利用修复试验了解在酸化压力下的鱼类种群的恢复动态

我们的生态修复试验涉及放养两种本地的游钓鱼品种湖鳟(Salvelinus namaycush)和小口黑鲈(Micropterus dolomieu),结合最近的鱼类群落调查,研究了加拿大安大略省萨德伯里和基拉尼附近酸化湖泊中的鱼类种群的恢复动态.在两个品种之间,种群恢复率有差异.在品种丰富的湖泊中引进的湖鳟恢复得慢,其生长显得较慢、存活率较低和群体补充延迟.相反,小口黑鲈能在品种丰富的湖泊里迅速繁殖.随着水质的恢复和放养鱼开始产卵,小口黑鲈的自然补充群体的生物量在5年之内增加到了参考湖泊的水平,而湖鳟的自然补充群体的生物量在水质恢复和成鱼产卵后5～15年内仍然停留在参考湖泊的水平以下.我们记录到游钓者把小口黑鲈引进了受酸化损害的湖鳟湖泊,包括一些酸化前没有黑鲈的湖泊.能改变食物网结构和降低冷水性鱼类湖鳟生长的温水性鱼类黑鲈分布区的扩张表明,气候变暖再加上品种引进有可能大大改变酸化湖泊的生物恢复端点.     

洞庭湖平原中小型湖群沉积物铬污染特征与评价

于2007年采集洞庭湖平原地区10个中小型湖泊沉积物样品33个(其中表层样品29个,柱状样品4个),对沉积物重金属元素Cr的空间分布特征及其污染等级进行研究. 各湖泊表层沉积物中w(Cr)普遍高于环境背景值,其w(Cr)平均值排序为岳阳南湖>大通湖>珊珀湖>东湖>黄盖湖>安乐湖>北民湖>柳叶湖>毛里湖>芭蕉湖. 各湖柱状沉积物中w(Cr)由底层到表层的垂向上呈现不同的波动趋势. 各湖沉积物的铬污染程度按湖泊类型划分,表现为城市湖泊>投肥养殖型湖泊>人放天养型湖泊. 地累积指数法评价结果显示,洞庭湖平原地区中小型湖群沉积物中铬污染较轻,4个湖泊的10个采样点为偏中度污染,9个湖泊18个采样点为轻度污染,1个采样点没有污染.      

罗非鱼对浅水型湖泊生态系统营养水平的影响

惠州南湖(惠州西湖子湖之一)是典型的亚热带浅水城市湖泊.2007年5月惠州西湖开展了以水生植被构建和鱼类调控为主的生态系统修复与构建(中试)工程,以控制湖泊富营养化,改善湖泊水质.在工程前对罗非鱼等野杂鱼类进行了清理.清鱼后总磷下降了58.79%,总氮上升了36.48%,浊度下降77.87%,水体透明度明显改善.浮游植物的种群结构变化不大,但生物量变化很大,水体的富营养化程度有所改善,罗非鱼等野杂鱼能够明显加剧水体富营养化进程.     

北欧湖泊鱼类状况调查:酸化、富营养化和放养活动对现有鱼类品种组成的影响

1995～1997年间对挪威、瑞典和芬兰的3821个湖泊的鱼类种群状况做了评估.采用分层随机抽样从芬诺斯堪的亚(芬兰、挪威、瑞典、丹麦的总称)所有面积≥0.04km2的126482个湖泊中选择调查湖泊.分析了湖泊的水化学,湖内鱼类状况则从邮件调查问卷中获得.鱼类种群损失发生最为频繁的地区在挪威南部酸化最严重的地区,而在芬诺斯堪的亚东部最少.根据调查问卷,鳟(Salmotrutta)、拟鲤(Rutilus rutilus)、北极红点鲑(Salvelinus alpinus)和鲈鱼(Percafluviatilis)鱼群损失的数量估计超过10000条.这些品种的鱼群潜在地受低碱性湖水影响的数量超过11000条.大约有3300个湖泊显示出总磷高于25μg/L,品种以鲤科鱼为主,这在芬诺斯堪的亚东部、芬兰西南最为明显.这次调查并未显示出鱼类品种由于富营养化而灭绝.1/3的湖泊人工放养了至少一个新的鱼类品种,最常放养的品种有鳟、白鲑(Coregonus lavaretus s.1.)、北极红点鲑、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)、梭鲈(Stizostedion lucioperca)、茴鱼(Thymallus thymallus)、狗鱼(Esox lucius)、欧鳊(Abramis brama)、丁 (Tinca tinca)和欧 (Phoxinus phoxinus).在芬诺斯堪的亚湖泊,这些品种的人工放养量估计超过52000群.因此,北欧湖泊现有鱼类品种的数量最近受放养的影响超过了因环境变化如酸化等而损失造成的影响.     

2010年洱海全湖氮负荷时空分布特征

为探讨不同来源的氮负荷对洱海水体富营养化的贡献,对洱海入湖河流、干湿沉降和沉积物内源等来源的氮的负荷、形态及其时空变化特征进行了研究. 结果表明:与2008年相比,2010年洱海入湖TN负荷下降了28%. 入湖河流是TN负荷的主要来源,占总入湖负荷的37%;入湖河流TN负荷与ρ(TN)、ρ(Chla)呈极显著正相关;入湖河流TN负荷以NO₃--N为主,占39%. 入湖河流氮负荷季节性变化明显,7月最高;区域性差异较大,北部3条河流是主要来源,其中弥苴河入湖TN负荷占入湖河流TN负荷的57%. 沉积物内源TN负荷占总入湖负荷的29%,NH₄+-N负荷占内源TN负荷的98%,并且与水体ρ(Chla)呈显著正相关. 沉积物中TN和NO₃--N扩散通量北部湖区最高,NH₄+-N扩散通量南部湖区最高;TN扩散通量9月最高、12月最低. 干湿沉降入湖TN负荷以NH₄+-N为主,季节性变化明显,6月最高. 控制洱海外源入湖氮负荷,应以雨季之初为关键时期,以弥苴河及其流域为重点区域,兼顾坝区农业种植结构调控,同时应加强湖泊水体生态修复,控制内源释放.      

洞庭湖氮磷时空分布与水体营养状态特征

为揭示通江湖泊洞庭湖水体、沉积物营养盐的时空分布特征,分别于2012年1月和6月在入湖河道、湖区和出湖口共采集了13个具有代表性的水样和沉积物样品,分析了样品中氮、磷的含量及洞庭湖的营养水平. 结果表明,洞庭湖水体中ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(NH₄+-N)和ρ(NO₃--N)全湖平均值分别为2.34、0.06、0.27和0.54mg/L,沉积物中w(TN)、w(TP)、w(NH₄+-N)、w(NO₃--N)全湖平均值分别为1220.47、678.97、28.94、4.41mg/kg. 氮、磷含量总体表现为入湖河口大于湖体和出湖口,并且入湖河流中以湘江支流较高,湖体以东洞庭湖区较高. 不同季节间的对比表明,水和沉积物样品中氮、磷含量均表现为6月高于1月,尤其水体中ρ(TN),6月显著高于1月(P<0.01). 洞庭湖全湖TLI(∑)(综合营养状态指数)平均值为45.93,分布规律与ρ(TN)、ρ(TP)一致. 与其他富营养化湖泊相比,洞庭湖ρ(TN)、ρ(TP)较高,但没有发生大面积水华,主要是因为其换水周期短、流速较大所致.      

太阳紫外辐射及其对南美巴塔戈尼亚水生系统的影响

我们知道,太阳紫外辐射(UVR,280～400nm)对水生有机物有很多重要的影响.常常会受到南极臭氧洞影响的巴塔戈尼亚地区有时也会受到紫外B辐射(UV-B,280～315nm)剂量增加的影响.为在此地区的一些地方安装各种仪器来建立一个有关UVR气候学的数据库,人们付出了很大努力.但是,至今还未在正常的和增强的太阳UVR对有机物影响方面做过对比研究.大多数关于巴塔戈尼亚水生系统的光生物学研究的重点是确定太阳UVR对浮游植物的光合作用、DNA损伤及浮游动物死亡率、生育力和修复机制的影响.也有一些研究是关于水生食物网中低营养层鱼幼体及各物种之间的相互影响.这些研究的结果表明,为了对某一水体中UVR的整体影响进行评估,还需考虑其它的一些参数,如云量变化、臭氧浓度、有机体敏感性的差异,以及混合层上层或湖上层的厚度.所有这些因子都妨碍或有利于物种对太阳辐射的适应.     

青藏高原湖泊小流域水体离子组成特征及来源分析

对青藏高原咸水湖蓬错、昂仁金错、打加错,淡水湖打加芒错、达格架温泉及各湖入湖支流阴、阳离子组成进行了分析.咸水湖阴离子以HCO-3、SO2-4为主,阳离子以Na+为主,属HCO3-SO4-Na和HCO3-Na型水;各湖支流及淡水湖阴离子以HCO-3或SO2-4为主,阳离子以Ca2+或Mg2+为主,属HCO3-Ca、HCO3-Ca-Mg、HCO3-Mg-Ca、HCO3-SO4-Ca、SO4-HCO3-Ca型水;达格架温泉阴离子以HCO-3为主,阳离子以Na+为主,属HCO3-Na型水.咸水湖主要受蒸发-结晶作用控制,各湖支流及淡水湖主要受碳酸盐岩风化控制,达格架温泉主要受热水-花岗岩作用控制.碳酸盐矿物沉淀时Ca2+优先Mg2+被移除,导致咸水湖具有较高的Mg2+/Ca2+比值.在阳离子组成端元贡献中,碳酸盐岩贡献最大(54%~79%),硅酸盐岩(13%~29%)和蒸发盐岩(4%~23%)次之,大气输入(3%~7%)最小.     

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。     

江苏里下河腹部地区湖泊湖荡春季浮游植物群落结构和营养状态

以江苏省里下河腹部地区38个典型湖泊湖荡为研究对象,分析了春季浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,运用了基于理化指标的综合营养状态指数(TLI)评价方法和基于浮游植物群落结构分析的生物指标(Shannon-Wiener多样性指数H′和Pielou均匀度指数J)评价方法,评价了湖泊湖荡营养状态.结果显示共采集到里下河腹部地区湖泊湖荡浮游植物7门50属89种,主要隶属于绿藻门(Chlorophyta)和硅藻门(Bacillariophyta);浮游植物细胞丰度介于2.3×10~5～3.7×10~7 cells·L~(-1),生物量介于0.05～15.02 mg·L~(-1),绿藻门与隐藻门(Cryptophyta)在细胞丰度上占优势,隐藻门在生物量上占优势;梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)、四尾栅藻(Scenedesmus guadricauda)为主要优势种;生物指标评价方法的结果显示湖泊湖荡总体为轻度富营养,与TLI评价方法的结果有较好一致性,表明两类评价方法在里下河腹部地区具有较强内在关联性.