自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度界定研究

自然滩地型湖滨带是湖滨带修复的基本参照类型.自然滩地型湖滨带的陆向辐射带是其重要组成部分,是由湖泊最高水位线向陆域延伸一定范围的区域.陆向辐射带有水陆生态交错带的复杂性、过渡性,致使其宽度难以界定.为了探索自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度的界定方法,以太湖、长潭水库和下渚湖为例,基于对湖滨带空间结构特征的理解,以湿生草本植物的重要值计算平方欧氏距离（SED）,采用移动分割窗技术（MSWT）,界定上述湖泊自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度,并对影响宽度的因素进行分析.结果表明:太湖、长潭水库、下渚湖自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度分别为15~19、19~31、17~21 m.对陆向辐射带宽度与土壤理化性质、植物群落多样性进行相关性分析及冗余分析表明,自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度与土壤营养盐含量无明显相关性,与湖滨带坡度呈显著负相关（P < 0.01）,与土壤含水率呈显著正相关（P < 0.05）.研究显示:移动分割窗技术可用于界定自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度;土壤含水率是影响自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度的主要因素,陆向辐射带坡度通过影响土壤含水率,进而影响湿生草本植物分布,是自然滩地型陆向辐射带宽度的次要影响因素.      

苦草对水-底泥-沉水植物系统中氮素迁移转化的影响

通过模拟水-底泥-沉水植物(苦草)系统,检测了苦草整个生命周期内总氮及各形态氮含量的变化,以反映N在该系统内的迁移转换.结果表明,在整个研究阶段,空白组和苦草组系统氮含量(水体+底泥+苦草中氮含量)均持续降低,但苦草组(实验始末)氮含量降低幅度明显高于空白组,其中苦草组系统中TN、NH4+-N、NO3--N含量分别减少了41.68%、81.96%、93.34%,分别比空白组提高了11.39%、31.90%、0.28%;苦草组底泥中TN、NH4+-N、NO3--N含量分别减少了43.45%、87.41%、96.50%,分别比空白组提高了13.78%、37.26%、1.68%.苦草的存在促进了底泥氮的释放,显著提升了底泥微生物活性及氮循环菌的数量,从而加快了系统内的氮素循环,并在其生命周期的不同阶段明显改变各形态氮的迁移及转化方式.2012年7~10月,苦草组系统总氮(TN)减少幅度最大,到10月份,水体中氮素含量达到最少.     

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.      

从太湖地区看中国农村水污染

目前农村水环境污染状况正处于日益加剧的阶段，直接影响到广大农村地区的生态，生产安全，威胁着农村居民的身体健康，农村水环境问题已成为新时期农村发展的限制性因素，是我国政府解决“三农问题”过程中面临的新挑战，也是近期新农村建设的重点内容之一。[编者按]     

基于MODIS的鄱阳湖湿地植被变化及其对水位的响应研究

针对鄱阳湖水情变化如何影响湖区湿地植被生长过程的问题,在鄱阳湖国家级自然保护区内的蚌湖-吴城生态断面上,选取3个梯度分布MODIS像元样点,基于2001~2010年MODIS 增强型植被指数（EVI）时间序列,分析了近10 a来退水期植被生长动态变化过程;结合星子站水位资料,探讨了鄱阳湖退水期水位变化对湿地植被生长的影响。结果表明：各样点EVI年内均值表现为先上升后下降的单峰特征,多年平均值在10月份最大,高程越高的样点其EVI达到年最大值的时间越早;不同水位持续长短及其起讫时期影响植被的生长变化,EVI均值与生长期的拟合优度（075）高于最大值与生长期的拟合优度（049）;样点每提前出露10 d,EVI均值约升高002,[JP3]二者相关性R2达到055。研究结果对湖区植被资源管理以及湖泊水位调控效应研究等具有积极的参考意义     

太湖竺山湾湖滨带沉积物中多环芳烃分布、来源及风险评价

采用GC-MS联用技术分析了太湖竺山湾湖滨带10个点位和湖中心1个点位沉积物中16种US EPA优控多环芳烃(PAHs)的浓度。结果表明,16种多环芳烃的浓度为61.2~2 032.3 ngg,平均浓度为1 131.5 ngg。湖滨带点位以4环和5~6环多环芳烃为主,所占比例分别为28.6%和60.9%;湖中心点位以2~3环多环芳烃为主,所占比例为88.1%以上。湖滨带沉积物中多环芳烃主要来源为煤、石油等化石燃料的高温燃烧,而湖中心沉积物中多环芳烃主要来自油类泄漏污染。生态风险评价表明,湖滨带表层沉积物并不存在严重的多环芳烃生态风险,但是部分区域的某些多环芳烃浓度超过多效应区间低值(ERL),可能存在对生物的潜在危害,需加强生态风险防范。     

兴凯湖百余年营养演化历史及营养物基准

兴凯湖是东北亚地区典型湖泊。20世纪末以来人类活动持续增强,该湖营养快速富集,水体生态状况发生转变,但其环境演化历史及营养本底等信息尚知之甚少。本研究基于对该湖多根沉积钻孔年代、元素及沉积硅藻等多指标的分析,重建了兴凯湖百余年来的环境变化历史。结果表明：兴凯湖历史上保持着良好的环境生态条件,21世纪第一个十年以前水体环境变化较小（硅藻种群弦距＜0.0005）,近20 a来,兴凯湖生态环境逐渐退化,硅藻从以低—中营养Aulacoseira granulata的优势组合逐渐转变为以Cyclostephanos dubius为代表的富营养组合,污染元素（Pb、Zn等）含量及沉积速率快速升高。基于种群相似性的对比发现2000 a前的硅藻种群变化较小,故采用1994—1998年的水体监测均值作为兴凯湖的营养基准,即水体总磷（TP）、总氮（TN）基准分别为35 μg·L^?1及970 μg·L^?1;结合参比元素回归分析得到的大、小兴凯湖沉积物TP基准分别为360 mg·kg^?1、500 mg·kg^?1,可作为该湖的沉积物TP浓度的治理基准。上述系列水土营养基准可为兴凯湖日益严重的湖泊富营养化治理提供重要的参考目标。     

应用水质标识指数法评价太湖湖滨带水质

以2009年12月和2010年4、8月的全太湖湖滨带水质监测数据为基础,以TN、TP、NH₃-N、COD_Mn、DO为评价指标,采用水质标识指数评价法对太湖湖滨带水质进行评价。水质指标基本信息显示,NH₃-N冬季、春季空间变异较大,TP夏季空间变异较大;单因子标识指数评价结果显示,太湖湖滨带水体水质因子污染风险时空差异显著,TN冬季、春季全区域污染风险均较大,NH₃-N冬季和夏季在竺山湾、西部沿岸区域污染风险较大,TP三季在竺山湾、西部沿岸区域污染风险较大;综合标识指数评价结果显示,东太湖、东部沿岸、贡湖区域水质较好,为Ⅲ类水,竺山湾和西部沿岸水体水质最差,为Ⅴ类水,且竺山湾和西部沿岸水体三季均处于重度污染状态。该研究可为太湖湖滨带水环境的生态恢复和标识指数应用的推广提供一定的科学依据。     

沉水植物黑藻腐解对微囊藻休眠体复苏的影响

模拟沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)生物量(以湿质量计)分别为0、10、25和50 g时,在17℃下腐解过程中对微囊藻(Microcystis)休眠体复苏的影响,并通过测定沉积物和上覆水的理化指标,探究腐解过程中环境因素的变化及其对微囊藻复苏的影响.为期84 d的腐解试验结果显示,沉水植物黑藻的腐解对微囊藻休眠体复苏具有抑制作用,且黑藻生物量越高抑制作用越强.另外,水体及沉积物中的TN、TP和总有机物含量,沉积物表面的光照强度及pH均随黑藻的腐解时间及黑藻生物量的不同而变化.黑藻的腐解会使沉积物中w(TN)升高;与无黑藻组相比,黑藻生物量越多释放到上覆水中的TN越多,但由于沉积物的吸附及微生物的作用,各试验组中上覆水ρ(TN)呈逐渐下降趋势;黑藻的腐解引起沉积物w(TP)显著升高,并在短时间内造成上覆水中ρ(TP)增加,64 d后复原到初始水平;沉积物及水体中的总有机物含量呈先升后降的趋势,在腐解后期水体中ρ(TOC)基本恢复到初始水平.在腐解过程中抑制微囊藻复苏生长的因素可能包括ρ(TP)的升高及光照强度和pH降低.      

微纳米曝气对植物浮床处理支浜水脱氮效果的影响

为探索微纳米曝气技术对再力花植物浮床脱氮的影响,研究了不同曝气方式〔微纳米曝气组、鼓风曝气组、无曝气浮床(对照组)〕的处理效果. 结果表明,与对照组相比,微纳米曝气组对TN和NH₄+-N的去除率提高了13.35%和21.72%,而鼓风曝气组分别提高了5.64%和10.61%. 但微纳米曝气形成的富氧环境不利于NO₃--N的去除,去除率低于鼓风曝气组和对照组浮床. 微纳米曝气对植物的生长有显著改善,试验结束时植物生物量增加了65.38%,而鼓风曝气组、对照组分别只增加了21.05%及63.93%. 植物吸收的TN也存在显著差异,微纳米曝气组最高,为90.60 mg,鼓风曝气组为54.84 mg,对照组为63.42 mg. 微纳米曝气比鼓风曝气具有更好的充氧效果,可显著改变植物根系微环境,有利于植物根系氨化细菌、硝化细菌的生长,但不利于反硝化细菌的生长.