西湖引水前后氮 , 磷 , 叶绿素 A 含量的年周期变化

研究了杭州西湖引水前后主要湖区水体中的氮、磷、叶绿素a的年周期动态变化。结果表明:外湖等五个湖区的总氮含量在春季和秋季有两个高峰值,与引水前相比变化不大。硝酸盐氮各湖区均在1～4月呈现高峰。各湖区的总磷含量5月开始急剧上升,9月后降至最低;氮、磷在各湖区的年平均含量也略有差异,一般以岳湖和北里湖湖区的含量较高,而三潭内湖和小南湖湖区相对较低。对各湖区水样检测的相关分析表明:总磷和叶绿素a的年周期动态变化密切相关,而可溶性磷与各湖区的叶绿素a含量相关不显著,但其动态变化一致。从西湖水质改善的程度来看,引水工程只是治理西湖的一项重要措施,但不是根本措施,还需进一步加强截污、科学疏挖、控制游船数量等综合治理。     

西湖叶绿素a周年动态变化及藻类增长潜力试验

通过1999年1－12月对杭州西湖主要湖区叶绿素a含量及水量理化指标的逐月测定,分析了西湖主要湖区叶绿素a含量周年动态变经特征及各种环境生态因子对叶绿素a的影响,并对湖水进行了藻类增长潜力试验,研究结果表明,西湖主要湖区叶绿素a含量总体保持在同一水平,年变化在41．16－191．26mg/m^3之间,年均值为为99．98mg/m^3。叶绿素a妗有明显的季节变化特征,夏季和初秋为高峰、冬季最低,水体总磷浓度与叶绿素a年周期动态变化一致,叶绿素a含量的季节变化与水温变化呈显著正相关,西湖为典型的蓝藻型湖,叫氮年均值为2．08mg/L总磷年均值为0．121mg/L,N:P大于17,水体中磷对藻类增长的促进作用比氮更加明显。     

春季巢湖水温和水体叶绿素a浓度的变化关系

根据2007年3-6月的巢湖逐时气象观测资料和水环境监测资料,分析了水体叶绿素a浓度、水温和气温的时间变化规律以及相互之间的关系.结果表明:水温日变化幅度小于气温日变化幅度,多项式拟合决定系数较高,为0.81;水温与水体叶绿素a浓度逐时变化关系不稳定,线性拟合决定系数变化范围为0到0.91,平均为0.35;水温日平均与...     

基于MERIS数据的滇池叶绿素浓度时空变化(2003-2009年)及趋势

基于多时相MERIS数据,本文对滇池叶绿素a浓度的时空变化趋势进行了研究.以野外实测数据为基础,对应用较好的三种叶绿素a浓度反演模型进行了验证比较,通过精度评价和误差分析选择最优的三波段模型;将其应用到经过几何纠正和大气纠正等预处理后的MERIS数据系列,得到2003 - 2009年时间序列下的57幅滇池叶绿素a浓度分...     

洪泽湖叶绿素a浓度的时空变化特征

叶绿素a浓度是衡量藻类生物量及评价水体营养状态的重要指标.基于洪泽湖2012年12月至2013年11月的水质监测数据,利用统计手段分析湖区叶绿素a浓度的时空变化规律,并进一步探究叶绿素a浓度与各项水质理化因子的响应关系.从时间维度上看,洪泽湖叶绿素a浓度季节变化规律在不同湖区有所差异,东部湖区叶绿素a浓度随季节变化曲线呈"双峰型",分别在3月和8月达到峰值.北、西部湖区叶绿素a浓度在春季变化平缓,并在秋季达到峰值.从空间维度上看,3个湖区之间叶绿素a浓度在春、冬两季存在显著差异,其余季节差异不显著.典范对应分析表明洪泽湖不同月份、不同湖区叶绿素a浓度与水质理化因子之间存在不同的响应关系.本研究为探究洪泽湖藻类时空异质性原因、宏观掌控其营养状态以及制定相应水质改善措施提供参考依据.     

2005-2017年北部太湖水体叶绿素a和营养盐变化及影响因素

利用国家生态观测网络太湖湖泊生态系统研究站对北部太湖14个监测点2005-2017年的营养盐和叶绿素a浓度逐月监测数据,分析了北部太湖2005年以来水体营养盐和叶绿素a变化特征,探讨了叶绿素变化的影响因素.结果表明,2015年以来,北部太湖水体叶绿素a浓度呈现显著增高特征,特别是5-7月的蓝藻水华灾害关键期,水体叶绿素a浓度增幅更加明显;营养盐方面,氮、磷对治理的响应完全不同：水体总氮、溶解性总氮、氨氮的降幅很明显,甚至在春末夏初的蓝藻生长旺盛期出现了供给不足的征兆;但水体总磷降幅却不明显,加之蓝藻水华的磷"泵吸作用",近3 a来水体总磷浓度反而有升高趋势,溶解性总磷浓度也无明显下降趋势.不同湖区的营养盐变化也不相同：西北湖区溶解性总氮、溶解性总磷浓度显著高于梅梁湾、贡湖湾和湖心区,而且后3个湖区的水质呈现均一化趋势.统计分析表明,北部太湖水体叶绿素a浓度与颗粒氮、颗粒磷、总磷、高锰酸盐指数均呈显著正相关,与溶解态氮呈负相关;5-7月水华关键期北部太湖水体叶绿素a浓度与上半年（1-6月）逐日水温积温、总降雨量、年平均水位均呈显著正相关关系.从研究结果可以看出,近年来北部太湖水体叶绿素a浓度的波动很大程度上受水文气象因子的影响;2007年以来太湖流域一系列生态修复工程的实施,虽然明显降低了湖泊氮浓度,但由于流域和湖体的氮磷本底较高,磷的缓冲能力大,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平,年际之间的水文气象条件差异成为蓝藻水华暴发强度差异的主控因素.为此,仍需加大对太湖流域氮、磷负荷的削减,使湖体氮、磷浓度降低到能显著影响蓝藻生长的水平,才能摆脱水文气象条件对蓝藻水华情势的决定作用.     

叶绿素a浓度的动态峰反演方法

叶绿素a是影响内陆水体光学特性的主要水色要素之一.作为反映水体富营养化程度的重要参数指标,国内外学者发展了大量的算法和模型进行水体中叶绿素a浓度的遥感反演.这些算法均使用固定的波段位置.叶绿素a的特征谱段随着其浓度的变化存在一定的位移,尤其是701nm反射峰,其存在着明显的红移现象,因此使用固定波段势必带来一定的误差.通过对不同叶绿素a浓度水样的光谱曲线分析,提出动态峰反演叶绿素a浓度的方法.使用反射峰范围最大值和吸收谷范围最小值,而不是固定波长位置进行建模,以求获得更高的反演精度.     

YSI(多参数水质检测仪)测定叶绿素a浓度的准确性及误差探讨

YSI(多参数水质检测仪)由于其快速、轻便的特点,已广泛应用于野外水体中叶绿素a的测定.通过将YSI测得的叶绿素a值与分光光度法测定值进行比较,对YSI6600水质测定的准确性和数据采集进行评估.结果显示,YSI测定值多数偏低,且与分光光度法测定值之间存在显著性差异;时间上,冬季比夏季具有更大的线性相关性.分段回归结果显示,随着叶绿素a浓度不断增大,两组数据的差值也不断增大.YSI测定误差产生于3个方面:(1)测定前YSI校准方法的不同;(2)其它种类具有荧光特性色素的存在;(3)YSI自身结构.     

2008-2020年三峡库区小江叶绿素a的时空演变特征及驱动因子

2008年至2020年期间,对三峡水库小江5个监测断面的叶绿素a(Chl.a)及主要环境因子进行季度监测,分析小江Chl.a的时空变化特征,探讨水体Chl.a与环境因子的相关关系,解析影响小江Chl.a变化的主要环境因子。结果表明,小江Chl.a年平均浓度为(20.69±9.41)μg/L,变幅为5.96～33.90μg/L。Chl.a浓度季节差异较大,总体呈现出春、夏、秋3个季节明显高于冬季的变化特征,且春季Chl.a浓度最高,为34.48μg/L;空间分布上,Chl.a浓度呈现倒“N”型分布规律,黄石断面最高(29.55μg/L),养鹿断面最低(15.23μg/L)。Pearson相关性分析结果显示,小江Chl.a浓度与COD_Mn、电导率、pH、溶解氧呈显著正相关关系,与NO₃^--N、PO₄^3--P、透明度呈显著负相关关系。通过逐步回归分析,筛选得到对小江Chl.a影响最重要的5个环境因子。通径分析表明,各环境因子对水体Chl.a浓度的作用大小在时空上存在一定差异。不同季节...     

引水等综合整治后杭州西湖氮、磷营养盐时空变化(1985—2013年)

经引水等综合整治后,西湖外湖、西里湖总磷(TP)浓度累计下降58%和78%,总氮(TN)浓度累计下降16.7%和7.7%,透明度提高100%~200%,富营养状态得到极大缓解.比较1986年治理前,西湖各湖区因来水、引水和排水格局差异较大,TP浓度的年内变化特点及驱动因素也存在较大差异:杨公堤以西的上游湖区因优质水源补充TP浓度总体较低,同时受流域降雨径流面源输入影响,呈现时段性升高;杨公堤和苏堤之间的中游湖区优质水源补充量最大,湖区水体更新最快,TP浓度最低且变化相对最为稳定;苏堤以东的外湖区水体更新相对最慢,在夏、秋高温季节因底泥污染释放,TP浓度出现峰值.因外来引水量大且未经脱氮处理,西湖各湖区TN年内变化基本与钱塘江取水口TN浓度变化一致,同时因流域降雨径流面源输入而出现时段性波动.基于TP质量平衡模型分析,各湖区水质空间差异主要受水体年交换次数影响,其次受单位水体的年污染负荷影响.     

太湖五里湖生态重建示范工程—大型围隔试验

五里湖是太湖北部富营养化程度最为严重的一湖湾．从2004年1月起,为了改善水质,重建五里湖生态环境,在五里湖南岸建立了一个面积为10×104m2示范工程试验区,采用多技术措施集成应用,开展湖泊生态重建技术研究．经过近2年的生态重建研究与实践,在示范工程试验区内建立了挺水植物、浮叶植物和沉水植物群丛23个,水生植物种类从生态重建前的零上升至15科、22属、32种,水生植物的多样性指数(Shannon-Wieher index)达到2．33,覆盖度达到40％- 55％．水质监测结果表明,示范工程区内水体的TN、TP、NH4-N、NO3-N、NO2-N及PO4-P的平均值分别比示范工程区外下降了20．7％、23．8％、35．2％、21．1％、45．6％和54．0％,TN、TP分别下降至2．50mg／L、0．080mg/L以下,水质得到明显改善,达到或低于“浅水湖泊稳态转换理论”指出的向“稳定清水态”转换的临界值,水体透明度(SD)平均值也有较大幅度提高,平均从0．39m提高至0．70m;初步实现湖泊水体从藻类占优势浊水态向大型水生植物占优势的清水态转变．因此重建与恢复湖泊生态系统要从沿岸带着手,首先重建湖滨带结构与功能,通过湖滨带水生生物一系列反馈机制, 逐步改善湖泊水质,最终实现沉水植被恢复;湖泊敞水区应主要采用生物操纵技术措施来实现湖泊生态恢复．     

惠州西湖浮游动物及其与水质的关系

通过对惠州西湖五个子湖的浮游动物情况进行调查,共检出浮游动物55种,其中轮虫38种,枝角类10种,桡足类7种,主要优势种为广生多肢轮虫（Polyarthra trigla）、长三肢轮虫（Filinia longiseta）、裂足臂尾轮虫（Brachionus diversicorn＆）、剪形臂尾轮虫（B.forficula）、角突臂尾轮虫（B.angularis）、萼花臂尾轮虫（B.calyciflorus）、前节晶囊轮虫（Asplanchna priodonta）、刺盖异尾轮虫（T.capucina）、微型裸腹潘（Moina micrura）、温中剑水蚤（Mesocyclops thermocyclopoides）等,多为富营养化指示种,各子湖浮游动物检出丰度处于147.3到726.1 ind／L之间,其中轮虫丰度占据优势,浮游动物趋向小型化,结合浮游动物丰度与水质指标进行相关分析结果表明,浮游动物的分布情况与水体水质特征关系密切。     

抚仙湖水质变化(1980-2011年)趋势与驱动力分析

水质恶化是湖泊系统生态健康的主要制约因素之一,科学地判别水质变化趋势是正确认识和解决水环境问题的首要步骤.基于抚仙湖1980-2011共32年湖体水质监测数据,采用Mann-Kendall和Daniel趋势检验法分析了高锰酸盐指数(COD_Mn)、总氮(TN)、总磷(TP)、透明度(SD)、叶绿素a(Chl.a)和浮游植物丰度等6项指标的年际变化趋势;从人类活动和自然环境变化2个角度,筛选出9项水质变化的驱动指标,建立了水质指标与驱动指标之间的灰色关联模型.研究结果表明:①统计的6项指标年际波动较大,其中TP、TN和浮游植物丰度的变异系数最大,达到0.6以上;②在α=0.05显著性水平上,COD_Mn、TN、SD、Chl.a和浮游植物丰度等5项指标均有恶化趋势,Mann-Kendall和Daniel趋势检验2种方法的检验结果一致;③驱动因子与水质指标之间有较强的相关水平,其中,人口数量和水温是主要驱动因子,与主要水质指标的灰色关联系数达到0.7以上的强相关水平.     

太湖叶绿素a同化系统敏感性分析

太湖叶绿素a同化系统对于不同参数的敏感性将直接影响到该系统能否精确的估算太湖叶绿素a的浓度分布.利用2009年4月21日环境一号卫星(HJ-1B CCD2)影像数据反演太湖叶绿素a浓度场信息.以此作为背景场信息,结合基于集合均方根滤波的太湖叶绿素a同化系统,分析和评价了样本数目、同化时长、背景场误差、观测误差和模型误差对于同化系统性能的影响.结果表明:从计算成本、系统运行时间和同化效果等方面分析,当集合样本数目达到30~40左右时同化系统取得了较好的结果;同化系统对于背景场误差的估计变化不是很敏感,即初始场的估计是否准确对于同化系统的性能影响不是很大;同化系统对于模型误差和观测误差的变化较为敏感,不同的测试点位由于水体动力学性质不一,其敏感性的表现形式有所差异;利用数据同化方法可以有效地估算太湖叶绿素a浓度.     

基于半分析模型的波段最优化组合反演混浊太湖水体叶绿素a

内陆水体叶绿素a浓度定量反演是水质遥感的热点与难点.本文基于对内陆水体叶绿素a、悬浮物、溶解有机物与水分子的光谱特征分析,从半分析生物光学模型出发,利用太湖实测的水面 ASD 高光谱遥感数据三波段组合,进行迭代优化,得到与叶绿素浓度密切相关而受悬浮物与黄色物质影响小的最优波段组合模型,反演精度较高,其决定系数和均方根误差分别为 0.8358、3.816mg/m3,该方法可以有效地反演高浓度悬浮物主导光学特性的水体叶绿素a浓度.     

杭州西湖总磷动态变化预测

建立了西湖污染物分析和浓度变化的水质对流扩散模型,并利用该模型对西湖水体引水后７ｄ内总磷浓度的变化进行了预测,然后对预测结果作了较为详细的分析。     

沉水植物生态修复对西湖细菌多样性及群落结构的影响

沉水植物的重建是湖泊富营养化修复的关键措施之一.本研究利用在杭州西湖进行的沉水植物生态修复工程,应用基于聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)及分子克隆等手段,研究种植菹草和苦草对水体中细菌多样性及群落结构的影响.未进行沉水植物生态修复的湖区细菌以Bacteroidetes(42.9%)、Betaproteobacteria(30.8%)和Verru-comicrobia(14.3%)为主.而种植菹草和苦草后,Bacteroidetes所占的比例分别减少到12.7%和5.3%;Betaproteobacteria则分别提高到52.4%和59.5%;Alphaproteobacteria由4.4%分别提高到19.0%和12.8%.种植菹草后Verrucomicrobia所占比例大幅降低,而种植苦草对Verrucomicrobia的影响不大.沉水植物修复不仅可以改善水质,同时也可以显著提高水体中细菌的多样性,改变细菌的群落结构.     

[专稿]太湖2007-2016十年水环境演变及“以渔改水”策略探讨

太湖水环境是国内外关注的焦点,其生态环境质量影响到流域经济社会发展.2007年太湖水危机事件,催生了对太湖的综合整治.本文基于2007-2016十年对太湖水质与蓝藻水华面积等的监测,分析了太湖水环境的演变趋势.太湖十年水质变化阶段性明显,2008-2012年各项水质指标下降明显,而后趋于平缓,近3年个别指标如总磷、叶绿素a浓度等呈现快速上升的反弹趋势;另外,水质指标在空间上的差异性逐步缩小,原来污染严重的西北部水域水质改善效果较为显著,其正从"污水湖"向"自然湖"状态过渡,而原来水质相对较好的东南部水域水质却逐步下降.本文也综述分析了太湖鱼类群落结构变化与水质环境变化的相关性,基于太湖局部水域的鱼类调控实践,提出了太湖现阶段"以渔改水"的鲢鳙控藻非经典生物操纵与鱼类结构调控的经典生物操纵结合的渔业途径.湖泊富营养化治理需要充分关注到鱼类对湖泊浮游生物和水质变化的重要驱动效应,需要充分考虑到鱼类群落结构优化和食物网调控对环境的改善作用.     

千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析

为了解千岛湖在大量放养鲢鳙鱼后叶绿素a的时空分布格局及其与主要环境因子的相关性,本文于2007年1月至2009年12月对千岛湖叶绿素a及其他10个水质理化指标进行了每月定期采样及监测.结果表明:上游河流区和过渡区叶绿素a含量存在明显的季节变化,其共同特点是每年会形成春季和夏末秋初的双高峰.叶绿素a含量在空间分布上具有一...