洞庭湖浮游植物增长的限制性营养元素研究

近20年水质监测资料表明,洞庭湖水体富营养化日趋严重。洞庭湖水体主要污染物为氮和磷,而营养盐赋存形态及其含量对浮游植物生长的影响在洞庭湖尚未见报道。2011年9月至2012年8月对洞庭湖浮游植物生物量及主要营养盐赋存形态与含量进行监测,同时利用藻类增长的生物学（NEB）评价方法对限制浮游植物增长的营养盐进行了研究,并分析了浮游植物生物量与各营养元素之间的相关性。结果表明：洞庭湖主要污染物总氮（TN）和总磷（TP）的年平均值分别为1.90 mg·L-1和0.093 mg·L-1,溶解态无机氮（DIN）平均占ρ（TN）比例为87%,溶解态总磷（DTP）平均占ρ（TP）比例为70%。洞庭湖水体中,DIN是TN的主要贡献者,且不同形态DIN的贡献大小依次为ρ（NO3--N）〉ρ（NH4＋-N）〉ρ（NO2--N）;磷形态组成中,TP主要以溶解反应性磷（SRP）存在。春季洞庭湖水体中ρ（TN）、ρ（TP）较高,这一结果可能源于春季面源污染。洞庭湖水体中ρ（Chla）与氮显著正相关,与磷显著负相关。NEB 实验结果表明氮对洞庭湖浮游植物生长有明显的促进作用,其幅度随氮浓度的增加而加强,而磷对浮游植物的生长影响不大,有时出现抑制作用,硝态氮与磷之间不存在交互作用。因此,氮可能是洞庭湖浮游植物增长的主要限制性营养因子,这一研究暗示在洞庭湖富营养化控制过程中应特别注重氮的控制。     

富营养化水体中浮游动物对藻类的控制作用

采用室内受控生态系统进行实验.采用于桥水库原水接种后,人工设置营养盐质量浓度梯度,模拟富营养化程度不同的水体,以研究浮游动物的生长情况,及其控制藻类生长的作用.使用SPSS统计软件进行数据分析.结果显示:过高的营养盐浓度,可能会对轮虫的生长产生抑制作用,而甲壳类动物的总数量基本由营养盐质量浓度决定.在四个营养盐质量浓度梯度下,浮游动物与藻类之间均存在一定的显著或极显著相关关系,说明浮游动物均能够发挥一定的控藻作用.当营养盐ρ(TN)=3mg·L-1、ρ(TP)=0.02mg·L-1左右,浮游动物的控藻作用最明显.当营养盐质量浓度过高时,浮游动物的控藻作用受影响.     

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。     

珠江口磨刀门轮虫群落结构特征与水质生态学评价

轮虫是浮游动物群落中的重要组成部分,对水质变化反应敏感,调查轮虫群落的种类组成和丰度变化,可以获知水质变化和水体的营养状况,并可作为水质评价依据。于2009年7月至2010年1月,对珠江口磨刀门3个站点（S1滞水区、S2河道和S3水流交汇区）轮虫群落结构特征进行每月两次的调查,同时测定了水温、盐度、透明度、叶绿素、总氮、总磷等理化指标,利用非生物环境因子对水体的营养状况进行了TLIc加权综合营养状态指数评价,并通过轮虫种类组成、E/O指数、QB/T指数和生物多样性指数对水质进行了生态学评价。调查期间,水温12~29℃,盐度0.11~7.9 PSU,叶绿素a浓度0.89-9.56μg·L-1,叶绿素a与水温呈显著正相关（p〈0.0001）,与盐度呈显著负相关（p〈0.01）。磨刀门水域3个采样站点TLIc处于50~60之间,表明其水质均达到轻度富营养水平,富营养程度按S1、S2、S3依次递减。调查期间,共记录轮虫56种,S1站点轮虫种类最多,其中污染指示轮虫42种。污染指示种占轮虫总数比例表明,珠江口磨刀门达到了富营养化水平,与利用非生物环境因子作出综合营养状态指数TLIc的评价结果一致。磨刀门的优势种为广布多肢轮虫（Polyarthra vulgaris）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、热带龟甲轮虫（Keratella tropica）和暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）。调查期间,轮虫丰度在S1、S2、S3变化范围分别为0~199 ind·L-1、1~54 ind·L-1和0~48 ind·L-1,平均丰度分别为31±54 ind·L-1、13±15 ind·L-1和11±13 ind·L-1。丰水期的8月下旬轮虫丰度达到最大值;枯水期丰度均较低。轮虫丰度与水温、总氮、叶绿素显著正相关（p〈0.05）,与盐度显著负相关（p〈0.05）。磨刀门河口理化因子变化剧烈,轮虫多样性指数波动范围较大,反映出河口水域轮虫群落结构的不稳定性。冗余分析（RDA）表明水温、盐度和叶绿素是影响轮     

海河入海口表层水体浮游生物群落特征及与环境因子的相关性研究

浮游植物是水域生境的初级生产者之一,浮游动物是水生食物网中承上启下的关键环节,它们都在水生生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着举足轻重的作用。研究浮游生物群落结构变化及其与环境因子的关系,对了解水生生态系统的变化、生态过程等有着重要意义。为了研究海河入海口浮游生物的群落特征以及与水环境因子的关系,于2014年6月(夏季)和2015年1月(冬季)进行了两次调查采样,分析了海河入海口区域表层水体的浮游动、植物丰度以及环境因子。结果表明,调查期间共发现浮游植物55种,浮游动物19种。夏季浮游植物平均丰度为2.98×107 cells·L~(-1),冬季为6.0×106 cells·L~(-1);夏季浮游动物平均丰度为53.56 inds·L~(-1),冬季为36.76 inds·L~(-1)。环境因子方面,夏季平均溶解氧质量浓度为4.10 mg·L~(-1),高于冬季的3.72 mg·L~(-1)。冬季平均盐度为18.98‰,略高于夏季的17.09‰,两个航次盐度的空间分布近乎一致。夏季平均p H为8.25,冬季为8.17,夏季略高于冬季。铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO_3-N)、亚硝态氮(NO_2-N)和总氮(TN)平均水平均为夏季高于冬季,但在构成上却表现出较大的时空差异,夏季NH_4~+-N和NO_2-N占优势,冬季NH_4~+-N居于主导。夏季总磷(TP)平均水平为14.03 mg·L~(-1),远高于冬季的0.03 mg·L~(-1)。相关性分析表明,温度对浮游动、植物群落发展均具有显著的促进作用。高盐度不利于浮游植物生长繁殖,但对浮游动物有一定的积极影响。冬季浮游动物对浮游植物的摄食压力增大,下行控制效应突出。     

华南沿海地区小型水库叶绿素a浓度的影响因子分析

在华南沿海地区,小型水库是重要的供水水源.于2006年4月、8月、12月3次对珠海市12座小型水库的叶绿素a(Chl.a)、浮游植物、总氮(TN)、总磷(TP)、透明度(SD)等进行采样测定,分析了叶绿素a浓度的分布、动态及其与浮游植物和环境因子的关系.12座水库叶绿素a浓度分布范围为1.3～33.2 μg/L,抽水水库的叶绿素a浓度在8月份最低,而非抽水水库的叶绿素a浓度在8月份最高.12座水库TN浓度分布范围为0.18～1.76 mg/L,TP浓度分布范同为0.01～0.79 mg/L.总磷与叶绿素a浓度显著相关,In(Chl.a)=0.55961n(TP)+4.5581(R2=0.2337,P<0.01).总氮与叶绿素a浓度呈正相关关系,In(Chl.a)=0.60771n(TN)+2.6199(R2=0.2004,P<0.01).浮游植物生物量为0.135～8.759 mg/L.非抽水水库主要以绿藻、硅藻、甲藻为优势类群,但木头冲水库12月份以蓝藻为优势种类.抽水水库的浮游植物优势种变化较大,叶绿素a浓度与浮游植物生物量呈显著正相关,In(Chl.a)=0.27921n(biomass)+2.1083(R2=0.245,P<0.01).叶绿素a浓度与环境因子的相关性具有明显的季节变化,这主要是由营养盐负荷和水文条件的季节变化所决定.抽水与非抽水水库的叶绿素a浓度与环境因子的相关性具有明显的差别,这主要是由于涮水改变了水体的营养盐负荷和水文节律.叶绿素a浓度与浮游植物生物量具有正相关关系,这种相关性的季节变化随浮游植物组成的变化(特别是优势种类的变化)而变化.图7表1参29     

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。     

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。     

飞云江与鳌江口海域夏、秋季环境因子与浮游生物的分布变化

于2010年8和11月调查了飞云江口和鳌江口海域(27°45~27°08'N,120°05~120°09'E)浮游动植物的空间分布特征,分析其与主要环境因子如营养盐和悬浮物等分布的相关关系。结果表明,无机氮、活性磷酸盐和悬浮物浓度由河口区域向外逐步减小,盐度和pH值则逐渐增加。8月鳌江和飞云江口部分区域溶解氧浓度较低;表层海水温度8月在调查海域中部有一带状高值区,11月在飞云江口外有一带状低值区。ρ(Chl-a)在8月较高,平均值为5.2μg·L-1;11月较低,平均值为0.9μg·L-1。浮游植物丰度在8月较高,平均值为2 344.6×104m-3;11月较低,平均值为33.1×104m-3。近飞云江口区域浮游植物丰度和小型浮游动物密度较高,由河口区域向外逐渐降低。浮游植物丰度与多数环境因子相关性不高,仅在8月与盐度呈显著负相关(P0.05)。河口区西太平洋潮波、陆域径流入海、沿岸流以及海域地形条件共同决定飞云江口和鳌江口的生态过程,丰水期陆域径流对近岸海域浮游生物分布起主导作用。     

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。     

北大港水库调蓄“引江水”水质变化

通过模拟实验研究了北大港水库底泥释放氯离子的规律,建立了数学模型。采用2 0 0 3年第8次“引黄济津”水质监测数据,验证了模型的有效性。最后,利用该数学模型,预测了南水北调“引江水”在水库中调蓄时的水质变化。认为在合理调度运用的情况下,根据工程规划,北大港水库可以满足作为南水北调调蓄水库的水质要求     

观音堂库区水温变化对水生态环境影响的分析

本文用径流-库容比数法，对观音堂水库水体水温结构类型进行判断，用经验公式法和代表层水温法对观音堂水库水体水温结构和下泄水温进行了预测，预测结果表明：观音堂水库属分层型水库，在汛期表现出临时混合型的特点，水库下泄水使下游河道水温年内分布趋于均匀．这种水温变化，导致水库水质随水库深度增加而逐渐恶化，对水库下游河段水生生态系统产生不利影响。     

Predicting water quality data in an unfilled reservoir using microcosm sediment-water simulation

The technique of microcosm sediment-water simulation was used to obtain predictive water quality data for the proposed Jordanelle Reservoir, Heber City, Utah. Sediment-water microcosms were prepared for four sites located in the north arm of the reservoir basin, including two sites located in an abandoned acid mine tailings pond. Data obtained from the tailings pond microcosms indicated that low pH water and high trace metal concentrations may exist in this area of the reservoir. These data suggested that the tailings material should be contained or removed prior to reservoir filling. Other sites in the reservoir basin exhibited water quality considered normal for reservoirs of similar elevation and basin geology. Near the proposed dam, anaerobic conditions could develop rapidly due to available concentrations of organic carbon, and the subsequent release of Zn, Fe, and Mn may pose a water quality problem. At the sampling site near Keetley, simulation data indicated that anaerobic conditions will not develop as quickly or be as severe as conditions expected near the dam. Overall, the availability of nitrogen and phosphorus in the Provo River and Jordanelle sediments indicated that problems with algal blooms may exist in the reservoir. Also presented is a brief discussion of the advantages and disadvantages associated with microcosm sediment-water simulation.     

基于BP神经网络算法的密云水库水质参数反演研究

密云水库是北京市重要的地表饮用水源地,在保障首都水源安全方面起着重要作用,而密云水库水质参数的区域监测已成为当前亟待解决的问题。为了实现密云水库水质参数大范围、实时获取,该文基于遥感和GIS技术,采用BP神经网络算法,结合地面监测数据和Landsat 8遥感影像,分别建立了反演总磷、总氮、氨氮和COD(化学需氧量)4个水质参数的BP神经网络模型,并反演了密云水库2013-2018年非结冰期主要水质参数,分析了密云水库主要水质参数的年际变化特征、季节变化特征和空间分异特征。结果表明,(1)水质参数的Landsat 8敏感波段分别为:总氮为1、4波段,氨氮为1-7波段,总磷为1、3-7波段,COD为2-5波段。(2)密云水库主要水质参数在2013-2018年总体呈下降趋势,氨氮和COD为Ⅰ类水质,总磷为Ⅱ类水质,总氮为Ⅲ类水质。(3)4个水质参数指标春季最高、秋季次之、夏季最低,总氮、总磷、氨氮和COD的春季值分别是夏季值的1.08、1.36、1.6、1.45倍。(4)密云水库不同水质参数的空间差异性较大,总体来看,水库北部和东部的4个水质参数含量相对较高,这种分布与北部和东部村庄密集以及密云水库两大入库河流有关。综上所述,基于BP神经网络算法的密云水库水质反演研究是可行的,且得到了较为可信的研究结果,该研究可为密云水库水质管理与政策制定提供重要的科学依据。     

Trophic food web and ecosystem attributes of a water reservoir of the Ria Formosa (south Portugal)

Using a top-down modelling approach, a balanced trophic food web model of a water reservoir of the Ria Formosa lagoonal system was constructed. Few adjustments of input data were necessary to run the model since most of the parameters were estimated at the study site and the characteristics of the water reservoir allowed a high degree of control and precision in terms of sampling and data collection. Trophic levels of the 14 compartments included in the model varied between 1.0 for primary producers and detritus to 3.4 for carnivorous fish and the 14 groups were aggregated in a food chain with six trophic levels. The water reservoir has a detritus based food chain, with the majority of the biomass concentrated in the first two levels, the producers level and the herbivore/detritivore level (97.6%). The transfer efficiencies were low, and decreased with increasing level number, varying between 6.0 and 0.2%. The degree of “ecosystem maturity” was difficult to establish, but several parameters indicate that it could be high. The water reservoir studied, which has similar environmental and ecological characteristics as the Ria Formosa lagoon, is near its carrying capacity.     

不同水分处理下农田黑土水分特征

采用田间定位试验,利用中子仪原位监测土壤储水量的方法,研究3个水分处理下农田土壤水分特征.结果表明:受长期不同水分处理的影响,适宜水分处理0-110 cm土壤储水量最高,其次为自然降水处理,分别比干旱处理增加了23.4%和12.9%;在大豆生育期内,各水分处理土壤储水量的季节性变化均呈"减小-增加-减小-增加"的趋势,与大豆生育期内降雨分布密切相关;各处理大豆耗水量表现为适宜水分处理>自然降水处理>干旱处理,其值分别为459.4、420.3、326.4 mm;不同时段大豆耗水量表现为在无控水影响的时期(2008-05-01-2008-06-15)大豆耗水量处理间差异较小,而在控水时期差异较明显;从进水量与耗水量的比值可以看出,黑土调节土壤水分的能力较强;干旱处理、自然降水处理和适宜水分处理水分利用效率分别为3.9、4.8和5.4 kg·hm-2·mm-1,表明一般年份灌溉能够提高水分利用效率.     

青岛奥运帆船赛区及邻近海域海水环境质量分析与评价

2002年7月对青岛市2008年奥运会帆船赛区及邻近海域监测,结果表明,海水质量总体状况良好,能够满足功能要求,无机氮、铅和粪大肠菌群在局部海域略有超标。今后仍要有针对性的加大治理力度,确保2008年奥运会帆船比赛的顺利进行。     

大夏河临夏段枯水期纤毛虫群落特征与水质相互关系研究

2008年11月至2009年3月,在大夏河临夏段设置4个断面分2批采集16个水样,用活体镜检和固定染色相结合的方法,对该河段枯水期纤毛虫物种多样性、群落结构特征及其与水质的相互关系进行研究。共鉴定出纤毛虫3纲13目45科57属114种(包括9种未定种)。动基片纲(Kinetofragminophorea)48种(隶属18科22属),寡膜纲(Oligohymenophorea)36种(隶属16科18属),多膜纲(Polyhymenophorea)30种(隶属11科17属),分别占总物种数的42.0%、32.0%和26.0%。肾形豆形虫和梨形四膜虫为优势种群,尾草履虫、瓜形膜袋虫、片状漫游虫、大口瞬目虫、弯豆形虫、小口钟虫、纺锤康纤虫为次优势种群,可以作为河流生活型有机污染的指示物种。据纤毛虫群落特征以及水体主要理化指标对大夏河临夏段水环境质量进行综合评价,结果显示,该河段以生活型有机污染为主。1#~4#样点的污染等级和顺序为:1#(Os,轻微污染)4#(α-ms,中度污染)2#(α-ms,中度污染)3#(α-ms~Ps,中度—重度污染)。     

于桥水库网箱养鱼对水质影响分析

本文通过采样监测分析了网箱养鱼对水质的影响。分析结果表明,网箱养鱼明显增加了水库水体中藻类密度ＣＯＤ、ＴＰ、ＴＮ的含量,并引起水温上升,溶解氧减少,促进水库富营养化进程,是水质恶化的重要之一。同时,残余饵料和粪便的沉积,增加了底质中的有机质ＴＰ和ＴＮ,造成水库水体的二次污染。     

丹江口水库生态系统健康综合评价

2007年7月～2008年5月按季度对丹江口水库4个库区(丹江库区、汉江库区、取水口和五青入库区)的水环境和浮游生物进行了调查,采用生态系统健康指数(EHI)法和营养状态指数(TSI)法对该水库的生态系统健康状态进行定量的综合评价.结果表明:2007年7月～2008年5月,丹江口水库整体处于中营养状态,健康状态中等,健康状态总趋势是丹江库区>取水口>汉江库区>五青入库区;各库区生态系统健康状态存在季节性差异,丹江库区、取水口两库区全年为中等,汉江库区在夏季为较差,其它季节中等,五青入库区在冬季最差,其它季节较差.此外,对两种评价方法进行了比较,表明丹江口水库属于响应型生态系统,生态系统健康指数(EHI)适用于丹江口水库生态系统健康的评价.