冰封期湖泊溶解氧变化特征及代谢速率

冰封期湖泊与大气的气体交换受冰盖阻碍,影响湖泊溶解氧含量,进而影响湖泊水质.为探究冰封期湖泊溶解氧和新陈代谢速率变化特征及影响因素,本研究通过监测典型季节性冰封湖泊不同深度的溶解氧（DO）、水温和光合有效辐射（PAR）,结合水质检测结果,分析冰封期湖泊DO变化及代谢速率影响因素,对湖泊日新陈代谢速率计算方法进行改进并估算冰封期湖泊新陈代谢速率.结果表明：2021年1—3月间,岱海DO浓度平均值为15.49 mg/L,并出现昼夜变化和分层现象.DO在冰封期变化趋势呈现出先逐渐升高,然后保持稳定,进入消融期（2021年3月2—11日）分层现象逐渐消失的规律.岱海冰封期净初级生产力和生态系统呼吸速率平均值分别为0.11和0.10 mg/（L·d）,在水温未出现分层时净初级生产力呈现较高水平;之后水温沿水深方向出现分层,净初级生产力明显下降;当冰层融化后,PAR显著上升,净初级生产力又逐渐恢复至0.10 mg/（L·d）.统计分析表明,岱海冰封期DO与水温、PAR、总氮等变化具有一定相关关系,且由于湖泊流域生态环境条件及冰封期物候特征不同,岱海与内蒙古其他湖泊相比,冰封期DO变化趋势存在一定差异.     

EY60回声探测仪在青海湖鱼类资源量评估中的应用

2006年8月16-18日通过使用回声探测仪(Simrad公司EY60型,200kHz换能器)对青海湖的鱼类资源进行了探测评估.结果表明:青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalski)水平分布具不均匀性,有小型鱼群聚集现象;在不同的设定分区,鱼类密度在0.168-12.8ind./1000m~3之间,均值为1.16 ind./1000m~3;布哈河口鱼类较为密集,密度最大值为12.8ind./1000m~3.初步估算青海湖裸鲤达可捕规格(体长大于20cm)个体数量为6.5×10~7ind.,95%置信度区间为35.6×10~7-118.4×10~7ind.,应用资源密度体积法估算青海湖裸鲤的可捕资源量约为1 5275t.探测实验还证实,EY60回声探测仪在青海湖中进行鱼类资源评估时探测效果良好,分析软件Sonar5可以对鱼类个体自动识别、计数,便于进行鱼类资源量评估.     

富营养化水体浮游植物遥感监测研究进展

随着湖泊流域经济的快速发展,蓝藻水华频繁暴发的现象越来越严重,水体富营养化已经成为国内外重大环境问题.浮游植物是水体的初级生产者,是衡量水体富营养化程度的主要指标之一,遥感技术则是探测水体浮游植物时空分布的重要手段.在收集整理近千篇国内外水体浮游植物遥感研究论文的基础上,从卫星数据源、研究内容及研究方法等角度,总结了遥感技术在富营养化湖泊浮游植物监测应用的历史进展、研究重点及发展趋势.研究表明,现有的富营养化水体浮游植物遥感研究,以湖泊蓝藻水华问题为切入点,研究视角由水体表层(藻华面积、色素浓度)转至水下三维(藻总量),研究方法从定性识别转向定量反演,研究内容从监测蓝藻水华推进到探测不同类群蓝藻,逐渐形成了以应用为导向,"MODIS/VIIRS大中型湖泊日常监测—GF/Sentinel2小型湖泊针对性监测—无人机应急监测"的浮游植物遥感综合监测体系.上述研究梳理了富营养化水体浮游植物遥感监测湖泊水环境学科的发展动向,以期为从事蓝藻水华生态灾害监测和预警人员提供重要的技术支撑和理论参考.     

富营养湖泊冰封期物理因子对初级生产力的驱动作用：以辽宁含章湖为例

与非冰封期水体相比,冰封期湖泊初级生产力的研究较为薄弱,一方面在于完整冰封期的调查观测数据仍然较少,而完整的冰下初级生产力变化过程对于理解冰下生态系统对环境因子的响应至关重要,另一方面物理过程与冰下生态的联系仍然有待明确。本研究于2021 2022年冬季期间在大辽河口沿岸的含章湖开展野外调查,通过垂向归纳模型（vertically generalized production model,VGPM）计算了冰下初级生产力,分析了冰封期中初级生产力完整的变化过程,并探讨了冰封期初级生产力的关键物理驱动因素。结果表明：冰封期初级生产力呈现波动爬升的趋势,平均值为0.20 g C/（m2·d）;整个冰封期可以划分为3个时期,即结冰期、缓慢融冰期和快速融冰期,不同时期初级生产力的关键驱动因子不同,在结冰期水温是控制初级生产力的关键因素,在缓慢融冰期冰水界面光合有效辐射强度（photosynthetically active radiation,PAR）是控制初级生产力的关键因素,在快速融冰期水温和冰水界面PAR同时控制初级生产力。在结冰期冰下水体富营养化程度逐渐增加,在融冰期初级生产力随着升温和...     

湖北浮桥河水库浮游植物初级生产力及其管理

浮桥河水库浮游植物水柱日生产量变幅为0.34-4.99 g/(m2·d),最低值出现在下游冬季,最高值出现在中游秋季,年平均值2.75 g/(m2·d)季节变化:秋季＞夏季＞春季＞冬季,与浮游植物叶绿素a含量和生物量的季节变化一致;水平分布:中游略高于上游,下游最低,与浮游植物叶绿素a含量的水平分布完全一致表层日生产量占水柱日生产量53.81%.与1980年同期相比,浮游植物初级生产力增加了1.2倍.分析表明,磷含量增加是浮游植物初级生产力提高的关键因子.应用能量收支法估算浮桥河水库鲢鳙渔产潜力为772t,516.0 kh/hm2.从渔业管理和水质管理角度讨论了合理利用浮游植物初级生产力的措施.     

太湖梅梁湾春季浮游植物初级生产力

用黑白瓶测氧法对梅梁湾春季浮游植物初级生产力的变化特征进行研究,探讨了初级生产力的日变化、垂直变化、区域分布、浮游植物现存量与初级生产力的关系以及不同曝光时间对P-I曲线的影响.结果表明,梅梁湾浮游植物初级生产力存在明显的日变化,最大值出现在10:00-14:00;初级生产力在梅梁湾分布呈现为从湾内向湾口逐渐递减的趋势;除表层水受光抑制影响使其生产力相对较低外,初级生产力随水深的增加而降低;初级生产力与叶绿素a存在显著的正相关,用水柱层平均叶绿素a浓度来估算初级生产力比用表层叶绿素a浓度来估算要更为精确;短的曝光时间往往带来高的初级生产力和同化系数.     

陆水水库的浮游生物及营养类型

报道了１９９１￣１９９５年对面积为１６９３ｈｍ＾２的黑龙滩水库渔业利用优化模式研究的结果,主要内容有：水生生物种类组成和现存量调查、浮游植物初级生产力测定、渔获物统计和鱼产力估算;水体理化性状和水位变化对鱼产量和浮游生物群落结构的影响,网箱养殖鲤、草鱼的高产试验结果;多功能水库生态系统的渔业利用优化模式初步探讨。经三年努力,水库鱼产量由６２２ｔ上升到１２５５．１ｔ,平均单产７５０ｋｇ／ｈｍ＾２。为     

基于Landsat与Sentinel-3A卫星数据的当惹雍错1988-2018年湖泊水位-水量变化及归因

湖泊变化是气候变化的指示器.为探索利用单一短时间尺度的卫星水位数据源估算长时间序列的湖泊水量变化的可行性,本文利用短时间尺度（2016—2018年） Sentinel-3A合成孔径雷达高度计（SRAL）作为唯一卫星水位数据源,以藏北高原内陆湖泊当惹雍错为例,结合基于Landsat光学遥感数据提取的1988—2018年的湖泊面积,综合分析2016—2018年间的非结冰期遥感湖泊面积与遥感湖泊水位变化,基于该时段范围的水位变化-面积变化关系和水量估算公式,估算1988—2018年湖泊水位水量变化与2001—2018年的年内变化,并结合GLDAS产品数据与雪线变化情况初步探讨湖泊变化的可能原因.结果表明：当惹雍错近30年湖泊面积扩张明显,湖泊水位、水量增加显著,相比1988年,2018年的湖泊面积、水位、水量分别增加21.1 km²、5.29 m、44.75亿m³.其中1988—1998年湖泊面积-水位-水量有所减少,2000—2018年间湖泊变化总体呈增加趋势.2001—2018年内湖泊面积、水位、水量变化呈现干湿季特征.1996—2014/2015年湖泊水量变化为38.3亿/35.5亿m³,水量变化趋势、变化量与以往对应时间段的研究结果具有较强的一致性.湖泊面积扩张主要发生在水下地形平缓的东南部和中西部区域.结合气候因素与雪线变化的分析表明,湖泊水量变化受降雨、气温影响复杂,长时间年际尺度上的湖泊水量增长与气温的一致性较降水量强,湖泊湿季受降水量与气温的影响都较大,其中2008—2018年的湿季降水量、气温与水量变化散点拟合的确定性系数R²分别为0.613、0.845.该研究表明Sentinel-3A合成孔径雷达数据在湖泊水量变化估算上的潜力,为利用单一且只具有短时段数据的卫星雷达数据估算长时间序列湖泊水量变化提供依据.     

垂向归纳模型下鄱阳湖丰、枯水期初级生产力特征及与环境因子相关性分析

于2014年1月(枯水期)、7月(丰水期)对鄱阳湖湖水进行采集,测定相应的理化参数、叶绿素a浓度和光合有效辐射,结合初级生产力垂向归纳模型估算浮游植物初级生产力,分析湖区初级生产力特征及与环境因子的相关性.结果表明,鄱阳湖枯水期浮游植物初级生产力波动范围为83.50~355.43 mg C/(m~3·d),平均值为193.33 mg C/(m~3·d),初级生产力空间分布特征主要受水体类型的影响,枯水期初级生产力与氮、磷营养盐浓度呈负相关,其中与铵态氮浓度呈显著负相关,枯水期不会出现营养盐限制现象;丰水期浮游植物初级生产力波动范围为113.80~1134.06 mg C/(m~3·d),平均值为412.12 mg C/(m~3·d),初级生产力空间分布主要受河流注入的影响,丰水期浮游植物初级生产力与总磷及悬浮物浓度呈显著正相关,由于悬浮物对浮游植物生长的促进作用大于抑制作用,鄱阳湖丰水期会出现磷营养盐的限制;鄱阳湖整体平均流速约为0.28 m/s,易于浮游植物的生长,南鄱阳湖平均流速约为0.21 m/s,而北鄱阳湖平均流速约为0.35 m/s,所以南鄱阳湖比北鄱阳湖更容易发生水体富营养化并暴发水华.     

太湖鱼类放流增殖的有效数量和合理结构

根据2006-2007年太湖生物资源调查,估算出太湖浮游植物、浮游动物、底栖动物和水生植物总渔产潜力约为78494 t.太湖实施以渔改水的生物调控措施,应加大鲢、鳙放流数量和放流规格,在提高鱼产量的同时对抑制太湖蓝藻水华能起到积极作用;推算每年放流鳙约1000×104尾,鲢约300×104尾,规格为20尾/kg为宜.草鱼、团头鲂、青鱼、鲤等要在保护太湖水草和底栖动物资源和生物多样性前提下适当放流,每年宜放流草鱼150×104尾,团头鲂165×104尾,青鱼8×104 ～ 10×104尾,鲤夏花2500×104尾.而对调控鱼类结构小型化、单一化具有重要作用的肉食性鱼类翘嘴铂建议加大放流量,年放流量可扩大至500×104尾左右,在调控的同时提高湖泊渔业附加值.     

Stratigraphy and otolith microchemistry of the naked carp Gymnocypris przewalskii (Kessler) and their indication for water level of Lake Qinghai during the Ming Dynasty of China

Otoliths are biogenic carbonate minerals in the inner ear of teleost fish, whose compositions can record the physical and chemical conditions of the ambient water environment inhabited by individual fish. In this research, the fishbones and otoliths of naked carp sampled near the Bird Island, offshore Lake Qinghai, were dated and analyzed for mineralogy and microchemical compositions. Comparing the microchemical compositions of ancient otoliths with those of modern otoliths, we conclude that the ancient naked carps inhabited a relict lake formed when the lake shrank from a high lake level, by combining with the AMS-14 C ages of fishbones and otoliths, the stratigraphy and surrounding topography of the sample site. AMS-14 C dating results of ancient fishbones and otoliths show that these naked carps lived from 680 to 300 years ago, i.e. during the Ming Dynasty of China. The X-ray diffraction(XRD) patterns demonstrate that the ancient lapillus is composed of pure aragonite, identical to modern one, indicating that the mineral of lapillus didn't change after a long time burial and that the ancient lapillus is suitable for comparative analysis thereafter. Microchemical results show that both ratios of Mg/Ca((70.12±18.50)×10?5) and ? 18O((1.76±1.03)‰) of ancient lapilli are significantly higher than those of modern lapilli(average Mg/Ca=(3.11±0.41)× 10?5 and ? 18O=(?4.82±0.96)‰). This reflects that the relict water body in which the ancient naked carp lived during the Ming Dynasty was characterized by higher Mg/Ca and ? 18 O ratios than modern Lake Qinghai, resulting from strong evaporation after being isolated from the main lake, similar to today's Lake Gahai. Based upon the stratigraphy and altitude of naked carp remains, it can be inferred that the altitude of lake level of Lake Qinghai reached at least 3202 m with a lake area of 4480 km2 during the Ming Dynasty, approximately ~5% larger than it is today.     

高邮湖、南四湖和东平湖有色可溶性有机物来源组成特征

高邮湖、南四湖和东平湖作为南水北调东线枢纽湖泊,其水质状况对保障调水安全起到关键性作用本文运用三维荧光光谱平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了3个湖泊在不同水文情景下有色可溶性有机物(CDOM)吸收、荧光光谱特征以及荧光组分与主要水质参数的相关性,以探究3个湖泊CDOM来源组成特征结果表明,平行因子分析法解析CDOM三维荧光图谱,得到陆源类腐殖质C1、类色氨酸C2和类酪氨酸C3不同水文情景对高邮湖CDOM来源与结构组成影响较明显,丰水期其类腐殖质荧光强度显著大于枯水期(t-test,P0.01),并且与a(254)呈正相关(R~2=0.85,P0.01),表明类腐殖质是CDOM主要部分,该荧光组分贡献率可达50%[F_(max)C1/(F_(max)C1+F_(max)C2+F_(max)C3)×100%],高邮湖受到入湖河流来水的影响较大,丰水期入湖口附近荧光强度明显高于其他水域东平湖和南四湖CDOM来源组成特征相似,丰水期东平湖和南四湖组分C2和C3显著低于枯水期(t-test,P0.01),两湖泊枯水期工农业等人为污染源影响较大相关性分析表明高邮湖中类腐殖质荧光特征在一定程度是能反演DOC浓度,并且类腐殖质的输入会增加湖泊总磷、总氮和叶绿素a浓度而东平湖和南四湖CDOM荧光特征与主要水质参数的相关性较差,这与高邮湖水体存在较大差异.     

Effects of fish manipulation on the plankton community in small hypertrophic lakes from the Pampa Plain (Argentina)

Trophic cascade hypotheses predict that fish will affect the structure and biomass of pelagic plankton communities. In order to investigate trophic cascade effects from fish down to phytoplankton, whole-lake studies were performed in five hypertrophic (mean total phosphorus (TP) concentrations higher than 1000 mg m⁻³) shallow lakes located in the Pampa Plain. The main climatic characteristic of this region is the alternation between periods of drought and flood, with corresponding changes of lake depth and conductivity of lake water. All lakes were studied from April to December 2000. Samples were taken of their physical and chemical characteristics and biotic communities, focusing on the zooplankton community. Fish were manipulated in four lakes (Capurro, Longinotti, Vedia 1, Vedia 2), while the fifth (Lake Vedia 3) was left undisturbed as a reference system. High abundance of planktivorous minnows (Jenynsia multidentata and Cheirodon interruptus) dominated the fish community in the reference lake. In the manipulated lakes, fish stocks were largely reduced in late autumn (May). During winter, Capurro, Longinotti and Vedia 1 were stocked with a visual planktivore, the pampean silverside (Odontesthes bonariensis, Atherinidae). Fish stocking was 24, 33 and 19 kg ha⁻¹, respectively. In contrast, no fish were stocked in Lake Vedia 2. Following fish removal, large Daphnia appeared in these lakes and grazed intensively on the phytoplankton. In contrast, no Daphnia were found in the reference lake (Vedia 3). The stocking of O. bonariensis in lakes Capurro, Longinotti and Vedia 1 led to a decrease in the percentage of large cladocerans and a rise in the phytoplankton biomass:TP ratio. Moreover, the lakes mentioned were stocked with different quantities of silversides over different periods of time. These differences were reflected temporarily in the plankton dynamics, affecting mainly larger sized zooplankton. Nevertheless, the presence of Daphnia was short lived in the lake where fish had been removed and no O. bonariensis were stocked. Competition for resources and recruitment of remaining fish probably caused a collapse in the zooplankton biomass. Our results support the idea that fish predation on zooplankton and its effect on phytoplankton is very intense in small pampean lakes. Fish removal was short lived, however. This could be because in small pampean lakes fish recolonization is favored, and minnows are highly prolific. Moreover, if manipulation of the trophic structure of lakes is undertaken in the pampean region, high nutrient loading from the watershed, climate and hydrology should also be taken into account.     

不同丰枯情景下长江三角洲非通江湖泊(滆湖、淀山湖和阳澄湖)有色可溶性有机物组成特征

长三角地区大部分湖泊为非通江湖泊,地势低平,港汊及闸坝众多,水流宣泄不畅,水力滞留时间较长,加之周边地区城镇人口稠密.因此与水滞留时间短的通江湖泊相比,非通江湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)来源和组成具有差异性.本文选取了3个重要的中型非通江供水湖泊——滆湖、淀山湖和阳澄湖,对枯水期、平水期、丰水期3种水文情景下CDOM组成结构变化特征进行分析,从而进一步揭示该类湖泊CDOM来源和对水文情景响应的内在机理.结果表明:滆湖、淀山湖和阳澄湖通过平行因子分析法得到2种类腐殖质(C1和C4)和2种类蛋白质(C2和C3),湖泊CDOM结构受到降雨事件和人类活动的双重影响.三个湖泊类蛋白质的高值在空间上主要集中在人类活动频繁的湖区,并且类蛋白质平均荧光强度与叶绿素a浓度相关性较差,说明湖泊类蛋白质组分受到内源藻类降解、外源人类生产生活排放双重作用的影响.三个湖泊类蛋白质的平均荧光强度和总氮浓度均在枯水期显著高于丰水期,说明降雨量的增加可以稀释湖泊有机质浓度;同时,陆源类腐殖质C1与溶解性有机碳、总氮、总磷、叶绿素a浓度呈显著正相关,并且随着降雨量增加,类蛋白质的占比逐渐降低,滆湖从86.84%降低至62.49%,淀山湖从96.53%降低至90.56%,阳澄湖从98.40%降低至96.26%,说明降雨事件也可以增强径流的冲刷作用,携带更多腐殖化程度高的陆源有机质进入湖泊.本研究发现降雨过程和人类活动共同作用于滆湖、淀山湖和阳澄湖CDOM库,研究结果可以为进一步保障太湖流域人类用水安全提供参考依据.     

长江中下游湖泊群不同生活型水生植物分布的时空变化(1986—2020年)

不同生活型水生植物对水环境的影响和碳固持能力不同,开展大尺度范围内不同生活型水生植物的时空分布和动态变化研究,是全面掌握湖泊水生态环境变化趋势、准确核算水生生态系统碳源/碳汇的前提。以长江中下游10 km²以上(共131个)的湖泊为研究对象,基于野外调查和先验知识,通过光谱分析,研发了不同生活型水生植物遥感高精度机器学习识别算法,解析了长江中下游湖泊群不同生活型水生植物的时空变化规律。研究表明,长江中下游湖泊群不同生活型水生植物遥感监测精度为0.81,Kappa系数为0.74;1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积为2541.58~4571.42 km²,占湖泊总面积的15.99%~28.77%,沉水植物是优势类型(Max_1995年=2649.21 km²,Min_2005年=921.38 km²),其次是挺水植物(Max_2005年=1779.44 km²,Min_2020年=569.05 km²)和浮叶植物(Max_2015年=685.68 km²,Min_2000年=293.04 km²);水生植物主要分布在长江干流流域湖泊群,其次是鄱阳湖流域、洞庭湖流域、太湖流域和汉江流域;变化趋势上,1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积呈现先增长(1986—1995年)、后下降(1995—2010年)、再增加(2010年后)的趋势。本研究可为长江中下游湖泊群生态环境调查及水环境管理提供重要参考。     

2016—2020年长江中游典型湖泊水质和富营养化演变特征及其驱动因素

“十三五”时期,长江流域水环境质量改善明显,但湖泊水质和富营养化状况改善滞后. 长江中游作为我国淡水湖泊集中分布区域之一,部分湖泊存在水环境质量恶化和富营养化加重问题. 本文以长江中游区域国家开展监测的洪湖、斧头湖、梁子湖、大通湖、洞庭湖和鄱阳湖这6个典型湖泊为研究对象,科学评价其2016—2020年水质和富营养化时空变化特征及关键驱动因素,探讨其成因及治理对策. 结果表明,“十三五”时期长江中游湖泊水质和富营养化程度存在较大差异,与2016年相比,2020年大通湖水质改善最为明显,梁子湖水质变差,总磷是影响长江中游湖泊水质类别的主要因子; 洪湖富营养程度恶化最为严重,斧头湖次之,TLI(SD)对长江中游湖泊富营养化评价贡献最大. 目前长江中游湖泊呈有机污染加重和叶绿素a浓度升高现象,洪湖、斧头湖和梁子湖主要与氮、磷营养盐浓度升高有关,而大通湖、洞庭湖和鄱阳湖受水文过程、流域纳污量和湖泊管理等非营养盐因素影响较大. 总氮和总磷仍然是影响“十三五”时期长江中游湖泊水质和富营养化的最主要驱动力,且各湖泊总氮和总磷浓度变化均具有较强正相关性,建议开展河湖氮、磷标准衔接工作,提出河湖氮、磷标准限值或考核目标,以完善河湖水环境质量标准和生态健康影响评价技术规范. 同时,建议长江中游湖泊在开展截污控源、内源控制和生态修复的同时,进一步深化流域管理,特别是对洞庭湖、鄱阳湖、梁子湖和斧头湖等跨行政区湖泊,以提高湖泊治理与修复的系统性和整体性.     

Low genetic variation in perch (Perca fluviatilis L.) from three major European drainage systems in Switzerland

Previous genetic studies on perch (Perca fluviatilis L.) in northern and southern regions of Europe have shown low heterozygosity. No such investigation has been conducted in the central part of Europe. The genetic variability ofP. fluviatilis in four Swiss lakes (Lake Constance, Lake Zürich, Lake Geneva and Lake Maggiore) was investigated. These four lakes belong to three different drainage systems (Rhine, Rhone and Po) without connections. A total of 136 fish were analysed electrophoretically. Only one locus (SOD ^*) was highly polymorphic in Lake Constance among the 27 loci studied. The expected heterozygosities for each population and for the total population were higher than in the previous studies but low (H _S= 0.38–2.7%;H _T=1.22%) and Nei's genetic distances were small (0.000–0.003). However, the jack-knifed mean of the Wright'sF _STwas calculated as 0.142, which indicates modest genetic differentiation among the perch populations in Switzerland, due to the differentiated population in Lake Constance.     

江汉平原长湖浮游植物初级生产力的季节性变化及其驱动因子

为探究长江中下游富营养化浅水湖泊的浮游植物初级生产力季节性演替特征及其驱动因子,本研究于2020年4月(春)、8月(夏)、10月(秋)及2021年1月(冬)对湖北长湖浮游植物进行采样调查,同时运用黑白瓶测氧法及VGPM模型估算法分别估算了其浮游植物生产力水平,并探究驱动初级生产力季节性变化的主要环境因子。结果显示,4个季节共鉴定出浮游植物194种,其中绿藻门(95种,49%)和硅藻门(40种,21%)居绝对优势地位;黑白瓶法测得浮游植物水柱总生产力(P_t)季节变化为:夏季((1841.24±345.93) mg C/(m²·d))>秋季((1324.14±208.34) mg C/(m²·d))>春季((847.50±247.72) mg C/(m²·d))>冬季((711.43±133.52) mg C/(m²·d)),其中M2站位在夏季采样时(2424.66 mg C/(m²·d))水柱总生产力最高;在垂直空间上,浮游植物总生产力(G...     

云南云龙天池枝角类群落演替对1950s以来人类活动影响信号的识别

从1950s开始, 云南地区部分湖泊受到了水文调控(如筑坝)和鱼类引入等流域开发活动的直接影响, 湖泊水环境与生态系统结构已出现明显改变. 开展浮游动物群落的长期生态响应评价有助于认识气候波动和人为胁迫的影响模式. 本文选取云龙天池进行了沉积物记录分析, 在重建过去100年环境变化历史的基础上开展了枝角类群落的多指标分析(物种组成、个体大小、生物量等), 进一步结合多变量分析识别了枝角类群落构建的关键驱动因子. 结果显示, 云龙天池在过去100年间经历了明显的水位波动, 约1962年以前水位较低, 1950s起的水文调控(筑坝)导致湖泊水位波动上升, 2006年以来略有下降. 枝角类群落随水位波动呈现由底栖种向浮游种占优转变的模式, 并在2006年以来底栖种略有增加. 总体上, 低水位时期底栖枝角类占优, 高水位时期浮游枝角类占优. 水体营养水平也对枝角类群落产生了较为显著的影响. 在沉积物总氮和有机质通量上升时, 长额象鼻溞(Bosmina longirostris)相对丰度和枝角类浓度都明显上升. 枝角类象鼻溞个体大小表明, 1969年鱼类引入后象鼻溞的壳长、壳刺长度、触角长度显著减小, 反映了鱼类捕食压力上升的影响. 本研究进一步揭示了水文调控和鱼类引入对湖泊环境和生物群落结构的驱动影响. 其中, 1960s以前云龙天池处于自然波动的状态, 湖泊环境和枝角类群落变化主要受气候(如降水、气温)的影响; 1960s以来人类活动的影响强度已经掩盖了气候变化的信号, 成为影响湖泊生态演化轨迹的主要因素. 为了开展有效的湖泊保护与生态治理, 有必要综合评估水文调控、鱼类引入等人类活动对湖泊生态健康的长期影响.     

上行与下行效应对浮游动物的长期影响评价——以滇池与抚仙湖沉积物象鼻溞(Bosmina)为例

近年来云南高原湖泊面临富营养化、渔业活动增强等多重环境压力的叠加影响,对湖泊的有效治理与生态修复急需对多重压力下生态系统的响应模式进行系统了解.现有研究表明在系统生产力和捕食压力的不同配置下,湖泊系统主要组成(如浮游动物)的响应特征可能出现差异且捕食压力可能随营养水平的变化而改变,目前对云南湖泊生态系统的研究主要集中于单一环境压力下的生态响应.本研究以目前分别处于重富营养和中-贫营养水平的滇池和抚仙湖为研究对象,应用湖泊沉积物记录进行多指标分析,探讨受外来鱼类影响下两个大型湖泊浮游动物长期响应模式的异同.通过象鼻溞生物量与个体大小等指标,重建了近百年来滇池与抚仙湖典型浮游动物的变化历史,结果表明随着湖泊生产力水平(如沉积物色素生产量)的增加,2个湖泊中象鼻溞生物量显著增加,同时物种相对组成出现明显变化(如Bosmina longispina被B.longirostris取代),指示湖泊上行效应对浮游动物的控制作用.同时象鼻溞的生物量、壳长与触角长度的变化在1960s与1980s有明显降低的趋势,与同期外来鱼类(如银鱼)引入与渔业产量增加的时间一致.进一步应用多变量回归分析与方差分解方法来定量评价上行与下行效应对象鼻溞生物量变化的驱动强度,结果表明富营养化(沉积物色素)和捕食作用(象鼻溞壳长)对浮游动物长期变化的驱动强度比较相似(分别解释了生物量变化的77.25%和83.59%),然而在滇池下行效应对象鼻溞生物量的独立影响比在贫营养的抚仙湖中更强(分别为15.46%和10.39%),上行效应对象鼻溞生物量的影响在抚仙湖要明显强于滇池(分别为69.74%和19.67%),而在滇池上行与下行效应的相互作用强度明显强于抚仙湖(分别为42.12%和3.46%).结果表明随着湖泊营养水平的升高,浮游动物的生物量在2个湖泊中均显著增加,而外来鱼类(如太湖新银鱼)的引入和经济鱼类数量的增加加剧了对浮游动物的捕食压力,造成了浮游动物的生物量降低和个体减小.但在快速富营养化的滇池,对浮游动物的捕食压力随营养水平的变化出现较强的依赖性,而在总体处于中-贫营养水平的抚仙湖中此相互作用较弱.结果表明在不同营养水平的大型湖泊中,营养水平的变化幅度可以导致鱼类捕食压力的差异性变化,指示了对鱼类捕食压力的评价和浮游动物长期变化的特征分析需要考虑湖泊的营养水平与富营养化过程的差异.总之,富营养化和外来鱼类的引入导致了高原湖泊生态系统的快速响应与结构变化,因此对高原湖泊的生态修复需要考虑湖泊营养水平对生态系统结构与食物链作用的影响.