生态沟渠植被对坡地径流冲刷物质的拦截去除效应试验研究

坡地径流冲刷物质是导致湖库型水源地淤积和富营养化的主要因素。本试验根据坡耕地农田径流的水质特点,配置水样,利用人工构建的生态沟渠,分析在不同流量、不同水体浓度条件下随径流迁移的SS、氮、磷等物质的去除特点与径流量的变化特性。试验结果显示,栽种植被的B沟渠对于SS和氮磷的去除以及径流量的减少量与无植被的对照沟渠C相比,均能发挥较好的去除作用。其中,B沟渠对SS、总氮、总磷的平均去除率分别达到30.43%、12.66%和27.40%,对径流量的平均削减率为16.4%;C沟渠对SS、总氮、总磷的平均去除率分别为2.80%、-2.17%和-0.17%,对径流量的平均削减率为10.8%。说明在不同流量条件下,种植植被的生态沟渠具有明显的拦截去除坡地冲刷物质、增大渗透量、减少径流输出的的效应。     

附着生物对富营养化水体氮磷的去除效果

以太湖梅梁湾“863示范工程”水草恢复区原位湖水以及该区渔网围隔上的附着生物为材料，通过室内静态培养试验，研究了附着生物对富营养化湖水的氮、磷去除效果。结果表明，附着生物对水体中的氮有显著的去除效果，半个月内，附着生物对水体中总氮的累积去除率可达60%，在有附着生物的水体中总氮浓度从5 mg/L左右下降到2 mg/L左右；附着生物对水柱中氮的累积去除率和水柱中氮的浓度、附着生物的生物量以及附着生物作用时间密切相关。从培养过程中水体磷的浓度变化来说，培养初期，水体中磷的浓度比较高，附着生物对其有一定的去除作用；培养后期，水柱中磷的浓度比较低，附着生物不但不去除水中的磷，而且还向水柱中释放磷，这可能与附着生物向水体分泌碱性磷酸酶密切相关。     

附着生物对富营养化水体氮磷的去除效果

以太湖梅梁湾“863示范工程”水草恢复区原位湖水以及该区渔网围隔上的附着生物为材料,通过室内静态培养试验,研究了附着生物对富营养化湖水的氮、磷去除效果。结果表明,附着生物对水体中的氮有显著的去除效果,半个月内,附着生物对水体中总氮的累积去除率可达60%,在有附着生物的水体中总氮浓度从5 mg/L左右下降到2 mg/L左右;附着生物对水柱中氮的累积去除率和水柱中氮的浓度、附着生物的生物量以及附着生物作用时间密切相关。从培养过程中水体磷的浓度变化来说,培养初期,水体中磷的浓度比较高,附着生物对其有一定的去除作用;培养后期,水柱中磷的浓度比较低,附着生物不但不去除水中的磷,而且还向水柱中释放磷,这可能与附着生物向水体分泌碱性磷酸酶密切相关。     

平原水网圩区非点源污染模拟分析及最佳管理措施研究

平原水网区太湖流域非点源污染所占比例越来越重,非点源污染不确定性致使难以准确分析其流失规律。利用经率定验证的非点源污染模型AnnAGNPS模拟太湖流域雪堰镇平原水网圩区全年及各月非点源污染氮磷流失负荷,分析氮磷负荷时空分布规律,识别污染关键源区,通过对模型参数进行敏感性分析,定量评价最佳管理措施氮磷防控效果。结果表明,雪堰镇非点源污染氮磷负荷分别为62.99t/a、5.81t/a,流失高峰期在夏季。氮磷流失主要集中在坡耕地区和河道两侧,氮在施肥量大的地区也有大量流失。4种管理措施中,等高耕作、保护性耕作对颗粒态氮、磷削减效果明显,生态缓冲区、减少施肥量对氮削减效果明显。     

湖滨带湿地截磷研究进展及问题探讨

湖滨带湿地是面源污染汇入湖泊的过渡区域,也是湖泊天然的保护屏障。磷素是面源污染的主要组成,同时也是水体中最难被去除的污染物之一,其过量输入是造成湖泊富营养化的重要原因。湖滨带湿地的截磷作用能大大削减进入湖泊的外源磷负荷,研究湖滨带湿地的截磷机制对于水污染防治和湖泊生态系统保护具有显著意义。简述了湖滨带湿地截磷研究进展,并分析了目前研究中的关键问题。采用宏观分析与微观机理研究相结合的方法,发展宏观大尺度分析、微观协同作用与模型研究,强化湖滨带湿地的截磷效率,提升湖滨带湿地的整体生态功能,是解决湖泊富营养化问题的关键。     

灌溉和降雨条件下生态沟渠氮、磷输出特征研究

为了研究长沙县金井河流域农业源头生态沟渠氮和磷的输出特征,对灌溉和降雨条件下及不同季节生态沟渠水体氮、磷的变化特征进行监测研究。研究结果表明：灌溉和降雨期间,生态沟渠中总氮的输出最大值为270 mg/L,其输出的主要形态为氨态氮和硝态氮,总磷的最大值达032 mg/L。灌溉后,生态沟渠氮、磷的输出均呈单调递减变化,在灌溉初期均最高。降雨后,总氮、总磷沿程变化趋势均呈递减变化;生态沟渠对水体总氮、总磷去除率分别达64%、70%;各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势,其中总氮、氨态氮含量在雨后第3 d达到最高,总磷含量在雨后第2 d达到最高。在不同季节中水体氮、磷的变化以冬季总氮、氨态氮和磷浓度最高     

巢湖流域丰乐河洪水事件营养盐输出动态研究

洪水期是非点源污染输出的关键时期。通过对巢湖典型农业型流域丰乐河桃溪断面两次暴雨洪水过程（发生于2010年6月初的Event06和8月底的Event08）进行集中取样监测,结合该断面流量数据,分析了洪水过程中氮和磷营养盐不同指标（包括总氮、铵氮、硝态氮、总磷和可溶磷）浓度和瞬时负荷的动态变化规律。结果表明：Event06氮磷各指标浓度最小值、最大值及平均值均比Event08大,这与6月初农作物大量施肥,氮磷来源丰富有很大关系。丰乐河洪水事件氮输出的形式以可溶性无机氮（铵氮和硝态氮）为主,而磷则以颗粒态为主,但在涨水段的初、中期颗粒态氮和颗粒态磷所占比例比其它时段高。洪水过程中主要氮、磷指标浓度和瞬时负荷随流量增大而总体呈上升趋势(除了硝态氮),在流量峰值前达到最大值,然后呈总体下降趋势。总磷、总氮浓度与流量呈比较典型的顺时针圈形结构,表明暴雨洪水较强烈的冲刷输送作用。虽然进一步的负荷累积分析并没有显示显著的初期冲刷效应,但洪水期,特别是涨水段营养盐输出的重要性已较明显。丰乐河流域面积较大、地势较平坦,以农业活动为主,水体污染的非点源来源与农业活动有关,具体的洪水过程对营养盐的输出动态也有一定影响     

巢湖水向湖滨带生态修复工程实践

针对巢湖湖滨带水生植物消失的问题,提出浅水区自组织生态修复技术框架,并开展工程示范。该技术框架依据湖泊水生植被恢复的环境条件需求,针对不同区域湖滨带情况,提出合理的修复目标,进而集成系列工程措施,改善湖滨带环境并恢复水生植被。根据该技术框架实施中试工程,恢复湖滨带水生植被面积5万m2,使水生植物多样性增加70%,植被盖度由30%提高到60%。该技术为巢湖湖滨带生态修复提供技术支撑,有较强的实际应用价值     

高原湿地剑湖湖滨带功能作用的定量研究

采用野外采样与室内分析的方法，从水质和底泥两个方面定量研究剑湖湖滨带的功能作用。结果表明，湖滨带在水质净化和拦截泥沙等方面效果显著，特别是对水中总氮与总磷的平均去除率分别高达66．28％和45．73％，其拦截作用表现为：迎水面的泥层厚度是背水面的1．5倍；底泥的各项指标（除pH值），湖滨带背水面均比迎水面高，速效磷和全氮的增加量最为明显，其含量分别是迎水面的3．30和2．61倍，这主要与湖滨植物带大量吸收入湖矿质营养用于自身生长，其残体在背水面沉积有关，从另一角度体现了湖滨带的吸附、净化功能。因此，要重视并保护湖滨带，从而使其功能得到有效发挥。     

巢湖藻华易堆积区蓝藻时空分布的研究

巢湖西半湖采样分析结果表明夏季蓝藻水华主要集聚于湖滨带。因此选择西半湖藻华易堆积的区域,并监测在风力驱使下蓝藻水华的时空分布规律,分析湖滨带浮游植物生物量与理化因子的相关性。结果表明：湖滨带水华生物量的分布容易受到风向和天气的影响;水体的叶绿素a浓度与总氮（TN）、总磷（TP）和高锰酸钾指数（CODMn）呈显著的正相关（p<001）;湖滨带水体中微囊藻（Microcystis）的生物量几乎占据水体总浮游植物生物量的95%以上,而且越靠近湖岸带微囊藻的生物量所占的比例越大。据此,可以选择湖滨带水华易聚集区作为蓝藻水华尤其是微囊藻去除的重点区域,以有效地削减蓝藻水华污染,从而为巢湖水生态系统的修复创造条件     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

巢湖流域不同土地利用类型地表径流污染特征研究

巢湖是我国五大淡水湖之一,目前正面临着严重的环境污染与水体富营养化问题。通过对巢湖流域塘西地区大豆地,水稻田,菜地,山芋地,小麦地,集镇街道,山坡地,饲养场地,农村道路,湖滩芦苇地,荒地等１１种土地利用类型地表径流污染现状的详细调查与分析,建立了巢湖流域不同土地利用类型地表径流污染研究的一般程序与方法。     

巢湖东部水源区湖滨带植物群落结构及植被修复策略研究

采用样带法研究了巢湖东部水源区湖滨带植物群落的分布规律,从而探索受损湖滨带植被的修复途径。研究表明：巢湖东部水源区湖滨带共有植物47种,隶属于23科、40属。TWINSPAN分类把45个样方划分为12个群丛,结合各样方实际水面以上高程,将其归并为5个群落类型。DCA排序结果表明水分和土壤基质类型是决定湖滨带植物群落分布的主导因子。结合巢湖多年水文数据分析了湖滨带优势物种与水文的关系,并建议竹叶眼子菜作为沉水植物恢复的先锋物种,荇菜作为浮叶植物恢复的先锋物种,苔草、芦苇等植物作为近岸区域恢复的主要物种     

巢湖水资源开发和水环境保护

巢湖是我国五大淡水湖之一,也是安徽省最大淡水湖,对安徽省的工农业生产和人民生活起着举足轻重的作用。本文分析了对巢湖水资源开发中产生的主要环境问题,并提出了在保护生态环境的前提下开发巢湖水资源的战略措施。     

巢湖迎风面直立堤岸生态修复技术研究

针对巢湖直立堤岸生态系统受损的现状,研发了适合于巢湖迎风面的直立堤岸基底改善与生态修复技术。考虑到直立堤岸迎风面风浪较大且淘蚀严重的特点,首先对传统的生态混凝土配方进行改良,从而较大程度地提高了生态混凝土的物化性能,使其具备高透水性、高稳固性、植生性等诸多优点。同时,以巢湖湖滨带现场调查与野外模拟实验结果为依据,确定巢湖湖滨带最适的基底类型为灰壤（植入深度10 cm）,并适当添加铁盐和铝盐;确定最适的植被类型为飞蓬草。在此基础上,确定生态混凝土最适配比为江砂〖DK〗∶碎石〖DK〗∶水泥=10〖DK〗∶3〖DK〗∶2,进而集成研发了生态混凝土 原位土壤 植被混合护坡技术。该技术应用到迎风面的直立堤岸后,植被覆盖率超过70%,土壤中有效磷削减67%以上     

巢湖区域主要环境问题及其整治对策的初步研究

系统地论述了巢湖区域环境背景现状，分析了流域内存在的主要环境问题以及湖区水环境污染的特点。在此基础上，从区域自然综合体的角度出发，提出了整治巢湖区域环境，重建区域生态平衡的措施。     

近48年来湘江流域极端降水事件特征分析

基于湘江流域44个气象站1960~2007年的逐日降水资料,将第95个百分位值定义为各台站极端降水事件的阈值。同时,采用线性回归、突变分析和相似系数等方法,分析了该流域极端降水事件的变化特征,研究了不同强度降水事件的时空分布特征。结果表明：湘江流域近48 a来极端降水事件的各指标（降水量、降水日、降水强度、降水指数、日最大降水量）均呈增加趋势。但在不同时期,极端降水事件表现了不同的变化趋势。1970s以前多大雨事件,1970s~1980s各类极端降水事件相对偏少,进入1990s开始明显增加,尤其是暴雨和大暴雨事件显著增多。此外,极端降水事件的分布还表现出明显的区域性特点：湘江上游多暴雨事件,中游多大雨事件,下游多大暴雨事件。