阿哈水库枯水期入库河流可溶性氮、磷含量分布特征

以贵阳市阿哈水库五条入库河流为研究对象,研究了阿哈水库枯水期入库河流水体可溶性氮、磷含量分布特征,可溶性氮组分比例及沿程变化规律。结果表明：五条入库河流水体可溶性氮、磷含量差异较大,可溶性总氮（DTN）、可溶性总磷（DTP）平均含量分别为1.71~9.74 mg/L和0.03~0.52 mg/L。蔡冲河、烂泥沟河、金钟河受人类活动影响较大,水体DTN、DTP含量较高。不同河流水体可溶性氮组分比例差异显著,受人类活动影响小的游鱼河、白岩河,其水体可溶性氮以可溶性有机氮（DON）为主,DON占DTN的比例高达94%。受人类活动影响大的蔡冲河、烂泥沟河、金钟河则相反,以可溶性无机氮（DIN）为主。不同河流氮、磷含量自上到下游沿程波动较大,人为源造成的氮、磷污染远高于自然源。金钟河的DTN、DTP年输入量分别为97.03 t、46.64 t,对阿哈水库的DTN、DTP输入贡献最大,分别达到45%和66%。     

泉州山美水库及入库河流沉积物中多溴二苯醚的时空分异和降解分析

为了解城市水源水库中多溴二苯醚（PBDEs）的时空分异和同系物的降解来源及其贡献,分析了泉州山美水库及入库河流表层沉积物中PBDEs的含量、污染程度、空间分布、水文期变化、赋存量、同系物组成及其降解来源的贡献.结果表明,入库河流沉积物中∑PBDEs中值（1072.1 ng ·g^-1）是山美水库（160.4 ng ·g^-1）的6.7倍,山美水库单位面积沉积物中∑PBDEs的赋存量（80.3 kg ·km^-2）是太湖的6.3倍,北美五大湖的188倍,其污染程度较国内外大多数湖库更严重,且以BDE-209为主（84.5%~99.2%）.水库大多数样点（r为0.564~0.994,P<0.034）及河流各点（r为0.953~1.0,P<0.000）间PBDEs组成相似度较高,入库区和入库河流样点间极显著正相关（r为0.779~0.964,P<0.005）且相关性强于其他功能区,显示入库河流是水库中PBDEs的主污染源.库尾区与入库河流相关性较低（r为0.454~0.915,P≤0.128）,受九都镇影响较大.各样点∑PBDEs水文期变化较一致（r为0.617~0.714,P≤0.077）,但水文期变化对∑PBDEs的影响统计不显著（P=0.178,Two-Way ANOVA）,而点位变化则对∑PBDEs有极显著影响（P=0.0001）,入库区和其他功能区有（近）显著差异（P为0.019~0.061）,表明PBDEs在水库沉积物中的空间分布变异大于水文期变化.PBDEs自然降解从河流到入库区再到库中区逐渐增加,且各级还原脱溴速率不同,部分BDE因其继续降解速率较慢而累积.丰度比值法研究表明,低溴BDE主要源自十溴二苯醚的逐级还原脱溴自然降解.Deca-BDE降解产生的Nona-BDE约70%以上可较快降解生成Octa-BDE,BDE-208约85%源自BDE-209的降解,从Octa-BDE到Penta-BDE的降解过程中,部分Octa-BDE和Hexa-BDE同系物因降解较慢而累积,Penta-BDE到Tri-BDE降解率在70%以上.     

五里峡水库初级生产力对水气界面二氧化碳和甲烷排放速率时空变化的影响

近年来水库温室气体备受关注,为揭示水库水气界面CO_2和CH_4在时间和空间上的变化特征,于2016年7~12月采用静态箱法在五里峡水库对其CO_2和CH_4排放速率进行4次监测,并测试微型光合生物初级生产力等.结果表明,五里峡水库夏季为大气CO_2的汇,变化范围在-30.14~-3.47 mg·(m~2·h)~(-1),秋、冬季均为大气CO_2的源,变化范围在15.57~115.06 mg·(m~2·h)~(-1).甲烷排放速率在夏季变化幅度明显,变化范围在0.08~1.03 mg·(m~2·h)~(-1),而在秋、冬季变化稳定,变化范围在-0.07~0.43 mg·(m~2·h)~(-1).受水库周期性蓄水和排水影响,CO_2和CH_4排放速率在空间上表现为水库消落带和坝尾较低而库区较高的分布格局.此外,CO_2和CH_4排放速率时空变化与微型光合生物初级生产力分别呈显著负相关和正相关(r为-0.477和0.771).这是因为产甲烷菌能够将夏季微型光合生物固定的有机碳转化成CH_4释放到大气中,从而使微型光合生物对水圈CO_2和CH_4循环产生负反馈效应和正反馈效应.因此,本研究结果为进一步评估微型生物对岩溶水体碳循环的贡献提供了理论依据.     

天目湖沙河水库热分层变化及其对水质的影响

为揭示亚热带水库热分层的季节性变化特征、影响因素及水质效应,以最大水深11 m的江苏溧阳天目湖沙河水库为例,基于对水库坝前区(TM1)3~11月逐时的水温监测及对该水库2009~2016年相关水质和气象指标监测,分析了该水库热分层的形成和消失时间、驱动因素及其对水质的影响.结果表明,天目湖沙河水库呈典型的亚热带单循环混合模式:春季随着太阳辐射的增强,水温逐渐升高,当表层水温升至21℃左右时,热分层稳定形成,在整个5~9月期间水体热分层十分稳定;秋季随着太阳辐射的减弱,水温逐渐降低,当表层水温降至19℃左右时,热分层基本消失,在10~4月期间水体呈混合状态.热分层期间,表层和底层的水温差随太阳辐射的增强而增加;日均气温超过30℃的情况下,水体热分层更加稳定;夏季强降雨过程降低了水体表层的温度、减弱了上层5 m水体的温度分层,但对5 m以下深度的热分层状况基本无影响.水温分层对水库水质产生一定的影响:热分层期间,底层水体处于厌氧状态,底层水体氨氮浓度明显增加;热分层消失后,底层水体溶解氧、总磷及悬浮颗粒物含量均增加.研究表明,对于四季分明的亚热带中等深度的水库而言,水体热分层主要受太阳辐射的控制,稳定的热分层有利于蓝藻门相关种属藻类的生长,热分层形成及消散阶段改变了沉积物的营养盐释放及供给水体的强度,对水体水质形成冲击.在水库水质监控及生态保护管理中,应关注热分层过程的不利影响,并探索相关灾害的防控技术.     

四明湖水库浮游植物功能类群的季节演替及其影响因子

浮游植物群落变化既受到环境因子单独作用的影响,也受到各因子之间交互作用的影响.为探究浮游植物群落结构的季节演替规律,对四明湖水库浮游植物群落及水体11项非生物因子和4项生物因子进行周年采样调查,分析了水库内浮游植物功能类群组成、季节演替规律及其与生物因子和非生物因子的关系.结果显示,调查期间四明湖水库的浮游植物种类可归入22个功能类群,其优势功能类群主要隶属于绿藻门和硅藻门.非度量多维尺度分析(NMDS)显示,浮游植物群落结构呈现出明显的季节性演替;通过SIMPER分析,筛选出10个与季节变化显著相关的功能类群,其主要变化过程表现为:夏季D+Lo→秋冬季D+P+Lo→春季X2+P+MP.方差分解分析(VPA)显示,浮游植物功能类群的季节变化是由水温-浮游动物交互作用与水温单独作用共同影响的结果;典范对应分析(CCA)发现,水温(WT)、透明度(SD)和硝态氮(NO-3-N)以及浮游动物生物量是影响该水库浮游植物群落结构动态变化的主要因子.     

氮氧同位素联合稳定同位素模型解析水源地氮源

找出作为优质水源地的水库氮的来源对控制其富营养化问题非常重要.本研究选取杭嘉湖地区的4个水库(青山水库、对河口水库、四岭水库和里畈水库),利用氮、氧同位素技术结合稳定同位素模型(stable isotope analysis in R,SIAR),对水库的硝酸盐(NO_3~-)来源进行了识别并计算了各污染源的贡献率.结果表明,4个水库中存在严重的氮污染,以硝酸盐为主,受人类活动干扰较大的青山水库,污染严重.4个水库86%以上的δ~(18)O值小于10‰,93%样品的δ~(15)N/δ~(18)O值小于1.3,说明水库中硝化反应明显而反硝化作用不显著.4个水库硝酸盐的主要来源是化学肥料和土壤氮,两者的贡献率为75%~82%,种植业面源污染给水源地水库带来的氮污染已非常严重;青山水库硝酸盐的来源还包括贡献率为25%的生活污水及粪肥、贡献率为7%的降水和贡献率为6%的工业废水,说明在人类活动强度大的区域生活污水及粪肥的污染也不可忽视;对河口水库、四岭水库和里畈水库硝酸盐的来源还包括降水,其贡献率分别为21%、24%和15%,可见在人为干扰较少的地区,降水对于水体硝酸盐的影响也不可忽略.     

亚热带典型岩溶水库细菌丰度和细菌生产力及其与环境因子的关系

细菌丰度是反映水体污染状况的敏感指标.为了解亚热带岩溶区水库营养状况,细菌丰度和细菌生产力及其与环境因子的关系,本文以亚热带典型岩溶水库——广西上林县大龙洞水库为研究对象,采用综合营养状态指数法(TLI)评价大龙洞水库水体的营养化类型、荧光定量PCR技术研究细菌丰度分布情况以及14C标记法测定细菌生产力.结果表明,大龙洞水库处于富营养化状态,细菌丰度在调查水域存在明显空间异质性;沿着水流方向从上游到下游表层水的细菌丰度呈先递减后增加的趋势;细菌丰度垂向分布特征均表现为表层中层底层;细菌生产力的变化特征为表层水的细菌生产力明显高于中层和底层.相关性分析表明,细菌丰度与细菌生产力呈显著正相关;细菌丰度与温度、p H、高锰酸盐指数呈显著正相关,与电导率和DIC呈显著负相关,与DO、叶绿素a、DOC呈极显著正相关;细菌生产力则与p H、DOC、高锰酸盐指数呈显著正相关,与电导率、DIC呈显著负相关,与DO极显著正相关.主成分分析将影响细菌丰度和细菌生产力的10个环境因子均划分为两个主成分,第一主成分为温度、p H、电导率、DIC、DO、Chla、DOC和高锰酸盐指数,第二主成分为TN和TP,表明大龙洞水库细菌丰度和细菌生产力受多种环境因子共同影响,进而使光合细菌成为水体初级生产力的重要贡献者.     

于桥水库藻类群落演替过程及影响因素

解析湖库藻类群落演替过程及影响因素对于湖库富营养化控制具有重要作用,而当前我国大部分湖库缺乏历史藻类群落监测数据.为研究典型水库藻类群落演替过程及主要驱动因素,在于桥水库采集沉积物柱芯,采用137Cs定年和藻类色素反演的方法,重建了于桥水库藻类群落近80年历史演替过程,揭示了气候变化和人类活动对藻类群落演替的影响规律.结果表明:①于桥水库历史主要藻类为绿藻、蓝藻、隐藻、甲藻、硅藻和裸藻,藻类群落演替经历了3个阶段,第Ⅰ阶段为1938—1958年,藻类生物量较低;第Ⅱ阶段为1958—1983年,藻类生物量逐渐升高;第Ⅲ阶段为1983—2019年,藻类生物量显著增长,主要以蓝藻和绿藻为优势种.②1959年建库后水动力条件改变导致藻类群落显著变化,藻类生物量和多样性增加;20世纪80年代开始流域营养物负荷提高导致藻类生物量显著升高.③1951年以来气象资料时段的相关分析显示,TP含量、气温与藻类色素含量具有显著相关性（P < 0.05）,表明TP负荷增加和气候变暖对藻类群落演替和生物量增加起到显著促进作用.      

山地梯田景观的灾害防御机制与效益分析——以紫鹊界梯田为例

湖南新化县紫鹊界梯田于2005年12月被国务院确定为第六批国家重点风景名胜区之一,梯田坡度在25~40°,共500余级,10万多丘。分析其生态与社会条件表明,紫鹊界梯田之所以可持续利用的灾害防御机制是:发挥了稻田“隐形水库”的集雨功能,趋利避害;分级截流分散蓄水,实现了区域内水资源的重新分配;传统耕作维护了梯田结构。与水平双季稻田相比,该梯田提高了截水量和光能利用率,延长了农闲蓄水时间。     

三峡库区高阳镇塌岸探讨及其防护

随着三峡库区蓄水及移民迁建工程实施，库岸防护问题尤其是城镇库岸防护问题变得日益突出，以湖北兴山县高阳镇为例，探讨该段岸坡变形破坏的特征及其形成原因，并进行了塌岸预测，最后就其防护治理设计提出了以浆砌石护坡与抗滑桩结合的综合治理措施。