贵阳市百花湖近10年(2009-2018年)的水质时空变化

百花湖是贵阳市重要的城市饮用水源地,并且近年来经常发生水质异常现象.本文利用2009-2018年百花湖长时间序列的监测数据,采用综合营养状态指数法和Pearson相关性分析,研究了百花湖10年间的水质变化特征和影响因素.结果表明：1）库区叶绿素a（Chl.a）、总磷（TP）、总氮（TN）、高锰酸盐指数（COD_Mn）和透明度（SD）的浓度范围分别是3.43~39.72 mg/m³、0.034~0.115 mg/L、1.200~2.759 mg/L、1.41~5.51 mg/L和0.75~2.07 m,且高氮磷比（12~63）表明百花湖是磷限制型.2）在空间上,TP、TN、氨氮、COD_Mn和Chl.a浓度沿水体流向逐渐降低,SD呈相反变化趋势.3）10年来,百花湖水质由Ⅳ类转变为Ⅲ类,综合营养状态由轻度富营养化状态转变为中营养状态,水质整体向好.4）入库支流是影响百花湖库区水质的主要因素,长期以来,东门桥河、南门河水质TP和TN等超标严重,给库区水质稳定达标带来威胁.5）百花湖Chl.a浓度与气温、水位、风速和TP等指标显著相关,是受水文、气象及营养盐因素的综合控制.未来在百花湖水环境保护治理过程中,应加大对东门桥河、南门河等重点支流的污染治理,加强对水动力学、气候变化等水文气象因素影响库区水质（藻类水华）的机制研究.     

基于脂肪酸生物标志物分析南京市及其周边不同营养水平湖库的浮游动物碳源

脂肪酸在生物的摄食活动中相对稳定,可用于辨别消费者的食物来源.不同营养水平的湖泊与水库中浮游动物的碳源组成有差异,因而可能具有不同的脂肪酸组成特征.本研究对南京市及其周边21个湖库的颗粒有机物(POM)、浮游动物的脂肪酸组成进行了对比分析.结果 表明,南京市及其周边湖库21个湖库由中营养、轻富营养、中富营养、重富营养共...     

环境因子对乌梁素海水体营养状态的影响:基于2013-2018年监测数据的分析

为探明寒旱区浅水型湖泊乌梁素海水环境因子对水体营养状态的影响程度,以2013-2018年1月和7月湖泊水环境监测数据为基础,对具有典型代表性监测点的水体营养状态与水环境因子(盐度、pH值和水深)之间建立向量自回归模型(VAR)模型,通过方差分解方法分析水环境因子对水体营养状态的贡献水平,同时界定出水体营养状态处于最佳水平条件下的水环境因子的适宜范围.结果表明:水环境因子对水体营养状态的方差贡献初期表现显著而后趋于稳定,且盐度、pH值和水深指标的综合方差贡献率最高可达66.62%;并以全湖94.4%的水体面积不呈现富营养化状态作为标准界定出乌梁素海水体处于最佳营养状态水平条件下盐度、pH值和水深指标的适宜范围,分别为0.06～2.68 g/L、7.50～8.63和1.76～3.50 m,且湖泊在此营养水平条件下全湖盐度、pH值和水深指标的均值分别为1.55 g/L、8.15和2.33 m.因此,可以通过人类活动调控湖泊水环境因子值,并实施以水养湖的策略来推动湖泊水体营养状态向良性发展.     

水体富营养化改善过程中浮游植物群落对非生物环境因子的响应:以武汉东湖为例

针对武汉东湖存在营养状态梯度的5个子湖（郭郑湖、汤菱湖、团湖、庙湖、水果湖）,结合"空间换时间"理论,研究湖泊富营养状况改善过程中浮游植物群落对环境因子的响应.全年调查期间,各子湖综合营养状态指数分布范围为45.4~76.8,浮游植物密度及生物量变化范围分别为2.03×10⁶~245×10⁶ cells/L和0.819~19.9 mg/L.冗余分析结果显示,浮游植物的物种分布与水温、总氮、透明度、总溶解性固体、氨氮呈显著相关.采用多元逐步回归分析构建浮游植物密度、生物量与环境因子之间的最优响应方程,结果显示,总氮、水温是影响浮游植物密度的主要因子;对于浮游植物生物量而言,总磷、总氮浓度降低能够降低浮游植物生物量.通过对富营养程度改善进程中浮游植物群落组成的动态变化进行分析,发现浮游植物密度及生物量显著下降,但物种组成及生物多样性并未发生明显转变.此外,浮游植物物种多样性与水体富营养水平梯度并不呈现简单的线性相关.因此,在对富营养化湖泊进行修复时,应制定短期修复与长期维护双重措施,同时应重视生物多样性的重建,进而达到理想的修复效果.     

基于生态适宜性分析的湖泊保护与利用——以湖北斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及湖泊资源的可持续利用,需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理.建立在生态适宜性分析基础上的湖泊生态功能分区,可为科学合理地开发湖泊资源、协调湖泊生态系统结构与功能提供依据.以湖北省斧头湖为对象,在对斧头湖生态环境调查基础上,选取具有代表性的水质、生物及人为干扰因子;根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)确定水质评价等级,采用专家论证法确定生物及人为干扰因子评价等级,建立起湖泊生态养殖适宜性评价等级体系;采用主成分分析法确定评价因子权重,并在GIS技术的支持下,采用因子叠加法,对斧头湖生态养殖适宜性进行综合评价.根据各区域生态养殖适宜性综合评价结果,同时考虑到湖泊生态环境和综合资源保护要求、斧头湖自然生态系统功能和生态渔业的可持续发展,可将斧头湖划分为极适宜区、高度适宜区、中度适宜区、轻度适宜区和较不适宜区;各适宜区面积分别占斧头湖总面积的12.04%、24.81%、49.65%、9.58%和3.92%.从湖泊生态系统保护及渔业的可持续利用角度看,极适宜区、高度适宜区适合开展生态养殖;中度适宜区和轻度适宜区要以生态恢复为主,可进行一定规模的放养养殖;较不适宜区应进行生态修复,不适宜进行各种开发活动.     

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...     

Sentinel-3测高数据在湖库区域的波形重跟踪方法——以东平湖和峡山水库为例

卫星测高技术是监测内陆水体水位变化的一项重要手段,而利用该技术提取的水位与实测水位相比仍有一定差距.波形重跟踪是提高卫星测高精度的一项关键技术.现有重跟踪算法中,改进阈值重跟踪算法(Improved Threshold Retracker, ITR)因其计算简便、精度高得到了广泛应用.但该算法需要外部信息作为参考,因此具有一定的局限性.基于此,本文对ITR进行了优化,根据湖库水面近似水平的特点,不依赖外部信息可以自动从多个子波对应的水位中确定正确的水位.选择东平湖和峡山水库为试验区,基于Sentinel-3A/B合成孔径雷达高度计观测数据,对比了优化后的ITR、多回波波峰一致重跟踪算法(Multiple Waveform Persistent Peak retracker, MWaPP)和重心偏移重跟踪算法(Offset Centre of Gravity retracker, OCOG)提取水位的精度.结果表明,优化后的ITR精度最高,平均均方根误差为6.5 cm,与MWaPP和OCOG相比,精度分别提高了2.7 cm和24.2 cm.同时,该算法进行重跟踪时成功率较高,性能稳定,受...     

基于LSTM网络的在线藻类时序数据预测研究:以三峡水库为例

三峡水库在不同水位调控期支流回水区末端水深变化幅度较大,加之复杂水动力变化产生的生境异质性,塑造出有别于浅水湖泊的水华暴发特征.本研究基于库区4条支流——香溪河、澎溪河、大宁河及草堂河部署的自动监测数据,利用小波变换(WT)和长短期记忆网络(LSTM)构建藻类时序变化预测模型,并探讨神经网络层数、每层隐藏神经元数、时间...     

基于NPP-VIIRS数据的夜间灯光指数变化分析——以夏河MS5.7地震为例

夜间灯光数据具有反映人类活动的特点,其数据变化与电力设施运行情况、建筑物和其他发光物体息息相关,因此近年来被广泛应用于各类科学研究中。本文从夜间灯光数据特点出发,以夏河M_S5.7地震灾区为研究区,利用多时相NPP-VIIRS夜间灯光数据,经过数据预处理后获得三种灯光指数,从而分析灾区的夜间灯光变化,为地震应急救援工作提供一种震后灾情信息获取的途径和方法,为甘肃县级尺度的地震应急工作提供另一种思路。     

基于数据驱动的时间序列b值计算新方法(TbDD):以2021年云南漾濞Ms6.4地震序列为例

时间序列的b值在天然地震和工业开采诱发地震的危险性分析中具有重要的应用潜力,但长期以来受到计算规则设置的人为主观性、计算结果的可靠性和时序对突变识别精度不高等问题影响,制约了不同结果的可比较性和共识性科学认识的提炼.本文借鉴基于数据驱动(data-driven)的地震活动参数计算思路,采用连续函数形式的OK1993模型...     

Oligochaete distribution patterns in two German hardwater lakes of different trophic state

We investigated the effect of contrasting trophic conditions on the distribution and dominance patterns of Oligochaeta species assemblages in lake sediments and their relation to the environmental variables depth, season, and substrate. The study was performed on the highly eutrophic Lake Haussee and the oligotrophic Lake Stechlin, both hardwater lakes in the Baltic Lake District of Northern Germany. Quantitative monthly and seasonal sampling took place over one year at 14 representative sites, covering littoral and profundal sediments of both lakes. Between-lake differences in the profundal were clearcut with an absence of any zoobenthos in Lake Haussee and a peculiar meiobenthic species assemblage in Lake Stechlin (Collado et al. 1999). Between-lake differences in the littoral, however, were small and mainly attributable to a small number of species exclusive to Lake Stechlin and an overall higher abundance of oligochaetes, especially naidids, in Lake Haussee. Species-richest family in both lakes were Naididae; Tubificidae were dominant in Lake Stechlin; in Lake Haussee Tubificidae and Naididae were equally abundant. Most striking were diversity of habitat types and species distribution patterns in the littoral. Multivariate analysis (CA, CCA) showed that the distribution patterns of oligochaete species assemblages are significantly correlated with depth, season and substrate. Depth is the major factor when the whole water body is considered. When confining to the littoral, species abundance and distribution are strongly related to seasonality and substrate type. Naididae show, in general, maximal abundances in autumn and summer and a preference for plants, plant debris and soft sediments; Tubificidae are more abundant in spring and prefer mineral substrate. The relation between seasonality, substrate and food availability is discussed.     

Pelagic trophic transfer efficiency in an oligotrophic, dimictic deep lake (Lake Stechlin, Germany) and its relation to fisheries yield

We investigated trophic transfer efficiency in the pelagic food chain of deep, oligotrophic Lake Stechlin (Germany) by analyses of the primary, secondary, and fish production. Primary production between April and November 2000 was estimated at 78 g C m⁻², pelagic secondary production at 14 g C m⁻², and production of the main planktivorous fish species [European cisco, Coregonus albula (L.)] at 0.77 g C m⁻². Thus, trophic transfer efficiency between primary and pelagic secondary production was around 18%, whereas between pelagic and fish production around 6%. The high efficiency at the first step of the chain is discussed to be due to the high food quality in oligotrophic lakes due to the dominance of Bacillariophyceae and Chlorophyceae rich in essential fatty acids. In turn, the relatively low trophic transfer efficiency between the secondary and the fish production is mainly explained by the avoidance of calanoid copepods as food source by the ciscoes. Concerning the trophic transfer efficiency, results from this study support the general assumption of a 10% transfer between neighbouring trophic levels within ecosystems.     

近30 a云贵高原湖泊表面水体面积变化遥感监测与时空分析

以云贵高原湖泊近30 a来的TM、ETM~+和OLI遥感影像为数据源,采用归一化水体指数(NDWI)、改进归一化水体指数(MNDWI)、新型水体指数(NWI)、增强型水体指数(EWI)和自动水体提取指数5种水体指数提取了1985—2015年云贵高原10个湖泊表面水体面积,并对各种算法进行精度对比分析.针对湖泊各自特点采用不同的水体指数提取其表面水体面积,并进行水体面积变化时空分析.结果表明:云贵高原湖泊表面水体面积总体呈现先增加后缩减趋势,1985—1995年湖泊表面水体面积增加了30.86 km~2,1995—2015年湖泊水体表面面积减少了48.12 km~2,其中,面积变化最大的是杞麓湖与异龙湖.对云贵高原湖泊表面水体面积变化与该区域的年降水量、蒸发量、平均气温、流域植被覆盖面积和人类活动时空进行相关分析,结果表明:1)高原湖泊对区域气候变化的响应具有明显的空间差异性,云贵高原湖泊的表面水体面积与气候相关性较显著,气温升高引起蒸发加速,降水量下降,湖面不断缩小,与逐年上升的气温呈负相关,与逐年波动上升的蒸发量呈负相关,与逐年减少的降水量呈正相关;2)云贵高原湖泊各流域的植被覆盖面积与湖泊面积变化相关性较弱;3)人类活动是影响湖泊面积变化的重要因素,大肆围湖造田、围湖养殖以及旅游开发等人类活动直接导致云贵高原湖泊面积的锐减,并对湖泊生态环境产生重要影响.     

持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征

持久性有机污染物(POPs)在环境中广泛且持久存在,多数具有致畸、致癌、致突变等危害中国是全球湖泊密度较大的国家之一,湖泊在供水、渔业、维护生态系统多样性等众多方面发挥了重要作用湖泊是POPs的重要归宿之一湖泊水体中的POPs可被水生生物吸收利用并传递,对生态系统及人体健康构成较大危害因此湖泊水体中POPs的分布水平对周围的生态系统及人体健康有非常重要的影响本文收集、分析了2003年至2019年2月公开发表的80篇文献中的中国湖泊水体POPs数据,包括多环芳烃(PAHs)、六六六类农药(HCHs)、滴滴涕类农药(DDX)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)、多氯联苯醚类(PCDEs)、全氟化合物(PFCs)及邻苯二甲酸酯类(PAEs),发现:目前中国已有水体POPs研究数据的湖泊共有49个,涉及19个省、直辖市、自治区,研究区域主要在东部地区(n=32),云贵高原(n=14)和青藏新疆湖区(n=3)少有研究,其它地区鲜有研究; PAHs、HCHs和DDX是研究最多的三类POPs,在中国湖泊水体中平均浓度分别为360.0±433.8 ng/L(n=26)、12.8±23.5 ...     

神农架大九湖湿地浮游植物群落结构特征及营养状态评价

大九湖湿地是南水北调中线工程的重要水源涵养地之一.为了解实施生态修复工程后浮游植物群落结构特征及水质营养状态,于2014年11月-2015年9月进行了3次采样调查,综合营养状态指数表明水质处于中营养和轻度富营养化之间,水质富营化水平沿水流方向呈降低趋势;共采集浮游植物8门129种,11月优势种为绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和硅藻门的颗粒直链藻(Melosira granulata)、短缝藻(Eunotia sp.);5月优势种为蓝藻门的纤细席藻(Phormidium tenue)、绿藻门的四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和球衣藻(Chlamydomonas globosa Snow)、硅藻门的短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata);9月优势种为蓝藻门的拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)、小形色球藻(Chroococcus minor)和泽丝藻(Limnothrix redekei),优势种主要为中污带指示种.冗余分析表明总磷和总氮浓度对浮游植物丰度变化有显著影响,温度和总磷浓度对浮游植物生物量有显著影响,蓝藻门和绿藻门的丰度和生物量均与总磷浓度呈正相关.     

广东省水库枝角类组成特征的初步研究

于2000年丰水期和枯水期调查了广东省19座典型大中型水库枝角类,随后对其中3座代表性水库进行了4年的枝角类种类定性调查.在鉴定出的枝角类16属24种中有13个广温种、7个嗜暖种、3个嗜寒种和1个特有种;每个水库的平均种类数5-6种.从个体大小来看,水库枝角类以小个体种类为主,有14种的体长小、于1 mm,它们分布广且数量多,其中优势种主要为长额象鼻溞、秀体溞、微型裸腹溞、颈沟基合溞和角突网纹溞等.透明溞和透明薄皮溞是主要的大个体种类,出现在4座贫、中营养水库的水样中.水库枝角类的丰度较低,在丰水期,平均丰度小于10 ind./L和10-20 ind./L的水库分别为14座和5座,在枯水期,为12座和5座,而高州水库和河溪水库中的平均丰度达67ind./L.主要优势种在不同营养类型水库中分布差别不大.枝角类的丰度受水力滞留时间影响,直流型水库的枝角类种群丰度的分布明显受到水流速度的影响,湖泊区枝角类个体及其食物均随水库放水输出而减少.由于采样点主要位于大坝附近,枝角类以敞水区的种类为主.从种类组成和数量来看,广东省水库枝角类具有明显的热带特点,枝角类的生物量小,以个体较小的种类优势种,大型种类的个体数量极低且身体透明.     

秀丽白虾(Exopalaemon modestus)对亚热带湖库春夏季水体营养水平和浮游生物群落的影响——基于微宇宙模拟实验

秀丽白虾(Exopalaemon modestus)是我国大型淡水湖库的重要经济渔获对象,也是水体中浮游动物的捕食者之一.以往的研究从渔业的角度揭示了秀丽白虾的生物学特征与食性,但少有研究探讨秀丽白虾这一无脊椎动物捕食者对春、夏季浮游生物群落的影响.本研究设计了一个单因素户外微宇宙实验,比较了春季—初夏(4-6月)时期,有无秀丽白虾条件下水体氮、磷浓度以及浮游生物生物量和群落结构的变化.结果 表明:1)秀丽白虾的存在显著降低了春季水体总氮(TN)浓度,增加了水体总磷(TP)浓度,降低了水体TN∶TP比值;2)秀丽白虾的捕食减少了大型枝角类Daphnia pulex和浮游动物总生物量,D.pulex在浮游动物群落中的优势度被轮虫取代,浮游动物群落趋于小型化;3)秀丽白虾显著增加了春季水体叶绿素a浓度,但对浮游植物群落结构的影响不明显.研究表明在大型湖库中,秀丽白虾等无脊椎动物捕食者可能是影响浮游生物群落变化的因素之一,在春季浮游生物研究中应予以关注.     

富营养化湖泊典型水华蓝藻的固有光学特性

固有光学特性是水体光学特性的重要内容,掌握富营养化湖泊水体内典型水华蓝藻的固有光学特性,是开展不同水华蓝藻遥感识别的理论基础.利用AC-S吸收衰减仪、BB9后向散射仪,通过实验室纯藻培养,研究微囊藻（Microcystis）、鱼腥藻（Dolichospermum）和束丝藻（Aphanizomenon）3种典型水华蓝藻的固有光学特性,并探讨色素浓度、色素占比以及藻类等效粒径对不同水华蓝藻固有光学特性的影响.结果表明,3种典型水华蓝藻的吸收光谱曲线均具有440、620和675 nm吸收峰,微囊藻620和675 nm的比吸收系数最大,鱼腥藻440 nm处的比吸收系数最大;束丝藻单位色素浓度的散射和后向散射能力最高,鱼腥藻次之,微囊藻最低;固有光学特性影响因子分析表明,色素浓度和藻蓝素占比是影响3种水华蓝藻固有光学特性的主要因素.3种蓝藻的吸收系数、散射系数以及鱼腥藻、束丝藻的后向散射系数均随着色素浓度（叶绿素a或藻蓝素）的增加而增大;当蓝藻中藻蓝素占比增加时,3种蓝藻的单位色素浓度的后向散射系数逐渐下降;而藻细胞粒径与固有光学特性之间并未表现出很好的相关性.因此,3种水华蓝藻单位色素浓度的固有光学特性将为典型水华蓝藻的遥感识别提供重要的理论基础和数据支持.     

Differential piscivory of the native Percichthys trucha and exotic salmonids upon the native forage fish Galaxias maculatus in Patagonian Andean lakes

The present paper analyses predation patterns, of Percichthys trucha and salmonid fish upon Galaxias maculatus in five lakes of northern Patagonia with differing community and environmental characteristics. Tank experiments were performed to evaluate relative efficiency of native and exotic predators of G. maculatus under treatments with and without cover (aquatic vegetation). Important differences were found between predators with regards to distribution and consumption of G. maculatus. Salmonids are more efficient than P. trucha in consuming G. maculatus in deep environments with scarcely vegetation; in contrast to native species they frequently use the pelagic environment. Although pelagic habitat might have served in the past as a refuge from native predators in the past, G maculatus now experiences intense predation in the pelagic zone by exotic salmonids. It is suggested that the widespread distribution of G. maculatus in Patagonian lakes may have facilitated the success of salmonids throughout Patagonia.     

贵州红枫湖近10年来(2009—2018年)水质变化及影响因素

为更好地研究贵州红枫湖的水质变化情况,本文利用贵阳市两湖一库环境保护监测站2009 2018年对红枫湖7个代表性监测点的营养盐、叶绿素a(Chl.a)浓度和水温、气温、透明度、降雨量等水文气象条件逐月监测数据,分析红枫湖10年间水体营养盐和Chl.a浓度以及部分水文气象条件的变化趋势.运用综合营养状态指数(TLI)对红枫湖营养状态进行评价,采用Pearson相关系数法统计分析10年内Chl.a浓度与总磷(TP)、总氮(TN)等水化学组成及水位、气温等水文气象条件的相关性.结果表明,2009—2018年红枫湖水体逐月TN浓度有较大波动(0.56～2.80 mg/L),春、夏季高于秋、冬季;水体逐月TP浓度为0.016～0.103 mg/L,夏季略高于冬季;逐月氨氮(NH3-N)浓度为0.007～0.71 mg/L,春季>冬季>秋季>夏季;水体逐月Chl.a浓度呈季节性波动(0.8～38.9 mg/m3),夏季>春季>秋季>冬季,年内先上升后下降.TP、NH3-N、Chl.a浓度整体呈下降趋势,10年间水质有很大改善.经计算红枫湖在这10年间处于中营养状...