以植被生物完整性评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康

湖滨湿地植被是湖滨带生态系统的主要特征,以湖滨湿地植被为对象可评价湖滨带生态系统健康状况。通过对梁子湖湖滨湿地植被的详细调查,共鉴定出植物182种,隶属于52科128属,其中湿生植物147种,水生植物35种。水生植物中有20种挺水植物,6种浮叶植物和9种沉水植物。采用植被生物完整性(VIBI)方法评价梁子湖湖滨湿地生态系统健康,对21个备选指标进行筛选分析,建立了以挺水植物物种数、多年生植物物种数、外来物种百分比、香农多样性指数、植物区系质量指数FQAI、耐受性物种百分比、敏感性物种百分比为核心指标的评价体系,三分法对指标进行赋值,将梁子湖湖滨湿地划分为健康、良好、一般和较差4个等级。评价结果表明,梁子湖湖滨湿地22个调查位点中,处于健康状态的有3个位点,良好6个,共占总位点数的41%,一般和较差分别为7个和6个,共占59%。总体上看,东梁子湖和牛山湖湖滨湿地位点健康状况较好,而西梁子湖湖滨湿地差异性较大,山坡湖南部湖湾和前江大湖北部位点健康状况良好,张桥湖湖滨湿地健康状况一般,评价较差的6个位点集中在宁港湖周围和前江大湖南部沿岸。底质和人类活动如水位调控、围网养殖、放牧等是影响梁子湖湖滨湿地植被生物完整性的主要原因。     

“绿宝石”梁子湖

人们称梁子湖是"绿宝石"。她不但是中国的重要湿地,更因为生物种群繁多,成为重要的生态廊道,是亚洲湿地保护名录中保存最完整的湿地之一,也是目前国内保护最好的两个内陆湖泊之一。能否以梁子湖为依托,打开"防治并举、保护优先"的湖泊生态环境保护思路,向世人集中展示"千湖之省"的魅力,对于正在加快推进"生态立省"和"两型社会"建设的湖北而言,具有十分重要的意义。     

洪湖、梁子湖水体富营养化研究

2015年3月对洪湖、梁子湖进行了水质监测。依据实测数据,结合洪湖湿地自然保护区和梁子湖林业局监测数据和文献数据,采用综合营养状态指数法对洪湖、梁子湖的富营养化状态进行评价;并根据各因子在综合营养状态指数中所占比重和地表水水质标准,对各因子做了比较。结果表明:洪湖、梁子湖综合营养状态指数分别为57.2、42.5。即洪湖为轻度富营养、梁子湖为中营养;各因子对洪湖、梁子湖富营养化的贡献大致相同,即Chla为首,TP、COD_(Mn)和SD次之、TN最后。     

梁子湖沉积物营养盐的空间分布特征及其污染评价

采集梁子湖柱状沉积物,分析其硝氮、亚硝氮、氨氮、总氮和总磷的空间分布特征,并评价其污染程度.结果表明:梁子湖表层沉积物(0~5 cm)总氮、总磷、氨氮、硝氮、亚硝氮的含量范围依次为598~1372 mg·kg~(-1)、323~804 mg·kg~(-1)、60.7~142 mg·kg~(-1)、4.16~31.6 mg·kg~(-1)和0.001~2.29 mg·kg~(-1).湖心区营养盐含量较低,湖区西部营养盐含量高于湖区东南部.人类活动和污染物输入强度对梁子湖表层沉积物营养盐的空间分布特征有较大影响.沉积物硝氮、亚硝氮含量从深层到浅层递增,在2~3 cm处达到峰值,这表明梁子湖流域在该沉积时期的营养物污染较为严重.沉积物5~10 cm深度的氨氮含量为各深度中的最高值,但因水生生物对氨氮的优先吸收作用,其含量均在150 mg·kg~(-1)以下.同一区域的沉积物总氮、总磷含量的垂向变化特征相似,来自地壳释放的磷使得总磷含量的垂向波动幅度远大于总氮,这揭示了梁子湖沉积物中氮、磷的富集很可能来自同源污染物.该流域发达的水产养殖业是导致沉积物中氮、磷富集的原因之一.表层沉积物总氮和总磷的标准指数变化范围分别为1.09~2.49和0.54~1.34,梁子湖环境质量受到氮素的影响更为严重.湖区表层沉积物总氮、总磷的含量范围分别为598~1372 mg·kg~(-1)和323~804 mg·kg~(-1),均已超出我国东部浅水湖泊沉积物的营养物阈值参考范围,对湖泊生态系统构成了一定的威胁,需要格外关注.     

梁子湖湿地植物多样性现状与评价

根据1999～2001年的野外调查数据,研究了湖北梁子湖湿地浮游藻类和高等植物多样性资源.结果表明,该湿地常见浮游藻类73种,隶属于7门58属(绿藻28种,硅藻19种,蓝藻14种,金藻4种,裸藻3种,甲藻3种,隐藻2种);高等植物282种,隶属于72科183属(苔藓8种,蕨类9种,裸子植物3种,被子植物262种),其中国家重点保护野生植物5种.浮游藻类密度和生物量均值分别为(1163.79913.51)104cell/L和6.1342.737mg/L,叶绿素a含量12.754.98mg/L,浮游藻类表层日生产量1.18～2.29mgO2/(Ld).水生植被繁茂,可划分为12个群丛,群丛单位面积生物量为6.443kg/m_{2;水生植被覆盖率54.27%,单位面积生物量为3.496kg/m2,在同类湖泊中处于中等水平;植被种类复杂,以沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)为优势群落.该湖泊总体上属中营养型水体,仍保持草型湖状态.}     

梁子湖沉积物重金属污染现状分析及风险评价

采集了梁子湖柱状沉积物,分析了Cd、Sn、As、Cu、V、Zn、Ni、Cr、Co、TI、Pb和Mo 12种重金属元素的含量及空间分布,并对其污染源进行解析,最后对重金属的生态风险作出评价.结果表明,在空间分布上,东部湖区存在严重的重金属污染问题,其中,Cd的平均含量达到0.80 mg·kg~(-1),是湖北省土壤背景值的4.66倍;Sn和As平均含量分别为6.35 mg·kg~(-1)和35 mg·kg~(-1),已经超过湖北省土壤背景值近2倍;在垂直分布上,Cd和Zn在0~20 cm深度上富集现象明显,平均含量分别为0.67 mg·kg~(-1)和116 mg·kg~(-1).富集系数EF值表明,Cd、Sn、As主要来自人为污染.单一重金属潜在生态风险指数Eri值范围在3~140之间,以Cd污染最严重,Eri平均值为140,表现为较重生态风险,其他11种元素均为低等生态风险水平.综合生态风险指数RI值显示,梁子湖整体处于中度污染水平,其中,东部湖区风险程度最大.梁子湖作为武汉市备用水源地,沉积物重金属Cd、Sn、As含量过高将威胁湖水质量,危及水生态安全和人体健康.     

负荷历时曲线法在梁子湖流域污染容量总量控制中的应用

采用负荷历时曲线法(LDC),基于水质保护目标,研究水体纳污能力,确定最大日负荷总量(TMDL)是当前流域污染总量控制的主要方法之一。根据梁子湖高桥河流域控制断面2008~2011年的水文、水质数据,以主要污染物COD为指标,将负荷历史曲线法运用到梁子湖高桥河等子流域污染容量总量控制中,对该流域的最大日负荷(TMDL)变化规律进行分析,提出流域不同水文条件下的污染负荷消减量。研究结果表明:梁子湖水环境受面源污染影响较大。高桥河、徐家港、张家桥港、山坡港、宁港流域,在高流量期实际负荷值均已超出了允许负荷,其削减量分别为61.36、4.33、12.98、3.84、7.13 t/d;徐家港和宁港流域在丰水期实际负荷值也超出了允许负荷,削减量分别为0.16、0.17 t/d。该研究为流域相关管理部门对湖泊水环境的污染控制提供可靠的决策依据。     

梁子湖水体中环境激素的分布及生态风险评价

该文对枯水期、平水期和丰水期梁子湖水体中2种双酚类和9种类固醇类(5种雌激素、3种雄激素和1种孕激素)环境激素(EH)的浓度水平及分布特征进行了研究,并进行生态风险评价和内分泌干扰效应分析。结果表明,梁子湖水体中有双酚S(BPS)、双酚A(BPA)、雌三醇(E₃)、17α-乙炔雌二醇(17α-EE₂)、雌酮(E₁)、康力龙(SZ)和孕酮(PG)7种环境激素检出。从检出浓度和检出率来看,BPA和PG是梁子湖水体主要的环境激素污染物。枯水期、平水期和丰水期的环境激素总浓度(∑EH)分别为ND～18.17 ng/L、ND～4.21 ng/L和ND～3.50 ng/L,且枯水期和丰水期∑EH最大值均出现在梁子湖入湖口处。与国内外其他湖泊相比,梁子湖水体中双酚类和雌激素的浓度处于中等偏下水平,雄激素和孕激素的污染处于比较低的水平。生态风险评价结果表明,枯水期和平水期分别有50%和63%点位的环境激素总风险商RQs大于1,对水生生物存在高风险,主要是17α-EE₂的贡献,其余处于低风险或无风险;丰水期整体处于低...     

梁子湖近代沉积物重金属含量研究初探

通过对湖北省梁子湖高分辨率沉积物中重金属元素的研究,得到了梁子湖区近代环境污染的波动记录。对所测数据进行因子分析和聚类分析,得到影响沉积物中重金属含量和组成的物质来源,其中Cd、Ni、Fe主要反映了流域侵蚀作用控制的重金属分布;Zn、Pb、Mn、Co、Cu主要反映了人为污染(尤其是大气干湿沉降)对重金属含量变化规律的影响。据分析结果推测,深35-40cm处元素含量高峰值对应于19世纪末近代工业兴起．环境变化所致;20cm处高峰值对应于上世纪中叶以武汉钢铁公司为代表的现代工业污染留下的物质记录;10cm至表层金属含量逐渐增加,为改革开放以来城市和城镇工业的发展导致的大气污染物中重金属含量的急剧升高,该结果说明利用梁子湖区高分辨率金属沉积记录研究人类活动重大环境污染事件对环境的影响是切实可行的。     

梁子湖水系湖泊营养状况的综合评价

用综合营养状态指数(TSIc),对梁子湖水系的4个湖泊营养状况进行了综合评价,并对4个湖泊的8项主要水化学指标进行了主成分分析。结果表明,洋澜湖、严家湖均呈富营养状态，武四湖、红莲湖分别呈中富营养及中营养状态。磷、硅对第1主成分贡献最大。氮对第2主成分贡献最大，4个湖泊的水质受水中磷含量影响最大。此外，4个湖泊中浮游植物，原生动物数量和生物量与TSIc呈高度一致性。作者认为,对湖泊进行营养状态评价时,既要选准评价因子,又要对水化学参数和生物参数进行综合评价。