东北地区典型湖沼沉积物溶解态有机质组成特征及来源解析：以库里泡为例

溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。 本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物和沉水植物)、岸边土壤、陆生C3和C4植物、禽畜粪便以及城镇污水等样品,分析了样品DOM的稳定同位素(δ¹³C 和 δ¹⁵N)组成及三维荧光光谱特征,并利用IsoSource软件计算了不同来源样品对沉积物DOM的贡献率。结果显示:(1)库里泡内表层沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成存在季节性差异,5月δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-25.54‰和9.02‰,8月分别为-26.81‰和8.40‰。(2)库里泡内柱状沉积物DOM的δ¹³C和δ¹⁵N组成在垂直方向存在差异,表层(0~3 cm)δ¹³C和δ¹⁵N均值分别为-26.58‰和9.04‰,深层(3~30 cm)均值分别为-25.40‰和10.61‰。(3)表层沉积物DOM的三维荧光组分存在季节性差异。5月以类腐殖质荧光组分为主,占比为87.89%,HIX和BIX分别为6.27和0.67;8月蛋白类荧光组分占比为49.58%,HIX和BIX指数均值分别为1.72和0.87。(4)5月表层沉积物DOM外源输入占比为61%,以土壤(21.40%)和城镇污水(18.08%)为主;而8月内源贡献占比稍高(55.10%),且以挺水植物为主(48.68%)。(5)柱状沉积物(0~30 cm)不同深度DOM来源组成相近,主要为城镇污水、沉水植物/藻和挺水植物,贡献率均值分别为42.13%、25.07%和18.53%。整体上,库里泡沉积物DOM来源主要受到流域内人类活动及气候特征的影响,本文研究结果有利于加深对我国东北地区湖泊沉积物有机质迁移转化及累积规律的认识。     

辽河口水域溶解氧与营养盐调查与分类

根据2003年9月辽河口水域营养盐和溶解氧的调查结果,讨论了辽河口水体中的溶解性无机氮(NO3-N、NO2-N、NH3-N)、活性磷酸盐(PO4-P)和溶解氧(DO)的含量、分布与变化特征以及相关关系。结果表明：辽河口溶解态无机氮含量范围为3．26～59．67μmol／L,活性磷酸盐含量范围为0．05～0．95μmol／L,溶解氧范围为0．086～0．208mmol／L。溶解氧、营养盐关系的统计分析结果表明：DIN与AOU(表观耗氧量),PO4-P与AOU之间显著或高度显著相关,营养盐之间也存在相关性,并对调查区域水质进行评价分类。     

三峡水库蓄水后对支流大宁河富营养化特征及水动力的影响

三峡水库蓄水后支流大宁河水华频发,为了揭示水库蓄水以来,大宁河富营养化变化趋势以及水华暴发期间水动力等环境因子的影响特征,自2005年长期跟踪监测大宁河的水质状况,并于2010年针对东坪坝库湾2次典型水华事件,初步探讨了水华暴发期间的主要影响因素.结果表明:2005年以来,大宁河水体处于中度营养状态,水质尚好,但低估了水华敏感期的富营养化状况.东坪坝3月水华暴发期间,叶绿素a浓度与流速呈显著负相关,与pH、DO也呈显著相关,表明在此次水华期间,流速对藻细胞的增殖或聚集产生直接或间接的影响,pH和DO是引起水华暴发的主要水质因子;5月水华暴发期间,叶绿素a浓度与流速呈显著负相关,与流量呈显著正相关,同时与pH、透明度(SD)呈显著相关,表明在这次水华期间,流速和流量都对藻细胞增殖或聚集产生直接或间接的影响,pH和SD成为水质敏感因子.3月和5月水华暴发时间分别处于水库高水位运行期和泄水期,这可能是导致水华影响因子不同的主要原因,但具体机理还有待于进一步研究.本文结果表明在三峡水库调度运行的不同阶段支流库湾水华暴发的机制不同,需要针对不同时段支流库湾水环境特征分别加以调查研究.     

(火用)(Exergy)在湖泊生态系统建模中的应用

基于达尔文"适者生存"理论的热力学表述,本文把热力学概念"(火用)(Exergy)"作为一些重要模型参数的目标函数引入湖泊生态动力学模型.应用拥控制下的参数组合模拟程序实现了参数随时间的变化,并通过变化的模型参数来反映湖泊生态系统中物种组成和生态结构随时间的变化.这一改进克服了以往模型刚性较强、适应性差和生态系统特性考虑少的缺陷,该改进的湖泊生态动力学模型被成功用于滇池生态系统的模拟.     

邛海入湖河流水质及其湖区响应特征(2011—2021年)

邛海是云贵高原水域面积>25 km²的11个天然湖泊之一。基于邛海入湖河流与湖区水质监测数据,揭示入湖河流水质特征,并探究其湖区响应。结果表明:2021年,邛海入湖河流水质空间异质性显著,且分为自然型、农业型和城镇型3种类型河流。官坝河等3条自然型河流水质优良,而高仓河等8条城镇型和农业型河流(R4～R11)水质较差,污染物浓度超标严重。2011—2021年,邛海主要入湖河流(官坝河、鹅掌河、小青河)的营养盐浓度呈下降或先增加后下降趋势,水质逐渐改善。流域土地利用变化是导致邛海入湖河流水质空间异质性的主要因素,同时也是河流水质在2011—2021年改善的原因之一。受湖泊水文环境与入湖河流污染类型影响,2017—2021年邛海湖区水环境及其与河流水质响应关系差异性明显:高枧湾水域(L5)水深浅、水环境容量小,主要受纳城镇污水,因而湖区营养盐与叶绿素a浓度高,在2021年达富营养状态;官坝河、鹅掌河与小青河入湖影响区(L1～L3)与小渔村(L4)水域湖水深、水环境容量大,污染物浓度与营养状态指数低,但因汇入的河流污染类型不同,湖区营养水平与河流水质响应存在季节性...     

基于突变理论模型的卧龙湖湿地退化判别研究

湿地生态系统退化的临界状态判别是湿地风险评价的重要内容,也是实施湿地生态系统健康有效管理与保护的重要前提。以中国北方半干旱地区天然内陆湿地——卧龙湖为例,在综合考虑湿地退化指标的基础上,选择水质、蓄水量、生物多样性和生态脆弱性等典型参数指标建立了湿地生态系统退化状态判别的尖点突变模型。研究表明湿地生态系统的退化过程与突变理论的基本特征相符,模型拟合结果较好地反映了卧龙湖湿地退化状态。通过对卧龙湖湿地1994~2009年的数据模拟,结果表明:1994~2001年间卧龙湖湿地生态系统处于较健康的状态,而2002年的判别结果显示卧龙湖湿地处于退化突变状态,即湿地退化导致了生态系统相当程度的损害。研究还表明,卧龙湖湿地生态水量的减少和水环境质量的降低是导致湿地退化的重要因素。为了保护湿地生态系统的健康,防止卧龙湖湿地生态系统退化的发生,应在科学配置区域水资源的同时合理调整区域的产业结构,提高农村污水处理率。     

春季长江口及毗邻海域浮游动物空间分布及与环境因子的关系

于2009年4月15～23日在长江口及其邻近海域进行了32个站位的浮游动物生态调查,分析了浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量的空间分布,并利用PRIMER生物统计学软件中的PCA、BIOENV和RELATE程序分析了浮游动物与环境因子的关系.共发现浮游动物成体72种,浮游幼虫9种,合计种类数为81.中华哲水蚤(C...     

(Exergy)在湖泊生态系统建模中的应用

基于达尔文“适者生存”理论的热力学表述，本文把热力学概念“（Exergy）”作为一些重要模型参数的目标函数引入湖泊生态动力学模型．应用拥控制下的参数组合模拟程序实现了参数随时间的变化，并通过变化的模型参数来反映湖泊生态系统中物种组成和生态结构随时间的变化．这一改进克服了以往模型刚性较强、适应性差和生态系统特性考虑少的缺陷，该改进的湖泊生态动力学模型被成功用于滇池生态系统的模拟．     

水库生态安全评估方法(Ⅰ):IROW框架

近年来,生态安全评估在方法和实践上得到较大发展,然而,受水库特殊性、系统性认识缺乏等限制,目前尚无水库型水体的有效评估方法.本研究借鉴国外相关理念,分析了水库生态系统特征,强调了水库演变规律特殊性、水库时空异质性、水库生态系统管理综合性.着眼于此,提出了基于IROW(Inflow-Reservoir-Outflow-Watershed)框架的评估方法,将水库上游来水安全、水库水体安全、水库下泄水安全、库区流域影响4类要素纳入框架综合考虑;并阐述了评估预处理与结果分析的关注要点,包括分区、分时段评估等建议.