摘要:本文着重就太湖水动力及其生态环境效应、太湖沉积物及其内源污染问题和太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华等热点问题近十年来的研究进展进行了回顾.在水动力及其生态环境效应方面,初步摸索出一套适合太湖这样大型浅水湖泊的研究方法,即通过沉积物悬浮过程的研究,把风浪与水体光照透明度、内源释放、水土界面的氧化还原环境等过程和要素联系起来.获得了太湖理化要素随深度变化的内部结构特征,确立了三维水动力模拟模型在太湖应用中的必要性.建立了太湖光照和透明度与悬浮物的关系,及基于悬浮物浓度的太湖初级生产力计算模型.在太湖沉积物与内源污染问题上,初步弄清了太湖沉积物分布与污染物质分布的特征,太湖沉积物悬浮的动力作用的来源与大小.太湖水动力对内源释放的影响,进一步提出了适于太湖内源污染控制的判断方法.对于太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华问题,在蓝藻水华爆发过程假设的基础上,进一步通过营养盐阈值、休眠孢子复苏等方面对此进行了完善.研究还发现了富营养化导致生态系统退化,生物趋于小型化且多样性下降的现象,营养盐循环速率加快,加重水体富营养化程度.进一步通过附着生物的研究,揭示了富营养化导致草型生态系统向藻型生态系统转化的原因.在此基础上,提出了生态恢复应该首先降低营养盐负荷、其次才是生态恢复的新观念,以及湖泊治理必须先控源截污、后生态恢复的新思路.最后,就这几个方面的进一步发展做出了展望.

摘要:以云贵高原浅水湖泊滇池作为研究对象,在对湖心一个63cm柱状沉积物中δ¹³Corg、δ¹³N、C/N比值和TOC含量测定的基础上,以近现代沉积物有机质中结合态脂肪酸的组成及其单体碳同位素组成结果为主要的讨论对象,并与相应游离态脂肪酸的组成及碳同位素值进行了对比研究,探讨近二百年来滇池湖泊的富营养化过程.研究结果表明,沉积物中有机质基本参数变化按沉积深度可以划分成三个主要阶段,其中20cm至表层段,δ¹³N、TOC显著增大,与该时期湖泊富营养化密切相关.结合态脂肪酸总含量为38.5-209.6μg/g,游离态脂肪酸总含量为12.0-318.1μg/g,都在表层段20cm出现迅速增加的趋势;利用脂肪酸单体分子组合CPIA、∑C₂₀-/∑C₂₁₊、TARFA、C_18:1w7/C_18:1w9、(i-C_15:0+a-C_15:0)/nC_15:0比值的特征变化,表明其以内源的浮游生物和细菌输入为主,内源藻类的大量繁殖,导致湖泊富营养化加剧.相比游离态脂肪酸,滇池沉积物中的结合态脂肪酸具有较丰富的不饱和脂肪酸和正反异构脂肪酸,且具有较强的稳定性,能抵抗早期化学和生物降解作用的影响,具有重要的研究价值,将成为近年来研究的热点.结合态脂肪酸中C_16:0的δ¹³C变化较好地记录了近几十年来湖泊富营养化过程的加剧,可作为反映湖泊重富营养化进程的一个重要指标.

摘要:通过为期一年的疏浚模拟试验,在试验室培养疏浚与对照柱样,研究了底泥疏浚对沉积物反硝化过程的影响.沉积物反硝化速率的测定采用经典的乙炔抑制法,研究结果表明,在一年的试验周期内,疏浚和对照柱沉积物的反硝化速率分别为6.9-26.9nmol/(g·h)和21.6-102.7nmol/(g·h),除2006年的2月外的其他月份,疏浚沉积物的反硝化速率显著(P<0.05)低于未疏浚对照沉积物,同时还研究了环境因子对沉积物反硝化速率的影响,结果表明,疏浚和对照沉积物的反硝化速率都受温度的控制,硝态氮浓度是疏浚和对照沉积物反硝化速率的主要限制因子,有机碳对疏浚沉积物的反硝化速率有影响,但对未疏浚对照沉积物的反硝化速率没有影响.疏浚后短期内沉积物反硝化速率低于未疏浚对照沉积物,可看作是底泥疏浚在富营养华水体脱氮方面的一个负效应.

摘要:水流启动-停止法可有效获取体积式氧气交换速率(O₂(t)),且该速率与沉积物柱样培养法获得的总氧气交换速率(TOE)之间具显著相关性;与由一维溶解氧剖面计算获得的氧气在扩散界面层中的扩散速率和氧气在沉积物中的扩散速率相比,O₂(t)与TOE不仅能代表氧气扩散速率,而且还包括沉积物中生物呼吸以及生物扰动引起的界面氧气交换速率信息.此外,通过比较太湖及南四湖多位点不同沉积物性质条件下界面氧气交换速率,结果表明界面氧气交换速率在空间尺度上的差异性,除与生物因素有关外,还与沉积物有机物质含量显著相关.

摘要:分别在太湖草型湖区胥口湾及藻型湖区梅梁湾采集水样,采用常规过滤与切向流超滤相结合的方法,将水体中的颗粒/胶体依据粒径大小分离,通过测定计算得到64-1μm,1-0.5μm,0.5-0.1μm,0.1μm-1nm,<1nm五个粒级的可酶解磷含量.同时采集太湖"引江济太"工程长江调水口—望虞河口水样、千岛湖水样及千岛湖下游河流型水库富春江段水样进行分析.结果显示,5种典型水体中颗粒相的可酶解磷含量占总可酶解磷含量的比重较高,胶体相的可酶解磷也占了相当的比重,是生物必需磷不可忽视的重要储库.望虞河口河水总磷0.216mg/L,可酶解磷含量达0.174mg/L,其输入可能对太湖水体生物有效磷浓度的增加起到重要的贡献,"引江济太"调水时具有一定生态风险.对于胶体范围的可酶解磷,胥口湾、望虞河的胶体态可酶解磷主要分布在较大、中胶体范围,梅梁湾和千岛湖的胶体态可酶解磷主要分布在中、微胶体范围,富春江水库的胶体态可酶解磷分布的相对比较均匀.

摘要:为确定2007-2008年冬季蓝藻在太湖各个湖区的分布及其变化规律,在冬季逐月对太湖主要湖区14个位点采集底泥和水样,应用荧光分析法测定样品中藻蓝素含量,以确定冬季太湖各个湖区的藻蓝素分布状况,比较冬季太湖各个湖区水体和底泥中蓝藻的分布差异.实验结果说明与夏季情况不同,相对于西南太湖水域,2007-2008年冬季北太湖水体和底泥中的蓝藻含量均较低,而西南湖区部分区域12月仍出现了蓝藻的聚集,底泥表面的藻蓝素含量也较高,说明调查期间,冬季越冬蓝藻主要分布于西太湖和南太湖.

摘要:将太湖微囊藻水华中3种优势微囊藻包括水华微囊藻1028、惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在改良后的BG-11培养基(TN=10mg/L,TP=0.4mg/L)中,然后加入角突网纹溞,以研究3种优势微囊藻对浮游动物摄食压力的形态反应,整个实验共进行了12d.除了水华微囊藻1028以外,在惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905中没有观察到有大群体(大于10个细胞)的出现.在水华微囊藻中,处理组大群体细胞所占总细胞的比例与对照组显著不同,其中对照组占22%,而试验组占53%.水华微囊藻对照组和处理组中单细胞、2细胞、小群体(3-10个细胞)和大群体(大于10个细胞)细胞密度存在显著的不同.实验第6-12d,水华微囊藻对照组和试验组单位大群体细胞数量存在显著差异.研究结果表明,角突网纹溞的摄食压力不能促使惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905形成大群体.角突网纹溞的摄食促使水华微囊藻形成更大的群体.

摘要:太湖流域漕桥河区域水环境质量日益恶化,成为影响该区域可持续发展的主要问题之一,为此基于漕桥河小流域和水质污染分段的特征,计算了研究区域的水环境容量和污染物削减量,提出河流污染分段控制和流域管理的水环境容量控制模式,建立河流氮磷污染控制的可操作性措施,从而确定重点工程和措施实施的年度计划,形成污染源年度削减方案,可为小流域污染控制管理提供科学依据.

摘要:TN/TP的变化是水中浮游植物营养结构特点的重要反映.对2007年3月至2008年3月三峡水库小江回水区的TN、TP和TN/TP的跟踪观测结果进行总结,发现小江回水区TN平均浓度为1553±43μg/L,TP平均浓度为61.7±2.7μg/L.二者季节变化过程相似,但季节差异明显:2007年春季保持较低水平,在春末夏初出现较大幅度的增加,并在夏季达到全年的较高水平,入秋后TN、TP浓度逐渐下降,但入冬后继续缓慢上升.研究期间TN/TP平均值为30.6±1.4,总体表现为磷素限制,且季节变化不显著.TN与TP显著正相关,说明氮、磷输入和输出的途径大体相同.TP的波动是调控该水域TN/TP的主要因素.对不同TN/TP水平下各形态氮素和TP、TN/TP的相关性分析发现,当TN/TP≤22时,TN是调控水体营养结构特点的主要因素,生物固氮作用有可能发生以调节TN/TP、消纳水中相对丰足的TP.当22<TN/TP<32时,通过对NO₃^--N的利用、摄取以实现对氮素有机合成的生态过程较为明显.而当TN/TP≥32时,较低的TP含量水平可能使氮素的有机合成过程受到抑制,NH₄⁺-N有可能是影响该状态下氮素循环的关键因子.研究认为,强降雨和强径流过程往往使回水区段营养物输入强度加大但同期水动力条件却不适宜浮游植物的生长,使得在TN/TP≤22水平下,虽TP大量输入但不适宜的水动力条件在一定程度上抑制了氮素的有机合成,NH₄⁺-N/NO₃^--N则下降,而在较高的TN/TP水平下,水动力条件改善为浮游植物生长创造了相对稳定的物理环境,并加速了对无机氮素的生物利用,使TON含量及其在TN中所占比重均有所提高而NO₃^--N含量及其比重则明显下降.

摘要:自1998年以来,杭州市政府先后实施了西湖疏浚、湖西综合保护、引配水改建等几项主要治理工程,西湖周边的环境质量得到了明显提高.对1998-2007年间杭州西湖主要湖区叶绿素a的含量进行了跟踪监测分析与研究,结果表明,西湖主要湖区年均叶绿素a含量比治理工程实施前明显下降,且下降幅度可达42.8%-87.3%,西湖综合保护工程的实施对改善西湖的水质起了主要的作用.

摘要:通过2007年3月至12月对东太湖三个不同养殖密度和规模网围养蟹区养殖状况与环境的比较研究,分析不同养殖方式所带来的经济效益以及对湖泊环境的影响.结果表明:东太湖人工投饵单养河蟹的养殖方式,会造成水体氮磷营养盐累积,对水体造成污染.选取的A、B、C三个养殖区每产出1kg河蟹造成湖区氮累积量分别为0.24kg、0.33kg和0.30kg;磷累积量为0.043kg、0.059kg和0.051kg.比较各养殖区环境状况、经济效益以及河蟹生长规格,认为东太湖实施河蟹优化养殖的适宜密度和单个网围面积为6000只/hm²和2.33hm²左右,但是目前东太湖养殖方式仍需要改进.针对东太湖养殖面积过大和布局不合理现状,认为东太湖网围养蟹面积应控制在3165.2hm2以下为宜.

摘要:在直径35.5cm、深100cm的试验桶内装填厚度80cm的江沙,选择形态和节数一致的菖蒲根状茎栽种到桶内江沙中,调节并控制试验桶水位埋深,模拟研究湿地水位埋深变化对菖蒲萌发和幼苗生长的影响,为湿地生态系统保育和受损区域植被恢复提供理论依据.试验结果表明:(1)水位埋深对菖蒲萌发和幼苗生长有不同程度的影响,水位埋深为-60cm至-20cm条件下菖蒲皆能萌发,且随着水位埋深减小,萌发率降低.试验70d,-20cm试验组菖蒲萌发率达到90%,分别为-50cm和-60cm试验组的2.25和3倍.而0cm水位埋深条件下,菖蒲不萌发;(2)菖蒲幼苗叶长、叶宽和叶面积随水位埋深减小而减小,各试验组间差异极显著(P<0.01),叶片数量也随水位埋深减小而减小,-20cm和-40cm试验组极显著高于-50cm和-60cm试验组(P<0.01),且-60cm水位埋深严重影响菖蒲幼苗的存活,试验70d后菖蒲幼苗相继死亡;(3)随水位埋深减小,菖蒲幼苗叶片Chl.a和Chl.b含量下降,Chl.a/b升高,类胡萝卜素(Car)含量升高,植物通过形态调节和减少色素含量来减少叶片对光能的捕获;(4)水位埋深过小导致的低土壤水分含量还使菖蒲幼苗叶片细胞膜脂过氧化加剧,细胞质膜透性迅速增大;(5)水位埋深影响菖蒲幼苗叶片快速光响应曲线,水位埋深越小,ETRmax和最小饱和光照强度越低,光响应能力越弱.

摘要:苏州河是一条流经上海市区的过境河流.本研究试图以鱼类群落状况来评估该河的环境质量.将2001年采集到的鱼类标本与20世纪60年代上海科技馆(旧名上海自然博物馆)的收藏标本进行对比.1960年代,鱼类物种数有62种,2001年为44种,前后减少18种;其中鲤科鱼类中营底栖生活、食无脊椎动物的鮈亚科鱼类变化明显,减少6种.鱼类的食性结构也发生了明显的变化.食鱼性鱼类的物种比例由1960年代的27.4%下降到2001年的22.7%;食无脊椎动物鱼类的比例由1960年代的24.2%下降到2001年的11.4%,而杂食性鱼类的物种比例则由1960年代的25.8%上升到2001年的38.6%.杂食性鱼类在个体数也占据优势.沿程分布显示上游的物种多样性明显高于下游.以上结果表明苏州河的鱼类群落变得简单,食物网复杂度降低,生物完整性下降,推测其主要原因可能在于作为水生生物栖息地主要构成的底质状况发生了改变.

摘要:2006年4月至2007年3月,对清江流域上游一二级支流—胡家溪的大型底栖动物群落结构进行了调查研究,并利用生物指数对河水水质进行了系统评价.结果表明,共采集到大型底栖动物87种,其中环节动物3种,软甲动物3种,水生昆虫76种,软体动物5种.群落表现出明显的时空特点,6月份的物种最多,12月份的物种最少,S5的物种最多,S1的物种最少;各微生境中共有种占据优势,物种相似性均大于75%;功能摄食群则以收集者占优,共计达51种.群落密度在4月份达到最大,为3293ind./m²;而生物量则在12月份达到最大,为163g/m².采用Shannon多样性指数、生物指数和科级水平生物指数对胡家溪水质评价的结果是河水水质比较清洁.

摘要:2006-2008年对西江珍稀鱼类自然保护区江段进行鱼类组成与生境调查,共采集鱼类81种,隶属于11目25科69属,其中洄游鱼类8种,外来种6种,土著淡水鱼类67种.以种类数及其多样性指数分析,表明西江保护区鱼类种类多样性较高.优势种是鲮鱼、赤眼鳟、广东鲂,主要经济鱼类为广东鲂、赤眼鳟、鲮鱼、黄尾鲴、花鰶,珍稀濒危物种有花鳗鲡、珠江长臀鮠、台细鳊及多种珠江水系特有鱼类.保护区鱼类生态类型多样,以定居性、杂食性和底栖鱼类为主.保护区江段水文动力条件独特,河床底质结构复杂,是西江鱼类栖息、产卵的理想场所,栖息地破坏、过度捕捞等是保护区鱼类生物多样性的主要胁迫因素.

摘要:通过对太湖流域西氿湖沉积物岩芯XJ2中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr等5种重金属元素总量的分析,结合测年结果,揭示了不同时间段重金属污染物的分布特征,并利用Hakanson潜在生态风险评价法对沉积物岩芯的污染状况及潜在生态风险的历史变化进行了研究.结果表明岩芯受Cd元素污染最重,其它4种元素较Cd则轻得多,因此Cd元素是影响该地区沉积物潜在生态风险的绝对主导因素.从20世纪初叶开始,沉积物中的重金属元素污染及其相应的潜在生态风险开始上升,并且上升幅度不断加剧,到20世纪90年代达到最大值,沉积物污染及潜在生态风险级别均为"很高",随后便开始迅速下降,然而直到2004年这两个参数仍然维持在"很高"级别.

摘要:流域径流是鄱阳湖主要来水,建立鄱阳湖流域径流模型对揭示湖泊水量平衡及其受流域自然和人类活动的影响具有重要意义.针对鄱阳湖-流域系统的特点:流域面积大(16.22×10⁴km²)、多条入湖河流、湖滨区坡面入湖径流等,研究了相应的模拟方法,建立了考虑流域土壤属性和土地利用空间变化的鄱阳湖流域分布式径流模型.采用6个水文站1991-2001年的实测河道径流对模型进行了率定和验证.结果显示,模型整体模拟精度较高.其中,赣江、信江和饶河均取得了较好的模拟结果,月效率系数为0.82-0.95;抚河和修水模拟精度略低,为0.65-0.78.模型揭示了研究时段内年平均入湖径流总量为1623×10⁸m³,其中,赣江最多,占47%,其次为信江和抚河,分别占13%和12%,湖滨区坡面入湖径流约占4%,其余24%来自饶河、修水以及其它入湖支流.模型将用于评估流域下垫面或气候变化引起的入湖水量变化,为湖泊水量平衡计算提供依据.

摘要:根据采自青海湖流域天峻地区树木年轮样本,建立了该地1061a树木年轮年表序列.通过响应函数计算得出,该年表对青海湖区前一年年降水量反映敏感,由其重建了该地的年降水量序列,并应用交叉检验方法对校准方程进行了检验,证明重建方程稳定,重建的年降水变化比较可靠,具有一定的代表性.在10a时间尺度上年降水经历了11个偏多和偏少时段,其中6(7)个显著的偏少(多)时段分别是1001-1060、1131-1320、1411-1510、1691-1740、1811-1850年和1911-1940年(961-1000、1061-1110、1321-1410、1511-1650、1741-1790、1881-1910年和1941-2000年).平均约53a发生一次突变,13-14世纪是年降水的多变时期,12、17和20世纪是年降水的相对稳定时段.

摘要:近几十年来,随着气候干暖化,以青海湖为代表的我国内陆湖泊水位持续下降,生态环境问题日益突出,备受世人关注.运用改进的水热平衡模型预测了2050年以前青海湖逐年的湖面蒸发量,并运用多元线性回归的方法估算出流域未来径流量的变化,最终通过水量平衡的方式对2050年以前青海湖水位的变化趋势进行了定量预测.预测表明未来几十年内,青海湖水位会经历先相对稳定再继续下降的过程,2020年以前青海湖水位会相对稳定在3192.7m,之后会继续下降,到2050年约下降到3191.22m,总体上2010-2050年青海湖水位下降趋势将有所缓和.

摘要:水体散射特性的研究是水色遥感和水生态学研究中重要的组成部分.通过对2007-11-08至2007-11-21在太湖获取的水体固有光学属性和室内水样分析数据的分析,研究太湖水体散射特性及其相关因素.结果表明,太湖水体散射系数与波长之间存在幂函数递减规律,平均幂指数为-0.82±0.21,变异系数为25.39%;粒径分布斜率与幂指数以及散射系数ln(550nm)/ln(756nm)之间存在线性相关,R²分别为0.894和0.783;后向散射率与无机悬浮物浓度之间指数负相关R²=0.854;折射指数与无机悬浮物浓度和无机物与有机物的比例之间指数负相关,R2分别为0.851和0.781.