• 2017年第29卷第2期文章目次
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    • >专稿
    • 长江上游生态保护与经济发展综合改革方略研究

      2017, 29(2):257-265. DOI: 10.18307/2017.0201

      摘要 (8888) HTML (1068) PDF 1.22 M (6891) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托长江黄金水道推动长江经济带发展是国家重大战略举措,如何解读“坚持生态优先、绿色发展”、“共抓大保护、不搞大开发”的理念,是长江经济带发展需要破解的重大命题.本文针对长江经济带发展的难点地区——长江上游地区,提出设立“长江上游经济带经济体制和生态文明体制综合改革试验区”的设想,认为应着眼于体制变革和机制创新,以依托黄金水道推动长江经济带发展为目标,以梯级水电开发为抓手,以深化区域综合配套改革为根本动力,给予地方政府在资源、环境、经济社会发展等领域中更大的自主权.本文分析了设置试验区的战略意义和定位,提出了该试验区的重点创新内容.

    • >综述
    • 中国湖泊沉积物纹层年代学研究进展

      2017, 29(2):266-275. DOI: 10.18307/2017.0202

      摘要 (10505) HTML (2225) PDF 2.60 M (8851) 评论 (0) 收藏

      摘要:晚第四纪尤其是全新世是地球气候系统演化的一个关键地质时期,是探究全球及区域重大气候环境事件,揭示其内在演化规律,预测未来气候变化的关键时段.国内外发表的文献中,主要的年代学方法有:AMS14C年代学、石笋U系测年和纹层年代学等.其中纹层年代学被认为是比较精确的定年方法.近年来,国内外学者在中国的一些湖泊中发现了年纹层沉积,例如龙岗火山区的小龙湾、四海龙湾及二龙湾玛珥湖,柴达木盆地的苏干湖,青藏高原东部的新路海以及可可西里地区的库赛湖.本文概述我国近年来湖泊纹层年代学研究进展,总结中国湖泊年纹层类型、特征及纹层年代学研究方法、误差估计等方面的进展,并提出未来年纹层研究应注意的问题,以期促进中国湖泊沉积物年纹层研究的进一步发展.

    • >研究论文
    • 巢湖蓝藻水华时空分布(2000-2015年)

      2017, 29(2):276-284. DOI: 10.18307/2017.0203

      摘要 (13082) HTML (1974) PDF 3.45 M (7881) 评论 (0) 收藏

      摘要:巢湖是我国五大淡水湖之一,近年来水体富营养化严重,蓝藻水华频繁暴发.通过收集2000-2015年晴好天气下2478景MODIS Terra和Aqua影像,利用浮游藻类指数,提取巢湖蓝藻水华时空分布数据.结果显示,巢湖蓝藻水华覆盖面积、暴发频率以及持续时间都在增加,每年最初暴发时间提前.从分布上来看,西巢湖依然严重,中巢湖、东巢湖水华暴发面积较以往大大增加;过去16年内巢湖蓝藻水华暴发频率持续增长,其中2007年最为严重,2008-2010年暴发频率出现缓和,此后又出现增长趋势.这些研究结果有助于掌握蓝藻水华的情况,为巢湖科学治理提供了数据支持.

    • 巢湖流域塘西河上游分流制系统降雨径流污染特征及初期冲刷效应

      2017, 29(2):285-296. DOI: 10.18307/2017.0204

      摘要 (8872) HTML (965) PDF 1.56 M (5796) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究城市径流水质变化及初期冲刷效应对控制与治理城市径流污染具有重要指导意义.对塘西河上游6次降雨径流水质水量进行监测分析,计算次降雨径流平均浓度(EMC)和单位面积次降雨径流污染负荷(EPL),作M(V)曲线图研究初期冲刷现象.结果表明:降雨径流中悬浮物(SS)、化学需氧量(CODCr)和总磷(TP)的EMC值相对较大;SS的EMC值波动最为显著;总氮(TN)、TP、CODCr、SS间的EMC值均呈正相关;TN的EMC值与降雨量呈负相关性.各污染物EPL值与各降雨特征间均呈正相关性,经估算2015年研究区在68月共有10.38 t TN、2.29 t TP、1022.43 t SS、161.70 t CODCr和5.18 t NH3-N随降雨径流排入巢湖;降雨量和雨前干期是城市径流污染的主要影响因素;以FF50>50为初期冲刷效应判别依据,5种污染物均有初期冲刷效应出现,冲刷程度表现为SS>CODCr > TP > TN > NH3-N;各水质指标的初期冲刷强度与降雨特征之间无相关性;雨型对初期冲刷现象影响较大;当降雨强度达1.36 mm/h即有径流汇集流出时开始截流,截流时间取440 min,截取的最大径流量取224319.14 m3.

    • 辽河流域太子河流域N、P和叶绿素a浓度空间分布及富营养化

      2017, 29(2):297-307. DOI: 10.18307/2017.0205

      摘要 (9338) HTML (903) PDF 2.18 M (5936) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对太子河流域46个采样点溶解性无机氮、溶解性无机磷、总氮、总磷、电导率、pH、溶解氧和叶绿素a浓度及相关环境因子的测定,分析氮、磷浓度与叶绿素a浓度的空间分布特征,利用回归分析判别氮、磷与叶绿素a浓度的相关性,冗余分析判别河流水质与环境因子的关系,并初步评价太子河流域水体富营养化状况.结果表明:太子河流域氮、磷浓度具有明显的空间异质性,表现为上游浓度较低且变化较平稳,辽阳段浓度逐渐上升且波动增大,鞍山段浓度最高.冗余分析显示氮、磷浓度的空间分布特征与土地利用方式、海拔、河岸缓冲带宽度、植被多样性密切相关.叶绿素a浓度与氨氮、硝态氮、溶解性无机氮、溶解性无机磷、总氮、总磷和电导率呈显著正相关,说明营养盐的增多在一定程度上会促进浮游藻类的增长.太子河流域水体富营养化评价综合指数显示,太子河流域“中”营养状态点位有27个,占58.7%,“富”营养状态点位有19个,占41.3%,没有“贫”、“重富”和“极富”营养状态.

    • 云南阳宗海表层沉积物有机质组成结构对磷赋存形态特征的影响

      2017, 29(2):308-316. DOI: 10.18307/2017.0206

      摘要 (8510) HTML (815) PDF 1.44 M (5813) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用连续提取分级的方法定量分析阳宗海表层沉积物磷赋存形态,阐明了沉积物C、N、H和O组成及溶解有机质(DOM)紫外-可见光谱特征,探讨沉积物元素组成及DOM组成结构对不同形态磷含量的影响.结果表明:(1)沉积物潜在可移动磷含量在68.67~124.70 mg/kg之间变化,平均占总磷含量的9.81%,表现为BD-P > NaOH-nrP > NH4Cl-P;沉积物稳定磷含量在496.73~908.28 mg/kg之间变化,平均占总磷含量的60.86%.(2)沉积物C、N含量和疏水性DOM光谱参数A240-400表现出北部高、南部低的变化趋势,但H/C、O/C和(N+O)/C摩尔比和亲水性DOM光谱参数A240-400变化趋势则与之恰好相反.(3)沉积物NH4Cl-P含量与C、N和H含量之间呈显著正相关,但与H/C、O/C、(N+O)/C摩尔比和亲水性DOM光谱参数E2/E3值之间呈显著负相关;NaOH-rP和BD-P+NaOH-rP含量均与O含量及O/H摩尔比呈显著负相关;NaOH-rP、BD-P+NaOH-rP和HCl-P均与疏水性DOM光谱参数A240-400值之间呈显著正相关.因此,天然有机质元素组成及官能团结构是影响沉积物磷赋存形态的重要因素.

    • 千岛湖流域下游工业污染的行业组成结构与优化管理策略

      2017, 29(2):317-325. DOI: 10.18307/2017.0207

      摘要 (7804) HTML (1122) PDF 1.80 M (5444) 评论 (0) 收藏

      摘要:工业污染作为重要的污染源,了解工业污染的行业结构组成以及企业污染状况对污染减排以及水环境保护具有重要作用.2015年国家出台的“水污染防治行动计划”明确提出,要通过产业结构调整狠抓工业污染减排.千岛湖作为国家级战略水源地,被列入国家良好湖库保护战略首批试点,评价千岛湖地区的工业污染行业结构对制定工业行业调整方案和企业管理制度具有重要的意义.选取千岛湖流域下游行政区淳安县为研究区,采用不同工业行业的180家主要排污企业,在工业行业污染结构分析的基础上,选取经济贡献、污染产生强度和治理水平三方面的关键指标,运用聚类分析法对行业和企业进行综合类型划分.结果表明:在涉及CODMn排放的19类工业行业中纺织业、饮料制造业和金属制品业为支柱产业,饮料制造业和纺织业为主要污染行业,现状工业行业结构存在一定的结构性污染问题;结合不同行业和企业的经济贡献、污染物产生强度以及治理效率的综合分析,将行业划分为6类,并根据各类型特点提出重点发展、鼓励发展、限制发展的行业优化策略;企业划分为4类,并提出重点支持、鼓励、限制发展以及逐渐关停的企业监管策略.通过对工业行业和企业的分类与评价可为其它地区提供借鉴,同时有利于为“水污染防治行动计划”的落实提供技术方法指导.

    • 鄱阳湖沉积物和水界面磷的交换通量

      2017, 29(2):326-333. DOI: 10.18307/2017.0208

      摘要 (8235) HTML (739) PDF 1.36 M (5264) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用扩散模型法与实验培养法对鄱阳湖沉积物和水界面间可溶性总磷和可溶性磷酸盐的界面交换过程进行研究,并探讨了其影响因素.结果表明,利用2种方法得到鄱阳湖各站点可溶性总磷和可溶性磷酸盐在沉积物与水界面间的交换方向不完全相同,大部分站点沉积物是磷的源,其中,利用扩散模型法估算的可溶性总磷和可溶性磷酸盐平均扩散通量分别为0.052和0.047 mg/(m2·d),而实验培养法测得可溶性总磷和可溶性磷酸盐的平均交换通量则分别为0.25和0.24 mg/(m2·d),且各站点利用扩散模型法测得磷的交换通量均小于实验培养法的计算结果.此外,上覆水溶解氧浓度及水体温度对可溶性总磷和可溶性磷酸盐的交换过程均具有一定的影响,表现为温度越高,溶解氧浓度越小,可溶性总磷和可溶性磷酸盐的交换越强烈.

    • 坦噶尼喀湖东北部入湖河流表层沉积物中磷的形态和分布特征

      2017, 29(2):334-342. DOI: 10.18307/2017.0209

      摘要 (8146) HTML (1069) PDF 2.36 M (6520) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷是坦噶尼喀湖生态系统中必不可少的营养元素,直接决定湖体初级生产力的高低,进而影响到周边居民对于动物蛋白的获取来源.为了解坦噶尼喀湖磷的外源输入,选择湖泊东北部的入湖河流,对表层沉积物(16个样点)中总磷(TP)和各形态磷含量及其分布特征进行分析,并探讨磷的形态分布特征与土地利用方式之间的相关关系.结果表明,入湖河流沉积物TP含量为73.05~239.94 mg/kg,平均含量为152.64±55.37 mg/kg,其中最高值出现在马拉加拉西河口.采用Psenner法对磷进行连续浸提并比较不同形态磷含量,由高及低依次为铁铝结合态磷(Fe/Al-P)> 钙结合态磷(Ca-P)> 有机磷(Org-P)> 残渣态磷(Res-P)> 弱吸附态磷(Labile-P).土地利用类型对TP及各形态磷含量影响较大,其中TP含量表现为河口湿地 > 城镇附近 > 林草地区,表明地表径流和人类活动会对TP含量产生影响,而对于不同形态磷含量,Laible-P、Fe/Al-P、Org-P含量均表现为河口湿地>林草地>城镇附近,Ca-P、Res-P含量均表现为城镇附近 > 河口湿地 > 林草地.分析沉积物理化性质与各磷形态之间的相关性,发现沉积物总氮(TN)、有机质和总有机碳与Fe/Al-P、Labile-P和TP相关性较好,与Org-P、Ca-P和Res-P相关性较差,表明TN和有机质的输入,会伴随沉积物中磷含量的升高,其增量的赋存形态主要为氧化还原敏感态磷和Labile-P.沉积物粒径组成与各磷形态含量存在相关性,细粒径沉积物与各形态磷含量呈显著正相关,粗粒径沉积物与各形态磷呈显著负相关,表明细小颗粒更易吸附磷.

    • PAC改性粘土处理蓝藻水华对水环境的影响

      2017, 29(2):343-350. DOI: 10.18307/2017.0210

      摘要 (6833) HTML (682) PDF 2.36 M (5589) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用改性粘土治理蓝藻水华堆积的湖泊近岸区域以及发生水华的养殖水体成为应急治理蓝藻的重要措施,然而负载有毒藻体的改性粘土沉积水体可能引发的安全性风险尚缺乏研究.选取PAC改性粘土作为研究对象,通过模拟实验,研究改性粘土处理蓝藻水华后沉积水体对负载的藻细胞结构、水体营养盐与藻毒素的释放与削减以及对其他水体功能性细菌(硝化、反硝化细菌)的影响.结果表明,PAC改性粘土的施用对低水华水体蓝藻细胞的去除率为96.04%±0.99%,高水华水体与低水华水体施用的去除率之间差异不显著,PAC改性粘土的施用能够在较长的时间内有效地控制水体中的蓝藻浓度.透射电镜结果表明,PAC改性粘土沉降蓝藻第4 d后,蓝藻细胞膜出现了一定程度的不完整,细胞内规则的类囊体片层结构出现了实质性损伤.随着粘土负载蓝藻细胞的损伤,水体中的总可溶性氮浓度迅速上升,但总可溶性磷浓度仍可在较长一段时间内维持在较低水平.PAC改性粘土施用后,水体的总细菌数与空白对照组趋于一致,但硝化、反硝化细菌数却呈显著下降趋势.PAC改性粘土施用下的藻毒素释放风险主要集中在高水华水体.高水华水体中,PAC改性粘土施用导致藻毒素MC-LR和MC-RR加速释放,其最高峰值分别达到空白对照组的1.69±0.09和2.04±0.09倍,但水体MC-LR浓度达到安全限(<1 μg/L)的时间明显比空白对照组早8 d.此外,PAC改性粘土的施用并没有导致水体中Al3+和Cl-浓度超标.

    • 1960年以来太湖水生植被演变

      2017, 29(2):351-362. DOI: 10.18307/2017.0211

      摘要 (11738) HTML (2088) PDF 3.13 M (6160) 评论 (0) 收藏

      摘要:太湖的富营养化污染日益严重,针对太湖水生植被的研究工作非常重要,然而全面的太湖水生植被调查已经有将近二十年未见报道.基于2014年夏季全湖水生植被调查结果,结合历史资料,比较分析1960年以来太湖水生植被演变情况.结果表明,1960年以来,共有23种水生植物从太湖消失,其中1981、1997和2014年分别消失7、4和12种.从分布区面积来看,1960年以来太湖水生植被总体呈北部湖区水生植被消失,东北部、东部及南部湖区水生植被分布区面积持续扩张的态势,1981年全湖水生植被分布区面积占8%,到2014年已经有33.82%的水面有水生植被分布.从生物量组成来看,太湖水生植被先升后降,从1960年的10×104 t,持续上升到1988年的44.72×104 t,1997年下降到36×104 t,2014年进一步下降到29.09×104 t.但挺水植被以外的水生植被,尤其是浮叶植被的生物量一直保持上升态势.总生物量的下降与东太湖挺水植被大面积消失有关,到2014年全湖挺水植被生物量比重仅占5.15%,东太湖沼泽化问题已不复存在.从群落组成变化情况来看,苦草(Vallisneria natans)群落分布区面积锐减,马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和荇菜(Nymphoides peltatum)分布区持续扩张.目前太湖水生植被管理面临的主要问题是北部湖区水生植被恢复和东部湖区水生植被过量生长.

    • 野外模拟扰动对太湖微囊藻群体大小的影响

      2017, 29(2):363-368. DOI: 10.18307/2017.0212

      摘要 (8279) HTML (561) PDF 1.22 M (5169) 评论 (0) 收藏

      摘要:风浪扰动是影响湖泊生态系统重要的环境因素之一.为了解风浪扰动对湖泊微囊藻群体大小的影响,在野外模拟了风浪扰动对太湖微囊藻群体大小的影响.结果表明,实验组模拟风浪连续扰动24 h,扰动结束时实验组和对照组微囊藻群体大小分别为68.38和12.56 μm,实验组和对照组微囊藻群体大小呈极显著差异;扰动结束时实验组和对照组微囊藻胞外多糖含量分别为1.49×10-6和1.26×10-6 mg/cell,二者差异显著.表明适当强度的风浪扰动短时间内能促使微囊藻群体显著增大,有助于人们对太湖微囊藻水华暴发机理的认识.

    • 三峡水库上游长寿湖浮游藻类的季节变化特征及关键环境影响因子

      2017, 29(2):369-377. DOI: 10.18307/2017.0213

      摘要 (8619) HTML (943) PDF 1.60 M (5920) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于2013年3月2014年2月的长寿湖浮游藻类以及水质的监测结果,分析浮游藻类物种组成、密度以及多样性指数的季节动态,利用非度量多维尺度和相似性分析检验不同季节浮游藻类群落差异,同时利用典范对应分析法确定影响不同季节浮游藻类群落结构的关键环境因子.结果表明:泽丝藻(Limnothrix sp.)、小尖头藻(Raphidiopsis sp.)、汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)、具尾逗隐藻(Komma caudata)、鞘丝藻(Lyngbya sp.)和马索隐藻(Cryptomonas marssonii)为长寿湖优势种群,不同季节间浮游藻类群落组成结构存在较大差异.浮游藻类群落结构以春季最为简单,夏季次之,秋、冬季最为复杂.不同季节影响浮游藻类群落结构的环境因子差异较大,水温和营养盐是影响浮游藻类群落结构最重要的环境因子,光照强度、高锰酸盐指数、氧化还原电位、溶解有机碳在秋、冬季节同样成为影响浮游藻类群落结构的关键环境因子.

    • 环境因子对三峡库区铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)群体形成影响及其形态特征

      2017, 29(2):378-388. DOI: 10.18307/2017.0214

      摘要 (7498) HTML (645) PDF 2.90 M (5559) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示微囊藻群体形成机理,为有效防治水华暴发提供依据,以三峡库区铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为研究对象,研究N、P浓度,Ca2+浓度,光强,温度对铜绿微囊藻生长、胞外多糖(EPS)合成和群体微囊藻形成的影响,并对比分析了单细胞和群体微囊藻的形态特征.研究发现当N≤100 mg/L、P≤5 mg/L时,铜绿微囊藻生物量和EPS合成量随着N、P浓度增加而增加;适宜浓度的Ca2+(65 mg/L)有利于藻生长,EPS产量随着Ca2+浓度增加而降低,过高浓度的Ca2+在刺激微囊藻细胞分泌EPS的同时可能会促进其溶解,Ca2+和EPS均对微囊藻群体形成起桥架粘结作用;光照和温度对EPS合成有一定促进作用,且其促进效果均高于N、P和Ca2+作用,20℃是同时满足微囊藻生长及EPS合成的最有利条件.群体细胞比单细胞周围的胶质鞘更加明显和清晰,多糖胶鞘表面有许多Ca2+晶体,从微观角度可以确定Ca2+在EPS合成及群体形成中起着重要作用.

    • 太湖霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri) NH4+-N和PO43--P的潜在释放量

      2017, 29(2):389-397. DOI: 10.18307/2017.0215

      摘要 (9641) HTML (643) PDF 1.48 M (5680) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究太湖底栖动物优势种类——霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)对于湖泊富营养化的影响,以温度和密度为模拟控制条件,对太湖霍甫水丝蚓进行营养盐释放的室内控制实验,研究温度和密度的变化对霍甫水丝蚓NH4+-N和PO43--P释放率的影响,根据霍甫水丝蚓铵态氮(NH4+-N)和磷酸盐(PO43--P)释放率与温度的关系方程,结合太湖霍甫水丝蚓20072010年的生物量估算其对太湖水体氮磷的潜在贡献.结果表明,随温度升高太湖霍甫水丝蚓NH4+-N和PO43--P的释放率均呈现逐渐升高的趋势,而密度变化对霍甫水丝蚓NH4+-N和PO43--P释放率的影响均不显著,太湖霍甫水丝蚓NH4+-N和PO43--P年平均释放量分别为1925.5和210.0 t,分别可达到全太湖沉积物-水界面NH4+-N和PO43--P的年净通量的19.3%和23.3%,表明霍甫水丝蚓的营养盐释放对于湖泊生物地化循环和湖泊富营养化具有显著的影响.

    • 基于长期水文变化的苏北高邮湖生态水位及保障程度

      2017, 29(2):398-408. DOI: 10.18307/2017.0216

      摘要 (10196) HTML (1299) PDF 2.37 M (5769) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖泊生态水位是维持湖泊生态系统结构和功能完整性、维持生物多样性的最低水位,研究湖泊生态水位过程对湖区动、植物栖息地保护和湖泊水资源管理具有重要意义.利用高邮湖1953-2013年日水位资料进行生态水位计算分析,采用M-K法和滑动T法对1953-2013年年均水位进行突变检验,分析高邮湖1953-1992年来水文变化规律,结合年保证率法和年内展布法得到高邮湖逐月最低生态水位过程,并计算出高、低水位发生时间及历时,在此基础上对其1993-2013年生态水位保障程度进行研究.主要结论有:(1)高邮湖年均水位过程突变发生在1997年;(2)高邮湖高水位时期(7-10月)的最低生态水位为5.8 m,水位高于5.9 m的天数要达到111 d左右;低水位时期(12-次年3月)的最低生态水位为5.1 m,水位低于5.3 m的天数要达到96 d左右;其余月份最低生态水位为5.2 m;(3)高邮湖生态水位年内保障程度最低发生在7月,为60.83%,年际保障程度1994年和2001年最低,分别为49.59%和50.41%,低水位天数得不到保障.

    • 新疆巴音布鲁克高寒沼泽湿地植物群落空间分布与环境解释

      2017, 29(2):409-419. DOI: 10.18307/2017.0217

      摘要 (9418) HTML (1154) PDF 1.77 M (6659) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明巴音布鲁克高寒沼泽湿地植物群落与环境因子的关系,采用样线与样方结合的方法,于2014-2015年在天鹅湖沼泽湿地进行植物群落调查与环境因子测定.结果显示,巴音布鲁克天鹅湖沼泽湿地植物共有35种,隶属于19科27属.方差分析表明,地表积水条件显著影响植物群落物种多样性,随着地表积水减少,物种丰富度和Shannon-Wiener指数呈现上升趋势,Pielou指数呈现下降趋势,说明随着地表积水的减少,植物群落的物种多样性逐渐增加.冗余分析与偏冗余分析表明,所有环境因子共解释了植物群落物种组成变异的67.9%.水位与土壤全氮含量对物种组成的总效应达到显著水平,土壤全氮含量的净效应达到极显著水平,但全磷含量和有机碳含量的总效应与净效应均未达到显著水平.研究表明,积水条件和土壤氮含量是巴音布鲁克天鹅湖沼泽湿地植物群落物种组成和分布的主要环境驱动因子.

    • 冬、春季芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)的腐解过程及其对水质的影响

      2017, 29(2):420-429. DOI: 10.18307/2017.0218

      摘要 (9814) HTML (1108) PDF 1.34 M (5838) 评论 (0) 收藏

      摘要:水生植物修复已经成为水体富营养化修复的重要手段,但其周期性的衰亡也给水体带来不容忽视的负效应.以府河流域丘陵地带农业区小水系自然生长的芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)为研究对象,通过模拟实验,研究其冬季和春季腐烂分解过程的差异以及对水体营养盐水平的影响.结果表明,2种挺水植物的剩余干物质量整体上都呈现先快速下降再缓慢下降的趋势,芦苇和狭叶香蒲春季的分解速率分别为0.0251和0.0169 d-1,分别明显高于冬季分解速率(0.0027和0.0052 d-1);且腐烂分解速率与植物初始氮磷含量和氮磷比都有一定相关性.2种植物在冬季和春季磷的矿化速率都明显高于氮的矿化速率.实验水体的总氮和总磷浓度在腐解过程呈现初期迅速上升、中期迅速下降、后期缓慢下降的趋势.总体来看,芦苇和狭叶香蒲的腐烂分解受季节和初始氮磷浓度的影响较大,芦苇反应较香蒲更敏感且对水质的影响具有时效性.

    • 长江中下游湖泊群落水平下沉水植物碳、氮、磷化学计量特征及其影响因素

      2017, 29(2):430-438. DOI: 10.18307/2017.0219

      摘要 (9069) HTML (1435) PDF 1.76 M (5673) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长江中下游14个湖泊沉水植物为研究对象,分析群落水平下沉水植物碳(C)、氮(N)、磷(P)的化学计量特征及其影响因素.结果显示,沉水植物群落C含量平均为386.93±25.80 mg/g,范围为315.98~441.97 mg/g,N和P含量的平均值分别为26.10±4.84和2.64±0.99 mg/g,范围分别为13.75~40.89和1.01~5.92 mg/g.与物种水平研究相比,群落水平下沉水植物C、N、P化学计量特征变异系数较小,内稳定性更强.群落C含量与P含量具有显著相关性,而与N含量不相关,这说明C元素与N和P之间的耦合关系并不一致;N:P比与P含量之间具有极显著的负相关关系,但与N含量不相关,说明沉水植物群落P含量的变异对N:P比起主导作用.冗余分析表明,环境因子解释了沉水植物群落化学计量特征总变异的30.2%,在P<0.01水平下对沉水植物群落化学计量特征具有显著影响的环境因子为底泥总磷、底泥N:P比、水深和消光系数.变差分解结果表明,底泥和上覆水分别独自解释了化学计量特征总变异的5.21%和10.19%,其交互作用解释了总变异的5.25%.通过该研究结果推测,在恢复湖泊水生植被的实践过程中,相对于底泥,对上覆水光照条件进行控制可能更加迫切.

    • 三峡库区汉丰湖鱼类群落结构的季节变化

      2017, 29(2):439-447. DOI: 10.18307/2017.0220

      摘要 (8835) HTML (864) PDF 1.21 M (5679) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解汉丰湖鱼类群落结构的季节变化特征,以便为汉丰湖鱼类资源的合理利用及保护提供理论依据,于2014年12月、2015年4、7和10月按季度共4次对汉丰湖鱼类群落结构进行调查与分析.结果表明:共采集到鱼类8538尾,38种,隶属于5目9科32属;其中,鲤形目鱼类有28种,占总物种数的73.68%.鱼类组成以湖泊定居性种类为主,瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、蛇鮈(Saurogobio dabryi)、银鮈(Squalidus argentatus)、鲫(Carassius auratus)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)、鲤(Cyprinus carpio)和贝氏(Hemiculter bleekeri)为汉丰湖的重要优势种,占总尾数的67.45%.汉丰湖鱼类群落Shannon-Wiener多样性指数、Pielous均匀度指数和Margalef丰富度指数在冬季最高,而Pielous均匀度指数在不同季节相对稳定.Jaccard群落相似性指数较高,季节间种类相似度较高.鱼类群落稳定性分析表明,冬季稳定性最高,其次为春季,夏季稳定性最低.湖泊生境尤其是水位的变化对汉丰湖鱼类群落结构影响明显.

    • 抚仙湖沉水植物分布及其碳、氮和磷化学计量学特征

      2017, 29(2):448-457. DOI: 10.18307/2017.0221

      摘要 (9434) HTML (814) PDF 1.61 M (5775) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前对于沉水植物碳(C)、氮(N)和磷(P)化学计量学的野外研究主要集中在中营养或富营养化水体,而对于贫营养水体中沉水植物C、N和P的积累特征研究较少.基于对贫营养湖泊抚仙湖沉水植物的调查,研究抚仙湖9种常见沉水植物C、N和P化学计量学特征及其种间和种内差异.结果表明:1)抚仙湖沉水植物主要分布在湖岸浅水区域,分布水深范围为0.5~14.0 m,平均分布水深为3.6 m;2)抚仙湖沉水植物地上部分C、N和P含量平均值分别为381.89、18.59和2.13 mg/g,N:P比平均值为9.21,且C、N和P含量之间呈显著正相关;3)抚仙湖沉水植物地上部分C、N和P含量及C:N比和C:P比值种间差异大于种内差异,而N:P比种内差异大于种间差异;4)抚仙湖沉水植物C含量和N:P比平均值要大于长江中下游一些富营养化湖泊的沉水植物,抚仙湖沉水植物的生长可能潜在地受到P的限制.

    • 广东流溪河水库异尾轮属(Trichocerca)的分布模式及其影响因素

      2017, 29(2):458-466. DOI: 10.18307/2017.0222

      摘要 (10418) HTML (789) PDF 1.98 M (6208) 评论 (0) 收藏

      摘要:异尾轮虫是热带亚热带地区轮虫的重要优势类群.为了解其在水库中的分布模式和潜在影响因素,于20132014年对广东流溪河水库河流区、过渡区及湖泊区的异尾轮虫群落及环境因子进行逐月调查.2年共采集到异尾轮虫11种,其中对棘异尾轮虫(Trichocerca similis)、圆筒异尾轮虫(T. cylindrica)、暗小异尾轮虫(T. pusilla)和刺盖异尾轮虫(T. capucina)为优势种,主要出现在丰水期,具有明显的季节分布模式.20132014年河流区、过渡区和湖泊区异尾轮虫丰度平均值分别为142.9、102.5和53.6 ind./L,3个水域的异尾轮虫总丰度在夏季(59月)较高.从水库上游到下游,异尾轮属的物种丰富度和Simpson多样性指数呈现递减趋势,体现了群落对环境的分区和稳定性变化的响应.群落丰度组成的主成分分析表明,主要优势种的丰度全年分布差异较大,而多数种类全年分布差异小.冗余分析表明,叶绿素a浓度、晶囊轮虫丰度、水温+磷酸盐浓度分别为影响河流区、过渡区和湖泊区异尾轮虫群落结构的关键变量,而降雨则是影响整个库区异尾轮虫群落结构的潜在变量.

    • 巴丹吉林沙漠湖泊水分补给机制的模拟——以苏木吉林湖区为例

      2017, 29(2):467-479. DOI: 10.18307/2017.0223

      摘要 (16135) HTML (2668) PDF 2.78 M (7931) 评论 (0) 收藏

      摘要:巴丹吉林沙漠气候干旱,蒸发强烈,与之形成鲜明对比的是沙漠腹地湖泊群的长久不衰,目前对于湖泊水分的补给来源仍存在争议.本文以水量均衡为基础,在苏木吉林湖区开展了降水、蒸发及湖水位和地下水位的动态监测,结合已有的水文地质资料建立地下水流动三维模型,重现湖区地下水位的季节动态变化,并基于模型进行水均衡分析.结果表明:苏木吉林湖区降水入渗补给量不足以平衡湖泊蒸发量,湖泊需要深层承压水的越流补给;湖水位和地下水位均呈现正弦曲线形态,11月最低,4月达到峰值,水位变幅分别为22和18 cm;湖区地下水多年平均总补给量为11620 m3/d,其中降水和承压水越流分别约占13%和87%,降水补给量夏季高、冬季低,承压水越流补给量季节变化不明显;承压水越流补给量可能主要来源于沙漠周边山区降水,未发现明显的水量亏空需要断裂导水来弥补.研究结果为巴丹吉林沙漠地下水资源分析及合理利用提供科学依据.

    • 近40 a西藏那曲当惹雍错湖泊面积变化遥感分析

      2017, 29(2):480-489. DOI: 10.18307/2017.0224

      摘要 (8731) HTML (820) PDF 4.07 M (5542) 评论 (0) 收藏

      摘要:西藏著名圣湖之一的当惹雍错,是藏北高原腹地内陆封闭大湖,对湖泊面积变化的长时间序列研究较少,本文通过高分辨率陆地资源卫星Landsat TM/ETM+数据源,利用遥感和地理信息系统软件,通过人工目视解译方法对1977-2014年当惹雍错湖泊面积变化进行系统分析,并结合流域临近气象站资料,流域冰川等辅助数据对其湖泊面积变化原因进行综合分析.结果表明,1977-2014年当惹雍错湖泊平均面积为835.75 km2,1977-2014年湖泊面积总体呈上升趋势,1970s湖泊平均面积为829.15 km2,1980s和1990s湖泊平均面积分别为827.50和826.42 km2,2000年之后湖泊面积明显增加,2000s湖泊平均面积与1970s相比,增幅为8.04 km2.当惹雍错湖泊空间变化特点是,位于最大河流入口处达尔果藏布的湖泊东南部扩大明显,湖泊西南部小湖1于2014年9月开始明显扩大并与当惹雍错有相连趋势;流域冰川融水是当惹雍错主要补给源,近40 a当惹雍错湖泊面积变化是在气温升高的背景下,冰川、降水量和蒸发量三者共同变化作用的结果.

    • 基于梯度变换的浅水湖泊围网区遥感提取算法

      2017, 29(2):490-497. DOI: 10.18307/2017.0225

      摘要 (8279) HTML (636) PDF 3.34 M (5162) 评论 (0) 收藏

      摘要:获取并掌握浅水湖泊围网养殖区域的时空分布信息对合理规划围网养殖进而提升湖泊水质具有重要意义.本文以长江下游典型的围网养殖浅水湖泊——阳澄湖作为研究区,利用资源三号(ZY-3)高分遥感影像,针对围网区与非围网区的光谱空间变化特征,采用梯度变换方法,尝试提出一种浅水湖泊围网区的遥感提取算法;并以人工解译结果作为参考,对提取结果进行验证.研究结果发现该算法对浅水湖泊围网养殖区的提取精度为90.66%,可进一步用于开展长时序的浅水湖泊围网区动态变化研究,进而为湖泊环境的政府部门制定湖泊水质提升和围网区合理规划政策提供决策依据.

    • 大兴安岭四方山天池全新世以来沉积物正构烷烃分布、单体碳同位素特征及古环境意义

      2017, 29(2):498-511. DOI: 10.18307/2017.0226

      摘要 (9222) HTML (1033) PDF 3.10 M (5714) 评论 (0) 收藏

      摘要:对位于大兴安岭中北段四方山天池全新世以来湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征及其单体碳同位素组成进行了讨论分析.结果表明,正构烷烃碳数分布范围为nC17~nC33,绝大多数样品具有单峰型的分布特征,少数样品呈现双峰型分布特征,单峰型以nC27为主峰,双峰型分布中前峰群以nC21为主峰、后峰群以nC27为主峰;短链正构烷烃(<nC21)奇偶优势不明显,中链(nC23~nC25)和长链正构烷烃(>nC27)具有明显的奇碳优势;正构烷烃的分布特征揭示四方山天池湖泊沉积物中的有机质来源于陆生植物和水生植物的共同输入,并以陆生植物贡献为主.全新世以来,四方山天池湖泊沉积物中长链正构烷烃单体碳同位素值(δ13C27~31)逐渐偏负,与太阳辐射的变化表现出明显的一致性,表明在轨道尺度上该区域的有效湿度的逐渐增加主要受太阳辐射的控制,湖泊水位的变化则既受到西太平洋副热带高压和鄂霍次克海高压相对位置的影响,又受到东南季风和东北季风势力强弱的制约.根据多种气候代用指标的变化,全新世以来四方山天池湖泊环境及其区域气候演化可以划分为5个阶段:(1)11.28.0 ka BP:区域有效湿度较低,陆生C3植物中木本植物比例略有增加,湖泊水位频繁波动,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(2)8.06.4 ka BP:区域有效湿度增加,陆生C3植物中草本植物比例略有增大,湖泊水面收缩、水位下降,湖泊初级生产力变化不大,湖泊营养状态较为稳定;(3)6.43.4 ka BP:区域有效湿度比上一阶段更高,陆生C3植物中木本植物扩张,草本植物比例相对收缩,湖泊水位上升、水面扩大,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态发生好转;(4)3.42.4 ka BP:区域有效降水量继续增加,陆生C3植物中草本植物比例升高,湖泊水位下降、水面收缩,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(5)2.40.9 ka BP:区域有效湿度较高,陆生C3植物中木本植物逐渐增加,湖泊水位上升、水面扩张,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态有所好转.四方山天池湖泊沉积物所记录的全新世以来区域气候环境演化历史,既与中国东北地区其他高分辨率气候记录有较好的一致性,也存在着差异性,表现出独有的区域气候特征.

    • >研究报告
    • 湖泊沉积物中磷酸盐氧同位素前处理方法对比

      2017, 29(2):512-520. DOI: 10.18307/2017.0227

      摘要 (9046) HTML (990) PDF 1.60 M (6014) 评论 (0) 收藏

      摘要:磷酸盐氧同位素(δ18OP)是一种有效的磷源示踪方式.由于湖泊沉积物的组成十分复杂,必须对样品进行除碳处理和纯化处理.本文对目前应用较为广泛的几种前处理方法进行比较,包括NaClO处理和H2O2处理等除有机碳方法,以及Blake法和McLaughlin法等纯化方法,以期获得适用于湖泊沉积物磷酸盐氧同位素的前处理方法.结果表明:(1)NaClO处理可以保证较高的无机磷提取效率,同时能有效地减少无机磷提取液中有机质含量,且对不同形态磷的破坏较小;H2O2对有机质的去除效果不稳定,且处理后样品磷形态之间发生转化,显著增加了提取的无机磷浓度.(2)Blake法和McLaughlin法分别采用磷钼酸铵(APM)+磷酸铵镁(MAP)沉淀和CePO4沉淀对样品进行纯化.在纯化处理湖泊沉积物过程中,Blake法优于McLaughlin法,主要体现为有机质去除率高,并且磷的回收率较为稳定.(3)经Blake法纯化丹麦Nordborg湖沉积物样品得到的Ag3PO4中C、N含量低于McLaughlin法且重现性好.本文结合NaClO法与Blake法的优点,建立了一种适合湖泊沉积物的磷酸盐氧同位素前处理方法:首先用2.5% NaClO对沉积物样品进行除碳预处理,然后对磷酸盐提取液依次通过氢氧化镁共沉淀(MAGIC)、APM+MAP沉淀、阳离子交换树脂处理,最后生成Ag3PO4沉淀.

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