武汉月湖水体主要元素与浮游植物的PCA与CCA分析

通过2007年1—12月对武汉月湖不同的取样点进行监测,并选择汉江琴台段水域作为研究对照,调查了月湖水体硅藻、蓝藻与水体主要元素的种类,采用PCA、CCA分析法探讨了月湖水体硅藻、蓝藻与水体元素种类的关系。结果表明：月湖水体中所含元素全年监测出28种;汉江琴台段水域中所含元素全年监测出27种。经PCA分析表明,月湖水体中累计贡献率较大为磷（P）、砷（As）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）;汉江琴台段水域累计贡献率较大为硅（Si）、锑（Sb）、镉（cd）、钒（V）、钡（Ba）、Ag（银）、钼（Mo）。月湖水体中蓝藻密度大于硅藻,汉江琴台段水域硅藻密度大于蓝藻。经CCA分析表明,月湖硅藻密度与硒（Se）、锶（sr）、银（Ag）、Ba、铝（A1）呈正相关关系;月湖蓝藻密度与P、Cu、铬（Cr）呈正相关关系,月湖蓝藻密度与镁（Mg）、镍（Ni）、钙（ca）、锌（zn）、硫（S）呈负相关关系。CCA分析中,汉江琴台段硅藻密度与铅（Pb）、硼（B）、As、Cr、Zn、A1、Cu、Mn、Fe、P呈负相关关系,汉江琴台段硅藻密度与Mo、ca、钴（Co）、V、Sr、Ag呈正相关关系;汉江琴台段蓝藻密度与钠（Na）、S、Mg、Ni、钾（K）呈负相关关系。月湖水体缺乏可溶硅（dissolvedsilicon,DSi）,硅藻会提升对其他元素（Se、Sr、Ag、Ba、A1）的吸收能力,这些元素会起到缺乏元素（si）近似的作用,替代性可能出现。水中各种元素的组态是导致月湖浮游植物群落发生演变的重要原因之一。     

武汉月湖水体营养物质的分布与硅藻的生态指示

通过对武汉月湖2007年1-12月水体理化指标(电导率、溶解氧、pH值、水温、透明度、无机氮、无机磷、可溶硅)、生物指标(硅藻、蓝藻、叶绿素a)的监测,结果表明:月湖水体中无机氮、无机磷含量较丰富,可溶硅含量较低;月湖水体初级生产力较高,湖泊中蓝藻密度远大于硅藻密度;月湖水体中浮游植物与生境因素有着复杂的生态网络关系.月湖水体营养盐结构不合理,在硅藻消亡后,湖泊水域中的营养组合(丰富的氮与磷,但缺乏可溶硅),这种特殊生境刺激蓝藻的生长,进一步导致硅藻的减少,使月湖浮游植物的优势种转变成蓝藻类.可溶硅在湖泊浮游植物群落由硅藻型向蓝藻演变的过程中起着重要的作用,可溶硅起始浓度水平不仅决定硅藻生产量最大值的程度,而且制约着硅藻持续时间,补偿湖泊可溶硅可能是防治湖泊富营养化的新路.     

武汉月湖近代沉积物中的硅藻组合与环境关系研究

采集武汉月湖2处近代沉积物,分析了沉积硅藻组合与其环境关系,共发现24属83种硅藻。结果表明：2个柱状沉积物中硅藻优势属为小环藻属、直链藻属、舟形藻属、Cyclostephanos属。Z-1钻孔共有20属61种硅藻,Z-2钻孔共有24属68种硅藻。Z-1钻孔优势种为梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）、颗粒直链藻（Aulacoseira granulata）、Navicula porifera、Cyclostephanos tholifomis。Z-2钻孔优势种为梅尼小环藻、颗粒直链藻、舟形藻（Navicula sp.）、Cyclostephanos invisitatus。就硅藻密度分布而言,总趋势上层最多,平均7.14×10^5～58.65×10^5 ind.g-1,中层其次,平均0.08×10^5～13.98×10^5 ind.g-1,下层最少,平均0.24×10^5～0.64×10^5 ind.g-1。硅藻种数最少的样品出现在沉积物中层,梅尼小环藻、颗粒直链藻、舟形藻、Navicula porifera、Cyclostephanos tholifomis、Cyclostephanos invisitatus的组合可以指示湖泊水体环境出现富营养化。通过探讨分析影响硅藻分布的环境因素,为恢复月湖近代水环境演化过程提供了依据。     

安徽宿州地区石灰岩-土壤元素迁移及质量评价

通过野外采样及室内分析测试,对宿州石灰岩土壤质量状况、成土作用过程中元素迁移规律及影响因素进行研究.结果表明,宿州地区石灰岩土壤P、Sr较缺乏,K、Ca、Fe、Mn和Cu含量丰富,S、Zn含量适中;在岩石-土壤作用过程中,Ca、Cu和Sr元素亏损,其他元素全部富集;主成分分析提取4个主成分,解释累计总方差77.03%,其中元素Si、Zr、Ca、Ti、Al、K、Mn主要受控于自身化学行为(PC1);Rb、Fe、V、Th、Cr主要受区域环境影响(PC2);PC3和PC4分别对元素Pb、Sr、As和Cu、Zn有较高的贡献,暗示此两种因素为后期人类活动.     

三峡库区高阳平湖水体富营养化主要驱动因子研究 ——基于主成分分析法

研究各种水质因子(水温、溶解氧、电导率、pH、营养盐等)对三峡库区支流水体富营养化的驱动效果,为库区支流水体富营养化的防控与治理提供科学依据.于2018年11月至2019年10月在三峡库区高阳平湖进行了12次样品采集,获取了水温、水体pH、营养盐、水体溶解氧等指标数据,利用主成分分析法研究三峡库区支流水体富营养化状况,...     

广州市空气污染物和气象要素的主成分与典型相关分析

用主成分和典型相关分析方法分析广州市近4a(2001—2004年)的空气污染物与气象要素之间的关系,按夏半年、冬半年和全年3个时间尺度分别进行。结果表明:污染物数据所得到的主成分分别代表机动车污染源(汽油燃烧和扬尘)和工业污染源(工业燃煤和燃油),气象数据的主成分分析表明空气的温度、湿度及对流速度对空气污染作用明显,而污染物和气象要素的主成分分析表明气温高低和空气干湿程度对大气污染的影响较大。污染物与气象要素两组数据之间的典型相关分析表明污染物与气象要素之间存在显著的相关关系,其中温度和风速对气态污染物有显著影响。     

城市空气质量的EOF展开及其与气象因子的CCA分析——以南京市为例

以南京市城区夏季情况为例,利用1996—1998年SO2、NOx、TSP日平均浓度资料,从空气污染物超标率原始序列出发进行EOF(经验正交函数)展开,分析了南京市大气污染静态状况及动态演变特征。还采用各测站SO2浓度与同期气象资料进行CCA(典型相关分析)的方法,比较了各气象因子对污染物浓度的影响大小。     

苏南丘陵区主要林分类型土壤抗蚀性分析

以苏南丘陵区杉木、马尾松、麻栎、毛竹等4种林分土壤为研究对象,研究了该区域内不同林分类型土壤的抗蚀性。结果表明：不同林地土壤的抗蚀指数、抗冲指数、抗剪强度均表现出明显的规律性,即随着土壤深度的增加,呈减小的趋势;对不同林地土壤的抗蚀指数（S）随浸水时间（t）的变化过程进行拟合,发现本研究区内土壤的抗蚀指数与浸水时间呈二次多项式函数关系,其通式为S=at2＋bt＋c;选取土壤理化性质、土壤团聚体特征、抗冲、抗剪等17个指标,以主成分分析为基础,筛选出了土壤抗蚀性的最佳评价指标体系;计算各林地土壤的抗蚀性综合指数,得出各林地土壤抗蚀性由强到弱依次为：毛竹（1.33）,杉木（0.35）,麻栎（-0.75）,马尾松（-0.89）。     

北仑河口海域小型硅藻群落结构及其与环境因子的关系

北仑河口地处亚热带-热带地区,气候温暖湿润,是我国北部湾沿岸与越南交界的一个重要入海河口。于2008年3、5、8和11月分别采集该海域小型浮游硅藻,同时测定水温、盐度等水体参数,以及氮、磷、硅等18项水化学指标,分析了小型硅藻群落结构变化与环境因子之间的关系。该河口区的小型硅藻主要由纤细翼鼻状藻Proboscia alata f.gracillima、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus、细弱海链藻Thalassiosira subtilis、中华齿状藻Odontella sinensis和菱形藻Nitzschiasp.等优势种类组成,并且存在明显的季节性演替。应用典范对应分析,发现影响北仑河口硅藻群落结构的主要环境因子为温度、盐度、N、Si、Hg和悬浮体质量浓度等,且不同季节的主控因素有所差异。菱形藻对温度和Cu、As、Zn和Hg等重金属的耐受性较强。纤细翼鼻状藻适宜于生长在水体透明度高的海域,悬浮体质量浓度以6.27 mg.L-1以下为宜。拟旋链角毛藻受Cr的影响较大,高含量的Cr会限制其生长。而细弱海链藻和中华齿状藻对Hg的耐受性较强。     

北仑河口海域小型硅藻群落结构及其与环境因子的关系

北仑河口地处亚热带-热带地区,气候温暖湿润,是我国北部湾沿岸与越南交界的一个重要入海河口。于2008年3、5、8和11月分别采集该海域小型浮游硅藻,同时测定水温、盐度等水体参数,以及氮、磷、硅等18项水化学指标,分析了小型硅藻群落结构变化与环境因子之间的关系。该河口区的小型硅藻主要由纤细翼鼻状藻Proboscia alata f.gracillima、拟旋链角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus、细弱海链藻Thalassiosira subtilis、中华齿状藻Odontella sinensis和菱形藻Nitzschiasp.等优势种类组成,并且存在明显的季节性演替。应用典范对应分析,发现影响北仑河口硅藻群落结构的主要环境因子为温度、盐度、N、Si、Hg和悬浮体质量浓度等,且不同季节的主控因素有所差异。菱形藻对温度和Cu、As、Zn和Hg等重金属的耐受性较强。纤细翼鼻状藻适宜于生长在水体透明度高的海域,悬浮体质量浓度以6.27 mg.L-1以下为宜。拟旋链角毛藻受Cr的影响较大,高含量的Cr会限制其生长。而细弱海链藻和中华齿状藻对Hg的耐受性较强。     

水生态修复对莲花湖底栖动物群落的影响

武汉莲花湖是典型的富营养化城市浅水湖泊．通过对其进行16mo的监测后发现，治理后的小莲花湖比大莲花湖水质有明显改善．监测期间小莲花湖底栖动物密度和生物量均值明显高于大莲花湖，Shannon多样性指数与Margalef多样性指数也高于大莲花湖．将大、小莲花湖的10种环境因子和底栖动物密度进行典型相关分析后，发现总磷、温度、总氮、叶绿素a、氨离子是对底栖动物群落具有显著性影响的环境因子．图8表3参20.     

武汉秋冬季大气PM2.5中多环芳烃的分布特征及来源

采集了2011—2012年武汉市工业区、交通区和植物园的3个功能区的秋冬2季大气PM2.5样品,采用超声提取预处理和GC/MS分析检测了PM2.5中27种PAHs,探讨了其时空分布特征,然后运用主成分分析/多元线性回归法解析了PAHs的来源.结果表明:PAHs的质量浓度范围为24.705~112.490 ng·m-3,PAHs的质量浓度分布呈现出工业区>交通区>植物园的规律;冬季PAHs质量浓度高于秋季等特征.不同环数PAHs质量浓度呈现出规律变化为:5环>4环>2-3环>6-7环,4环、5环的 PAH 含量比例高表明机动车尾气和煤燃烧排放是主要排放源.不同功能区化合物的比值指示来源略有不同,但总体指明了武汉主要污染源来自燃煤和机动车尾气的排放.源解析结果显示,工业区的污染源主要来自于燃煤,其贡献率为55%,其次为汽油燃烧、柴油燃烧、焦炉和轻质油燃烧.在交通区中,车辆尾气排放(34%)和天然气燃烧(25%)的贡献较大,其次是烹饪、燃煤及木材燃烧.植物园对照区的主要污染源分别是木材燃烧、燃煤、天然气燃烧、车辆排放和烹饪,其中木材燃烧(46%)的贡献最大.     

西苕溪中上游流域水生甲虫分布与环境的关系

水生甲虫(昆虫纲,鞘翅目)群落结构受多种环境因素的制约.西苕溪中上游流域38个样点共发现水生甲虫12科36个分类单元.优势属是长角泥甲科的Stenelmis属和扁泥甲科的Psephenoides属,出现频度分别为30和22,但有29属的出现频率不大于5.典范对应分析(CCA)表明,鞘翅目群落组成受荫蔽度、总氮、电导率和栖境质量影响最大.样点环境指标聚类结果与CCA结果一致,样点被分为3组.从第1组至第3组,水体中的总氮(2.80→3.52 mg/L)和化学需氧量(14.5→20.29 mg/L)明显上升,荫蔽度(18→6)明显降低.第1组(18个分类单元)和第3组(16个分类单元)的水生甲虫种类组成差异极显著(P＜0.01),第2组水生甲虫多样性最高(26个分类单元).Macronychus,Zaitzevia,Scirtes,Stenocolus,Berosus,Laccobius和Ectopria属可作为清洁水体指示生物,Hydrocassis和Ancyronyx属是重污染水体指示生物.图3表4参16     

新疆博斯腾湖表层沉积物中硅藻分布特征及影响因素分析

通过采集新疆博斯腾湖不同水深、矿化度、营养盐浓度及pH环境下的湖泊表层沉积物,提取硅藻并进行种属组合分析,研究了中国西北干旱区半封闭淡水湖泊中硅藻的分布特征,并且运用降维对应分析（DCA）,探讨了影响博斯腾湖现生硅藻组合特征的主要水质环境因子及硅藻种属对水体理化性质变化的响应。研究结果表明,在博斯腾湖硅藻组合受湖泊水深、矿化度影响明显分区：河口区受水体扰动作用影响明显,硅藻浓度变化大,以Fragilaria属为主;黄水湾区硅藻分布受矿化度及pH影响显著,以Mastogloia smithii、Navicula anglica、Gomphonema parvulum等底栖、喜碱性、微咸水种为主,淡水种Fragilaria属的含量明显低于其它区域,其含量的高低指示了水体矿化度的变化;在湖心区硅藻组合主要响应于水深变化,当水深增加时,Cyclotella radiosa、C.meneghiniana、Fragilaria bidens等浮游种含量显著增加,Mastogloria smithii、Gomphonema parvulum等底栖种含量明显降低或消失,且发现Fragilaria属在5.4～7.8m水深处生长繁盛。研究结果为建立中国西北干旱区的硅藻-环境因子关系数据库、重建本地区过去环境提供了理论依据。     

环境因子和火干扰因子对喀纳斯泰加林柳兰分布的影响

喀纳斯泰加林植被的生长和分布受火干扰和环境因子的共同作用,为了解喀纳斯泰加林林下柳兰分布与生态因子的关系,促进种群扩繁,共设置了35个样地进行调查和分析。建立柳兰重要值与生态因子矩阵,利用CCA分析法对不同火烧林分中柳兰的生长分布状况与林火烈度、火后时间、海拔、坡度、坡向、郁闭度、土壤pH值、速效钾、土壤有机质、灌木层盖度、草本层盖度和草本层物种多样性指数等20个生态因子的关系进行了分析。结果显示,第一轴主要反映林火烈度、海拔、坡向,灌木层盖度、pH值、有机质、全钾和速效钾的变化;第二轴主要反映林火烈度、火后时间、草本层盖度、坡向、坡位、土壤容重、电导率、有机质、有效磷和全氮的变化。对柳兰分布有显著影响的生态因子是林火烈度、有机质、海拔、坡向、灌木层盖度、土壤容重、全钾和速效钾,前两轴的累计贡献率为72.48%。柳兰适合在土壤呈弱酸性、海拔低、阳坡、土壤容重小、土壤有机质、全钾和速效钾含量高的环境中生长。柳兰是阳性植物,是火烧后的先锋植物。对影响柳兰分布的生态因子进行定量分离,结果发现环境因子和火干扰因子对柳兰样地物种分布的解释能力为88.2%,显示出较好的排序效果。喀纳斯泰加林受人为...     

长春市城区表层土壤重金属污染来源解析

为剖析长春市城区表层土壤中重金属污染来源,采用网格化均匀布点系统采集了352件长春市城区表层(0~20 cm)土壤样品,分别采用X荧光光谱法(XRF)、原子荧光光度法(AFS)和石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg和Cd。结果表明:长春市城区表层土壤中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Hg)、w(Pb)和w(Zn)分别为12.5、0.132、66.0、29.4、0.118、35.4、90.0 mg/kg,且其变化范围较大,同时均显著高于研究区表层土壤背景值,已受到一定程度重金属污染。运用主成分分析法对土壤中重金属污染来源进行解析,结果表明,长春市城区表层土壤中不同重金属来源存在着差异,其中Cu、Pb和Zn主要来自交通污染;Cr目前仍然主要受自然因素控制,来源于自然源;As和Hg主要来源于燃煤源;Cd主要来源于工业源及化肥施用。     

基于主成分分析和水质标识指数的天津地区主要河流水质评价

于2009年5月(枯水期)、8月(丰水期)、11月(平水期)对天津地区蓟运河、潮白新河、永定新河、金钟河、北塘排污河、黑猪河、海河、大沽排污河、独流减河、青静黄排水渠、子牙新河和北排水河12条主要河流的水质进行监测,并对监测数据进行主成分分析,构建水质评价指标体系,采用水质标识指数进行水质评价。结果表明,主成分分析与水质标识指数相结合的评价方法客观可靠。从时间分布来看,枯水期水质最差,58.3%的河流为劣Ⅴ类水质,部分河流已经黑臭,8月水质较好。从综合水质标识指数来看,海河以南河流污染较为严重。该地区河流NH3-N污染最为严重,其次是BOD5、CODMn和TP,属于有机型及富营养化污染。