人类活动在武汉东湖沉积物中的记录

研究了武汉东湖Ⅰ站90cm和Ⅱ站150cm沉积物柱芯TOC、TN、TP和硅藻的垂向分布,探讨了在东湖的发展演化中尤其是富营养化的过程中人类活动的影响.在350aBP(清朝康熙雍正年间)和20世纪60年代,由于人口增长、农业耕作发展和湖泊富营养化使区域内TOC、TN等营养物质向湖内大量输入.东湖I站沉积物中TP在0～5cm的高值区主要与建国以来东湖周围的人类活动作用加强有关,是湖泊营养程度逐步提高的结果.随着湖泊富营养化的加剧,湖泊藻类大量繁衍,沉积物中保存的硅藻也相应大量增加.     

三岔湖沉积物揭示的湖泊营养化进程与人类活动的关系

在210Pb和137Cs定年基础上,研究了三岔湖沉积物理化性质的垂直和水平变化格局,揭示了三岔湖沉积物的特性、沉积速率、碳氮磷变化格局与人类活动和湖泊富营养化进程的关系.三岔湖不同时期沉积物的TOC、TN、TP与三岔湖水质呈现同样的变化格局.建库初期三岔湖水质为贫营养状态,随着人类活动的加剧,水质不断恶化.沉积物的沉积速率和碳氮磷含量的变化与人类活动密切相关,工、农、渔业、旅游业等人类活动导致三岔湖湖泊营养化进程加快.控制人类活动的强度是改善湖泊水质的关键.网箱养殖是三岔湖沉积物中磷的最重要来源,停养后沉积物中磷含量的下降将是一个相当漫长的过程.     

榆林地区生态环境对人类活动的敏感度评价

本文通过分析人类活动与生态环境退化之间的相互关系，研究了影响生态环境退化的敏感因子。在此基础上，通过建立生态环境敏感度的评价指标体系，利用层次分析法确定不同因子对生态环境敏感器的权重，并以榆林地区十二个县，市为单元，计算了各县市生态环境对人类活动的敏感度，从中可以看出：由于黄土丘陵沟壑区人类活动比风沙区强烈，黄土丘陵沟壑区几个县生态环境敏感的值远高于风沙区的几个县市。     

百年来北方湖泊沉积物PAHs的变化特征及其对人类活动的响应

多环芳烃(PAHs)具有致癌、致畸、致突变性和生物累积效应,在社会引起了广泛关注.鉴于我国北方地区湖泊众多,且受人为活动影响日益加剧,收集了我国北方30个湖泊沉积物中的PAHs数据,分析了 PAHs的历史变化、空间分布和生态风险,阐述了 PAHs对人为排放和削减措施的响应.结果表明,北方湖泊沉积物中ω(PAHs)在18...     

高原湖泊湿地草海沉积物胞外酶与有机碳的时空动态

于2015年3、5~12月每月进行一次采样,对贵州草海不同水位梯度湿地沉积物有机碳含量与胞外酶活性及其环境因子进行了研究.结果表明,草海湿地沉积物有机碳碳含量在243.03~37.35g/kg之间,水位降低湿地退化有机碳含量大幅降低,土壤碳库损失;深水区眼子菜湿地多酚氧化酶(PPO)活性较低,水位降低湿地退化过程中多酚氧化酶活性增加,但是水解酶(蔗糖酶、脲酶和磷酸酶)并未沿着水位的降低而增大;沉积物中PPO活性与有机碳含量极显著负相关,与磷酸酶活性显著负相关,与蔗糖酶、尿酶相关性不显著;植物生物量和土壤理化因子(TN、TP、p H值、SMC)能够很好解释酶活性时空动态.水位降低PPO活性升高是草海湿地沉积物碳库损失的重要机制,但水解酶活性并未随着PPO活性升高而增大,这表明我们的结果与"酶锁"机制假说不完全相符.     

水位变化对湖泊沉积物营养释放的影响

水位波动可有效调节湖泊生态系统的结构与功能,干湿交替过程引起的沉积物生物地球化学循环途径的改变是其重要机制之一。大量研究结果表明,干湿交替将加速沉积物有机碳的分解,强化沉积物硝化与硝化作用的偶联,促进沉积物磷的酶促水解和厌氧解离,从而增加再度淹没之后水中溶解有机碳和生物可利用性磷的浓度,并减少溶解无机态氮的浓度。有机质的分解是上述过程的关键步骤。因此,必须系统描述湖泊水陆界面土壤和沉积物基本理化性状与水生生物特征,分析干旱过程中沉积物生物地球化学循环途径的变化,了解淹没过程中水柱营养状态与浮游生物群落对沉积物营养释放的响应,从而揭示水位波动调控富营养化过程的机制,即诱发营养脉冲或维系其持续补给,改变营养阈值,进而导致稳态转换。     

青藏高原中晚全新世人类活动的孢粉记录

利用孢粉记录追踪过去人类活动历史及其环境效应的研究较少。本文选取青藏高原28处地层化石孢粉序列,采用直接提取和集成方法获得568条具有年代的伴人孢粉（禾本科、石竹科、杨属、十字花科、委陵菜属、车前属、紫菀属、藜科、狼毒属）数据,经标准化处理后建立高原4个分区的人类活动指数。同时结合本区已有研究资料,探讨了中晚全新世以来的人类活动历史。研究表明：（1）Ⅰ区东北区,6.0~5.3 ka B.P.早期人类已开始活动,但低水平的生产方式对植被影响较弱;5.3~4.5 ka B.P.人类活动得到扩展,环境效应开始显现;4.5~3.5 ka B.P.人类活动强度明显增强,加剧了对植被的破坏;3.5~2.0 ka B.P.随着人类活动的进一步加强,导致过度放牧、森林面积减少及风沙活动增强。（2）Ⅱ区东南区,5.0 ka B.P.左右人类活动的环境效应开始显现;4.5~3.5 ka B.P.植被受人为干扰显著;3.5~2.0 ka B.P.人类活动扩张至高海拔地区,对植被影响范围随之扩大;（3）Ⅲ区西南区,5.7~4.5 ka B.P.农业生产活动开始且得到发展,环境效应逐渐凸出;4.5~2.0 ka B.P.人类活动进一步增强,对植被影响亦进一步加剧;（4）Ⅳ区西北无人区,受资料所限并未充分讨论,但已有研究表明,全新世早中期本区已有人类进行狩猎采集活动。     

苦草对湖泊沉积物碱性磷酸酶活性的影响

在室内模拟条件下栽培苦草,通过对沉积物中碱性磷酸酶的活性和理化参数的分析,揭示了沉水植物对湖泊富营养化影响的酶学机制。研究表明:在实验条件下,表层0~2 cm沉积物碱性磷酸酶的活性种植苦草的高于无草组(p0.05),且随培养时间的增加碱性磷酸酶活性增强;苦草的生长指标与碱性磷酸酶活性呈正相关,与磷含量呈负相关;碱性磷酸酶活性与总磷呈极显著负相关(p0.01),因此可以将其作为评价沉积物营养状况的指标之一。     

瑞典四大湖中人类活动对鱼类多样性的影响

瑞典四大湖(维纳恩、韦特恩、梅拉伦和哈马伦湖)的鱼类资源极其丰富,分布有红点鲑、鲑、鳟、白鲑、河鲈、梭鲈,、白斑狗鱼和鳗鲡等经济物种.研究表明,筑坝、航运、富营养化和过度开发等所产生的物理、化学和生物因素会对湖中的经济物种产生影响,导致湖中原有物种资源的种类组成发生变化.由于近年来的人类活动的影响,上述湖泊中原有鱼类组成中的优势种群发生了变化,一些物种消失了,一些新的物种在湖中出现,其原因主要是富营养化、鳗鲡和龙虾丰度的改变以及过度捕捞.过度捕捞在某种情况下是大湖的渔业生产引起的--在一个捕食者和竞食者同时存在的环境中,如果食物资源非常充足,鲑科鱼类以及梭鲈等鱼类在生活史上会倾向于在性成熟状态下生长,但在常规可捕规格的选择性调控下,这些物种会因产卵群体太小而导致资源量急刷下降.     

四川三岔湖重金属污染与人类活动的关系

沉积物对湖泊重金属污染具有指示作用,通过分析沉积物的污染特征可以揭示湖泊重金属污染的污染历史和污染源。利用210Pb和137Cs定年和沉积物粒度分析,研究了三岔湖沉积物重金属的不同湖区和不同年代的分布特征及形成原因。人类活动强烈影响了重金属的沉积与富集:Cu、Zn与网箱养殖密切相关,Pb则主要源于邻近岸区的交通运输活动,Cr主要来自农业面源污染。受自身化学特性的影响,重金属的含量与沉积物的粒度分布密切相关,也正因此会出现洪水等的特殊年份重金属污染特征的异变。     

沉积物有效态磷对湖库富营养化的指示及适用性

为探究不同类型湖库沉积物有效态磷对富营养化的指示意义及适用范围,选取了12个不同水深、不同换水周期的湖泊和水库进行4季度的水样、沉积物样品采集,以SMT分级方法提取的氢氧化钠磷(Na OH-P)作为沉积物有效态磷,分析了湖库中沉积物和水相磷含量之间的关系.结果表明,12个湖库的沉积物和水相磷含量差别大,沉积物Na OH-P含量范围为86～584 mg·kg-1(均值263 mg·kg-1),总磷含量225～760 mg·kg-1(均值502 mg·kg-1);水体总磷含量范围为0. 02～0. 35mg·L-1(均值0. 11 mg·L-1); 12个湖库的水体叶绿素a含量差异也很大,分布范围为3～349μg·L-1(均值51μg·L-1);沉积物与对应的水相各形态磷含量之间的相关分析发现,沉积物有效态磷与水相磷含量之间的相关性高于沉积物总磷,Na OHP比总磷能更好地反映湖库的富营养化状态,然而只有在换水慢的浅水湖库中,这种沉积物Na OH-P与水相磷的相关性才达到显著水平,表明"换水周期"和"水体深度"是影响沉积物Na OH-P与水相磷含量相关关系的两个关键因子:在换水快或是深水的湖库中,即使沉积物有效态磷含量较高,但是受多种因素影响,沉积物Na OH-P与水相磷含量的相关关系可能并不显著,而在换水慢的浅水湖库中,沉积物作为源和汇频繁与水体磷进行交换,尤其是在夏季藻类暴发时期,对水相磷升高贡献大,成为该类水体富营养化问题易发生、难治理的潜在缓冲因子.     

不同类型湖泊沉积物中氮释放规律研究

通过对武汉市东湖子湖郭郑湖、庙湖以及南湖这3个不同类型的湖泊进行释氮模拟实验,结果表明:(1)在厌氧条件下,不同污染程度的湖泊中沉积物释氮作用均比较明显。为了抑制沉积物向上覆水释氮,控制湖泊富营养化,保持湖泊较高的溶解氧水平是必要的。(2)在厌氧条件下,高温对不同类型湖泊总氮和氨氮的释放均能起到促进作用。(3)沉积物与上覆水间污染物的浓度梯度越大,总氮和氨氮的释放速率与释氮量也越大,此时温度的影响不明显。(4)通过比较3类湖泊沉积物上覆水中总氮和氨氮两者的释放浓度可知,氨氮的释放贡献十分显著,因此控制氨氮的释放量对于控制湖泊氮释放量具有显著效果。     

硅在湖泊沉积物上的吸附特征及形态分布研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了硅在沉积物上的等温吸附及形态再分布实验研究.结果表明,在低浓度梯度范围内(≤3.00 mg.L-1),硅在乌梁素海和岱海沉积物上的吸附行为均可用线性模型描述,且2个湖泊沉积物分别处于吸附硅和解吸硅的吸附/解吸反应的不同阶段;Langmuir交叉型吸附等温式、Freundlich交叉吸附等温式和Temkin交叉型吸附等温式均能较好地描述硅在2个湖泊沉积物上的吸附行为,结合沉积物自身吸持硅(NAS)和吸附/解吸平衡浓度(ESC0),阐释了2个湖泊沉积物对硅的源汇作用;以硅的形态再分布为基础,揭示沉积物中离子交换态(IEF-Si)释放硅能力,同时也不能忽视铁锰氧化物结合态(IMOF-Si)和有机物硫化物结合态(OSF-Si)的可持续释硅能力,可为探讨真实环境体系中硅的吸附/解吸机制,阐释湖泊富营养化的营养盐限制机制及营养盐耦合作用对碳循环拉动机制等提供理论依据和基础数据.     

汉阳两湖泊底泥酶活性和脂肪酸垂直分布特征

酶活性和脂肪酸是富营养化湖泊底泥重要的生化指标。研究以武汉市汉阳地区两个湖泊为对象,测定了其中的酶活性(比色法)和脂肪酸(温和碱性甲酯化方法)。结果表明:酸性磷酸酶活性在表层和亚表层没有显著性差异(p0.05),而脲酶表层酶活性显著高于亚表层,甚至在有些位点差异极显著(p0.0005);饱和直链脂肪酸(碳原子数19)占总脂肪酸比例为40.40%～47.85%,多不饱和脂肪酸比例为18.21%～25.08%,表层和亚表层之间差异不明显(p0.05);单不饱和脂肪酸占总脂肪酸比例为19.60%～29.31%,饱和直链脂肪酸(碳原子数19)占总脂肪酸比例为6.47%～14.28%,表层和亚表层之间差异显著(p0.05)。碳原子数≥C24的长链脂肪酸比例很低,为1.57%～3.60%。上述研究结果在一定程度上获得了富营养化浅水湖泊底泥中酶活性和脂肪酸在垂直空间上的分布特征。     

洞庭湖区典型内湖表层沉积物中氮、磷和重金属空间分布与污染风险评价

为了解洞庭湖区内湖表层沉积物中氮、磷和重金属污染空间分布及其生态风险,分别对南湖、黄盖湖、冶湖、鹤龙湖、洋沙湖、湘阴东湖、华容东湖等7个内湖进行现场调查及表层沉积物采样,采用主成分分析法、相关分析法分析了氮、磷和重金属的来源,同时运用综合污染指数法（FF）、地积累指数法（I_geo）与潜在生态风险指数法（RI）评价内湖的污染现状及其生态风险.结果表明:①南湖w（TN）高于洞庭湖区土壤背景值,累积倍数为0.03倍;华容东湖、南湖、冶湖、湘阴东湖、洋沙湖、黄盖湖w（TP）均高于洞庭湖区土壤背景值,累积倍数分别为1.94、1.63、0.84、0.53、0.28、0.26倍;各内湖中w（Cd）、w（Hg）、w（Cu）、w（Pb）、w（Cr）、w（Zn）、w（Ni）均高于洞庭湖沉积物背景值,累积倍数平均值分别为1.09、2.29、1.24、1.62、0.66、0.44、1.78倍.②主成分分析与相关性分析表明,第1主成分TN、Cu、Cr、Ni的质量分数主要受农业生产及养殖业影响,第2主成分Cd、Hg、Pb、Zn的质量分数受工业活动影响最大,第3主成分TP、As、Sb的质量分数主要受生活污染影响.③综合污染指数表明,南湖表层沉积物氮、磷面临重度污染,华容东湖、黄盖湖面临中度污染,湘阴东湖、鹤龙湖、洋沙湖面临轻度污染.④地积累指数表明,南湖表层沉积物重金属面临严重污染,黄盖湖、鹤龙湖面临重污染,湘阴东湖、华容东湖、冶湖面临偏中度污染,洋沙湖面临轻度污染.⑤潜在生态风险指数表明,南湖、湘阴东湖表层沉积物重金属面临较高风险,其余5个内湖面临中等风险.研究显示,洞庭湖区内湖表层沉积物不同程度受氮、磷及重金属污染,南湖综合污染尤为严重,内源污染应引起重视.      

水体中Ca2+湖泊沉积物磷吸附特征的影响

对于高钙质湖泊来说,水体中钙离子对沉积物磷吸附特征影响非常重要.文章选取北方典型湖泊沉积物进行了吸附实验并通过Langmuir等温吸附模型线性拟合,研究了沉积物的等温吸附特性及水溶液中钙离子浓度对沉积物吸附的影响.沉积物最大吸附量(Qmax)在208.77～450.45 g/kg之间.Qmax与沉积物中Fe和Al的含量...     

洱海沉积物中磷的赋存形态

利用磷连续提取方法浸提洱海沉积物弱吸附态磷、Fe P、Al P、Ca P和残渣磷,采用石灰性土壤无机磷形态分级法对Ca P进行了分级〔Ca2 P、Ca8 P和惰性钙磷(主要为Ca10 P)〕. 结果表明,洱海沉积物中w(TP)(710.30~1 961.23 mg/kg)较高,以无机磷(占64.44%~82.04%)为主,其中较易释放到上覆水中的弱吸附态磷含量〔占w(TP) 1%以下〕、w(Ca2 P)(14.63~29.66 mg/kg)和w(Ca8 P)(14.62~31.24 mg/kg)均较低,并且洱海目前环境条件不利于其沉积物中Al P和Fe P的释放. 沉积物中w(Ca P)及w(残渣磷)均较高,Ca P中惰性钙磷所占比例(＞85%)也较高,导致洱海沉积物磷不易被释放到上覆水中. 沉积物无机磷赋存形态是洱海目前水质较好的原因之一. 如果污染进一步加剧引起洱海水体pH增加和ρ(DO)降低等变化,其沉积物中Al P、Fe P的释放风险将可能增加. 近30年来,洱海沉积物w(Ca2 P)和w(Ca8 P)变化较小,但w(惰性钙磷)变化较大,Ca P各组分之间存在相互转化机制,这与洱海沉水植物的生长以及其对Ca P的吸收、转化有关.      

湖泊沉积物中微生物群落对天然有机质输入的响应

全球气候变化和蓝藻水华暴发造成湖泊生源、陆源天然有机质(NOM)输入显著增加,以太湖藻型湖湾为例,考察沉积物中微生物群落的活性、组成及功能对不同浓度藻源有机质(POM)和陆源腐殖酸(HA)的响应特征.三维荧光分析显示POM化学多样性较高,包含易降解的类蛋白(50％)和难降解的类腐殖质组分(50％),而类腐殖质占HA荧光...