摘要:水位是湿地生态水文过程的关键因素之一,其改变将影响湿地植被覆盖度和物种组成,最终产生群落演替.从水位梯度,水位波动和人工控湖、控河工程3方面论述水位变化对湿地植被的影响:由于对水位选择的不同及彼此竞争力的差异,湿地植物种沿水位具有梯度分布现象,同时形态可塑性能对其分布范围产生一定影响;水位波动的频率和淹没持续时间对于植被演替具有基础性的作用,水位波动幅度的影响则相对较小,周期性波动能维持以草本植物为主的湿地植被的物种多样性和稳定性,非周期性波动以洪水、干旱为主,易促进湿地植被向固定的水生或陆生方向演替;人工控湖、控河的影响在机理上并无特殊之处,但保证物种多样性和生态系统稳定性的各种缓解措施具有较高的参考价值.基于机理的量化模型,自然、人为因素驱动下水位变化对湿地植被影响的差别研究,模拟水位波动实验以及人工控湖、控河工程的跟踪观测将是今后该领域研究的热点.

摘要:太湖地区水体污染严重,控制太湖污染、改善太湖水质,对发挥太湖的综合服务功能,促进全流域经济可持续发展和社会稳定具有重要的战略意义.充分把握和核算太湖地区农业源污染排放量、入河量及其时空分布是落实太湖地区污染物科学减排从而进一步改善太湖水质的基础.本研究总结和概述了太湖地区农业源污染现有的核算方法、产排污参数、控制途径等,结合太湖地区农业源污染构成、排放与布局的复杂情况,提出综合运用各种核算研究方法,充分考虑各污染来源,确定农业源污染的产污量、排污量和入河量,并通过建立分期、分区、细分类型的农业源污染排放、入河参数,为科学确定农业源污染减排指标以及制定减排措施提供依据.

摘要:通过采集太湖西北部闾江口、八房港、月亮湾和竺山湾疏浚区与未疏浚对照区8个样点共32根沉积物柱状样于室内进行内源负荷模拟研究和沉积物基本性质分析发现,除闾江口疏浚区沉积物总磷和可交换态磷含量高于未疏浚区外,其余指标如烧失量、总氮、可交换态氮等均表现为未疏浚区沉积物高于疏浚区沉积物的特征,说明疏浚区沉积物营养盐的释放潜力低于未疏浚对照组.八房港、月亮湾以及竺山湾疏浚区沉积物铵态氮、正磷酸盐的潜在释放速率均比相应未疏浚对照区沉积物低,疏浚区沉积物铵态氮的潜在释放速率分别是未疏浚区的65.3%、88.8%和21.9%,正磷酸盐的潜在释放速率分别是未疏浚区的-26.6%、11.3%和50.2%.而闾江口疏浚区沉积物铵态氮和正磷酸盐的潜在释放速率却远高于未疏浚区(疏浚区分别为未疏浚区的2.6倍和6.4倍),这可能与闾江口水体呈现弱还原环境及沉积物中有机质含量高有关,另外也可能与闾江口沉积物污染物的赋存深度和疏浚工程的疏浚深度有关.

摘要:以巢湖重污染入湖河流双桥河为研究对象,研究了底泥疏浚对水质以及沉积物中总氮、总磷和有机质的短期影响及长期效应. 结果表明,双桥河水质的季节变化显著,受上游城市污水及周边面源污染的影响,疏浚对水质改善作用不明显. 表层沉积物中总氮、总磷及有机质含量在疏浚结束后1个月有所降低,但是2年后分别回复到疏浚前的189.77%、111.62%和152.87%. 疏浚结束2年后,沉积物中磷主要以钙磷和有机磷的形式存在,铝磷和铁磷的含量较少,弱结合态磷的含量最低;但是表层沉积物中的弱结合态磷、铝磷和铁磷结合态磷含量较疏浚前分别升高了728.32%、13.52%和37.73%,并呈现出表层富集现象,存在较高的污染物释放风险. 这可能是由沉积环境改变、外源污染未得到有效控制引起的. 因此,为了维持疏浚的长期效果,应该对外源污染源进行有效控制.

摘要:鱼类是湿地生态系统中重要的组成部分,鱼类的群落结构动态直接反映湿地生境及外部驱动力的变化. 三峡大坝运行后,长江中游江湖水文情势发生了变化,西洞庭湖地处洞庭湖西部,是受此变化影响最为直接的区域之一. 为监测西洞庭湖鱼类群落结构变化特征,分析其变化原因,于2002年9月-2003年8月和2012年7月-2014年1月,在西洞庭湖进行了两次鱼类群落调查.共鉴定到鱼类7目17科91种,其中鲤形目最多,为58种,占总种数的63.7%. 两次调查结果显示,三峡大坝运行后西洞庭湖鱼类物种数由85种下降到66种,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数分别由5.00和1.11下降为4.14和1.00,鱼类个体小型化趋势明显. 两次调查物种数和个体数量最多的类群均为底层、定居性、杂食性鱼类,且其比例有增加的趋势,而肉食性鱼类、中上层鱼类、半洄游性鱼类和产粘性卵、沉性卵鱼类个体数量占比均有减小的趋势,其中中上层鱼类变化有显著性差异. 三峡大坝运行后10年间,西洞庭湖鱼类多样性呈现下降趋势. 研究表明,西洞庭湖鱼类生境丧失、捕捞胁迫,加剧了一些特定类群的生存压力,并反映于鱼类群落结构的变化.

摘要:稳定同位素分析技术已成为食物网研究中的关键技术,通用方法是取鱼类背部白色肌肉,在实际应用过程会导致鱼类的死亡,因而有所局限. 使用非致命组织作为稳定同位素研究中的替代组织越来越得到关注,但是目前国内尚未开展相关研究.比较鳙(Aristichthy nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)鱼鳞与肌肉组织中δ¹³C和δ¹⁵N比值,发现鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织中δ¹³C和δ¹⁵N比值均有显著差异. 鱼鳞δ¹³C比值比肌肉更富集,平均高2.54‰,而δ¹⁵N比值比肌肉平均低0.7‰. 对鳙、鲢的鱼鳞与肌肉组织δ¹⁵N比值含量进行相关分析发现,通过构建线性模型,可用校正后的鱼鳞δ¹⁵N比值替代肌肉组织δ¹⁵N比值. 鲢的鱼鳞与肌肉组织δ¹³C比值存在显著线性相关,而鳙的鱼鳞与肌肉组织δ¹³C比值无显著相关关系.

摘要:将人工繁育的 "标准化" 背角无齿蚌(Anodonta woodiana)移殖至太湖五里湖,并以仍养殖在未受污染的中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南泉基地的同批蚌作为对照,进行为期9个月的主动监测研究.每3个月回收一次蚌样,应用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定15种重金属(Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ag、Cd、Ba、Tl和Pb)的含量.结果表明,南泉基地对照组和五里湖移殖组的蚌样对重金属均产生了明显的生物积累.培养3个月的五里湖移殖组蚌样中As的含量显著高于同期南泉基地对照组,而前者Mn、Fe、Zn和Ba含量显著低于后者;培养6个月的五里湖移殖组蚌样中Al和Pb的含量显著低于同期南泉基地对照组;培养9个月的五里湖移殖组蚌样中Pb含量显著低于同期南泉基地对照组.然而,南泉基地对照组和五里湖移殖组蚌样中重金属(Cr、Cu、As、Cd和Pb)含量均低于我国及国际上的相关标准.培养3、6和9个月的南泉基地对照组及五里湖移殖组蚌样的重金属污染指数分别为1.8、1.8,2.4、2.1和8.3、16.8,均值综合污染指数分别为0.0218、0.0289,0.0337、0.0218和0.0560、0.0732,属于正常背景水平,并且两水体蚌样的重金属污染指数和均值综合污染指数无显著差异,提示五里湖和南泉基地均未受到明显的重金属污染.

摘要:在不同温度下,对太湖河蚬进行了室内短期氮、磷释放模拟实验.结果表明,温度对河蚬(Corbicula fluminea)不同形态氮、磷的排泄都有重要的影响.总磷(TP)、总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、总溶解性磷(TDP)和正磷酸盐(PO₄^3--P)排泄率随温度的升高都显著升高,而亚硝态氮(NO₂^--N)排泄率先升高后下降.铵态氮(NH₄⁺-N)排泄率在5和15℃间变化不显著,温度对硝态氮(NO₃^--N)排泄率有影响但不显著.同时实验发现河蚬为排氨动物,NH₄⁺-N排泄占TN排泄的50.78%~100%,TDN排泄占TN排泄的89.14%~100%,而NO₃^--N、NO₂^--N虽都有检出,但所占比例相对较小.在河蚬磷排泄中,TDP占TP比例范围为83.01%~100%,PO₄^3--P在36.60%~96.59%之间,且所占比例都有随温度升高而增加的趋势.同时对排泄率与干重和温度之间的关系进行了回归分析,发现不同氮、磷排泄率(NO₃^--N和NO₂^--N除外)与温度和干重的关系均符合方程R(X)=aW^b·e^cT＋d,决定系数R²都在0.967以上.

摘要:对山仔水库沉积物各形态磷的季节性特征以及夏、冬季磷释放速率进行研究.结果表明,该水库表层沉积物含有较丰富的磷,4个季节各采样点表层沉积物总磷含量范围为(521.23±7.60)~(1255.54±11.03)μg/g,夏季各采样断面中总磷含量及各形态磷含量均高于其他季节.表层沉积物磷以无机磷为主,且主要赋存形态为铁/铝结合态磷.活性较大的铁/铝结合态磷和有机磷占总磷量的77%~90%.柱状样模拟实验结果表明:夏季溶解性磷释放平均速率范围在1.66~2.49mg/(m²·d),冬季溶解性磷释放平均速率范围为0.69~1.29mg/(m²·d),夏季各采样点表层沉积物磷释放速率约为冬季的2倍.由于水温分层,夏季沉积物释放的溶解性磷主要滞留在上覆层,但夏季暴雨天气可能导致水温分层破坏,沉积物释放的溶解性磷对水体将产生重要影响;冬季由于水温分层破坏导致上、下水层混合,沉积物释放的溶解性磷被带到上层,对上覆水体水质的影响不容忽视.

摘要:为研究水深梯度对苦草(Vallisneria natans)光合荧光特性的影响,实验设置0.6、1.3、2.0m 3个水深条件,利用水下饱和脉冲荧光仪测定3种水深处理下苦草叶片的荧光参数和快速光响应曲线.结果表明:(1) 随着水深增加,无性系分株数、叶片数、根系总长度、根系表面积等形态指标显著降低,而最大叶长、平均叶长、最大叶宽没有显著变化,2.0m处苦草生长受到抑制;(2) 不同水深对苦草叶片初始荧光F₀和最大荧光F_m没有显著影响,而最大量子产率F_v/F_m和荧光参数F_v/F₀随着水深增加显著增加,叶片光合系统Ⅱ光化学效率亦显著提高;(3) 0.6m处苦草的相对电子传递速率显著低于2.0m处;(4) 通过拟合光响应曲线所得的光响应曲线初始斜率、光抑制参数、最大电子传递速率以及半饱和光强在不同的水深处理间均差异显著;(5) 2.0m处苦草叶片的叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)、类胡萝卜素(Car)以及Chl.a+Chl.b含量均显著高于0.6m处,而Chl.a/Chl.b和Car/Chl.a的差异则不显著.综上所述,0.6m处苦草的光合能力较弱、保护机制强,而2.0m则相反,从而说明苦草通过调节自身光合生理来适应不同水深环境.

摘要:利用GC-MS测定了2010年5月至2011年4月巢湖4个采样点悬浮物中有机氯农药(OCPs)含量,分析了悬浮物中OCPs残留水平的时空变化及其组成特征,探讨了悬浮物中主要OCPs的可能来源与生态风险. 结果表明:(1) 巢湖悬浮物中共检出17种OCPs,分别为六六六类(HCHs)农药的4种异构体(α-、β-、γ-、δ-HCH)、滴滴涕类(DDTs)农药的两种母体(o,p'-、p,p'-DDT)和3种代谢产物(o,p'-、p,p'-DDE, p,p'-DDD)、六氯苯、七氯、艾氏剂、异艾氏剂、氯丹的两种异构体(α-、γ-chlordane)、硫丹-I和灭蚁灵. (2) 巢湖悬浮物中∑OCPs含量为172.7±434.9 ng/g,其中∑HCHs含量为15.1±10.3 ng/g,∑DDTs含量为138.8±407.3 ng/g;DDTs在夏季污染水平达到最高;空间上,污染程度为:东部湖区 >西部湖区 >中部湖区. (3) DDTs在总OCPs中占有绝对优势,DDTs比例夏季最高而秋季最低;HCHs仅在秋季为主要污染物. (4) HCHs主要来源于近期林丹的非法使用;而DDT主要来源于工业DDT的使用,在春季可能存在DDT的非法使用;悬浮物中DDT的降解环境主要为有氧环境. (5) 巢湖悬浮物中p,p'-DDT和o,p'-DDT会对水生生物产生潜在的不利影响.

摘要:水体Chl.a浓度是水质评价的一个重要指标,受悬浮物浓度季节性变化的影响,如何削弱悬浮物的光谱干扰,是实现内陆水体Chl.a浓度遥感高精度反演的难点之一. 基于2011-2013年妫水河6次实测水体高光谱数据和水体Chl.a浓度数据,评价广泛应用的三波段模型和非线性拟合能力较好的支持向量机回归(SVR)模型的反演精度,使用基线校正和一阶微分方法来削弱实测高光谱中非Chl.a光谱信息. 定义两种基线:750nm的反射率值;500与750nm的反射率值连线,基线校正为光谱反射率减去基线值. 利用2013年7月的实测数据进行验证,结果表明,SVR模型比三波段模型更适合季节性浑浊水体的Chl.a浓度反演. 通过基线校正筛选后的波段反射率组合作为输入变量能够提高SVR模型的反演精度,决定系数为0.68,均方根误差为3.38μg/L;线性基线校正提高三波段Chl.a估算模型的反演能力有限.

摘要:以9期Landsat TM/ETM+影像为数据源,基于K-T变换和归一化植被指数(NDVI),建立了湖泊蓝藻水华信息提取的决策树模型.基于大气顶面反射率图像,选用2005年10月17日太湖图像进行了对比验证,表明决策树模型比单波段阈值法、多波段阈值法(RVI、DVI、NDVI)能够更有效地提取蓝藻水华信息,区分陆生植被、水生植物和水华,省去了水体掩膜的过程.使用太湖2002年10月25日和2011年7月22日图像、巢湖2005年8月12日的图像,验证决策树模型方法和工作流程的有效性.使用多期TM图像确定了阈值的取值范围,其中,亮度、绿度、NDVI的下限值依次为0.191、-0.007、-0.054,湿度下限范围为0.07~0.15;亮度阈值上限范围为0.3~0.7、绿度为0.2~0.5、湿度为0.1~0.3,这些结果可作为湖泊蓝藻水华遥感监测的参考.

摘要:为了探明达里诺尔湖流域地表水与地下水的氢(H)、氧(O)同位素的变化特征及相互补给关系,于2013年对达里诺尔湖及其周围的河水、井水、泉水中H、O同位素进行了取样分析,并结合总溶解性固体悬浮物(TDS)和区域水文地质对达里诺尔湖流域的补给关系进行讨论分析.结果表明:1) 河水、泉水、井水中H、O同位素的值基本落在全球雨水线上,湖水H、O同位素落在全球雨水线的右下方,说明河水、井水、泉水没有发生蒸发分馏,而湖水则发生较大程度的蒸发分馏;对达里诺尔湖流域地表水与地下水的H、O同位素进行回归模拟,得出该区域的蒸发趋势线方程:δD=4.8753 δ¹⁸O-20.139(n=32,R²=0.9968).蒸发线表明,这些水样具有相同水源的特征.2) 从实地考察发现,泉水补给河水,泉水和河水补给湖水,同时井水、泉水和河水有相似的δD、δ¹⁸O和TDS值,且不随季节变化而变化,推断达里诺尔湖附近地下水补给湖水;区域水文地质条件亦证明达里诺尔湖周边地下水补给湖水.

摘要:水库近岸湿地(消落带)土壤N₂O释放和反硝化作用是消落带氮的生物地球化学过程的重要组成部分.以三峡水库支流澎溪河高阳平湖库湾消落带为研究对象,于2013年落干初期,采用C₂H₂抑制-原状土柱培养法研究该处自然植被恢复区、农耕区和对照组等不同土地类型土壤的N₂O释放速率和反硝化速率,并测定了土壤pH值、氧化还原电位、温度、有机质、总氮、铵态氮、硝态氮和土壤孔隙含水量等环境指标.结果表明,自然植被恢复区土壤N₂O释放速率为9.88±6.49g N/(hm²·d),反硝化速率为58.94±52.84g N/(hm²·d);农耕区土壤N₂O释放速率和反硝化速率分别为7.71±4.44和30.70±25.68g N/(hm²·d).不同土地类型间N₂O释放速率差异显著,落干初期土壤氧含量、含水量及氮含量对不同土地类型N₂O释放和反硝化作用影响明显.土壤氧含量的升高促进了自然植被恢复区的N₂O释放,并在一定程度上抑制了该区域反硝化作用.农耕区土壤含水量高于自然植被恢复区,可能致使N₂O释放速率低于自然植被恢复区,而反硝化速率高于自然植被恢复区.消落带土壤氮含量降低同反硝化速率降低有一定联系.

摘要:重金属元素以大气颗粒物为载体,最终以沉降的方式进入湖泊水体,会引起湖泊的重金属污染.为调查大气沉降对乌梁素海重金属污染的贡献,于2013年7月1日至30日围绕乌梁素海进行大气沉降样品采集,分别测定Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As 7种重金属元素的含量,并在此基础上估算7月大气重金属沉降通量及入湖量.结果表明,乌梁素海重金属元素大气沉降通量大小依次为:Zn >Pb >Cu >Cr >As >Hg >Cd.结合社会调查情况及数据分析显示,大气微粒携带重金属借助风力迁移,较大的沉降通量出现在主风向的下风向区域,说明风向是影响乌梁素海大气重金属沉降通量的主要因素之一.排干输入与大气沉降方式下的乌梁素海重金属入湖量比较发现,大气沉降是除排干输入外湖泊的另一重要重金属污染源.Zn、Pb、Cu、Cr、As、Hg、Cd等重金属元素月入湖量分别为10.6、1.04、1.02、0.833、0.342、0.00514、0.00281t/月.通过估算底泥重金属增量来评价大气沉降对湖泊重金属的贡献表明,大气Hg、Zn、Pb、Cu、As、Cd、Cr等重金属沉降对湖泊贡献率分别为46.4%、44.7%、14.1%、12.0%、8.48%、4.75%、4.03%.

摘要:安徽太平湖是国家重点保护湖泊,但其生态本底资料非常缺乏.于2012、2013年对太平湖浮游植物群落结构进行了调查,共鉴定出浮游植物126种,隶属7门93属,绿藻门种数最多,共40属68种;浮游植物丰度平均值为127.12×10⁴ cells/L,蓝藻与绿藻相对丰度之和达61.5%;生物量平均值为0.74mg/L,蓝藻和绿藻相对生物量之和达40.3%;太平湖优势种种类多且优势度不高;α-中污染和β-中污染指示种分别为9和28种,占总种数的7.1%和22.2%;各采样点Shannon-Wiener、Margalef和Pielou均匀度指数的均值分别2.48、2.35和0.71.利用各种浮游植物特征参数对太平湖水营养水平的评价结果不太一致,而各指标对太平湖水质污染状况的评价较为一致,为β-α-中污染.与以往的数据进行比较发现,太平湖浮游植物种类组成上未发生大的变化,丰度及生物量呈现增加的趋势,指示水体清洁的种类消失,新增的浮游植物种类超过50%为中污带指示种,但未见P-多污带指示种类出现,说明太平湖水生态环境质量有所下降,但没有达到恶化的程度.

摘要:利用主成分分析和相关分析相结合的方法,建立水环境质量和经济发展的协调度模型,对千岛湖流域水环境与经济发展趋势及协调度变化趋势进行分析.结果表明,2000年以来千岛湖流域水环境质量与经济发展协调状况经历了从濒临失调向轻度失调再到趋近协调的转变过程:以5年为滑动周期考察协调度的演变趋势发现,2000-2012年千岛湖流域协调度大致呈 "V" 型趋势,2000-2004年水环境质量略有下降,经济发展缓慢,2004-2008年由于经济迅猛发展、水环境质量迅速下降,水质与经济发展处于失调状态,经过2008年转折点后,水环境质量开始改善,2008-2012年协调度达最高点,处于趋近协调,开始向初级协调状态转变.

摘要:气候变化加速了全球水文循环过程,然而,气候变化如何影响水体蒸发及其水热通量交换仍然不清楚.基于涡度相关系统观测鄱阳湖水体水热通量过程,在小时和日尺度分析了水热通量的变化规律及其主要影响因子.研究表明,潜热通量日变化波动剧烈,大部分为正值,变化范围在-50~580W/m²之间.而感热通量数值较小,变化范围在-50~50W/m²之间.8月份潜热通量和感热通量均呈波动下降趋势,均值分别为167.4和15.9W/m².8月份日平均潜热通量和感热通量之和大于净辐射,这是由于这一时段储存在水体中的热量释放并补充潜热通量和感热通量.小时尺度上潜热通量日变化在相位上与净辐射无显著相关性,而与风速显著相关.在日尺度变化趋势上,8月份日平均潜热通量仍主要受到风速和水温的影响,感热通量则主要受到风速和饱和水汽压差的影响.

摘要:利用Landsat(MSS、TM、ETM+)系列卫星和环境减灾卫星CCD遥感影像数据以及西藏扎日南木错地区近40年(1970-2011年)气象资料,分析湖泊面积的变化特征,并探讨湖泊面积变化的可能气象成因.结果表明,扎日南木错1975-2011年间经历了先萎缩后扩张的过程,湖泊面积呈增长趋势,增长面积为7.08km².扎日南木错流域在过去40多年里冰川在退缩,温度升高,降水量增加,而蒸发量和最大冻土深度减少.湖泊面积与年气温之间有显著的正相关关系,气温升高可能是湖面扩大的原因之一.