基于GAM模型的太湖叶绿素a含量与环境因子相关性分析

随着富营养化程度的加剧,太湖近30年来水华频发.为了探讨太湖西部沿岸水华暴发与环境因子的关系,于2017年4月1-18日（当地历年蓝藻暴发早期）在太湖西部沿岸进行了密集原位调查.共采集样品72个,测定了水温、溶解氧、各形态氮、磷营养盐浓度以及风速等环境指标,并利用GAM（广义相加模型）定量分析了叶绿素a含量与各环境因子间的关系.结果表明:①叶绿素a含量波动幅度较大（17.10~795.89 mg/m3）,太湖西部沿岸带有明显的蓝藻水华暴发现象.②水温、风速以及硝态氮浓度与叶绿素a含量的变化显著相关（P<0.05）,各环境因子按其对叶绿素a含量变化的解释率排序为水温>风速>硝态氮浓度.其中水温是影响叶绿素a含量最为重要的环境因子,叶绿素a含量随着水温的升高呈现明显上升趋势.风速也是影响叶绿素a含量的关键因子之一,较低的风速（<3 m/s）有利于蓝藻的漂移集聚从而形成水华,引起叶绿素a含量的升高.研究显示,GAM模型较好地解释了叶绿素a的含量变化,模型总体解释度达到70.6%,可为太湖西部沿岸蓝藻水华早期的预测预警提供一定的基础支撑.      

浅析黑龙江境内松花江干流溶解氧变化趋势及环境影响因子的相关性

选取松花江干流黑龙江段2006年至2010年期间监测数据分析该江段中溶解氧变化趋势,呈逐年增长的态势。用pearson相关系数对水体中水温、pH值、总磷和生化需氧量等环境因素与溶解氧进行了相关性分析。     

ELCOM模型在流溪河水库水温模拟中的应用

水温是湖泊水库生态系统的重要驱动因子,其结构特征对水生态系统中的物理、化学和生物过程起着重要作用。流溪河水库是位于北回归线上的大型山谷型深水水库,一座典型的热带亚热带过渡区水库。本文运用西澳大利亚大学水研究中心开发的三维ELCOM水动力学模型模拟了流溪河水库2008年7月23日到8月24日共32d的水温变化状况,并通过水温实测值进行了验证,模拟值与实测值的相关性R2值达到了0．8342,模拟值与实测值较为接近,ELCON模型较好地模拟了水温的日变化。最后对水温变化的原因和趋势进行了分析。     

基于MODIS数据的太湖蓝藻变化与水温关系研究

以太湖为研究区,基于2008年4～12月的60景EOS—MODIS 1B遥感影像数据。利用NDVI算法结合目视判读解译了水华分布变化的基本信息,通过劈窗算法反演太湖湖面水温,发现在2008年太湖蓝藻生长、暴发、衰退周期中。水华面积的大小与湖面均温值之间关系密切：在20℃以下时表层水温与太湖蓝藻生长暴发或沉寂消亡具有明显的相关性;20℃-30℃时水华的面积大小受到湖面温度和其他因素的共同影响,容易发生大规模蓝藻暴发：30℃以上时过高的表层水温会对蓝藻的上浮聚集具有一定抑制作用：太湖蓝藻全年消亡的临界温度与其初始生长的临界温度相比更低。研究同时发现太湖湖面温度的空间差异是影响蓝藻水华分布迁移的重要因素之一。     

钦州湾近20a来水环境指标的变化趋势 Ⅶ:水温、盐度和pH的量值变化及其对生态环境的影响

根据钦州湾1983~2003年间12个航次水温、盐度和pH的调查资料,从其演化趋势及其与环境因子之间的关系入手展开分析研究。结果表明:该湾盐度具有随时间变化而下降的演化趋势,水温则多以上升趋势、pH则多以下降趋势出现;相关分析显示,盐度与环境因子之间出现相关性的几率最多,而水温和pH出现的几率只有盐度的一半,但均以与S i的相关性最为显著,N次之,而P则均无相关性出现。从不同时期水温、盐度和pH与环境因子之间关系的变化情况看,物理输运作用对海湾生态环境的影响正在逐步减弱,而生物作用的影响已呈现出上升势头,对海湾生态环境的可持续发展极为有利。     

光滑河蓝蛤酶活性对结冰前水温变化响应试验数据的分析与拟合

将水温分别由7.50℃、4.25℃和1.95℃骤降至冰点并保持24 h,期间测量光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)闭壳肌中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、溶菌酶(LZM)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性。根据生态免疫学理论,将每个酶活性分解为3个分量,即特定水温下酶活性基准值;水温骤降过程中温差引起应激响应的酶活性波动和低温环境引起冷应激响应的酶活性波动,根据3个响应特征分别给予合适的数学表达形式。再用3分量数学表达式之和作为整个响应的表达式来拟合各种酶活性随时间的变化过程。发现5种酶活性具有相同的变化规律,水温骤降过程中温差引起应激响应的酶活性波动早于低温环境引起冷应激响应的酶活性波动,并且波动的峰值也是前者高于后者。另外该方法可以弥补柱状图不能够表述完整过程的弱点。     

营养盐Si和水温影响浮游植物的机制

分析Si和水温是如何影响浮游植物生长的变化和其集群结构的改变,探讨了Si和水温影响浮游植物生长变化的不同特点和其集群结构改变的不同侧面。本文以胶州湾为例,展示了浮游植物生长的变化和其集群结构的改变的过程,揭示了营养盐Si和水温影响浮游植物生长变化和其集群结构改变的机制,确定了营养盐Si和水温是海洋生态系统的健康运行的动力。     

地埋式设备水温与气温及埋深的关系研究

为了解地埋式农污处理设备水温的影响因素,对江苏苏南地区2台地埋式设备水温和气温进行了全年数据监测,分析了设备水温与气温的变化关系,得出3—8月是水温上升期,此时水温较气温低1.2～8.6℃;1—2月、9—12月是水温下降期,此时水温较气温高0.2～12.8℃;水温变化比气温变化滞后,且变化幅度小;通过拟合气温和平均设备水温的关系得到Sine拟合曲线,R²=0.970 76。分析了设备水温与埋深的变化关系,得出设备埋深越深,水温变化幅度越小,水温对气温敏感程度越弱。     

梯级水库叠梁门分层取水水温改善效果的衰减

分层取水是国内目前改善水库下泄低温水不利影响的重要工程措施。为明确叠梁门分层取水措施在梯级水库开发河段的衰减效果,以金沙江下游4个梯级水库为研究对象,采用宽度平均的立面二维水温数学模型,定量研究梯级水库联合调度条件下上游水库采取分层取水措施后对下游水库水温的影响。结果表明：乌东德水库采用叠梁门取水对改善低温水效果有限,白鹤滩水库采用叠梁门取水后下泄低温水现象得到明显缓解;对于白鹤滩下游溪洛渡和向家坝的下泄低温水,受白鹤滩分层取水影响的改善效果略有减弱,其中向家坝4、5月下泄水温可升高0.8℃和1.0℃。乌东德采用叠梁门取水对改善溪洛渡和向家坝下泄水温几乎没有影响;在梯级水电开发中,分层取水措施应尽可能实施在强调节能力水库上。     

鄱阳湖水体垂向分层状况调查研究

湖泊水体混合或分层对环境和生态具有显著指示意义,能够提高对未来湖泊水环境状况的评价与管理。针对洪泛鄱阳湖水位季节性变化显著等特点,基于剖面温度和稳定氢氧同位素的调查分析来探明多因素影响下鄱阳湖水体垂向分层或混合状况。结果发现:鄱阳湖枯水期和洪水期水体垂向温差大多处于0~1.0℃,大部分水域温差小于0.5℃,但偶见洪水期部分水域会达到1.5℃的较大温差。总体表明,在季节变化尺度上,鄱阳湖具有较为稳定的等温层,没有明显温度分层特征。同位素分析结果得出,枯水期和洪水期的氢氧稳定同位素值在深度剖面上呈均一分布,表明鄱阳湖水体混合状况较好或完全混合。虽然湖区气象条件和水文条件均是影响鄱阳湖水体分层或混合的重要因素,但鄱阳湖入流和出流等水文条件是影响鄱阳湖水体垂向混合的主要因素。鄱阳湖水体混合同时对湖泊水环境因子的垂向分布特征可能产生重要的影响或控制作用。首次基于大量野外监测有针对性地开展鄱阳湖水体分层研究,结果有助于对湖泊水流结构的深入认识,可为湖区水体污染物的输移模拟与作用机制阐释等方面提供科学参考。