三峡库区支流富营养化及水华现状研究

三峡水库蓄水以来，库区支流水体营养状态、藻类生物量及群落结构发生明显改变，对不同蓄水阶段研究表明：库区支流富营养化程度加重，且时空差异显著，春、夏季富营养化程度严重，秋、冬季节相对较轻.整体上由蓄水前的贫 中营养状态转变为中 富营养状态。由于库区支流营养盐浓度高且蓄水前后相对稳定，对藻类生长不形成限制，因此支流富营养化加重的原因是蓄水后库区支流流速减缓，使得透明度增加，水体透光性增加，藻类生长环境改善，从而使生物量大幅度增加，库区支流藻类水华频繁发生，且优势种类趋向于多样化，硅藻、甲藻、隐藻、蓝藻、绿藻都可成为水华优势种，且整体组成呈现硅藻、甲藻下降，蓝藻、绿藻、隐藻上升的态势，演替趋势总体上由河流型向湖泊型转变。但随着蓄水位的上升，水华发生比率总体上有所降低     

二元水循环模式下的水生态系统服务功能评价

在强人类活动干预下，流域水循环越来越呈现出“自然-人工”二元驱动结构，相应的水生态系统服务功能也呈现出明显的二元特征，这对其驱动机制和定量评价研究提出新的挑战。在深入分析流域二元水循环及水生态系统服务功能内涵的基础上，综合国内外研究现状，分析了当前研究中存在的不足；分析了自然水循环及其伴生过程和社会水循环过程对水生态系统服务功能的驱动机制，提出基于单过程单目标的四边形计算模式；基于二元水循环的多过程间多向反馈特征对水生态系统服务功能的交叉影响，构建了适用于河流、水库以及湿地等不同类型的水生态系统服务功能二元水循环评估指标体系；结合当前研究中存在的问题，提出需重点加强水生态系统服务功能评价方法以及驱动因子等方面的基础研究。     

三种水华藻类在振荡条件下的磷吸收动力学及生长预测研究

为了探讨水动力对不同水华发生和演替的影响,以3株常见水华藻类,铜绿微囊藻(蓝藻)、普通小球藻(绿藻)和汉氏冠盘藻(硅藻)为材料,研究了不同流速条件下(0,0.38m/s)3种水华藻类的磷吸收动力学行为,并根据磷吸收动力学参数对3种水华的生长进行预测。结果表明,振荡(0.38m/s)能显著降低铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和汉氏冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)的磷吸收速率和亲和力(p<0.05),但显著提高普通小球藻(Chlorella vulga)的磷吸收速率和亲和力(p<0.05)。根据Monod模型预测,水体扰动能不同程度的抑制铜绿微囊藻和汉氏冠盘藻的生长而促进普通小球藻的生长。3种水华藻对扰动条件的不同生理响应可能是导致河流中优势藻规律性分布与演替的原因之一。因此随着河流水体流速的减慢和磷浓度的升高,可能出现硅藻水华向蓝绿藻水华演替的风险。     

嘉陵江四川段浮游植物群落时空分布及其环境影响因子

为掌握嘉陵江浮游植物群落结构现状,了解环境变化对浮游植物种类组成、数量等造成的影响,初步预测在高密度水电工程的影响下浮游植物群落发展方向,于2019年对嘉陵江水电工程最密集的中游河段进行了分季节调查研究.结果显示:(1)研究水域存在一定程度的污染,主要超标物为总磷.(2)共检出浮游植物7门91属196种,总密度年均值4.23×106cells/L,以绿藻＞硅藻＞蓝藻为主要优势门类.与历史数据相比,硅藻种类数与相对密度下降,绿藻、蓝藻种类数和相对密度上升,暗示着嘉陵江水体的富营养化趋势.生物多样性指数结果也显示研究江段存在一定程度的污染.(3)分类回归树(CRT)结果显示,在TP含量丰富,pH较高、水体透光度适中的断面,浮游植物可能会大量增殖.(4)冗余分析(RDA)发现,绿藻各优势种属均表现与水温、总磷的正相关;硅藻中仅有优势度最高的小环藻喜好较高的TP和较低的流速;以适应一定流速的丝状蓝藻为优势的蓝藻门除了喜好高温以外,与水流速度也有一定正关联.总的说来,目前嘉陵江富营养化、水流低速化正在导致喜好清洁、流水环境的硅藻逐渐丢失优势性,喜好高营养、静水环境或微流水环境的绿藻门、蓝藻门与硅藻门小环藻属Cyclotella优势度逐渐增大.在各级电站库区,存在夏季高温季节出现蓝、绿藻水华,初春低温季节则可能出现小环藻优势的硅藻水华的危险.除对全流域水环境进行综合治理降低营养水平外,适时开闸冲水,增大库区流速以降低水华藻类的优势非常有必要.     

VIC模型与SWAT模型在中小流域径流模拟中的对比研究

结合GIS与RS技术的分布式水文模型已成为当今水文界研究的重点。从气象与水文水资源学科交叉的角度对分布式水文模型VIC模型与SWAT模型进行研究，并将其应用于白莲河流域，以此探讨该模型在中小流域的适用性。模拟结果表明，VIC模型与SWAT模型在白莲河流域率定期与检验期的模拟效果相差很小。SWAT模型的效率系数与相关系数略高一些，SWAT模型的模拟效果比较平均，每年相差不大；但VIC模型在1995年和1999年模拟效果明显好于其它年份，尤其在2002年，VIC模型模拟的洪峰与实测的相差较大，从而影响总体的效率系数偏低，而SWAT模型模拟的更接近实测值。研究结果表明两种模型对于我国中小流域的径流模拟具有一定的适用性.     

三峡库区典型支流春季特征及其水华优势种差异分析

三峡水库蓄水后,多年来众多支流水华频发引起广泛关注。为研究春季三峡库区不同区域典型支流特征及水华的差异性,选取小江、大宁河、香溪河为研究对象,于2015年春季对三条支流进行监测与分析。结果表明:三条支流回水区长度与宽度有所区别,小江、大宁河、香溪河的蜿蜒度分别为2.151、1.384、1.126;长江干流水体以表层倒灌潜入小江,以中上层倒灌潜入大宁河,由中层倒灌潜入香溪河,越靠近库首,其倒灌影响距离相对越远,分别占研究回水范围的61.9%、69.2%和80.7%;温跃层梯度逐渐减小,水温呈现不同的层化结构,回水区上游水温较下游高;三条支流的光混比变化规律相似,水体中的总氮、总磷含量能够为藻类生长提供丰富的营养条件;春季水华的优势藻种及各优势种的分布区域有所不同,回水区上游更易暴发高强度水华,小江水华优势种主要包括蓝藻、绿藻、甲藻、硅藻;大宁河多发生以绿藻为优势藻种的水华,偶尔伴有甲藻、硅藻和隐藻水华,香溪河春季优势共存的水华类型较多见,多发生硅藻、甲藻水华,有时出现绿藻水华。倒灌异重流是三条支流水华暴发呈现分区的主要原因,水温及水动力条件差异是造成三条典型支流水华优势藻种存在差异的主要因素。     

葛洲坝对长江径流过程的影响

水流是河流生境的主要决定因素之一，影响生物群落的组成和多样性。河流径流过程及特征可以通过水文参数值及其统计特征来反映，包括水文值的大小、发生时间、持续时间、发生频率和变化特征等。水利工程会改变河流天然径流过程。采用IHA法对葛洲坝的河流径流过程影响进行了评价，结果显示总体上葛洲坝水利枢纽对河流天然径流的改变不大，但其一定的削峰坦化作用可能是上涨率和下降率等参数值在建坝后发生一定变化的原因。     

蓝藻水华的相关环境因素识别与短期预测

该文使用反演图判断某一水域在某一时刻是否发生蓝藻水华,以及生成水华强度等级值。分别直接以水华发生与否的指标和水华强度等级为因变量,以水质、水文和气象3类监测变量为自变量构建蓝藻水华显著相关环境因素的两个识别模型和一个probit短期预测模型。太湖大贡山水域的蓝藻水华被用于实证分析。结果表明,这两个识别模型的识别结果与本研究领域的一般结论是一致的。本预测模型的平均相对误差为13.3%,这与两个对照预测模型的误差相近或低于其误差;本模型在空间精度和时间精度方面具有显著优势。     

水文连通性对湖泊生态环境影响的研究进展

水文连通性对湖泊水资源调节、水质净化和生态安全等具有重要作用，但同时也可能带来潜在风险。因而厘清水文连通性对其生态环境的影响规律，对于开展水文连通性修复工作具有重要指导意义。基于广泛的文献调研，介绍了水文连通性的定义与内涵，分别综述了水文连通性对湖泊水文水动力、水质、水生态系统影响的研究进展。在此基础上，总结归纳了水文连通性通过改变水文水动力过程影响生态系统的路径：一是直接改变生境面积、植被格局和生物迁移繁殖特征，二是通过改变水质和沉积物特征而作用于生物的生长发育及其体内污染物累积转化过程。最后，对水文连通性变化的生态环境效应研究进行了展望：(1)加强对垂向连通性的研究以及拓展不同维度连通性耦合转化研究；(2）借助水动力-水质-水生态耦合模型研究水文连通性变化下的生态环境效应；(3）开展水文连通性的生态环境风险研究，并基于生态环境效益和社会经济效益权衡确定适宜的水文连通性。     

受季风影响的河流底栖硅藻集合群落时间动态

集合群落(Metacommunity)由局地过程和区域过程共同构建和维持.季风区河流水文因子的时间动态对河流集合群落结构和构建方式具有重要影响.自2004年9月至2006年9月,在香溪河调查12个代表性样点,基于集合群落的理论框架,以河流底栖硅藻为研究对象,采用时空交互模型(STI)、集合群落结构组分分析(EMS)、方差分解(Variation Partitioning)等方法,分析河流集合群落结构及构建过程的时间动态,并通过回归分析,探究集合群落时间动态与水文因子的关系.结果 表明:河流集合群落结构和构建方式具有明显的时间动态,枯水期和平水期,集合群落分别受扩散限制和环境筛选过程的影响呈现出嵌套结构;丰水期,局地群落间物种的过高扩散产生群块效应,使集合群落呈现出类似Clementsian或Gleasonian的结构.洪水对于河流集合群落构建具有重要作用,7日内的最大流量、群落重置时间,对集合群落构建中空间因子的相对重要性有较为显著的负影响;群落重置时间与集合群落结构呈较为显著的二项式关系,洪水爆发75 d后集合群落开始恢复.     

镇江通江城市河道浮游植物优势种群生态位分析

基于2011年对镇江市典型通江城市河道--古运河4个季节浮游植物组成与分布的现场调查与分析，采用改进的Levins公式和Petrailis指数分析了河道内浮游植物优势种群生态位宽度值和生态位重叠程度变化。结果表明：不同季节各优势种的生态位有较大差异，各物种对环境因子的适应能力存在较大差别。河道内春、秋季分别以十字藻、微囊藻生态位最宽，河道内以蓝、绿藻为主要发展型优势种；夏、冬季均以小环藻生态位最宽，硅藻门优势地位明显。不同时期河道内生境条件变化影响了藻类种群结构变化与优势种生态位的差异     

古夫河着生藻类优势种生态位研究

采用Smith生态位宽度公式、Pianka生态位重叠指数公式和冗余分析（RDA）对古夫河22种优势种进行生态位计算和分析。结果表明，古夫河春夏季着生藻类优势种以硅藻门和蓝藻门的种类居多。根据不同月份的生态位宽度将古夫河着生藻类优势种分为5类，第一类优势种具有最宽的生态位且它们与蓝藻类优势种的重叠性指数最大。古夫河着生藻类优势种的分布受总氮、酸碱度、氨氮的影响较大。第一类优势种可反映古夫河总体水质情况，第五类优势种反映古夫河水体中某一个或几个水质因子的变化；生态位重叠值大小可反映古夫河水质是否受到外来因素干扰；结合RDA排序图和优势藻类种群变化可判断古夫河水体中总氮、氨氮及酸碱度含量的变化。     

太湖水质的时空分异特征及其与水华的关系

在大量调查数据的基础上,分析了太湖水质的时空分异特征,探讨了太湖不同湖区、不同季节水质差异的原因。研究结果显示：北部的入湖河口区、几个湖湾、湖心区、西南湖区、东部湖区水体的透明度、高锰酸盐指数、氮、磷、叶绿素等富营养化指标差异显著。入湖河口区的高锰酸盐指数和营养盐含量高于南部湖区数倍,也明显高于北部湖湾区,这反映出太湖西北部入湖河道污染对太湖影响显著。不同季节太湖水质指标也差异显著,冬春期(12～次年5月份)水体的氮含量高于夏秋季(6～11月份)近1倍。水质季节性的显著差异进一步说明了外源输入对太湖水质的影响。研究表明太湖水质的时空异质性既受太湖湖泊形态特征本身的影响,也更多受到外源污染的影响,解决太湖的蓝藻水华问题,首先要在太湖的外源污染控制方面取得突破.     

中国国际河流水资源利用立法略论

我国的国际河流数量众多，分布广泛。国际河流的利用主要分为国际河流的航行利用和国际河流的水资源利用2个方面。我国对国际河流的利用主要表现为对国际河流水资源的利用。完善我国国际河流水资源利用立法非常重要。它可以确保我国既充分、合理，又合法、有据地利用国际河流水资源，消除国际舆论中“中国水威胁论”的不良影响；缓解国内水资源日益紧张的局面；发展流域经济；保护当地生态环境。运用综合分析和实证研究的方法，对我国国际河流水资源利用立法情况和对外谈判进行探讨。检视我国国际河流水资源利用立法存在诸多问题。国际河流水资源利用立法理念不协调；国际河流水资源污染防治立法视野狭隘；双边或多边区域性专项水协定缺失等问题表现得尤为突出。应采取调整国际河流水资源利用立法理念；坚持“公平利用”原则，维护我国权益；健全双边或多边的区域性专项水协定体系；拓宽立法视野，兼顾国际河流水资源利用和保育；保护国际河流水环境等措施，规制国际河流水资源的利用。     

南水北调中线工程总干渠沿线经过河流水质评价

选取南水北调中线总干渠工程沿线的19条河流,对其水环境特征进行了为期1年的动态监测。利用单因子污染指数评价每条河流的污染因子和污染源类型,在此基础上,由综合污染指数评价得知,河南的赵河、贾鲁河、河北的孟良河,北京的琉璃河水质为Ⅳ类中度污染;河南的卫河、河北的洨河、天津的北运河水质为Ⅴ类重度污染,天津的独流碱河水质为劣Ⅴ类严重污染。评价Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类河流水质指标污染分担率确定污染水体主要污染物及其来源。总体来看,水质沿工程总干渠由南到北逐渐恶化,污染类型也由农业型转向工业型。研究结果可为中线工程的水资源合理配置与沿线河流污染的有效控制提供科学依据.     

中国国际河流水资源利用立法略论

我国的国际河流数量众多，分布广泛。国际河流的利用主要分为国际河流的航行利用和国际河流的水资源利用2个方面。我国对国际河流的利用主要表现为对国际河流水资源的利用。完善我国国际河流水资源利用立法非常重要。它可以确保我国既充分、合理，又合法、有据地利用国际河流水资源，消除国际舆论中“中国水威胁论”的不良影响；缓解国内水资源日益紧张的局面；发展流域经济；保护当地生态环境。运用综合分析和实证研究的方法，对我国国际河流水资源利用立法情况和对外谈判进行探讨。检视我国国际河流水资源利用立法存在诸多问题。国际河流水资源利用立法理念不协调；国际河流水资源污染防治立法视野狭隘；双边或多边区域性专项水协定缺失等问题表现得尤为突出。应采取调整国际河流水资源利用立法理念；坚持“公平利用”原则，维护我国权益；健全双边或多边的区域性专项水协定体系；拓宽立法视野，兼顾国际河流水资源利用和保育；保护国际河流水环境等措施，规制国际河流水资源的利用。     

大江大河流域水资源管理问题讨论

世界范围内水危机的日益严重,越来越显现出流域水资源管理的重要性。从分析国内外大江大河水资源研究的热点入手,介绍了国内江河流域水资源管理思路的转变和实践;系统分析了大流域水资源存在问题的根本原因,认为是由于对人水关系和流域生态演化规律,河流、湿地的生态功能、流域的整体性管理重视不够造成的。从河流的生态整体性出发,以生态学为理论基础,提出了考虑社会—经济—环境复合生态系统,以生态和谐行为、协调发展、因地制宜、流域整体性调控体制和生态文化建设等维持大流域水资源可持续利用和保护的生态可持续性的保障措施。     

Phytoplankton-nutrient relationships in years with various water levels in the Pasłęka River in the vicinity of the hydroelectric power station (North-east Poland)

Relationships between abundance of basic net phytoplankton taxonomic groups (cyanobacteria, diatoms, and chlorophytes) and nutrient concentrations in water were studied on the Pas??ka River in years with varied water levels. In high water level conditions, large amounts of orthophosphates and total nitrogen from the catchment could favor development of cyanobacteria and chlorophytes. The species could be allochthonic. At low water levels, the factor stimulating phytoplankton development could be nutrients coming from mineralization of accumulated organic matter. The highest nutrient concentrations could favor diatom development. In such conditions, dominant taxa were autochthonic. In terms of numbers, F. capucina was dominant, and in terms of biomass—genus Spirogyra sp. It could come from plant periphyton inhabiting the concrete drops of the dam included in the river’s development in the vicinity of the hydroelectric power station.     

苏皖交界河网区浮游植物群落结构及其与环境因子关系的研究

苏皖交界处的石臼湖是长江下游唯一的通江淡水湖,通过青弋江和姑溪河直接与长江相连,形成了复杂的河网水系。为探讨这种复杂的河网水系中浮游植物种群结构特征,2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行了浮游植物调查,研究河网水系中河网与湖区浮游植物的种类组成、季节变化及与环境因子的关系。结果显示:共采集到浮游植物105种,平水期与枯水期种类数差别不大,两次调查均出现的种类约有70%相同;浮游植物丰度最高可达1×108cell/L,达到了水华暴发的标准。优势种类主要绿藻门和蓝藻门为主,但是从生物量来看硅藻门占优。排序分析显示河网区域浮游植物季节演替明显,且河网与湖区浮游植物群落结构差异明显,进一步分析则表明影响浮游植物主要的环境因子是氮、磷等营养元素。     

三峡水库“水华”成因初探

2004年3月、5月、7月、8月、10月和2005年5月对长江干流29个站点进行了5次调查。2004年3月（旱季）在三峡库区坝前（秭归）发现藻类“水华”，藻类密度达2.73×106 cells/L，优势种类为拟多甲藻。2004年8月（雨季）和2005年4月（旱季）沿香溪河下游及河口区以及香溪河口到三峡大坝干流江段进行了2次6个断面分层调查，两次调查中在香溪河下游以及香溪河口区发现了严重的藻类“水华”，藻类密度高达1.87×107 cells/L 和1.67×107 cells/L，优势种分别为蓝隐藻（1.84×107 cells/L）和美丽星杆藻 (1.34×107 cells/L)。相关分析结果表明：三峡库区干流藻类数量和生物量与水库的出水流量有着显著的负相关(Spearman，r=-1.000, r=-0.900, p<0.05)，而与可溶性营养盐（NO3 N, PO4 P, SiO3 Si）的浓度无显著的相关性；在2004年7~8月（雨季）香溪河下游及河口区浮游植物生物量与主要营养盐（NO3 N, PO4 P,SiO3 Si）的浓度呈显著负相关（Spearman,p<0.01, p<0.05,p<0.01, n=21）；在2005年4月（旱季）该河段藻类密度与主要营养盐（NO3 N N,SiO3 Si）呈显著负相关 (Spearman, p<0.05，p<0.01,n=28)，但与PO4 P无显著的相关性。香溪河口到秭归的坝前库区河段藻类数量与主要营养盐（NO3 N, PO4 P,SiO3 Si）没有显著相关性(Spearman, │r│<0.2, n=20)。然而香溪河下游及河口区主要营养盐（NO3 N, PO4 P, SiO3 Si）浓度却低于长江干流。可以推断三峡库区蓄水后干流和支流发生“水华”的最主要原因是筑坝后库区内水动力条件的改变而非营养盐浓度较高。随着三峡工程的全面完工，库区内水体滞留时间的进一步延长，三峡库区水体富营养化趋势将会进一步加剧。