水生生物群落所揭示的湖泊水环境状况——以东平湖为例

东平湖作为国家南水北调工程东线的调蓄湖和山东省西水东送的水源地,在国家水资源配置战略中起着重要的作用.为了解其水生生物、水环境质量及湖泊富营养状态,在收集、整理和总结前人历年积累的东平湖水生生物等调查研究资料的基础上,并结合表层沉积硅藻和湖泊水质数据,分析东平湖目前的水环境状况及湖泊环境的潜在威胁.2011-2012年东平湖表层沉积物硅藻属种鉴定显示优势属为Aulacoseira、Synedra、Cyclotella、Navicula和Fragilaria,营养型属种居多,表明湖泊整体营养水平较高.由Shannon-Wiener多样性指数和Pielous种类均匀度指数分析得到东平湖硅藻门生物多样性指数为3.30和0.80,处于轻度污染水平.因此,由水生生物群落所揭示的东平湖环境状况为营养状态从富营养化转变为中营养-轻度富营养化状态,水体由中度污染转变为轻度污染甚至部分区域水体良好,整体处于Ⅲ类水标准.     

富营养化对浅水湖泊轮虫种群结构影响研究

石臼湖和固城湖是长江中下游两个浅水湖泊,富营养化问题日益突出。为探索湖泊富营养化对轮虫的影响,于2012年平水期和枯水期对这两个湖泊轮虫种群结构进行了调查,并检测水体理化因子,分析轮虫分布与水环境因子及水体富营养状况的关系。水质检测结果显示,平水期石臼湖除个别点水体综合营养状态指数（TLI）〉50为轻度富营养状态外,大多数站点TLI50,处于轻度-中度富营养化状态。水生生物调查检出轮虫35种,其中石臼湖33种,固城湖27种,平水期种类多于枯水期。出现的轮虫以臂尾轮虫（Brachionus）和异尾轮虫（Trichocerca）居多,优势种主要有螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、广生多肢轮虫（Polyarthra vulgaris）、疣毛轮虫（Trichocerca sp.）、沟痕泡轮虫（Pompholyx sulcata）、异尾轮虫属和臂尾轮虫属等。轮虫平均密度3023.19 ind·L-1,平均生物量745.72μg·L-1。现存量季节变动明显,大部分站点平水期大于枯水期。轮虫多样性指数也是平水期大于枯水期,石臼湖轮虫多样性大于固城湖。水体综合营养状态指数（TLI）与轮虫种类数和多样性成显著负相关,随着富营养化加剧,轮虫种类减少,多样性降低。典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CCA）表明,影响轮虫种群分布的主要环境因子为NH4＋-N、TN、TP和CODMn。按轮虫丰度分布与水环境因子的关系排序,2次调查的24个站点可大致分成3个组。轮虫种群结构受水体富营养状态影响,每组站点的代表性种类对水体营养状态有较好的指示作用。组1的代表性种类为曲腿龟甲轮虫,指示营养级别O-β;组2代表性种类萼花臂尾轮虫,指示的营养级别为β-α;组3以O营养级种类为主。     

河蟹生态养殖池塘后生浮游动物群落结构及水质生态学评价

为研究河蟹生态养殖池塘后生浮游动物群落结构及水体健康状况,于2017年5—10月在江苏省宜兴市高塍镇滆湖渔场河蟹生态养殖池塘和池塘进水处进行采样,对后生浮游动物进行种类鉴定和定量分析,并采用生物多样性指数对水体进行生态学评价.调查共发现49种后生浮游动物,包括22种轮虫类、15种枝角类和12种桡足类.轮虫类的壶状臂尾轮...     

南宁市南湖水生态修复成果探析

探讨水生态修复技术在城市湖泊的应用效果,可为城市水环境治理提供参考.通过水生态修复技术,南湖水质由2015年的中度富营养化(TLI(∑):63. 15)转变为2020年的中营养状态( TLI(∑):38. 99).表明水生态修复技术对富营养化水体具有较好的改善作用,可在城市湖泊治理中推广实施.     

水体富营养化评价和防治的一些进展

本文综述了近年来水体富营养化评价的一些进展,其中包括模型制作、营养和生物指数的应用。同时,提出了一些防治水体富营养化的新措施。富营养化的综合评价和综合治理是当前的主要趋势。     

乌梁素海底泥处置区小洼区水质及浮游动植物变化分析

为掌握乌梁素海底泥处置示范区小洼区工程运行后的水质及水生动植物群落结构变化特征,于2021年9月对小洼区的治理区、非治理区,以及八、九排干湿地的水质、浮游植物、浮游动物进行检测,分析了水质、浮游动植物群落结构特征及优势种变化情况。结果表明,水质除TN外,均满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准。水质存在显著空间差异,表现为治理区水质优于非治理区及排干湿地区。检测区域浮游植物以蓝藻为主,假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.)为绝对优势种。浮游动物优势种以无节幼体(nauplius)和角突臂尾轮虫(Bachionus anbmdaris Gosse)为主。浮游动植物多样性指数水质评价结果显示水体处于中营养状态。小洼区检测对比分析结果表明生态治理措施有效改善了水质及生态环境。本研究将为乌梁素海湖泊后续底泥修复、水质改善、富营养化防治的调控策略制定提供支撑。     

呼伦湖水体营养状态特征及其主要影响因子研究

呼伦湖地处中高纬度温带半干旱区,属于中温带大陆性草原气候,湖泊冰封期长达6个月,冰封期和非冰封期湖泊水体的营养状态具有显著的差异性。基于2015—2017年冰封期与非冰封期湖泊水质监测数据,采用综合营养状态指数法分析冰封期与非冰封期呼伦湖湖泊水体营养状态的变化特征,同时通过非线性概率Probit模型建立了呼伦湖富营养化影响因子模型并对湖泊水体富营养化主要影响因子讨论分析,研究结果表明呼伦湖总体上呈现轻度富营养化程度,2015—2017年呼伦湖冰封期内水体富营养化程度变化特征为2015—2017富营养化程度逐年增加,而非冰封期内水体富营养化程度的变化特征呈现2016年富营养化程度最大2017年最小,且冰封期内水体富营养状态程度较非冰封期严重;建立的呼伦湖富营养化影响因子的非线性概率Probit模型表明影响水体富营养化的主要水环境因子为总磷(TP)、pH值、盐度(S)、水深(H)、总氮(TN)及溶解氧(DO),其中总磷(TP)因子的响应概率为65.7%,对呼伦湖湖泊水体富营养化程度影响最大,说明磷是呼伦湖水体富营养化的重要限制因子,并且各主要水环境影响因子与综合营养状态指数间具有显著的相关关系,表明呼伦湖水体营养状态的改善可通过调节水体内各水环境因子维持相对平衡,同时加大对湖周围人类活动的管理,加强对禁牧的宣传来实现。     

相关系数R2在杞麓湖富营养化成因中的应用研究

按照国家监测技术规范对杞麓湖2018年水质富营养化指标开展每月一次的监测,将监测结果统计分析后发现2018年全年杞麓湖综合营养状态指数最低为湖心区的60.9,最高为浅水区的64.5,岸边区为63.0,全湖全年均值为62.8,综合营养状态指数综合评价为中度富营养化.将2018年杞麓湖湖心区、浅水区、岸边区每月平均综合营养...     

热带城市湖泊生态恢复中水生植被、浮游动物和鱼类的关系研究

惠州西湖是典型的热带浅水富营养化湖泊,通过建立示范区,进行了鱼类调控和水生植被修复,示范区的水质得到显著改善。作者从2006年3月到9月对水生植被、浮游动物和鱼类进行采样分析。结果表明,水生植被的生物量3月份时为1.249kg·m-2,到9月份逐步增加到9.167kg·m-2,鱼类生物量在研究期间有所下降,渔获量从3月份的17.5kg到9月份时降低至7.61kg,示范区浮游动物丰度低于平湖,其中大型浮游动物丰度高于平湖,轮虫丰度则呈缩减,示范区和未进行修复的平湖浮游动物体长均主要分布在0到0.2mm之间,体长大于0.6mm的分布比例示范区的是未修复平湖的两倍,浮游动物的生物量二者差别不大。     

微生物制剂净化富营养化湖泊的应用研究

采用经筛选、驯化的"土著"硝化细菌与腐植酸配制而成的复合型微生物制剂对富营养化湖泊水体进行生态修复净化试验,试验现场是在辽宁省鞍山市英泽湖拱桥北部圈定面积为40 m2、平均水深为1.5 m、体积为60 m3的水域内进行的。试验主要集中在湖泊藻类高发、富营养化严重的6、7、8三个月,每月投菌一次,并设未经处理的湖水为对照组。结果表明,该方法能够有效地降低富营养化湖泊水体中的浊度,提高水体溶解氧,消除恶臭,改善水质,英泽湖水体中的TN、TP、氨氮、COD及浊度等水质指标均有明显降低,下降率分别为77.8%、72.2%、94.2%、60.0%和85.6%,并且水生生物具有多样性,水体自净能力大大增强。该生态修复技术具有效果显著、投资省、操作简便、不造成二次污染等特点,对解决天然水体富营养化污染问题具有非常重要的意义和推广应用价值。     

阜阳城区水体浮游动物周年结构特征及其与水质评价

为研究阜阳城区各水体浮游动物结构特征、多样性水平以及各水体浮游动物的生物量与主要水质指标的相关性,于2011年3月到2012年2月设点采样并进行分析。结果:各水体浮游动物密度有一致特征,一年中分别在4—5月和10月出现高峰,相应密度高峰后一个月左右生物量也出现高峰;与水质检测结果对照,浮游动物密度年平均值大的水域污染明显,相应多样性指数、丰富度指数及均匀度指数都低,而浮游动物密度年均值相对小的水体污染较轻,相应多样性指数、丰富度指数及均匀度指数都高;相关分析表明,浮游动物生物量与相应水体检测指标(CODCr、BOD、DO、TP、NH3-N)显著相关。结论:阜阳城区各水体浮游动物生物量与水体污染程度关系明显,水体水质可凭相应浮游动物生物量来评价,但水生态环境受多种因素的影响,情况复杂,综合分析各层面因素便于得出客观结论。     

基于16S rDNA-DGGE和FDC技术对富营养化湖泊不同生态修复工程区细菌群落结构的研究

于2005年10月在太湖梅梁湾水体生态修复工程区中采集不同生物净化区水样,直接提取水样中的总DNA,以细菌16SrDNA通用引物进行V3区PCR扩增,PCR产物经DGGE(变性凝胶梯度电泳)分离后,获得水体细菌群落的16S rDNA指纹图谱;并运用FDC(表面荧光直接计数)方法对不同生物净化区的细菌丰度进行了测定.结果表明,随着净化处理程度的增加,细菌群落多样性呈现上升趋势,DGGE条带从未实施生态修复的梅梁湾中的13条上升到沉水植物恢复区的25条;细菌数量的变化则呈现显著下降趋势,由工程区外围(重富营养区)的5.36×106cells/mL下降到生态修复区的2.06×106cells/mL.生态修复工程的实施改善了水体的生境条件,提高了水体的自净能力,促进了细菌多样性的恢复.图6表1参40     

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.     

人工湿地循环处理的养殖水体中浮游动物动态变化

2004年3月～11月对人工湿地循环处理的养殖水体中浮游动物的动态变化进行了研究,探讨不同的处理方式和放养类型对水体中浮游动物的影响及生物多样性指数的变化.结果表明,养殖水体经人工湿地处理后,水质改善,对浮游动物去除率在60%以上,几乎没有影响到浮游动物的群落结构,循环水量最大的1号塘浮游甲壳动物隆腺溞占优势,密度较其他塘低,而生物量则高;放养类型相同的循环塘3号塘和静态塘4号塘,浮游动物种类基本相同,但种类数3号塘明显多于4号塘;辛普森多样性指数显示:1号塘>2号塘>3号塘>4号塘,说明循环塘水质好于静态塘.图4表5参21     

长江口及邻近海域富营养化趋势分析及与环境因子关系

依据2007-2009年春、夏季在长江口及邻近海域（包括长江口、杭州湾和舟山渔场）的调查监测资料,采用富营养指数法、潜在性富营养化法和有机污染指数法对该海域的富营养化状况、时空分布特征及与环境因子的关系进行了分析评价。富营养指数法计算结果表明：富营养化覆盖比例很高,达到70%以上;在春季,该海域的富营养化程度呈现上升趋势,所占比例从2007年的77.0%上升到2009年的89.8%,在夏季最低达到89.3%,最高到100.0%。3年来,富营养化在春、夏2季基本上处于逐年增加趋势,富营养化趋势越来越明显。在春季富营养指数平面分布呈由近岸向远海逐渐递减的趋势,梯度分布明显,其中,杭州湾富营养化情况较严重;夏季其平面分布与春季类似,但长江口和杭州湾两个水域的富营养指数的等值线都比较密集,夏季的富营养化情况较为严重。潜在性富营养化法计算结果表明：该海域富营养级主要集中在III级（富营养）和V P级（磷中等限制潜在性富营养）;春、夏2季时,长江口V P级所占比例均从0.0%增加到66.7%,受磷限制性富营养化程度越来越高。另外,营养盐结构显示,N/P比值从9.1到50.9,营养盐比例明显不平衡,势必影响浮游生物的生长。有机污染指数法计算结果表明：该海域有机污染指数主要处于5级（重污染）,水质污染严重;长江口春、夏2季5级的比例均从50.0%分别上升到83.3%和100.0%,杭州湾分别从60.0%和80.0%均上升到100.0%;舟山渔场分别从22.2%和66.7上升到66.7%和77.7%,说明受污染程度逐年上升。另外,3年来春、夏2季长江口有机污染指数达5级的占50%以上,杭州湾60%以上,舟山渔场20%以上,杭州湾受污染情况最为严重,其次是长江口,舟山渔场最小。在春、夏2季有机污染平面分布表现为污染程度从西向东、从北向南逐渐降低?     

月湖近代生物硅沉积测定与营养演化的动态过程

在综合了国内外实验方法基础上,完善了湖泊沉积生物硅实验室测定方法.利用此方法,首次对一富营养化小型浅水湖泊--武汉市汉阳区月湖进行了2个柱状沉积物的生物硅含量测试.结果表明,生物硅可以反映月湖的营养演化的动态过程,130 a前,湖泊受到的环境压力为轻;20世纪初期,月湖生物硅沉积缓慢上升,为水体富营养化开始发生时间;20世纪30年代至50年代,月湖已成为一富营养化湖泊;20世纪60年代至80年代,月湖水质持续恶化;20世纪80年代至月湖清淤前这段时期入湖污水增多,这加速了生物硅的沉积,正是这段时期使月湖最终沦为劣五类水质的湖泊.     

引滦工程上游浮游动物及其水质评价

对引滦入津输水工程沿线上游水域进行浮游动物种类区系组成、生物量及分布的调查研究。结合历史资料和国内相似水体研究结果并辅以生物多样性指数的分析,对调查水域进行了水生态环境质量评价。结果表明,调查水域整体上可初步划定为贫营养型向中营养型过渡类型,水质状况尚好。但调查水域下游的潘家口和大黑汀水库网箱养鱼的发展一定程度上影响了局部水域,由此引起的水体富营养化趋势应引起足够的重视。     

北京什刹海区域水体富营养化时空演变特征分析

通过现场调研及资料收集,对北京什刹海区域东小村桥、松林闸、后海、前海、北海等5个监测点水体的总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸钾指数(CODMn)、透明度(SD)、叶绿素a(Chl-a)及综合营养状态指数的时空变化趋势进行分析和评价.结果表明,2007—2013年间什刹海区域水体TN和TP浓度偏高,Pearson相关系数分析表明水体TP浓度和综合营养状态指数呈显著正相关,即磷为水体富营养限制性因素.从时间演变趋势角度分析,2008年前后,该区域整体水质良好,营养化水平降低,其后水质状况呈恶化趋势.同时,什刹海水质变化具有显著空间变化特征,生态修复措施较为到位的后海和前海水质明显优于其上下游监测点,而这种空间变化特征主要源于什刹海及其上下游不同区段水体的相对独立性和各段水体受污染的差异性.     

矿业开采对长白山区山涧溪流水生生物影响研究

东北虎豹国家公园的建设对我国东北虎和东北豹的保护起到了明显的提升作用。但先于东北虎豹国家公园建设且位于核心区内的矿业开采是否会对周边的水体带来影响,尚无研究。本研究以该区域内典型长白山区山涧溪流香房河为研究区,于2021年10月进行水体理化指标、浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类资源调查,运用生物多样性指数对采样断面水体的水生生物群落结构特征进行分析,并对水质进行综合评价。调查结果显示,香房河浮游植物共3门33属42种,其中硅藻门数量最多,占比64%;浮游动物2类15种,以轮虫为主,占比60%;底栖动物2门22属22种,以昆虫纲物种数最多,占比91%;鱼类2纲6目8科20种,以鲤形目物种最多,占比60%。水生生物多样性指数表明河流水质处于β-中污染型～清洁型,浮游生物群落结构趋于简单化,矿业开采并没有对区域内河流水质及水生生物产生较大影响。以期为分析矿业开采对长白山区山涧溪流水生生物的影响和东北虎豹国家公园的建设与管理提供科学依据。     

包头市南海湿地水质现状分析与评价

南海湖是包头市唯一的天然湖泊,为了解包头市南海湿地的水质现状,根据南海湿地进出水特点于2015年4—11月合理布点采样,通过检测pH、DO、TN、TP、DP、NO_3-N、NO_2-N、NH_3-N、CODCr、Chl(a)等指标,对湿地水质现状进行分析,并采用污染指数法和营养状态指数法对湿地水体进行评价.结果表明,南海湿地水体达到严重污染级别,根据污染负荷分担率Ki值可知化学需氧量(22.93—45.98)、总氮(27.69—38.10)、总磷(5.93—28.03)对水体的污染最为显著,均超过地表水Ⅴ类标准,监测期间各点位TSI(chla)值均大于53,可知南海湖现已处于富营养状态.