量与有机质含量呈极显著相关.pH值与胡敏素含量呈显著负相关.溶解氧与富里酸、胡敏素含量分别呈极显著正相关、显著正相关.腐殖化程度分析中,随着有机质含量的上升,可提取腐殖质的相对含量下降.PQ值介于9.50%~27.06%之间,平均值为21.47%,变异较大,且腐殖化程度较低.

摘要:吸收系数是水体固有光学特性的重要组成部分,也是构建水色参数高精度遥感模型的基础,具有重要的研究意义.本文针对长江中下游三大淡水湖——鄱阳湖(2010 10、2011 08)、太湖(2008 10、2011 08)和巢湖(2009 10)进行5次野外实验,以International Ocean Colour Coordinating Group(IOCCG)2000年报告"Remote Sensing of Ocean Colour in Coastal,and Other Optically-Complex,Waters"为基础,对水体不同光学主导类型进行分类;并根据a_d(非色素颗粒物吸收)、a_ph(浮游植物色素吸收)、a_g(有色可溶性有机物吸收)等不同主导类型光谱曲线特征差异,引入a_d-g(主导类型a_d、a_g、a_d-a_g的合并类型)和a_ph-related(主导类型a_d-a_ph、a_d-a_ph-a_g的合并类型)类型,对主导类型进行归纳合并.结果显示:秋季,鄱阳湖、太湖、巢湖的主导类型较为单一,分别为a_d、a_d-a_g、a_d-a_ph-a_g;夏季,鄱阳湖和太湖同为两种类型共同主导,分别为a_d、a_d-a_g,a_d-a_ph-a_g、a_d-a_ph.总体来说,鄱阳湖夏、秋季和太湖秋季主导类型都属于a_d-g类型,而太湖夏季和巢湖秋季则属于a_ph-related类型.另外,分别针对Gons和Gitelson叶绿素a模型假设条件进行验证,发现不同湖泊水体及不同主导类型下其适用性程度不一致.

摘要:利用太湖和博斯腾湖8月份、天目湖6 8月份的采样数据,开展不同营养状态下浮游植物吸收和比吸收系数的变化规律研究,并探讨其影响因素.利用综合营养指数法,太湖8月42个采样点中20个点为重度富营养,标记为太湖TⅠ,22个点为中度富营养,标记为太湖TⅡ,天目湖夏季、博斯腾湖8月的富营养水平分别为轻度富营养和中营养.440 nm处浮游植物吸收系数a_ph(440)按照营养水平从高到低由重度富营养到中营养分别为1.02±0.51、0.69±0.40、0.78±0.24和0.20±0.04 m^-1,相应地675 nm处浮游植物吸收系数a_ph(675)分别为0.59±0.32、0.38±0.23、0.41±0.13和0.08±0.02 m^-1.统计检验显示,重、中度富营养的太湖以及轻度富营养的天目湖浮游植物吸收系数显著高于中营养的博斯腾湖.440 nm处浮游植物比吸收系数a_ph^*(440)分别为0.013±0.006、0.012±0.004、0.038±0.008和0.051±0.013 m²/mg Chl.a.统计检验显示,重度、中度富营养的太湖浮游植物比吸收系数显著小于轻度富营养的天目湖,而天目湖浮游植物比吸收系数又显著小于中营养的博斯腾湖.另由400~700 nm浮游植物的光谱曲线可以明显看出不同营养状态浮游植物吸收系数的变化情况,表现为:重度富营养太湖TⅠ>轻度富营养的天目湖>中度富营养的太湖TⅡ>中营养的博斯腾湖.太湖和天目湖属于富营养化湖泊,浮游植物吸收系数明显高于中营养的博斯腾湖,这充分反映了随营养程度增加,浮游植物吸收逐渐增加.天目湖浮游植物略高于太湖TⅡ是因为太湖非藻类悬浮颗粒物含量高,所以吸收系数偏小.比吸收系数的变化情况与吸收系数的变化情况恰好相反,随着营养程度的增加依次递减.随营养程度增加浮游植物吸收逐渐增加是由于水体营养盐增加促进浮游植物生长,浮游植物生物量逐渐增加所致,而比吸收系数逐渐降低则由于色素包裹效应所致.

摘要:利用1973、1990、2000、2010年4个时期遥感影像数据,提取并统计了1973-1990、1990-2000、2000-2010、1973-2010年4个时期湖泊面积变化信息,分析了巴丹吉林沙漠湖泊面积变化的空间特征.结果表明,湖泊数量与面积整体表现为减小,同时也存在湖泊面积增大与湖泊新增;1973-2010年间,沙漠腹地共干涸19个湖泊、新增7个湖泊,43个湖泊萎缩、6个湖泊扩张,26个湖泊面积基本保持稳定;从湖泊面积的空间变化看,面积减小的湖泊在整个湖泊区域均有分布,面积增大的湖泊较多分布于研究区东侧,且多在中东部区域外围,面积减小剧烈的湖泊在空间上有聚集分布的态势;湖泊面积变化量在整个空间上并没有表现出显著的正相关关系.湖泊面积变化所表现的空间特征可能由于不同湖泊区域补给来源不同或不同湖泊补给方式存在差异造成的.

摘要:利用环境同位素及水化学分析方法研究发现,岱海除了接受降水的直接补给之外,还接受泉水的补给.岱海周边泉水与井水的δD、δ¹⁸O值比当地降水明显贫化,泉水、井水显然不是来自于当地降水的补给;通过对岱海周边包气带土壤水中的氢氧稳定同位素分析发现,土壤水中的δD、δ¹⁸O值比当地降水值贫化,在地表埋深1 m附近,土壤中的盐分发生了累积,土壤水中的含盐量明显超过了土壤受蒸发所引起的增加量.研究表明岱海周边地区的大气降水不能入渗补给到潜水中,补给岱海的泉水不是来自于当地降水,而是具有同位素贫化特征的外源水.由此推断,在地层中可能存在一种地下水深循环的跨流域补给方式.在内蒙古高原地区,深循环地下水是维系湖泊不可或缺的补给源.

摘要:为了探明百花湖麦西河后生浮游动物的群落组成及动态特征,于2009年8月至2011年8月对百花湖麦西河河口后生浮游动物进行调查研究.结果表明:百花湖麦西河河口共监测到轮虫29种,丰度为0.16~837.80 ind./L;桡足类浮游动物仅检测到了温中剑水蚤(Mesocyclops thermocyclopoides)和猛水蚤(Harpacticella sp.)2种,以无节幼体和桡足幼体为主,其丰度为0~642.75 ind./L;枝角类浮游动物9种,丰度为0~31.20 ind./L.后生浮游动物的丰度主要由轮虫和桡足类组成,轮虫丰度比例为4.09%~100%,桡足类丰度比例为0~95.64%.前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、卜氏晶囊轮虫(Asplanchna brightwelli)、裂足臂尾轮虫(Brachionus diversicornis)为轮虫类的主要优势种,最高丰度分别达到424.88、392.20和61.99 ind./L;长额象鼻溞(Bosmina longirostris)为枝角类优势种,最高丰度达到27.93 ind./L.轮虫丰度与透明度、总氮、硝态氮呈极显著正相关;枝角类丰度与透明度、硝态氮呈极显著正相关,与温度呈极显著负相关.

摘要:于2010年8月以云南高原10个湖泊进行沉水植物的化学计量学特征研究,以期为高原湖泊沉水植物的元素化学计量以及富营养化湖泊中沉水植物的恢复提供基础数据.研究表明,10个湖泊沉水植物的种类随营养水平的增加而减少,基本都是眼子菜科眼子菜属和小二仙草科狐尾藻属植物.10个湖泊沉水植物的总碳、总氮和总磷含量范围分别为170.22~373.14、0.90~9.70和0.36~4.30 mg/g;碳氮比、碳磷比和氮磷比范围分别为37.21~188.47、83.18~468.02和1.57~4.90.Spearman秩相关分析表明,10个湖泊的沉水植物氮磷比与湖泊特征和理化参数没有显著相关性,而碳氮比和碳磷比分别与水体总磷和总氮显著负相关.从单一物种来看,总碳、总氮、总磷、碳氮比、碳磷比和氮磷比的最高平均值分别出现在马来眼子菜(368.41 mg/g)、光叶眼子菜(7.60 mg/g)、蓖齿眼子菜(3.26 mg/g)、微齿眼子菜(68.93)、光叶眼子菜(224.57)和光叶眼子菜(4.82)上.综上所述,调查的云南10个高原湖泊普遍磷过剩而氮相对不足,物种多样性下降,蓖齿眼子菜、微齿眼子菜和光叶眼子菜可能更适合作为云南高原富营养化湖泊沉水植物恢复的物种.

摘要:以太湖东山与西山之间水域的莕菜根茎为实验材料,在室内分别进行3种温度(28、30、32℃)处理,利用Li-6400便携式光合作用测量系统,分别测定3种温度处理下莕菜的光响应曲线和CO₂响应曲线,并且利用非直角双曲线法进行拟合,得到相关参数.结果表明,3种温度下,莕菜的光合能力大小顺序表现为30℃ >32℃ >28℃,羧化效率为32℃ >30℃ >28℃,蒸腾速率、气孔导度均为30℃ >28℃ >32℃;28、30和32℃下的单位叶片生物量分别为0.0019±0.0002、0.0021±0.0003、0.0020±0.0003 g(DW)/cm²,叶片及其单位面积生物量为30℃ >28℃ >32℃,但差异不显著;30℃下的根、茎干重显著高于另外2个温度下的.在低于30℃的温度条件下,随着温度的升高,莕菜的光合能力均明显升高,促进了植物的生长;而当温度超过30℃后,光合作用效率降低,植物的生长则受到抑制.在适宜温度范围内(<30℃),小幅度的升温(2℃)产生了显著的积温效应(200℃·d),促进了莕菜的生长.因此推断,1998 2006年太湖地区平均气温升高约1.0℃的现象对近年来太湖莕菜的大面积扩张可能具有促进作用.

摘要:本文研究了不同浓度Cu²⁺(0、1、2、4、8、12μmol/L)对菹草无菌苗多胺(PAs)及活性氧代谢的影响.结果表明,随着Cu²⁺处理浓度的升高:(1)菹草无菌苗植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则表现为先升后降;(2)超氧阴离子(O₂.-)产生速率逐渐增大,过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)有所积累,可溶性蛋白含量降低;(3)游离态多胺含量与多胺总含量的变化一致,均表现为腐胺(Put)含量先升后降,亚精胺(Spd)含量逐渐降低,精胺(Spm)含量逐渐上升;游离态多胺(Spd+Spm)/Put的比值在高浓度Cu²⁺胁迫时迅速上升;结合态Put和Spm的含量变化与游离态的变化一致,而结合态Spd的含量与对照相比均略有上升;束缚态Put和Spd含量先升后降,而Spm含量则逐渐降低;(4)精氨酸脱羧酶(ADC)、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性均表现为先升后降,而鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性变化不明显.可见,Cu²⁺对菹草无菌苗造成了明显的氧化胁迫,抗氧化酶活性的升高,Spm含量的升高,Put向Spd和Spm的转化以及不同状态多胺之间的转化,在菹草无菌苗抵抗Cu²⁺胁迫过程中发挥着重要的作用.

摘要:通过对河西走廊花海古湖泊沉积物的X衍射分析发现,全新世期间有明显的白云石沉积.岩性、沉积过程、石膏以及Fe³⁺含量的变化表明,花海湖全新世白云石沉积环境以还原环境为主,即还原环境利于白云石的形成,为白云石的成因研究提供了新的证据.白云石作为碳酸盐矿物,可以反映湖水盐度,但并非直接指示了湖水的咸化.随着湖水盐度的进一步增加,在硫酸盐型湖泊中,白云石含量随盐度的增加而相应减少,表明利用白云石分析湖水盐度时需要结合其他矿物进行分析.结合石膏含量的变化,花海湖全新世时期白云石含量的变化可以揭示该区域湖水盐度的变化.在10.478.87 cal ka B.P.早全新世时期,湖水的盐度较高,气候由干向湿转变;8.87 cal ka B.P.时期,有大量石膏沉积,显示了湖水盐度的进一步升高,气候干旱;随后湖水相对淡化,气候湿润;5.50 cal ka B.P.至今,沉积出现间断,气候逐渐干旱.

摘要:采用偏差修正/空间降尺度方法处理后的IPCC AR4中8个全球海气耦合模式的集合平均结果,分析了SRESA2、A1B和B1情景下淮河流域未来30 a(2011-2040年)相对于现状(1961-1990年)地面温度和降水的可能变化.结果表明:(1)多模式集合能较好地反映流域现状年、季温度和降水的大尺度空间分布特征;对温度和降水的年内分配过程模拟较好,各月温度集合平均与观测值相差0.2℃左右(冬季各月除外),而降水集合平均与观测值相对误差在5%左右(9月除外).(2)不同情景下未来流域年、季温度一致增加,年温度增加幅度在0.85~1.12℃之间;冬、春季温度增加相对明显,而夏、秋季温度增加并不显著;年际和年代际温度增加趋势显著.(3)不同情景下未来流域年降水有增加趋势,增加幅度为0.13%~5.24%,增幅不明显;降水季节变化有增有减,季节、年际和年代际降水变化较为复杂,不同情景下降水空间变化差异显著.

摘要:利用西江下游马口水文站1959 2009年月径流量数据计算径流干旱指数,经游程理论提取了水文干旱特征值.应用Copula函数分析水文干旱强度和历时之间的联合概率分布.对构建的干旱历时和强度联合分布模式进行分析,结果表明:(1)径流干旱历时和强度之间具有高关联性,秩相关系数达0.617;(2)三参数Weibull分布较好地描述了干旱历时和强度的边缘分布特征;(3)经拟合优度检验结果优选的干旱历时和强度之间的较优连接函数为Archimedean类的Gumbel-Hougaard Copula函数;(4)5~10年重现期和20年重现期的水文干旱分别达到了重旱级别和特旱级别;(5)干旱历时和强度之间的遭遇概率可为特定干旱历时与水文干旱级别或特定干旱强度与干旱历时之间的对应关系提供概率意义上的干旱特征诊断与预测.

摘要:选用1961-2010年淮河流域145个地面气象站的观测资料,分析淮河流域汛期(5-9月)降水的时空变化规律.结果表明:淮河流域汛期降水的空间分布不仅受到地理位置和地形的影响,而且与湿度和风速的空间分布具有较好的相关性;在时间变化上,雨日出现频率有下降的趋势,但暴雨日比重和暴雨日平均降水量均有升高的趋势.淮河流域汛期暴雨日出现频率以及各类型雨日的平均降水量均有上升的趋势,强降水时空变化呈现局地性和频发性.

摘要:将雷达测雨数据与分布式水文模型相耦合进行径流过程模拟,分析雷达测雨误差及其径流过程模拟效果,研究雷达测雨误差对径流过程模拟的影响效应.在对淮河流域气象中心业务化的5种淮河流域雷达测雨数据进行误差分析的基础上,采用雷达测雨数据驱动HEC-HMS水文模型,模拟分析淮河息县水文站以上流域2007年7月1-10日强降雨集中期的径流过程.结果表明:利用雷达测雨数据的径流模拟结果与实测资料的模拟结果基本吻合,各种雷达测雨数据误差经过HEC-HMS水文模型传递后,误差明显减小.联合校准法对应的模拟效果最好,过程流量相对误差NBs'和洪峰流量相对误差Z'分别为-20.2%和-13.3%.

摘要:2005-2010年对黄河上游茨哈峡至积石峡河段进行鱼类资源调查.结果表明,该河段分布有鱼类39种,分别隶属6目9科29属.鲤形目为主要类群,共2科8亚科20属27种,鲤科16属16种,鳅科4属11种;鲑形目2科3亚科4属5种;鲈形目2科2属4种;鲇形目、鳉形目、合鳃鱼目各1科1属1种.采集到鱼类36种,新增补鱼类7种(其中土著鱼类1种,外来鱼类6种).Margalef丰富度指数为0.692~1.753,香农威纳生物多样性指数为0.796~1.734,Shannon-Wiener改进指数为2.699~9.349,Wilhm改进指数为0.733~1.839,辛普森指数为0.406~0.764,Pielou指数为0.495~0.850.这表明该河段鱼类多样性不高,各样点间差异不显著,但不同水域渔获物组成存在一定的差异.本文对重要土著鱼类和外来鱼类的生态习性进行调查,并对鱼类资源衰退进行分析,提出了保护建议.

摘要:基于2009年和2010年分别在玛旁雍错和拉昂错开展的2次野外湖泊调查,本文简要报道这2个藏南内流水系湖泊的水深分布、湖水理化特征及湖泊现代沉积速率.测深结果显示玛旁雍错湖盆形状规则,深水区坡度平缓,最大水深为72.6 m;拉昂错北部为较浅的河流冲积扇,通过狭长的水道与开阔的南部湖区相连,南部湖区中心平坦,实测最深处49.03 m;根据水深数据计算的玛旁雍错和拉昂错水量分别为1.462×10¹⁰m³和5.711×10⁹m³.玛旁雍错湖水剖面水质在垂直方向上呈现明显的分层结构,温跃层介于25~35 m之间,温度梯度为0.17℃/m,水体pH、电导率和溶解氧在温跃层具有同步变化特征;拉昂错湖水温跃层与玛旁雍错相比不明显,5~15 m间温度梯度为0.16℃/m,湖水pH与溶解氧呈反相变化,这可能与水生植物呼吸作用有关.2个湖泊湖水的主要离子组成特征除Ca²⁺外基本相同,拉昂错主要离子浓度约为玛旁雍错的3倍,而Ca²⁺则约为玛旁雍错的1/2;利用²¹⁰Pb和¹³⁷Cs方法对玛旁雍错和拉昂错的短岩芯进行了测试,结果表明2个湖泊近代沉积速率分别约为0.31 mm/a和0.65 mm/a.

摘要:书评:《从生态学透视生命系统的设计、运作与演化——生态、遗传与进化通过生殖的整合》(谢平,科学出版社,2013)