具有短水力滞留的小型富营养化水库浮游植物群落结构与动态

竹仙洞水库是珠海市对澳门直接供水的水库,也是拱北水厂的重要的水源地.于2006年4月到12月,每2月一次调查了竹仙洞水库水文、水质和浮游植物分布,分析了浮游植物群落季节动态特征.浮游植种类不多,5次采样共检到61种.在丰度上,浮游植物主要以衣藻(Chlamydomonas sp.)、小环藻(Cyclotella meneghiniana)、游丝藻(Planktonema sp.)和隐藻(Cryptomonas sp.)等优势种为主,在生物量上以绿藻和硅藻为优势类群.蓝藻在竹仙洞水库的相对优势并不明显.应用典范对应分析(CCA)对竹仙洞水库浮游植物与环境因子关系分析,环境因子中的pH值、水位、正磷和水力滞留时间对浮游植物的分布影响最大;而透明度和降雨量对其也有一定的影响.从种类分布状况看,衣藻、游丝藻、隐藻对水体中环境因子的敏感性明显高于其它种类,这些种类的相对丰度在低温、低水位和较长水力滞留时间的4月份较高;硅藻门的直链藻(Melosira spp.)、菱形藻(Nitzchia sp.)和裸藻门的梭裸藻(Euglena acus)3种细胞体积较大的种类分布主要受降雨量和透明度的影响,在6月、8月和12月具有较高的相对丰度.与其它热带-亚热带富营养型水库相比,竹仙洞水库的浮游植物群落具有种类相对较少、以绿藻丰度较大的特点;直径在20 μm以上的鞭毛绿藻和丝状绿藻以及细胞较小的硅藻门的小环藻是生物量的主要贡献者,短水力滞留时间是浮游植物群落结构与动态变化的关键控制因子.     

粤北2座不同营养水平水库浮游植物功能类群的季节演替

于2011年1—12月对广东省韶关市白水礤水库和苍村水库这2座中型居民供水水库进行每月1次、为期1a的采样,利用营养状态指数(TSI)进行水质综合评价,将水库中的浮游植物按功能类群进行分类,并结合水库的水文、水质和浮游植物的生境特征,分析全年优势功能类群的演替特点及其主要的环境影响因子。结果表明,白水礤水库为贫营养型水库,苍村水库为低中营养型水库,全年共检出浮游植物7门45属(种),可划分为16个功能类群,其中,白水礤水库全年以适应低营养盐环境的功能类群占优势,耐富营养化的功能类群仅在丰水期有检出;而苍村水库全年都能监测到耐富营养环境的功能类群,且在丰水期明显占优势,但在枯水期和平水期因营养盐含量的降低,演变为以适应低营养盐环境的功能类群为主。营养盐含量的不同是导致2座水库浮游植物功能类群产生差异的根本原因,而因降水季节的变化所致水体环境因子的变化则是造成2座水库浮游植物功能类群演替不可忽视的因素。     

广州市典型中小型水库营养状态与蓝藻种群特征

中小型水库是广州市供水的重要水源地和后备水源地,为了解这类水库的富营养化特征以及蓝藻种群的动态,于2010年的枯水期、丰水期对广州市6座典型的中小型水库进行了采样与分析。结果表明：梅州水库、芙蓉嶂水库为贫-中营养型,三坑水库、百花林水库、和龙水库为中-富营养型,洪秀全水库为富营养型,水库营养状态指数季节变化差异不显著。在同一座水库中,水力滞留时间越长,营养状态指数越高;在不同水库之间,营养状态指数与集雨区内人类活动影响有关。6座水库蓝藻生物量的季节变化明显,受水温和水体稳定性的影响,枯水期蓝藻生物量在0.14~171.8μg.L-1之间,占浮游植物总生物量的0.1%~10.0%;丰水期蓝藻生物量在0.013~32.8 mg.L-1之间,占浮游植物总生物量的6.5%~97.0%。不同营养状态的水库之间蓝藻的生物量和种类差异明显,受营养盐和水力滞留时间的影响,梅州水库、芙蓉嶂水库蓝藻生物量在0.1~16μg.L-1之间,主要种类为泽丝藻（Limnothrix redekei）、卷曲鱼腥藻（Anabaena pertuthate）、水华微囊藻（Microcystis flos-aquae）、粘球藻（Gloeocapsa sp.）;三坑水库、百花林水库、和龙水库蓝藻生物量在0.057~32.8 mg.L-1之间,主要优势种为拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）、泽丝藻、假鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）;洪秀全水库蓝藻生物量在0.107~2.637 mg.L-1之间,主要优势种为阿氏颤藻（Oscillatoria agardhii）、水华微囊藻、卷曲鱼腥藻。     

粤北2座饮用水源地水库的富营养化与浮游植物群落动态

粤北地区的水库以山地型水库为主,其中有不少担负着饮用水源的功能。为了解粤北地区水源地水库的富营养化状态与浮游植物种群的动态变化,于2011年的枯水期（2―3月）和丰水期（6―7月）对花山和白水礤2座中型水库进行了采样调查,对水库的营养盐和浮游植物种群进行了分析。结果表明：2座水库均为贫营养型;浮游植物在枯水期和丰水期的种类变化不大,共鉴定出的浮游植物6门37种（属）,以硅藻为主要优势种群,优势种为小环藻（Cyclotella sp.）和颗粒直链藻（Melosira granulata）。同时,枯水期和丰水期2座水库浮游植物的丰度和生物量都比较低,其值分别为0.65×106～1.95×106cells.L-1、0.11 mg.L-1和0.73×106～8.9×106cells.L-1、0.05～0.50 mg.L-1。在浮游植物种群动态中,2座水库浮游植物丰度和生物量的季节变化主要表现为硅藻丰度和生物量的变化,低浓度的氮、磷营养盐限制是影响这2座贫营养水库浮游植物动态变化主要因素。     

南亚热带高产渔业水库——显岗水库敞水区浮游植物群落结构的季节变化特征

显岗水库是当地重要的饮用水水源.于2008年对南亚热带高产渔业水库——显岗水库的水文、水质和浮游植物的调查,分析了该水库敞水区浮游植物群落的结构与变化特征及其影响因子.显岗水库敞水区的总氮和总磷浓度较高,平均浓度分别为0.83mgL-1和0.046mgL-1;叶绿素a浓度的变化范围为11.02～59.34μgL-1.共检出浮游植物129种(属),隶属7门,其中绿藻占优势,共78种,其次为蓝藻和硅藻,分别为25种和16种;丰水期的浮游植物种类数量较枯水期的高.浮游植物丰度和生物量变化范围分别为0.16×108～7.49×108cellsL-1和0.63～5.09mgL-1,分别在5月、2月出现极大值,10月均具有极小值;丰水期的丰度较枯水期的高,生物量则相反.浮游植物丰度主要由蓝藻贡献,生物量则主要由硅藻贡献.拟柱孢藻Cylindrospermopsis sp.、假鱼腥藻Pseudoanabeana sp.、湖丝藻Limnthriox sp.、微小隐球藻Aphanocapsa delicatissima、针晶蓝纤维藻Dactylococcopsis rhaphidioides是主要的丰度优势种,在全年具有绝对的数量优势.小环藻Cyclotella meneghiniana、肘状针杆藻Synedna ulna、颗粒直链藻Melosira granulata、根管藻Rhizosolenia longiseta、曲壳藻Achnanthes exigua、微小隐球藻、假鱼腥藻、针晶蓝纤维藻是主要或常见的生物量优势种.根据统计分析,总磷、透明度、入库流量和降雨量是影响显岗水库敞水区浮游植物变化的主要非生物环境因子.图2表3参26     

珠海市调水水库水力滞留时间对轮虫群落结构的影响

水力滞留时间是反映水体水动力过程的重要参数,能直接或间接影响水体生物群落结构与动态.以珠海市6座调水水库为研究对象,于2013年1月和11月进行浮游动物样品采集,同时测定水体的理化因子,分析水力滞留时间对轮虫群落结构的影响.6座水库水力滞留时间为9-585 d,根据其水力滞留时间的长短可将6座水库分为3类,即直流型、中等水力滞留时间型和长水力滞留时间型.共检出浮游轮虫34种,其中臂尾轮科和异尾轮科占所检出种数的53%.6座水库轮虫种类基本一致,以热带龟甲轮虫(Keratella tropica)、螺形龟甲轮虫(K.cochlearis)和广布多肢轮虫(Polyarthra trigla)为优势种类.水库之间以及同一水库两次采样期间轮虫群落结构差异较大,Bray-Curtis相异系数为0.15-0.83.中等水力滞留时间水库两次采样期间轮虫群落的相异系数显著高于直流型水库(ANOVA,P=0.041)和长水力滞留时间水库(ANOVA,P=0.019),直流型水库和长水力滞留时间水库间差异不显著(ANOVA,P=0.435).由此说明,水力滞留时间是影响水库之间轮虫群落差异的重要因素,而营养水平则是影响轮虫群落动态变异的重要因素.     

高州水库水位上升期坝前深水区浮游植物群落的响应特征

我国南亚热带地区从5月初开始进入汛期,充沛的降雨导致入库和出库流量发生较大变化,水位升高,从而显著地改变水库的水文和水动力状态,进而影响水库水质和浮游植物群的结构.以位于广东西部(粤西)的大型水库——高州水库为对象,于2012年5-10月对水库供水区进行逐月分层采样,分析水库水位上升时期浮游植物在垂直方向的群落结构特征及其动态变化.结果显示,6-7月份为水位主要的上升期,一个月内水位上升4 m,经历了从低水位到高水位的快速转换,7月份之后水位趋于平稳.快速的水位上升改变了水体的温度结构和分层,导致混合层变浅且湖下层深度增加,进而改变光和营养盐可获得性及水体垂直pH值分布.水位上升前和上升后水体pH值、透明度、营养盐(氮、磷)浓度有显著差异(P0.05).浮游植物生物量主要由硅藻和绿藻门的种类所贡献,优势种由硅藻的种类向绿藻的种类演替:由梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、模糊直链藻(Melosira ambigua)转变为亮绿转板藻(Mougeotia laetevirens Wittrock),再到钝角角星鼓藻(Staurastrum retusum),pH值、溶解态磷和光的可获得性是影响浮游植物群落结构的主要因子.水位上升前、上升期间、稳定后的优势功能群分别为B、T和NA功能群,水体混合及其导致的光可获得性的改变是浮游植物功能类群发生改变的主要原因.研究表明,浮游植物群落对大幅的水位上升有明显的响应,因生境的改变出现明显的群落演替,而对小幅(1 m)的水位波动响应不明显.     

两座高原水库蓝藻群落结构与微囊藻毒素的分布对比研究

为了了解贵州高原水库蓝藻群落组成特征和微囊藻毒素分布,于2009年10月对贵州高原2座水库——万峰湖和百花湖采样调查。结果表明：万峰湖以蓝藻为主要优势藻,蓝藻中的拟柱孢藻（Cylindrospermopsis sp.）占绝对优势,浮游植物丰度在13.05×104～55.80×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值占到了总量的82.55%,6个采样点中有3个（大坝、野鸭滩和革布）检出了微囊藻毒素MC-RR,且有1个点（革布）质量浓度超标,另外3个点（坝艾、坝达章和九里堡）未检出;百花湖以蓝藻、绿藻和硅藻共同构成优势藻,蓝藻中的假鱼腥藻（Pseudanabaena limnetica）是主要优势藻,浮游植物丰度在6.16×104～65.00×104 cells.L-1之间,蓝藻的丰度值在总体中所占比例为33.25%,3个采样点（大坝、岩脚寨和码头）均未检出微囊藻毒素。形成2个高原水库蓝藻群落结构和微囊藻毒素分布差异的原因可能是：2个水库中氮、磷营养盐水平不同引起浮游植物群落组成不同,进而导致了微囊藻毒素的分布出现差异。     

惠州西湖生态修复对浮游植物的影响

2007年广东惠州西湖子湖-南湖采用水生植被构建和修复等措施改变湖泊水质。通过2010年2月至11月对南湖和未修复的平湖的浮游植物群落的调查比较,研究湖泊生态系统修复对浮游植物群落结构的影响。结果表明：（1）南湖的浮游植物多样性指数高于平湖,两者峰值分别为1.93（nit）,0.88（nit）,分别在8月和2月,两湖均呈现2、8月高峰,5、11月低谷的变化特征。（2）南湖的浮游植物群落呈隐藻-绿藻（四尾栅藻Scenedesmus quadricuda）-甲藻（多甲藻Peridinium sp.）变化模式,平湖则全年以蓝藻门占绝对优势,优势种为银灰平列藻（Merismipedia sp.）和湖丝藻（Limnolothix sp.）。（3）南湖浮游植物的生物量和细胞丰度的平均值均远低于平湖。由此可知,重建水生植被为主的生态修复手段是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。     

粤北三座典型中型水库富营养化与浮游植物群落特征

于2010年丰水期（8月）和枯水期（12月）采集粤北地区3座中型水库（沐溪、苍村和赤石迳水库）的水和浮游植物,分析植物群落与水质,以考察季节性温度差异与鱼类养殖对水库水质和浮游植物群落结构的影响。结果表明,3座水库分别属富营养、中营养和中营养水平,营养盐质量浓度丰水期高于枯水期。共鉴定浮游植物7门56种（属）,群落组成以蓝藻、绿藻和硅藻为主。沐溪水库丰枯两季均以蓝藻为优势类群,其浮游植物丰度和生物量明显高于其余两座水库（p〈0.01）;苍村和赤石迳水库丰水期优势门类均为蓝藻,枯水期均为硅藻。3座水库浮游植物丰度均表现为丰水期高于枯水期,生物量则枯水期高于丰水期,但均无显著性差异（p〉0.05）。RDA（冗余分析）结果表明,透明度、总氮和悬浮物是影响浮游植物群落结构的主要因素;其中,沐溪水库的营养盐和悬浮物与浮游植物群落正相关,苍村和赤石迳水库浮游植物群落则与水深和透明度正相关;温度对浮游植物群落的影响主要体现在种类组成的季节差异上。营养盐和优势种类的季节差异造成了浮游植物丰度和生物量在丰水期和枯水期的不一致。聚类分析将不同季节的3座水库分为2个类区,非养鱼水库苍村和赤石迳水库为第一类区,养鱼的沐溪水库为第二类区。沐溪水库库区内发展鱼类养殖业为浮游植物提供了高质量浓度营养盐（尤其是总磷）,即使在温度较低的冬季仍支持蓝藻种类的优势性。     

黄浦江支流富营养化原水的生物膜修复技术试验研究

采用气升式内循环蜂窝陶瓷反应器（IAL-CHS）对受污染黄浦江支流进行生物修复,反应器采用自然挂膜法低温启动挂膜,第9天就完成挂膜。经过5个月的运行,在HRT为1.03 h时,反应器对氨氮去除率达到84.8%～99.2%,水力负荷可达到33.68 m^3/（m^2·d）,氨氮容积负荷达到0.60 kg/（m^3·d）,氨氮去除速率能达到0.53 kg/（m^3·d）。对NO2--N、TP、CODCr、TOC、UV254、浊度的去除率分别为40.7%～69.9%、9.26%～27.1%、8.22%～41.1%、9.49%～29.8%、11.4%～19.5%、27.0%～62.8%。微生物镜检表明此反应器生物相丰富,生物量大。     

溶藻菌对受污染水源水除藻及脱氮特性研究

针对我国水源地藻类污染日趋严重等问题,利用前期分离获得的溶藻菌Streptomyces sp.HJC-D1研究固定化微生物技术强化污染水源水除藻以及脱氮性能。结果表明,对照组和试验组的水体叶绿素a平均去除率分别为（71.66±5.35）%和（80.94±4.36）%,NH4＋—N的平均去除率为（77.76±2.83）%和（72.36±3.18）%,而高锰酸盐指数（CODMn）平均去除率为（24.99±1.52）%和（18.74±1.38）%;不同曝气条件的影响研究发现,曝气/停曝时间比2：4、曝气量60 L.h-1工况下,系统CODMn和NH4＋—N去除率均有所提高,相比对照组NO3-—N积累更为明显;水力停留时间（HRT）变化对系统NH4＋—N、CODMn等的去除影响不大,但缩短HRT时叶绿素a去除率有所降低;分析反应器内填料表面微生物相发现,试验组填料表面有溶藻菌富集,推测对照组除藻主要通过填料对藻类的吸附去除,而试验组则是藻类吸附在填料表面后通过溶藻微生物实现藻类去除。     

投饵养鱼对潘家口水库藻类生长影响的围隔试验研究

设置投饵、投饵单养花鲢（Aristichthisnobilis）、投饵单养鲤鱼（Cyprinuscarpio）、投饵混养花鲢和鲤鱼以及空白对照5个围隔及水库背景水体,研究投饵养鱼对潘家口水库浮游藻类生长和群落结构的影响。结果发现,试验期间水库水体和空白对照围隔中总藻平均密度分别为2.60×10^6L^-1和3.38×10^6L^-1,均以蓝藻和绿藻为主且基本保持稳定状态;投饵能有效促进藻类生长,只投饵围隔中总藻平均密度达到1.17×10^8L^-1,藻种组成向单一鱼腥藻（Anabaena）方向演替;养殖花鲢抑制藻的生长,参照只投饵围隔,抑制率接近80%,绿藻占据极大优势,其中栅藻（Scenedesmussp）、芒锥藻（Errerellabornhemiensisconr）和空星藻（Coelastrumsp）成为优势藻种;投饵养殖鲤鱼也能有效降低藻生物量,总藻平均密度为4.07×10^7L^-1,绿藻占总藻的比例由27%增加到95%,其中空星藻和小球藻（ChlorellavulgarisBeij）为优势藻种;投饵混养花鲢和鲤鱼围隔中总藻密度稍高于单养花鲢和鲤鱼围隔,为4.37×10^7L^-1,栅藻和鱼腥藻为优势藻种。     

降雨与植被耦合关系对土壤侵蚀的影响分析——以密云水库上游为例

基于TRMM降雨降雨资料时间序列数据和MODIS-NDVI16d合成产品的时间序列数据,分析密云水库上游降雨与植被的耦合关系对侵蚀的影响。结果表明：（1）侵蚀将发生在降雨强度大,同时植被覆盖差的时段,而密云水库上游地区植被的年内生长曲线形态与降雨的分布形态相似性较大,表明研究区的植被具有较好的保护水土能力;（2）研究区侵蚀主要发生在7—8月,而在1—3月以及11—12月几乎不会发生侵蚀;（3）研究区侵蚀的发生与植被覆盖有很紧密的联系,大部分的侵蚀发生在植被覆盖差的＂其他＂类内。研究方法可以清楚地了解研究区内降雨与植被的耦合关系及对侵蚀的影响,研究的结果将为在年内选择具有代表性的时段分析侵蚀状况提供很好的参考资料。     

膜生物反应器（MBR）处理垃圾渗滤液的脱氮研究

采用一体式MBR处理垃圾渗滤液,系统考察MBR对COD、NH4＋-N和TN的去除效果。结果表明：可将垃圾渗滤液的COD降至650-1 500 mg·L-1范围;在HRT为1.5 d、DO为0.75-1.20 mg·L-1、不排泥条件下运行时,对TN质量浓度低于2 300 mg·L-1、容积负荷低于0.25 kg.m-3.d-1（以N计）的渗滤液进行处理,MBR对NH4＋-N与TN的去除率可分别达到87%和72%以上。在MBR处理垃圾渗滤液的运行中发现,膜的污染速度较快,并且呈现＂两段性＂的规律,采用碱＋氧化剂的清洗方式可有效去除膜污染,降低过膜压力。     

典型喀斯特高原水库浮游植物与环境因子的关系

浮游植物的生长往往受多种环境因素共同作用,独特的地理特征也是影响其密度与群落结构变化的要素之一。为探索喀斯特高原水库浮游植物与环境因子的耦合关系,以贵州省典型喀斯特高原水库——阿哈水库为例,于2019年春(4月)、夏(7月)、秋季(10月)对水库各支流及库中心区域进行采样调查,探究了喀斯特水库基础水环境指标的量级、浮游植物群落组成、优势种变化及其密度的时空分布,进一步揭示浮游植物与环境因子的耦合关系,为喀斯特高原水库浮游植物研究以及水资源保护提供一定的科学依据。结果显示,阿哈水库浮游植物密度在3.95×10⁴-525.35×10⁴cells·L^?1,之间,以蓝藻、硅藻、绿藻、隐藻居多,伪鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)、水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)为主要优势种。单因素方差分析(One-way ANOVA)结果表明,浮游植物密度的季节性差异显著(P<0.01),呈夏季>春季>秋季的趋势。由一元线性回归分析可知,在春季,浮游植物密度与溶解氧、pH、钙离子浓度呈极显著线性相关(P<0.01),与透明度、氮磷比具有显著相关关系(P<0.05);然而,浮游植物密度仅与夏季的透明度关系显著(P<0.05),与秋季的所有环境因子均无显著相关关系(P>0.05)。由冗余分析(RDA)可知,影响春季浮游植物群落结构的主要环境因子为pH、钙离子浓度和总磷,夏季为透明度、总磷和氮磷比。秋季浮游植物群落结构可能受低温影响较大。     

Modeling approach to regime shifts of primary production in shallow coastal ecosystems

Pristine coastal shallow systems are usually dominated by extensive meadows of seagrass species, which are assumed to take advantage of nutrient supply from sediment. An increasing nutrient input is thought to favour phytoplankton, epiphytic microalgae, as well as opportunistic ephemeral macroalgae that coexist with seagrasses. The primary cause of shifts and succession in the macrophyte community is the increase of nutrient load to water; however, temperature plays also an important role. A competition model between rooted seagrass (Zostera marina), macroalgae (Ulva sp.), and phytoplankton has been developed to analyse the succession of primary producer communities in these systems. Successions of dominance states, with different resilience characteristics, are found when modifying the input of nutrients and the seasonal temperature and light intensity forcing.