摘要:研究鄱阳湖入、出湖污染物通量是加强鄱阳湖及长江水功能区限制纳污红线管理的前提,是建立鄱阳湖水质预测模型的基础.基于2008 2012年鄱阳湖8条主要入湖河流、出湖口的逐月水量、水质同步监测资料,根据污染源特征优选算法,计算总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)的入、出湖污染物通量,并分析时空变化特征及影响因素.结果表明:(1)出湖口和乐安河入湖口断面的NH₃-N、TP及昌江入湖口断面的TP,以点源污染为主,采用每月瞬时通量作为月平均通量的算法更准确;其余以非点源污染为主,采用瞬时污染物浓度与月平均流量之积来计算月平均通量更准确.(2)2008 2012年COD_Mn、NH₃-N和TP年平均入湖通量分别为304398、53063和9175 t,年平均出湖通量分别为367436、45814和8452 t.8条入湖河流每年的入湖水量、COD_Mn通量和个别年份的NH₃-N、TP通量小于出湖,这主要是因为未计算区间产流及相应排污和采砂引起的内源污染.(3)入、出湖污染物通量在年际间主要受水量影响而呈现W型波动变化趋势,COD_Mn、NH₃-N、TP入湖通量及COD_Mn出湖通量均集中在汛期,NH₃-N、TP出湖通量则是冬季较多(低水位下湿地植被净化作用受限).入湖TP、NH₃-N、COD_Mn通量主要来自赣江、信江、乐安河,而NH₃-N、TP浓度最高的是乐安河、信江.

摘要:古湖岸堤是湖面波动的地貌证据,可以用来重建古湖泊演化.古湖岸堤沉积物的准确测年是应用此地貌学证据重建湖泊演化的关键.以我国兴凯湖最低一级湖岸堤——大湖岗为研究对象,采用石英小片技术,应用单片再生剂量法(SAR)对大湖岗2个不同位置的剖面风成砂质沉积物(共13个样品)进行了光释光(OSL)测年.样品石英组分的光释光衰减曲线特征表明,样品的释光信号以快组分为主,预热坪和实验室剂量恢复实验结果表明,SAR法可以用来测量兴凯湖古湖岸堤样品的等效剂量.通过分析样品等效剂量分布情况和比较3种年龄模型(平均值模型、中值模型和最小值模型),认为大湖岗湖滨砂质沉积物在沉积埋藏前石英光释光信号晒退完全,获得的OSL年龄是可信的.年代结果表明,大湖岗采自不同位置的2个剖面的年代范围一致,且各个剖面中所有年代均随地层顺序变化;另外,2个样品的OSL年龄与同层位的炭屑样品的¹⁴C年代结果在误差范围内一致,进一步表明OSL测年技术可以获得可靠的兴凯湖岸堤沉积物的年龄.尽管与前人使用热释光(TL)测年方法研究大湖岗形成年代有较大差别,本文认为兴凯湖最低一级古湖岸堤——大湖岗形成于距今约1.24-0.50 ka.

摘要:气候变化和人类活动导致珠江流域水文变化,变化前后洪水频率分布显著不同.运用滑动秩和(Mann-Whitney U test)结合Brown-Forsythe、滑动T、有序聚类和Mann-Kendall检验法,并用累积距平曲线法获取年最大流量序列详细信息,综合确定样本最佳变化节点,并对水文变化成因做了系统分析.在此基础上,对整体序列、变化前后序列用线性矩法推求广义极值分布参数以及不同重现期设计流量.结果表明:(1)西江大部以及北江流域最佳变化节点在1991年左右;东江流域最佳变化节点与该流域内3大控制性水库建成时间基本吻合;(2)变化后,西江、北江年最大流量持续增加,洪峰强度增大,尤其是西江干流年最大流量显著增加;东江流域年最大流量显著减小,洪峰强度降低;(3)变化后,西江与北江洪水风险增加,尤其是下游珠三角地区本身受人类活动显著影响,加之西江与北江持续增加的洪水强度,珠三角地区发生洪水的强度及频次加剧,而东江洪水风险减小.此研究对于珠江流域在变化环境下的洪水风险评估与防洪抗灾具有重要意义.

摘要:江湖连通工程能够在短期内达到改善湖泊水质的目的,在国内外得到了广泛应用.但是,在保证改善效果的前提下,如何尽量节约投资和运行费用、确定合理的引水流量尚未得到充分的研究.以水环境质量改善后降低的污水处理费用作为工程经济效益指标,提出了成本和效益评估方法用以评估计算引水流量与工程经济效益、工程运行成本、净效益的定量关系,最后分析得到合理的引水流量范围和最佳引水流量,并利用基于DEM的二维水量水质数学模型来模拟分析水质改善效果.该方法应用于湖北黄石磁湖,在其水体连通方案的基础上,模拟8种不同引水流量工况,分析引水流量与净效益的关系曲线,计算得到最佳引水流量.结果表明:随着引水流量的增加,净效益先增大后减小,每次引水的净效益最大值为4.05万元,相对应的最佳引水流量为10.62 m³/s.本研究为磁湖及其它类似水域的水污染治理和成本控制提供了科学的参考依据.

摘要:通过野外模拟实验,对比3种不同理化性状人工载体(立体填料、生物绳和尼龙纱网)净化太湖梅梁湾富营养化水体的能力,并探讨影响人工载体水质净化能力的生物与非生物因素.结果表明:(1)所选择的3种人工载体均能显著降低水体的浊度,其中尼龙纱网处理组中水体浊度下降了94.2%,其单位质量载体净化量最高(36.18 NTU/g);(2)与对照组相比,各人工载体处理组中,水体中藻类的生长都受到极显著抑制;(3)3种人工载体对水体中TN、TP的去除效果差异极显著,其对TN累积去除率分别为25.55%、10.21%、51.54%,对TP累积去除率分别为38.93%、38.33%、62.98%;(4)载体理化性状、附着藻类与细菌的生物量和活性、挂载量以及载体上溶解态营养盐的释放是影响人工载体水质净化能力的重要因素.综上,尼龙纱网因具备单位质量附着生物的生物量与活性高、自身滞留溶解态营养盐少以及质量轻且价格经济等优势成为净化富营养化水体较为理想的人工载体.

摘要:为了探讨不同生态类型湖泊(天然湖泊、城市湖泊)中无机氮和有机质来源,分别采集湖泊中水体、表层沉积物、水生植物、底栖动物进行碳、氮同位素特征分析.结果表明:蚌湖水体δ¹⁵N-NH₄⁺均值为-1.8‰±1.0‰,δ¹⁵N-NO₃^-均值为-0.5‰±1.7‰,说明蚌湖水体氮表现为雨水和农业肥料氮污染;象湖δ¹⁵N-NH₄⁺均值为6.8‰±8.6‰,其中养殖废水和管道排污口δ¹⁵N-NH₄⁺值分别为13.5‰和25.4‰,表现出污水氮同位素特征,象湖δ¹⁵N-NO₃^-均值为-2.9‰±4.2‰,是氨的硝化作用引起的氮同位素分馏所致.蚌湖表层沉积物、水生植物δ¹⁵N差别不大,分别为6.6‰±0.3‰、7.1‰±0.7‰,水生植物δ¹³C均值为-27.5‰±0.3‰,比沉积物δ¹³C偏负3‰.有机C/N为9.4±0.5,比沉积物C/N明显偏高6,反映水生植物是蚌湖有机质的主要来源.象湖表层沉积物δ¹⁵N、δ¹³C及有机C/N分布范围大,δ¹⁵N在3.6‰~8.3‰之间,均值为5.9‰±1.6‰,δ¹³C在-27.1‰~-24.7‰之间,均值为-26.0‰±1.0‰,有机C/N在2.6~10.8之间,均值为6.2±2.7,表明城市湖泊沉积有机质来源复杂.2个湖泊蚌类δ¹⁵N组成与各自湖泊表层沉积物δ¹⁵N组成相对应.

摘要:深水水库作为城市的重要供水水源,通常由于热量在垂向水体上的不均匀分配形成热分层.热分层会阻碍垂向上水体交换引发水质分层现象,在冬季水库发生"翻库"之后,水体混合导致水库的整体水质下降.结合热分层指数可以客观、直接地表达水库热分层的稳定程度.综合水库的气温、水体更新率和水质参数(溶解氧、pH、总磷、氨氮)的年度变化,对陕西黑河水库2008 2010年的热分层状况进行研究.研究表明:水库的热分层形成会直接恶化底部水质尤其会加速底部水体中溶解氧的消耗;热分层的年度变化主要受气温控制,但在特定时期较大的水体更新率可以在一定程度上弱化水体热分层,减缓底部水质恶化.该结果可使水库管理者在水库分层最稳定、水质恶化最严重时期以人工调节水体更新率的方式弱化热分层,为保证水质安全提供参考.

摘要:基于2009年7月至2010年6月滆湖全湖15个采样点的水体光学参数及相关水质理化因子数据,分析滆湖水体周年光合有效辐射(PAR)衰减特性,以期为滆湖沉水植物生态修复提供相关水体光学资料.结果表明,滆湖水体PAR衰减系数(K_d)周年变化范围为1.32~17.42 m^-1.秋季K_d相对最小,平均值为2.35 m^-1,变化范围为1.32~3.70 m^-1;夏季K_d相对最大,平均值为6.23 m^-1,变化范围为3.68~17.42 m^-1.春、秋、冬季,滆湖水体真光层平均深度均满足沉水植物的生长需求,而在夏季滆湖水体真光层平均深度仅为0.84 m,小于全湖平均水深(1.20 m),因此夏季PAR是限制沉水植物恢复的因子之一.滆湖水体K_d与透明度(SD)在秋、冬季的关系为:K_d=2.089+0.705/SD.叶绿素a浓度和悬浮物浓度是影响滆湖水体K_d的重要因子之一.

摘要:通过对2013年夏季新安江水库(千岛湖)53个站点悬浮颗粒物的吸收光谱进行研究,系统分析了总颗粒物吸收系数a_p(λ)、非藻类颗粒物吸收系数a_d(λ)和浮游藻类光谱吸收系数a_ph(λ)的变化规律以及影响因素.结果表明:总颗粒物吸收除西北河流区上游段外,其他各站点均呈现出明显的浮游藻类吸收特性,反映新安江水库总颗粒物中浮游藻类贡献较高.全库a_p(440)在0.068~0.629m^-1之间变化,西北河流区总颗粒物吸收系数显著大于其他水域,而湖泊区与西南河流区则显著小于其他水域.非藻类颗粒物吸收光谱随着波长增加大致呈现出指数函数衰减的规律,其光谱斜率S_d均值为8.52±1.62μm^-1,存在显著的空间差异,但整体偏低,与新安江水库无机颗粒物含量低有关.a_d(440)与浮游藻类色素浓度存在显著的线性相关,表明夏季新安江水库非藻类颗粒物可能主要来源于浮游藻类降解.浮游藻类的光谱吸收在440和675nm附近有明显的吸收峰.a_ph(440)和a_ph(675)存在显著的空间差异,其与浮游藻类色素浓度存在极显著的正线性关系,而与总悬浮颗粒物浓度相关性较弱.

摘要:在野外调查的基础上,利用物种多样性指数及典范对应分析(CCA),于2012年研究太湖流域枯水期浮游动植物群落结构特征.共鉴定出浮游植物139种,分属7门71属.太湖中蓝藻门密度占总密度的95.8%,为太湖浮游植物的优势种群.铜绿微囊藻占总密度的86.7%,为太湖的绝对优势种.太湖流域水系中蓝藻门、硅藻门和绿藻门的密度之和占总密度的92.2%,成为太湖流域水系中的优势种群.其中硅藻门中的小环藻、蓝藻门中的惠氏微囊藻为优势种(属),密度分别达到17.4%、10.3%;鉴定出浮游动物27种,主要为枝角类的象鼻溞、网纹溞和桡足类的哲水蚤、剑水蚤.太湖中浮游动物生物量为265.1μg/L,枝角类的象鼻溞和网纹溞分别占总生物量的48.7%和5.1%;桡足类的哲水蚤和剑水蚤分别占总生物量的15.9%和22.5%.太湖流域水系中浮游动物生物量只有21.8μg/L,主要为枝角类的象鼻溞、桡足类的哲水蚤和剑水蚤.物种多样性指数分析显示,太湖浮游植物的多样性最高,其次为宜溧水系,然后依次为运河水系、出湖水系、苕溪水系;而浮游动物的多样性则是太湖最高,其次为苕溪水系,然后依次为宜溧水系、出湖水系、运河水系.CCA分析表明,浮游植物群落与硝态氮、总氮、总磷呈显著相关,而浮游动物分布主要与硝态氮、溶解氧、温度呈显著相关.浮游动植物优势种群之间存在显著相关性.秀体溞、基合溞和温剑水蚤与硅藻呈显著正相关;蓝藻与象鼻溞、网纹溞、汤匙华哲水蚤等相关性显著.

摘要:作为主要的初级生产者,浮游植物在水生生态系统中扮演着重要的角色,浮游植物的时空分布反映了生态环境的变化.依据浮游植物的形态、生理、生态特点而定义的浮游藻类功能群对藻类的耐受性和敏感性进行了描述,因而浮游藻类功能群的组成是生境特征的良好指示者.对1960s至今抚仙湖、洱海、滇池3个高原湖泊的浮游藻类组成进行分析,并首次将功能群理论运用到这3个湖泊.结果表明,3个湖泊的浮游藻类优势功能群组成在近50~60年间发生了明显的改变:抚仙湖的浮游藻类优势功能群演变过程为C、X2、Lo、F、P(1960s)H1、C、P(1980s)P、C、T(1990s)T(2000年以后);洱海的浮游藻类优势功能群演变过程为J、Lo、MP、C、H1(1960s)C、H1(1980s)C、H1(1990s)C、H1、M(2000年以后);滇池的浮游藻类优势功能群演变过程为J、N、P、MP、Lo(1960s)J、P、MP、M(1980s)J、M(1990s)M(2000年以后).抚仙湖、洱海、滇池水体内的藻类功能群演替趋势特征,即耐低温物种的减少以及喜营养物种的增加,表明3个高原湖泊在近几十年可能受到了气候变暖和营养程度增加的影响.

摘要:水体富营养化会对整个水生态系统产生重要影响.为了解太湖富营养化对浮游甲壳动物群落结构的影响,于2012年3月至2013年2月对太湖3个典型湖区——藻型湖区(梅梁湾)、草型湖区(胥口湾)和强扰动湖区(湖心区)开展浮游甲壳动物群落结构季节变化比较研究.3个湖区中,湖心区营养水平最高,胥口湾最低.梅梁湾浮游甲壳动物密度和生物量最高,其次是湖心区,胥口湾最低.梅梁湾、湖心区和胥口湾的浮游甲壳动物年平均密度分别为199、150和91 ind./L,年平均生物量分别为1.950、1.557和0.743 mg/L.在整个研究期间,梅梁湾、胥口湾和湖心区的浮游甲壳动物种类数分别为13、11和11;3个湖区的浮游甲壳动物优势种均为中华窄腹剑水蚤和简弧象鼻溞,其中中华窄腹剑水蚤在梅梁湾、胥口湾和湖心区的年平均密度分别为57、25和36 ind./L,简弧象鼻溞在3个湖区的年平均密度分别为40、22和32 ind./L.胥口湾浮游甲壳动物生物多样性指数显著低于梅梁湾和湖心区.相关分析表明,浮游甲壳动物密度与叶绿素a浓度呈极显著正相关.研究表明,同一湖泊不同生态类型湖区浮游甲壳动物会对水体富营养化产生不同的生态响应.

摘要:竞争与捕食作用是调节湖泊和池塘等淡水生态系统结构的主要动力,并且影响着浮游动物的群落结构和种群动态变化.为了阐明生物因素对千岛湖浮游动物群落结构的影响,于2009 2010年对千岛湖浮游动物群落结构变化规律进行调查.利用Pearson相关性分析和多元逐步回归法分析生物因素对千岛湖中浮游动物群落结构的影响.对千岛湖1999、2004、2007 2010年的鲢鳙鱼生物量和浮游动物生物量的统计分析表明,1999年鲢鳙鱼的生物量约为2004、2007 2010年年平均生物量的1/5,而轮虫和桡足类生物量变化不大,枝角类中盔形溞密度下降.鲢鳙鱼放养后浮游植物密度下降,而大型浮游动物(如盔形溞)的密度变化趋势与浮游植物相一致,因此推断鲢鳙鱼的放养将对千岛湖浮游动物群落结构产生影响.

摘要:2012年6月(夏季)对三江平原湿地抚远地区水域的浮游植物进行调查,设置了10个采样点,经鉴定共有浮游植物262个分类单元,包括239种19变种4变型,隶属于7门9纲22目32科73属.通过对浮游植物群落结构的初步分析,得出三江平原湿地抚远地区水域浮游植物群落结构组成以绿藻门、硅藻门、裸藻门为主,种类数为绿藻门(42.6%) > 硅藻门(22.8%) > 裸藻门(20.9%),细胞密度在3.88×10⁴~278.07×10⁴ cells/L之间.聚类分析结果显示,可以将10个采样点分为两组,即农场区5个样点为一组,非农场区5个样点为另一组,两大区域的浮游植物群落结构差异明显,水体类型及生态环境的不同是其存在差异的主要原因.浮游植物多样性指数相对较为一致,Shannon-Wiener多样性指数均在2左右,Margalef丰富度指数均大于3,Pielou均匀度指数在0.3~0.5之间.综合群落结构以及多样性分析表明,三江平原湿地抚远地区水域浮游植物物种丰富度较高,多样性良好.

摘要:生态理论预测,生境筛选和物种竞争可能会联合影响生物群落结构.然而,通过实验手段检测两者对群落结构的影响作用,特别是两者的作用效果是否会随时间推移而发生改变的研究还十分有限.本研究构建了实验微藻群落系统,通过改变微藻生长发育所必须的2种限制性因子氮素和磷素的供给比例,对微藻的结构特征及各微藻组分的种群动态变化进行持续跟踪,并通过对各微藻进行单一培养的方式来获取相关的性状指数,用以反映各微藻的耐低氮或耐低磷能力,进而检验生境筛选和物种竞争对微藻群落的影响作用,以及两者作用效果随时间推移而发生的改变.结果表明,生境筛选和物种竞争对微藻群落结构的影响会随着时间的推移而发生变化:实验初期生境筛选和物种竞争的影响作用均较弱;实验中期生境筛选发挥着较为重要的作用,具体表现在水体中氮素和磷素的供给比例直接影响了具有不同耐低氮或耐低磷能力的微藻种群数量分布;而实验末期物种竞争发挥着较为关键的作用,其中纤细角星鼓藻成为绝对优势种,而部分微藻因为竞争排斥作用而从系统中消失.未来的研究应全面考虑不同的时序变化和空间结构下生境筛选和物种竞争对群落结构的综合影响作用.

摘要:通过室内纯培养,分别设定不同温度梯度(14、16、18℃)和光照梯度(100、250、360μmol/(m²·s)),以模拟全球气候变化条件下,温带湖泊春季温度升高与光照减弱交互作用对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长和光合活性的影响.通过流式细胞计数测定其生长曲线,观测其变化趋势,并利用叶绿素荧光仪PHYTO-PAM测定藻类光合活性.结果表明,当温度为18℃,光强为100μmol/(m²·s)时,铜绿微囊藻生长速率最大,细胞密度达到2.99×106cells/ml.在该温度和光照强度下,其光合活性也远高于其他实验组,其F_v/F_m值达到最大值0.39.蛋白核小球藻在温度为16和18℃时,其生长速率差异不大,但明显高于在温度为14℃时的生长速率,其光合活性处于波动状态.与蛋白核小球藻相比,温度升高和光照减弱对铜绿微囊藻生长和光合活性的促进作用更为明显,而且随着温度的升高,铜绿微囊藻生长对低光的偏好更为显著.因此,全球变暖所导致的高温低光环境可能有利于确立铜绿微囊藻在湖泊中的优势地位.

摘要:以巢湖优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,研究不同温度(35、25和10℃)对这两种藻生长特性和胞外有机物产生的影响.结果表明,温度对铜绿微囊藻和鱼腥藻的藻细胞密度、碱性磷酸酶活性和胞外有机物浓度影响显著.25℃是铜绿微囊藻和鱼腥藻最适宜的生长温度,最高细胞密度分别达到3.12×10⁷ cells/ml和2.03×10⁷ cells/ml.不同温度下两种藻的碱性磷酸酶活性特征,证实了高温对鱼腥藻生长的抑制和低温对铜绿微囊藻生长的抑制.胞外有机物释放总量受蓝藻生物量和单位细胞有机物释放速率的影响.铜绿微囊藻的溶解性有机碳和胞外总多糖释放量在25℃最高,最大值分别为49.28和38.46 mg/L;而鱼腥藻在35℃时释放量最高,最大值分别为45.82和40.60 mg/L;10℃条件抑制了两种藻的生长及胞外有机物的释放.鱼腥藻胞外多糖含量在35℃培养条件下最高,而铜绿微囊藻在10℃条件下最高,说明不利的生长条件会促进蓝藻胞外多糖的分泌.三维荧光图谱分析结果表明,铜绿微囊藻和鱼腥藻胞外有机物以类蛋白质和类腐殖酸为主,温度主要影响藻细胞胞外有机物浓度,而对有机物种类组成没有影响.

摘要:气泡释放是天然水体中水-气交换的重要途径之一.采用改进的倒置漏斗型气泡通量监测装置于2012年3 8月期间对三峡支流澎溪河高阳平湖库湾水域进行气泡释放通量的监测研究.研究期间,研究水域CH₄气泡释放通量变化范围为0.01~23288.64μmol/(m²·d);CO₂气泡释放通量变化范围为0~799.89μmol/(m²·d).不同常规采样点CH₄、CO₂气泡释放通量均呈现出高度的时空异质性特征.但CH₄气泡释放通量显著高于CO₂气泡释放通量,且二者释放过程具有同步性.同国外已有水库监测结果相比,澎溪河回水区高阳平湖库湾水域CH₄、CO₂气泡释放通量位于中等水平.CH₄气泡释放通量约为同期CH₄扩散通量的0~1893.90%,超量释放下CH₄气泡释放通量可达同水域CH₄扩散通量的6270.5%±390.0%.CO₂气泡释放通量仅占同期扩散通量绝对值的0~21.74‰,超量释放下,CO₂气泡释放通量亦仅为同期扩散通量绝对值的40.33‰±0.93‰.CH₄气泡释放通量在支流库湾水域对总通量的贡献不可忽视.

摘要:藻蓝蛋白是蓝藻的指示型色素,目前还没有标准的提取方法,特别是萃取剂的选择品种较多,对测量结果影响较大.分别以室内培养的铜绿微囊藻和巢湖夏季野生蓝藻为提取对象,运用液氮反复冻融法破碎蓝藻细胞,分别以AsolctinCHAPS缓冲液(AC)、磷酸盐缓冲液(PBS)和Tris-HCl缓冲液来提取藻蓝蛋白,通过分光光度法分析提取液的吸收光谱、藻蓝蛋白浓度以及藻蓝蛋白浓度与叶绿素a浓度的相关性,比较3种缓冲液的提取效果.结果显示:3种缓冲液提取的藻蓝蛋白提取液在620 nm处都出现了藻蓝蛋白的特征吸收峰,但AC缓冲液和PBS缓冲液提取效率明显高于Tris-HCl缓冲液.另外,虽然AC缓冲液提取效率最高,但其成本昂贵、配制过程复杂且不易控制、难保存,不适宜大规模地推广应用;而PBS缓冲液的提取效率略低于AC缓冲液,但其配制方便快捷,更适合于大规模湖泊水质监测的要求,因此推荐PBS缓冲液作为常用的藻蓝蛋白提取液.

摘要:湖泊的环境、生态问题与流域社会、经济密切相关.如何从社会学的角度认识和解决湖泊所遇到的问题,越来越受到各领域研究者的关注.环境社会学一种理论如何付诸于解决环境问题的实践?尚处于探索过程之中.通过了解日本环境社会学以及生活环境主义的起源和思想,总结日本琵琶湖将生活环境主义思想应用于湖泊治理中的各种方法和实例,分析环境社会学在湖泊治理中发挥的作用.通过环境社会学在琵琶湖的治理中的经验,探讨生活环境主义在湖泊治理中可能发挥的作用.认为在下一阶段的湖泊治理中修复"人与自然的关系"将会成为重要内容.