安徽省石塘湖过去百余年湖水总磷浓度的定量重建

湖水总磷浓度对湖泊富营养化有很好的预警作用,历史湖水总磷浓度的定量重建能揭示湖泊营养演化历史.依据安徽省石塘湖沉积物钻孔的高分辨率硅藻研究结果,结合长江中下游湖泊硅藻-总磷转换函数模型,定量重建了其过去百余年来硅藻组合演替与历史湖水总磷浓度的变化过程.结果表明:石塘湖硅藻经历了从颗粒直链藻(Aulacoseira granulate)优势组合(1867-1981年)向富营养属种高山直链藻(Aulacoseira alpigae)优势组合(1981年以来)的变化.1981年以前,水体ρ(总磷)为50～60μg.L-1,湖泊一直维持在中等营养水平;1981年之后水体ρ(总磷)呈现明显升高趋势(＞100 μg·L-l),硅藻组合以高山直链藻占绝对优势,同时伴有喜好富营养环境的属种如极微小环藻(Cyclotella atomus)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、谷皮菱形藻(Nitzschia palea)和汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)等的增加,标志着湖泊富营养化的发生.20世纪80年代以来,农业及城市生活污水排放、农业化学肥料的大量使用以及过度养殖是硅藻种群转变和富营养化发生的主要根源.增温在一定程度上也影响着硅藻群落变化和富营养化的加重.根据重建的硅藻-水体总磷浓度结果,提出石塘湖治理的营养物基准水体ρ(总磷)为60 μg·L-1,为该湖整治和修复方案的制定提供可参考的目标,也为当地大量类似湖泊的治理提供重要参考.     

东平湖底泥重金属污染及其对摇蚊分布的影响

东平湖是南水北调东线的重要调蓄湖,其水环境状况对输水安全具有重要意义.为分析与评价东平湖底泥重金属污染状况及其与摇蚊分布关系,采集30个东平湖底泥样品,分别测试和鉴定其中的元素含量和摇蚊亚化石种属.运用地积累指数和生态危害指数法对东平湖底泥重金属污染进行分析评价,发现Cu、Pb、Zn、Ni是主要污染物,但污染程度相对较低,整体为轻度—中度污染水平,潜在生态危害性为轻微水平,且其污染及危害性均呈现出由湖区东南向西北逐渐降低的空间分布特征.其中,Cu污染最为严重,部分地区达到强污染水平.东平湖底泥共鉴定出41个摇蚊属种,主要优势种由Stempellinella-Zavrelia(30.88%)、Propsilocerus akamusi-type(26.79%)、Paratanytarsus(10.34%)、Cricotopus sylvestris-type(7.52%)和Hydrobaenus conformis-type(5.19%)组成.Stempellinella-Zavrelia和Propsilocerus akamusi-type是东平湖的绝对优势种,合占全湖的57.67%,且几乎呈全湖性分布.摇蚊RDA分析显示第一轴特征值为0.073,摇蚊种属与环境的相关关系达到了58.4%.RDA结果表明影响摇蚊组成分布的显著因子是Mn,并解释了7.3%的摇蚊变率.摇蚊属种Stempellinella-Zavrelia、Propsilocerus akamusi-type、Paratanytarsus、Hydrobaenus conformis-type等分布在Mn污染较小的区域.Pearson相关分析进一步表明东平湖底泥不同摇蚊种属对重金属Mn污染的响应存在显著差异.总体来看,底泥重金属对东平湖摇蚊组成和分布有显著影响,但不同金属对其影响存在差异.     

温带湖泊周边湿地原生草地与人工林土壤碳释放差异性分析

采用红外气体分析法对东平湖湿地人工杨树林和自然草地土壤碳通量进行测定,分析了6:00到18:00两种生境下群落土壤碳通量日变化规律,及其对温度、水分等环境因子的响应。结果表明:(1)两种生境群落的土壤碳通量日动态都呈单峰曲线,但人为耕作过的土壤碳通量明显高于原生草地,土壤碳通量均在6:00达到最小值,杨树林土壤碳通量的最大值出现在12:00,而草地群落土壤碳通量最大值在14:00左右;(2)人工林土壤碳通量与近地面大气温度、土壤温度的相关性均低于草地,且两种生境群落土壤呼吸与近地面大气温度的相关性(P<0.01)均好于与土壤温度的相关性(P<0.05)。土壤碳通量对近地面大气温度的敏感性Q10值大于土壤温度的敏感性,人工林土壤呼吸温度敏感性Q10值小于草地。土壤碳通量与近地面大气相对湿度之间具有显著线性方程关系(P<0.01),人工杨树林和草地的相关系数分别为:0.399、0.29。杨树林土壤碳通量与土壤体积含水量相关性差(P<0.05),湿地草地土壤CO2释放量与土壤体积含水量的相关性不显著(P>0.05),这可能由于土壤体积含水量日变化较小,而不能很好的解释日变化尺度上的土壤呼吸变化;(3)对湿地地土壤碳通量的日变化与土壤养分和盐分相关分析得出,人工林土壤中的有机质和全盐与土壤碳通量具有显著关系(P<0.05),而草地土壤碳通量与土壤养分和盐分相关性均非常差,说明人工林生境土壤有机质和全盐是影响土壤碳通量的一个重要因素,而对草地的影响较小。该结果可以为华北平原东部地区以及温带湖泊湿地的土壤碳通量研究提供参考。