• 2017年第29卷第3期文章目次
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    • 拟建鄱阳湖水利枢纽工程对长江干流流量影响的模拟

      2017, 29(3):521-533. DOI: 10.18307/2017.0301

      摘要 (10664) HTML (2090) PDF 3.83 M (7425) 评论 (0) 收藏

      摘要:维系江湖关系的重要基础是江湖之间的物质通量,而江湖之间物质通量的核心内容是水的通量.规划中的鄱阳湖水利枢纽工程,以“一湖清水”为建设目标,坚持“江湖两利”的原则,按“调枯不控洪”方式运行.目前,国内学者对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程可能导致湖泊影响方面的研究较多,但对该工程能否实现或维持“江湖两利”方面的研究较少.本文采用二维水动力模型,针对拟建的鄱阳湖水利枢纽工程和规划中的水位调度方案,分别从湖泊丰水期和枯水期两个时段,选择鄱阳湖丰、平、枯3种典型年型,在无枢纽与有枢纽两种情景模拟的基础上,定量分析丰、平、枯3种典型年枢纽工程的水位调度方案对长江干流流量的可能影响.模拟结果表明:在一个鄱阳湖水利枢纽工程水位调度周期中,无枢纽状态与有枢纽情景下湖泊外排到长江干流的径流总量差异很小,从模拟的年份来看,有枢纽外排减少量在0.2%~0.7%之间变化,基本维持了有枢纽与无枢纽状态下的水量平衡,但在一定程度上改变了湖泊外排长江干流水量的分配时间,使不同年型丰水期的湖泊外排水量有所减少,而在湖泊和长江低枯水期,对长江流量则有一定的增排作用,且增排效果为枯水年型>平水年型>丰水年型,不同年型的增排比例在2.1%~17.0%之间变化;在丰水期湖泊水位偏低,且枢纽位置的实际水位严重不足9 m的年型情况下,按照枢纽工程的水位调度方案要在9月15日将湖泊水位提升至14~15 m是难于实现的,现有的枢纽工程调度方案在这种情况下缺乏可操作性,有进一步细化和优化的空间.

    • 滇池蓝藻水华发生频率与气象因子的关系

      2017, 29(3):534-545. DOI: 10.18307/2017.0302

      摘要 (14271) HTML (2821) PDF 3.33 M (8407) 评论 (0) 收藏

      摘要:蓝藻水华暴发是在一定的营养、气候、水文条件和生态环境下形成的藻类过度繁殖和聚集的现象, 是水体环境因子(如总氮、总磷、pH值、溶解氧)和气象因子综合作用的结果.然而滇池周年性水华暴发标志着滇池蓝藻水华在当前水质条件下,气象因子为关键影响因子.为了进一步探究滇池蓝藻水华发生与气象因子的规律,本文利用2010-2011年滇池蓝藻水华遥感监测资料与周边地面气象站逐月资料,研究滇池蓝藻水华月发生频率与月气象因子的关系.结果显示,滇池蓝藻水华发生频率与平均气温、最低气温、平均风速、累计日照时数和降雨量等气象因子均表现为显著相关,其中与日照时数和风速呈显著负相关.各因子中与风速的相关系数最高,说明滇池各月蓝藻水华发生频率高低与风速关系最为密切,进一步验证了在具备蓝藻水华发生所需营养盐条件下,水体稳定性对蓝藻水华发生的影响更为重要的结论.以上结果可为科学预测蓝藻水华发生,并采取相应措施减少其带来的影响提供理论依据.

    • 巢湖藻类高斯垂向分布结构参数的遥感估算

      2017, 29(3):546-557. DOI: 10.18307/2017.0303

      摘要 (9098) HTML (3672) PDF 2.27 M (6694) 评论 (0) 收藏

      摘要:藻类垂向分布异质性导致了遥感反演的湖泊表层叶绿素a浓度结果与单元水柱内藻类生物量间不存在一一对应的关系,因此有效确定藻类垂向分布结构是遥感反演湖泊藻类生物量的基础.受自身因素和外环境条件的影响,藻类垂向分布结构呈现出多种类型,其中高斯类型应用最广.本文基于3200组HydroLight模拟的高斯垂向数据构建BP神经网络,实现用MODIS数据相对应的3个波段的遥感反射比Rrs(469)、Rrs(555)、Rrs(645)和表层叶绿素a浓度共同估算高斯垂向分布结构参数hσ.经巢湖地面实测数据验证显示,hσ的估算值与实测值的相关系数分别为0.97和0.95,对应的相对误差分别为13.20%和12.36%,两者相对误差同时小于30%的占总数据量的87.5%,表明该BP神经网络估算巢湖藻类高斯垂向分布结构的有效性和准确性,为基于卫星遥感数据获取湖泊藻类生物量提供了重要的理论基础.

    • 巢湖蓝藻聚集对重金属迁移释放的影响

      2017, 29(3):558-566. DOI: 10.18307/2017.0304

      摘要 (8582) HTML (2713) PDF 1.44 M (6179) 评论 (0) 收藏

      摘要:以巢湖蓝藻水华聚集地西半湖表层沉积物与蓝藻为对象,研究了表层沉积物重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni和Mn)总量的分布特征.同时,利用BCR连续提取法对沉积物中重金属Cd和Mn的形态进行分析,模拟探究蓝藻腐殖化过程中重金属含量的变化,探讨了蓝藻腐殖化对重金属吸附-释放的影响.结果表明,各采样点表层沉积物重金属含量均不同程度超出背景值,且距离南淝河越近越突出.潜在迁移指数表明整个西半湖沉积物中重金属Cd比Mn更易形成二次污染.相关性分析显示重金属Cd和Mn各形态含量和总量之间均表现出极显著正相关.巢湖西半湖属于典型的藻型湖,Cd和Mn的来源和分布均与蓝藻聚集密切相关,结合实验室模拟蓝藻腐殖化过程对重金属的吸附-释放规律,认为蓝藻腐殖化过程会对Cd和Mn的迁移释放产生影响.

    • 生物沸石薄层覆盖削减亚热带水源水库氮负荷

      2017, 29(3):567-574. DOI: 10.18307/2017.0305

      摘要 (8295) HTML (1801) PDF 949.17 K (5925) 评论 (0) 收藏

      摘要:以福建泉州水源地山美水库和惠女水库的表层底泥和上覆水为研究对象,室内静态模拟试验研究了生物沸石薄层覆盖削减水源水库氮负荷的效果及可行性,探讨了上覆水体溶解氧(DO)浓度对削减氮负荷的影响,分析了削减氮负荷的作用机理.结果表明,覆盖强度为1 kg/m2的生物沸石覆盖(厚度约1 mm)对上覆水中总氮的削减率为58.89%~65.75%,对底泥中总氮的削减率为10.39%~13.08%,对底泥中铵态氮的削减率为32.35%~44.56%,对底泥中有机氮的削减率为8.41%~11.04%;对于以硝态氮为主要形态氮的上覆水体,DO浓度越低,越有利于高效菌脱氮;可见,生物沸石薄层覆盖能有效削减水源水库氮负荷,利用生物沸石薄层覆盖技术削减水源水库氮负荷是可行的,但需要进一步研究水源水库底泥生物沸石薄层覆盖修复过程中氮的迁移转化机制.

    • 利用不同物候期水生植物配置提高浮床人工湿地的除氮效果

      2017, 29(3):575-584. DOI: 10.18307/2017.0306

      摘要 (9946) HTML (2432) PDF 1.30 M (6524) 评论 (0) 收藏

      摘要:为验证利用不同物候期水生植物配置提高碳氮比失衡湿地脱氮能力的可行性,设计了向水芹菜(Oenanthe javanica)浮床人工湿地系统中添加轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的实验,研究了在秋、冬季低温条件下,暖季型植物分解释碳对系统氮去除效果的影响.结果表明,添加轮叶黑藻显著提高了系统水体碳氮比,促进反硝化作用,提高总氮和硝态氮的去除率.在4个周期中,与对照组相比,物候期组合型浮床人工湿地系统的总氮去除率分别提升23.03%、10.90%、18.55%和22.93%,硝态氮去除率分别提升38.28%、20.74%、17.87%和17.06%.由此可见,利用暖季型和冷季型植物配置提高碳氮比失衡湿地氮去除率是可行的.

    • 苏北溱湖芦苇和芦苇+香蒲群落中植物对湿地土壤N、P的固持效果

      2017, 29(3):585-593. DOI: 10.18307/2017.0307

      摘要 (10022) HTML (1438) PDF 1.21 M (6277) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地土壤是湿地生态系统固持氮(N)、磷(P)的重要库,水生高等植物在湿地土壤固持N、P过程中起到了非常重要的作用.本研究采用室外取样与室内实验结合的方法,对溱湖湿地两种主要湿地类型(芦苇(Phragmites australis)群落和芦苇+香蒲(Typha latifolia)群落)影响湿地土壤N、P固持过程的规律展开研究.分析了芦苇、香蒲各器官生物量和总氮(TN)、总磷(TP)含量及储量对于土壤各土层TN和TP含量的影响.结果显示:(1)溱湖湿地对于水体TN和TP有一定的削减作用,且对TN的削减作用更大;(2)芦苇可以增强湿地土壤(30 cm以下的土层)富集N的效率,并且芦苇+香蒲群落中土壤固N效率更高,芦苇植株内TN和TP储量都是根 > 茎 > 叶 > 穗,而香蒲则是根 > 穗 > 茎 > 叶;(3)芦苇和香蒲茎、叶器官的TN和TP含量在夏季均显著高于其他几个季节,尤其是芦苇茎的TN含量在夏季高出其他几个季节70%~84%,而TP含量甚至高出其他几个季节81%~92%;(4)芦苇、香蒲对于P贫瘠的响应机制不同,导致芦苇会消耗土壤P,而香蒲的介入可以抵消这一消耗过程.因此,芦苇+香蒲的植物配置模式可以提高湿地土壤固持N、P的综合效率.

    • 太湖流域上游东苕溪干流沉积物和悬浮物的氮形态分布及影响因素

      2017, 29(3):594-603. DOI: 10.18307/2017.0308

      摘要 (8674) HTML (1531) PDF 1.42 M (6644) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮是影响和控制水体富营养化的重要因素,不同形态的氮对水体富营养化贡献不同.使用连续提取法对东苕溪干流悬浮物、表层沉积物样品中各形态氮含量进行测定,探讨各形态氮的分布特征及其影响因素.结果表明,东苕溪水体氮污染严重,总氮浓度均值为4.48 mg/L.悬浮物中各形态氮含量均高于沉积物,其中悬浮物中铁锰氧化态氮(IMOF-N)含量所占比例最大,均值为1506.94 mg/kg;沉积物中有机硫化物结合态氮(OSF-N)含量最高,均值为625.31 mg/kg.IMOF-N、OSF-N含量受阳离子交换量、粒径影响显著,均与总氮浓度显著相关.相关性分析表明水体的性质对IMOF-N及OSF-N含量影响较显著,并且总体上对悬浮物的影响强于沉积物.另外,悬浮物有助于水体中的氮发生硝化反应向硝态氮转化,沉积物则有助于水体的氮发生还原作用向氨氮转化.在一定程度上,水体中的悬浮物对藻类具有抑制作用.

    • 换水率和营养水平对太湖流域横山水库硅藻水华的影响

      2017, 29(3):604-616. DOI: 10.18307/2017.0309

      摘要 (10004) HTML (1397) PDF 2.05 M (6558) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨水文过程对水库硅藻异常增殖的影响,对江苏宜兴横山水库的硅藻生消过程中浮游植物、水质、降水、水位、气温等指标进行观测研究.结果表明,横山水库硅藻年际生物量波动很大,9月出现明显的异常增殖,总生物量达到14.27 mg/L,硅藻的优势属为针杆藻(Synedra)、小环藻(Cyclotella)、曲壳藻(Achnanthes)和直链藻(Melosira),以针杆藻的优势度最高;浮游植物生物量与营养盐浓度关系不明显,与总氮浓度甚至呈负相关,但小环藻生物量与水体溶解性磷浓度呈正相关;水库的换水率与浮游植物生物量、硅藻的异常增殖过程和营养盐浓度水平均密切关联,总氮、溶解性磷浓度与水库换水率呈正相关,而硅藻生物量与水库换水率呈指数负相关.数值拟合分析显示硅藻生物量可以用换水率和磷浓度推算而得.研究表明,对于中营养水平的水库,硅藻生物量变化可能受水文过程与水质条件共同控制,在水库的硅藻水华防控中,既要加强营养盐水平的严格控制,也需考虑水文过程的调控手段.

    • 群体微囊藻附生细菌特性

      2017, 29(3):617-624. DOI: 10.18307/2017.0310

      摘要 (9644) HTML (2496) PDF 1.11 M (6282) 评论 (0) 收藏

      摘要:附生细菌在微囊藻水华暴发过程中可能发挥了重要作用,但是,缺少关于微囊藻附生细菌特性的研究报道.本文从4种群体微囊藻(铜绿微囊藻、惠氏微囊藻、水华微囊藻和坚实微囊藻)中分离得到了18种附生细菌,分别隶属于六大类群:α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、放线菌纲、纤维粘网菌纲和黄杆菌纲.BIOLOG板分析显示除了α-变形菌纲中的2种细菌以及放线菌纲中的1种细菌以外,其余细菌都能够利用10种以上的碳源.18种附生细菌中有12种具有趋化性,12种具有疏水性,14种具有自聚能力.除了黄杆菌纲菌株都具有亲水性外,其余5大类群菌株都含有疏水性种类.六大类群中都含有具有趋化性和自聚能力的种类.每种微囊藻中的大多数附生细菌种类都能利用10种以上的碳源,都具有疏水性.每种微囊藻中至少有一组细菌表现出共聚能力.除了水华微囊藻外,其余3种微囊藻中附生细菌的大多数种类都具有趋化性.除了惠氏微囊藻外,其余3种微囊藻的附生细菌中大多数种类都具有自聚能力.结果显示细菌旺盛的代谢潜力、趋化性、疏水性、自聚能力和共聚能力可能有利于附生细菌定殖于微囊藻群体.

    • 江西柘林水库春季浮游藻类、叶绿素a与环境因子的分布、关系及意义

      2017, 29(3):625-636. DOI: 10.18307/2017.0311

      摘要 (11092) HTML (2210) PDF 1.82 M (7087) 评论 (0) 收藏

      摘要:江西柘林水库是长江中游的大型峡谷型旅游性水库,库容79.2×108 m3,长115 km.2015年4月在56 km的中心库区走航和定点测量了水库表层水体浮游藻类、叶绿素a(Chl.a)浓度与溶解无机氮(DIN)浓度、溶解无机磷(DIP)浓度、溶解硅(DSi)浓度、水温、浊度和溶解氧浓度等环境因子的分布特征.结果表明:1)水库属于中营养水体,表层主要浮游藻类(细胞丰度>1000 cells/L)有34种,平均生物量为0.41 mg/L.主要优势藻类(优势度≥0.02)为硅藻和蓝藻,藻类组成与DIN浓度、DIP浓度、DSi浓度和水温等环境因子关系密切,4种因子对藻类结构的解释水平达60%以上.2)水库水体Chl.a浓度具有显著的次表层叶绿素最大值(SCM)现象,SCM层深度为3~8 m,厚度为2~7 m,SCM层占整个水体的25.2%~74.1%.SCM层的藻类对营养盐吸收消耗致使DIN、DIP和DSi浓度下降,同时藻类的产氧使溶解氧浓度增加.3)水库对DSi具有显著的生物过滤器效应,中、上层约有11%~12%的DSi被生物吸收利用,从上游至下游,累积约有21%的DSi被藻类吸收沉降于库底.4)人类氮、磷排放对水库生态和水质有严重影响,毗邻县城区域水体的Chl.a和DIP浓度分别是自然河段的2.9倍和3倍左右.

    • 淮河流域春季浮游植物群落结构特征及其水质评价

      2017, 29(3):637-645. DOI: 10.18307/2017.0312

      摘要 (9572) HTML (10377) PDF 3.96 M (7190) 评论 (0) 收藏

      摘要:浮游植物是内陆水体生态系统的主要初级生产者,其群落结构能反映水体的水质状况.为了全面了解淮河流域内浮游植物群落结构及水质现状,于2013年5月在流域内设置217个样点采集浮游植物样品.共鉴定浮游植物244种(含变种和变型),隶属于8门104属,绿藻门和硅藻门的种类最丰富.浮游植物生物量为3.93 mg/L,在0.04~83.62 mg/L之间变动,生物量组成主要为甲藻门、硅藻门和隐藻门.浮游植物种类数和生物量在河流的中游较高,溪流以及下游入江入海河道较低.浮游植物优势种主要为隐藻门的啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta),硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana),甲藻门的角甲藻(Ceratium hirundinella),其相对生物量均大于5%.淮河流域浮游植物多样性指数较低,流域内多数样点处于中-重污染状态.

    • 松花江哈尔滨段浮游动物群落结构特征与水质评价

      2017, 29(3):646-653. DOI: 10.18307/2017.0313

      摘要 (8609) HTML (1614) PDF 1.58 M (6490) 评论 (0) 收藏

      摘要:2012年对松花江哈尔滨段浮游动物群落结构进行调查研究,并结合理化指标评价法对水质进行评价.结果显示: 共鉴定出浮游动物40种,其中原生动物9种,轮虫27种,枝角类2种,桡足类2种;污染指示种34种,其中寡污性为10种,o-β中污性为6种,β-中污性为9种,β-α中污性为4种,α-中污性为5种;全年平均丰度为1042.0 ind./L,生物量为0.078 mg/L.常见种有萼花臂尾轮虫(Brachionus quadridentatus)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla), 均为中污染指示种;各样点污染程度在季节变化和全年变化中均表现一致,总体是上游水质优于下游,季节污染程度是夏季>秋季>春季.整体评价结果显示,松花江哈尔滨段水体已处于中富营养水平、中度污染状态.本研究结果可为松花江水质生态评价、水环境监测及水资源管理提供重要的理论依据.

    • 不同水深条件下沉水植物苦草(Vallisneria natans)的形态响应和生长策略

      2017, 29(3):654-661. DOI: 10.18307/2017.0314

      摘要 (14235) HTML (6479) PDF 1.42 M (7458) 评论 (0) 收藏

      摘要:苦草(Vallisneria natans)为我国常见的沉水植物之一,目前对水生态修复工程后苦草种群生长策略尚缺乏深入了解.以水生态修复工程1年后的苦草种群为研究对象,探讨水深对苦草叶片、匍匐茎、块茎等形态特征和苦草株数、匍匐茎数以及生物量等种群参数的影响,并分析水深胁迫下苦草的生长策略.结果表明,随着水深增加,尽管苦草单位面积株数和单位面积匍匐茎数均显著降低,但叶片长度、叶片宽度、叶片厚度、叶面积、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗随水深显著增加,因而,苦草地上生物量也显著增加.其中,叶片长度和叶面积变异较大,对水深变化敏感,而叶片宽度、叶片厚度、匍匐茎长度、匍匐茎粗和块茎粗变异不大,对水深变化敏感程度低.在低光照胁迫下,苦草在亲株生长和子株输出之间存在权衡,一方面通过增加叶片投资保障亲株的资源利用效率,一方面通过降低亲株密度保障子株生长发育,从而实现种群空间生态位扩展和持续更新.在水生态修复工程中,考虑苦草的种群更新能力和施工的可操作性,在透明度为1.0~1.5 m的条件下,苦草的适宜种植水深为0.5~1.0 m.

    • 南京玄武湖浮游细菌群落结构的季节变化及其与环境因子的关系

      2017, 29(3):662-669. DOI: 10.18307/2017.0315

      摘要 (9508) HTML (2102) PDF 1.57 M (6444) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用16S rRNA基因末端限制性片段长度多态性技术和多元统计方法,探究了南京玄武湖浮游细菌群落结构的季节性变化,并找出了浮游细菌群落组成分布的主要影响因子.结果表明,玄武湖4个季节中夏季Invsimpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数最高,而春季最低.非度量多维尺度分析结果显示浮游细菌群落结构存在着明显的季节性变化.Mantel检验、典范对应分析、变量分割分析表明影响玄武湖细菌群落结构最显著的环境因子为温度,其次为pH.营养盐浓度对玄武湖细菌群落结构的影响不显著.总的来说,本研究将有助于更好地理解富营养化水体中的浮游细菌群落组成的季节变化规律.

    • 安徽升金湖越冬白头鹤(Grus monacha)肠道菌群组成的时间变化

      2017, 29(3):670-677. DOI: 10.18307/2017.0316

      摘要 (9041) HTML (4586) PDF 1.28 M (6304) 评论 (0) 收藏

      摘要:肠道微生物对于维持动物消化道内环境的稳定具有重要意义,而肠道微生物菌群结构也受寄主食物成份等外界环境因素的影响.研究动物肠道微生物菌群结构可以更好地了解动物生活状况.以升金湖越冬白头鹤的粪便作为研究对象,以微生物16S rRNA的 V3~V4区作为标记基因,进行高通量测序,分析升金湖越冬不同时期白头鹤肠道菌群结构的差异性.研究结果表明:升金湖越冬期不同时期白头鹤粪便样品中微生物多样性指数如香农威纳多样性指数和辛普森指数无显著性差异.但是越冬期不同阶段的粪便样品中菌群组成存在差异,主要包括:在门分类水平,越冬前期拟杆菌门含量较高,厚壁菌门含量较中后期低;越冬中期放线菌门含量较高;越冬后期变形菌门含量较高.在属分类水平,相对于其他两个时期,越冬前期普氏菌属(Prevotella)含量较高,越冬中期杆菌属(Lysinibacillus)含量较高,越冬后期梭菌属(Clostridium)含量较高,并且普氏菌属含量从越冬前期到中期、再到后期有明显的下降趋势,而梭菌属含量从越冬前期到中期、再到后期有明显的升高趋势.这些结果表明不同越冬时期白头鹤肠道菌群组成不同,越冬期不同阶段的食物变化可能作为一个影响因素.

    • 基于淡水蚌类的生物学特征预测种群局部定居率和灭绝率--以鄱阳湖为例

      2017, 29(3):678-686. DOI: 10.18307/2017.0317

      摘要 (10923) HTML (5155) PDF 1.26 M (6176) 评论 (0) 收藏

      摘要:淡水蚌类是全球最受威胁的动物群之一.加强淡水蚌类灭绝机制的研究,对促进野生淡水蚌类生物多样性的保护和管理具有重要的意义.淡水蚌类具有独特的生活史,发育过程中的钩介幼虫必须依赖于宿主鱼才能完成变态发育.淡水蚌局部种群之间的交流是通过宿主鱼的迁移和幼虫漂流来实现的.通过对鄱阳湖12个采样地点调查,计算了39种淡水蚌的局部定居率和灭绝率,利用一般线性模型,通过比较最低赤池信息准则和许瓦兹贝叶斯准则来评估淡水蚌类的8个生物学特征对预测种群局部定居率和灭绝率的可行性.结果表明:淡水蚌类的生物学特征与局部定居率和灭绝率存在相关性,可以用来预测种群局部定居和灭绝,其中种群结构和繁殖时期这两个生物学特征是预测局部定居率的最佳组合模型,分布密度、繁殖能力、保护现状和运动能力是预测局部灭绝率的最佳结合模型.就鄱阳湖淡水蚌类而言,局部灭绝率显著超过局部定居率,表明局部种群隔离程度正在加重,面临着严重的种群灭绝危机.

    • 滇西北剑湖湿地海菜花(Ottelia acuminata)群落物种组成及种群分布格局

      2017, 29(3):687-695. DOI: 10.18307/2017.0318

      摘要 (10541) HTML (6198) PDF 1.05 M (7071) 评论 (0) 收藏

      摘要:群落物种组成及种群分布格局特征是揭示种群发展趋势及与环境相互关系的基础.以滇西北剑湖湿地海菜花群落为对象,采用样方法与扩散系数法对其物种组成与种群分布格局进行研究.结果表明:群落共有物种18种,分属12科、14属,包括沉水、漂浮、浮叶及湿生4类生活型;海菜花(Ottelia acuminata)和马来眼子菜(Potamogeton malaianus)呈集群分布,其余种群呈随机分布;海菜花种群聚集度最大,接近最大集群分布.保育海菜花种源、开展流域和生境治理以减缓湖泊沼泽化进程,是目前剑湖海菜花群落保护的当务之急.

    • 蓄水初期三峡水库草堂河水-气界面CO2和CH4通量日变化特征及其影响因素

      2017, 29(3):696-704. DOI: 10.18307/2017.0319

      摘要 (9652) HTML (6451) PDF 1.49 M (7039) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明三峡水库蓄水初期典型支流水-气界面CO2和CH4通量的日变化特征,采用LGR在线分析仪-通量箱法,于2015年9月初在库腹一级支流草堂河回水区开展连续24 h的定位观测.结果表明,24 h监测期内,支流库湾水-气界面CO2通量变幅为-81.642~180.991 mg/(m2·h),呈“昼吸夜放”特征,均值为17.346 mg/(m2·h),总体为释放特征;CH4全天均表现为释放状态,释放通量均值为0.064 mg/(m2·h),呈“昼弱夜强”变化.相关分析结果表明, CH4和CO2释放通量与风速呈正相关,与表层水温、溶解氧浓度、叶绿素a浓度呈负相关,说明风速物理扰动、浮游植物光合作用是控制草堂河水-气界面气体通量最重要的环境因素.同时,干-支流相互作用形成的特殊水环境(如异重流、水温分层)也与水-气界面温室气体通量过程密切相关,但是其作用机制更为复杂,应开展进一步系统观测和深入研究.

    • 三峡澎溪河水-气界面温室气体模型估算及其敏感性分析

      2017, 29(3):705-712. DOI: 10.18307/2017.0320

      摘要 (8725) HTML (3006) PDF 1.50 M (6663) 评论 (0) 收藏

      摘要:模型估算法是水-气界面温室气体通量监测的主要方法,所得成果也不胜枚举.然而监测过程中诸多环境因素会对最终结果产生不确定的影响.结合三峡库区澎溪河背景条件,利用模型估算法进行水-气界面温室气体通量(以CO2为例)估算,并且采用修正Morris筛选法尝试分析模型估算法中各个参数对温室气体扩散通量(以CO2为例)的局部敏感性.研究结果表明:利用模型估算法计算三峡澎溪河流域水-气界面温室气体通量具有较高的可行性和可靠性;风速、水温以及pH值会对监测结果产生影响,且风速越强、水温越高、pH值越小,CO2扩散通量就越大;pH值是高灵敏参数,风速和水温是灵敏参数.在三峡库区澎溪河监测过程中更应注意pH值的精确性,每次采样前需校正仪器.

    • 新疆巴音布鲁克湿地沉积摇蚊记录对气候变化的响应

      2017, 29(3):713-721. DOI: 10.18307/2017.0321

      摘要 (7661) HTML (4809) PDF 2.86 M (6080) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于新疆巴音布鲁克高寒湿地中一碟形洼地沉积岩芯210Pb测年、摇蚊、沉积理化指标分析结果,利用冗余分析,结合气象资料,探讨了近60 a来气候变化对摇蚊演替的影响.摇蚊亚化石组合表明,从1990s开始摇蚊优势种从适应性较强的Chironomus plumosus-type向与水生植物关系密切的Dicrotendips nervosus-type、Paratanytarsus penicillatus-type转变.冗余分析结果表明总有机碳含量和粒度是影响摇蚊组合演替的主要环境因子,两者共同解释了摇蚊组合变化的31%.气候变化通过改变湿地水量平衡影响水生植被、土壤侵蚀和水体扰动,进而影响摇蚊种群演替.

    • 过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质碳同位素的古环境指示意义

      2017, 29(3):722-729. DOI: 10.18307/2017.0322

      摘要 (9978) HTML (4437) PDF 1.63 M (7196) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过测定抚仙湖沉积物全有机样品的稳定碳同位素组成(δ13Corg)、总氮、总有机碳含量指标并计算碳氮比值,对过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质来源、δ13Corg的影响因素及其所指示的古环境意义进行分析.结果表明:在过去的5000 cal a BP里,抚仙湖沉积物有机质主要来源发生明显变化,沉积物有机质输入由内源水生生物和陆生C3植物共同输入(5000-2300 cal a BP阶段)转变为以内源沉水植物、浮游植物和藻类等输入为主(2000 cal a BP至今阶段);有机质来源发生变化是造成抚仙湖沉积物δ13Corg值变化的主要原因;2000 cal a BP以来,陆源有机质输入的锐减与人类活动的影响密切相关;在2300-2000 cal a BP阶段,抚仙湖沉积物δ13Corg值的快速变化可能指示了抚仙湖流域的古环境在这一时期经历了快速变化的气候事件.

    • 高山湖泊吉仁错枝角类古生态变化及其对气候环境的响应

      2017, 29(3):730-739. DOI: 10.18307/2017.0323

      摘要 (10317) HTML (1437) PDF 1.84 M (6634) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山湖泊吉仁错位于川西高原树线以上,受现代冰川融水补给影响.通过吉仁错沉积钻孔210Pb/137Cs定年和沉积枝角类和多环境代用指标分析,结合主成分分析和冗余分析等方法,高分辨率重建了近200 a来吉仁错枝角类组合和环境变化的过程.结果表明,尽管过去200 a来吉仁错枝角类组合一直以沿岸种为主,但仍经历了3个明显的变化阶段.1850 AD后,枝角类组合中Alonella nana、Chydorus sphaericus Pleuroxus sp.的增加、以及Alona rusticaAlona guttata丰度的下降指示了水温和水体pH值的上升.1900 AD后枝角类通量的增高并不同步于组合的变化,指示了湖泊营养开始增加,这种不一致的变化分别代表了大气氮沉降和区域气候变暖的影响结果.多指标综合分析得出,过去150 a来,气候变暖和大气污染沉降通过直接和间接作用(流域冰川融水过程和植被土壤过程),较深刻地影响了湖泊物理过程(水温升高和无冰期加长)、营养过程(氮、磷营养升高)和酸碱平衡过程(碱性增强),改变了湖泊生物的生长季节,并通过促进藻类发育,最终引起了湖泊枝角类群落组合的变化和生物量的增加.1945 AD前后吉仁错枝角类与藻类群落结构和湖泊环境的同步变化,响应于持续增温背景下多环境过程的相互作用.

    • 典型枯水年长江干流硅的分布、输送与滞留

      2017, 29(3):740-752. DOI: 10.18307/2017.0324

      摘要 (8510) HTML (1472) PDF 2.41 M (6436) 评论 (0) 收藏

      摘要:于特枯水情年对三峡水库溶解硅和长江干流自涪陵至河口段悬浮颗粒物、溶解硅、生物硅和叶绿素a浓度等进行调查.研究表明,在平水期和汛期末,长江干流水体溶解硅和生物硅浓度和通量在其上游受大坝“滞留”效应的影响呈现沿程降低的趋势,中、下游受“两湖”和汉江等的补充作用有明显升高.在枯水年,长江干流水体生物硅浓度占活性硅(溶解硅和生物硅之和)浓度的2%~5%,显著低于平水年的比例(13%),同时也低于世界河流的平均水平(16%).三峡水库在4-12月份减少溶解硅向下游的输送通量,而在1-3月份增加溶解硅的输送通量;水库在枯水年滞留了大约3%~6%的溶解硅.三峡水库内低的初级生产水平和高的生物硅再生速率是其难以对溶解硅形成有效滞留的主要因素.大坝下游会因清水下泄产生潜在的滞留效应,不过还需要更多的数据去量化.

    • 洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间的绳套关系

      2017, 29(3):753-764. DOI: 10.18307/2017.0325

      摘要 (10849) HTML (2397) PDF 4.21 M (7098) 评论 (0) 收藏

      摘要:洞庭湖是我国第二大淡水湖,与长江连通,在防洪抗旱和湿地生态保护等方面具有重要的现实意义.采用Terra/MODIS L1B遥感数据,提取了2000-2012年洞庭湖水面面积,结合同期城陵矶水位观测数据,建立了城陵矶水位与洞庭湖水面面积的绳套关系曲线.分析结果表明:20002012年间,洞庭湖水面面积呈现总体减少的趋势;在季节上表现为规律性的涨落,具有明显的涨(4-6月)-丰(7-9月)-退(10-12月)-枯(1-3月)的水文特征;在空间格局上表现为由湖体中心向外扩张,随后由外向湖体中心逐渐收缩的变化过程;洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间具有较高的相关性,但不同时期的相关系数存在一定的差异:枯水期二者相关性较低,丰水期相关性最高,涨水期和退水期相关性较高;这种差异与各个时期的主导因素不同有关,长江来水对枯水期、丰水期的绳套关系影响较大,其中东洞庭湖最为明显;不论丰水年(2002年)或干旱年(2011年),洞庭湖水面面积变化与城陵矶水位之间的相关性均较高.研究结果对于深入认识江湖关系的宏观复杂性、长江中下游地区以及洞庭湖水域洪涝灾害的预防和治理都具有积极的意义.

    • 基于DEM的大别-皖南山区平均洪峰滞时定量分析

      2017, 29(3):765-774. DOI: 10.18307/2017.0326

      摘要 (8827) HTML (1619) PDF 1.35 M (6482) 评论 (0) 收藏

      摘要:以皖南山区及大别山区27个中小流域为研究对象,基于数字高程模型DEM提取流域地貌信息,并计算流域平均洪峰滞时.通过建立多元线性回归及通径分析数学模型,探讨地貌因子对流域洪水响应过程的影响.结果表明:在流域系统水平,形状系数、圆度比、流域相对高差、河道分支频率以及森林覆盖率是影响流域平均洪峰滞时的主要指标,其中流域相对高差是相关系数最高的解释变量;各地貌因子间相互作用复杂,其多元线性回归模型对平均洪峰滞时的方差解释量为73.4%,其通径分析模型分别从直接作用及间接作用角度进一步合理阐述各变量对流域平均洪峰滞时的影响.本文可为皖南山区无资料地区分析洪水响应过程提供重要参考,对防洪减灾有显著意义.

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