富营养化浅水湖泊沉水水生植被的衰退与恢复

对国外近年来有关富营养化浅水湖泊的退化与恢复方面的研究进展以及生物操纵作用作了述评,对有关富营养化湖泊沉水植被衰退的有代表性的３种假说也作了介绍。根据“八五”期间武汉东湖水生植被重建的研究工作和多年积累的湖泊水生植被调查资料,提出了长江中下游浅湖富营养化过程中沉水植被演替的模式。     

浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究

自2007年无锡暴发饮用水危机事件以来,太湖经历了前所未有的高强度、大规模治理,各种治理措施累计投资已经超过千亿元.监测显示,在治理初期太湖的氮、磷浓度下降明显,水质有所好转,但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素α浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹.研究表明,太湖的外源负荷并没有减少,这与城镇用水量增加、污水排放标准偏低、面源污染削减不足有很大的关系;同时,内源负荷也因为蓝藻水华的持续而加重,浅水湖泊水深浅、扰动强的特点强化了磷的循环利用效率,加剧了内源负荷对湖泊富营养化和蓝藻水华的影响.气候变暖叠加营养盐富集的复合效应、流域风速下降以及暴雨事件频次和强度增加等气象水文条件变化,都促进了太湖蓝藻水华的暴发;蓝藻水华的时空分布特征则受湖泊水动力的决定性影响.太湖治理的曲折过程,凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来需要继续加强多学科交叉研究,特别是基于湖泊-流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学的学科交叉.对于太湖生态环境的综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更需要重视自然科学和人文科学的有机融合,才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持...     

过去百年来中国东部浅水湖泊水生植被演化模式

大型水生植物对维持浅水湖泊生态系统健康具有重要作用,深入理解其长期演化过程和规律对于生态系统恢复和湖泊富营养化治理具有重要的理论价值和现实意义.中国浅水湖泊大型水生植被历史演化的过程和模式仍存在争议,并缺乏系统性的研究.文章通过对东部平原湖区14个典型浅水湖泊过去百年来沉水植被变化数据的综合对比分析,揭示出该区域湖泊沉...     

大型浅水湖泊富营养化国际研讨会在南京举行

2005年4月24日至26日,大型浅水湖泊富营养化国际研讨会在南京顺利召开.包括国际理论与应用湖沼学会执行副主席Brian Moss教授、《Ecological Modelling》主编S.E.J φrgensen教授、《Ecological Engi- neering》主编Williams Mitsch教授等来自美、德、奥、丹、荷等20余国的代表约200人出席了会议.大会共收到论文136篇.大会邀请了三位教授作了大会主题发言,分别是刘正文教授(太湖生态环境状况)、Brian Moss教授(湖泊生态修复的发展现状)和Williams Mitsch教授(湿地与浅水湖泊的模拟与管理)会议按五个主题进行专题交流,大会报告有:(1)湖泊物理过程及其生态环境效应:David Hamilton(物理要素对蓝藻     

浅水湖泊底栖-敞水生境耦合对富营养化的响应与稳态转换机理:对湖泊修复的启示

浅水湖泊中的初级生产者主要由分布在底栖生境中的底栖植物和生活在敞水生境中的浮游植物组成.底栖植物主要包括维管束沉水植物和底栖藻类等,浮游植物则主要为浮游藻类.贫营养浅水湖泊湖水营养盐浓度低,透明度高,底栖植物因能直接从沉积物中获取营养盐,往往是浅水湖泊的优势初级生产者.随着外源营养盐负荷的增加,湖水中的营养盐浓度不断升高,浮游植物受到的营养盐限制作用减小,加上其在光照方面的竞争优势,逐步发展成为湖泊的优势初级生产者,湖泊逐步从底栖植物为优势的清水态转变为浮游植物为主的浑水态,即稳态转换.在稳态转换过程中,浅水湖泊生态系统结构与功能发生了一系列变化,本文综述了浅水湖泊沉积物性质和生物(浮游植物、底栖植物、底栖动物和鱼类等)群落结构的变化,分析了这些变化对底栖植物、浮游植物之间竞争优势和底栖-敞水生境间磷交换的影响,探讨了富营养化驱动的底栖-敞水生境耦合过程变化和稳态转换机理.了解浅水湖泊底栖-敞水生境耦合过程与稳态转换机理对富营养化浅水湖泊修复有重要意义.富营养化浅水湖泊修复实际就是重建其清水态,在制定修复目标时应该关注评价清水态的指标,如透明度、浮游植物生物量、底栖植物的覆盖度或优势度...     

三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素

为弄清长江中下游通江/历史通江湖泊富营养化现状、成因及修复策略,对该区域27个大型湖泊和水库开展了4个季度的水质调查,并结合部分湖泊1988-1992年及2008年两个时段富营养化调查成果,分析近30年来长江中下游地区大型湖泊富营养化关键指标变化的特征及其驱动因素.结果表明,目前该区域绝大多数湖泊处于富营养水平,较1980s有明显加重,浮游植物叶绿素a及总磷是最主要的营养状态指数贡献因子;湖泊的富营养化状况与湖泊的江湖连通状况、换水周期等流动性状况、渔业养殖及管理、流域纳污、治理强度等人类活动方式和强度密切相关;与历史调查结果相比,氮、磷的增幅相对较小,而有机质污染程度明显加重、浮游植物叶绿素a浓度大幅增高,表明营养盐之外的其他因素,如水文节律的变化、江湖阻隔、不合理的渔业养殖活动等,对该区域湖泊的富营养化问题加剧、浮游植物生产力增高起到更为重要的作用.因此,从治理途径和策略上来看,增加湖泊的流通性、恢复部分湖泊的自然水文波动节律、优化湖泊渔业管理、提升湖泊流域营养盐的有效截留能力、实施湖泊生态修复工程是控制长江中下游湖泊富营养化、提升区域湖泊生态质量的关键.     

长江中下游浅水湖泊5种常见底栖动物碳、氮、磷化学计量特征

研究长江中下游地区浅水湖泊5种常见大型底栖动物(铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、摇蚊属幼虫及中国长足摇蚊)碳、氮、磷化学计量特征,样品采集于多个不同营养水平湖泊.底栖动物碳、氮、磷元素含量的变化范围分别为31.6%~60.7%、5.2%~12.1%及0.41%~2.28%,碳氮比、碳磷比和氮磷比的变化范围分别为4.4~8.9、55~314及9.9~40.1,其中磷元素含量变化最大并是导致N∶P变化的主要原因.不同种类底栖动物元素组成具有显著差异,碳、氮、磷最高平均值分别出现在河蚬(48.4%)、苏氏尾鳃蚓(10.4%)及河蚬(1.09%).铜锈环棱螺(除氮磷比)和河蚬元素组成在不同营养水平湖泊间具有显著差异,重富营养湖泊太湖氮和磷含量最高.相关分析发现铜锈环棱螺及河蚬磷含量和氮磷比与营养状态指数显著相关,表明铜锈环棱螺和河蚬的碳、氮、磷化学计量特征并非保持严格的动态平衡.     

长江中下游浅水湖泊悬浮颗粒物吸收系数测定方法探讨

对两种水体悬浮颗粒物吸收系数测定方法及相关计算进行对比研究.通过长江中下游湖泊典型藻类的实验室培养,利用T方法和T-R方法分别对藻类颗粒物、藻类泥沙混合悬浊液进行吸收系数测定.通过颗粒物光谱吸收系数与叶绿素a之间的相关性关系,对比了两种方法的测量稳定性.通过对不同比例的藻类和无机悬浮颗粒物(ISS)的混合悬浊液进行分析,获得了不同浊度水体悬浮物吸收光谱的变化情况.结果表明,在纯藻或者泥沙含量较少的水体进行颗粒物吸收系数光谱测定时,T方法和T-R方法均可以采用,并且均具有较高的测定精度.然而,在泥沙含量相对较高的浑浊水体,应尽量选取T-R方法进行颗粒物吸收光谱的测定,以提高测定精度.长江中下游浅水湖泊由于底泥易受风浪影响发生再悬浮,因此在颗粒物吸收系数光谱测定中,当水体中ISS含量超过30 mg/L时,应选择T-R方法.     

长江中下游湖泊大型底栖动物群落结构及多样性

2007年10月至2008年4月,对长江中下游地区四种不同类型(草型、天然养殖、施肥养殖以及城市湖泊)的10个湖泊的大型底栖动物群落结构和多样性进行研究,并分析其与水体营养状态之间的关系.研究结果表明,不同类型湖泊底栖动物的密度、生物量、多样性及特征种类均存在显著差异.草型湖泊具有最高的生物量和多样性,但密度最低,其特征种类为腹足纲动物.天然养殖湖泊生物量也较高,物种多样性处于中间水平,特征种类为河蚬、寡鳃齿吻沙蚕及苏氏尾鳃蚓.施肥养殖湖泊和城市湖泊底栖动物密度较高,并呈现出最低的物种多样性,特征种类主要是耐污能力较强的颤蚓类和摇蚊科幼虫.相关性分析表明湖泊营养状态指数与底栖动物密度呈显著正相关,而与生物量呈显著负相关,说明随着营养水平的增加,底栖动物群落逐渐被小个体的耐污种类所主导.Margalef丰富度指数及Pielou均匀度指数与营养状态指数亦呈显著负相关,反映目前长江中下游湖泊随营养水平增加底栖动物群落趋于简单化的演替趋势.     

营养状态指数在长江下游小型浅水湖泊富营养化水平评价中的局限及改进建议

基于多个环境变量、以等权或者加权平均法获得的综合营养状态指数（Carlson指数：TSIc;修正后的Carlson指数：TSImc;综合营养状态指数：TLIc;湖库营养状态指数：EIc）得分是当前评价湖泊营养水平的主要依据,其值计算时先要获得基于单个环境变量的营养状态指数分值。若基于总氮（TN）、总磷（TP）和透明度（SD）等的单个理化指标与基于叶绿素a(Chl.a)的营养状态指数得分间存在显著差异,表明依据理化指标的评估结果低估或者高估湖泊的实际营养水平。长江下游分布大量的小型浅水富营养化湖泊,但基于理化指标的评估结果是否会误判湖泊的实际富营养化水平的研究很少。本研究以长江下游的14个浅水富营养化湖泊为对象,于2019 2020年按照季度采集水样并测定水环境因子,分析基于理化指标和基于Chl.a的各营养状态指数（TSI、TSIm、TLI和EI）得分间的差异。结果表明,基于SD的TSI、TSIm、TLI和EI的年均得分均显著高于基于Chl.a的相应营养状态指数的年均值;除TSI(TP)vs.TSI(Chl.a)外,基于TP与基于Chl.a的其他营养指数的年均得分间均有显著性差异;仅TL...     

1990s长江下游干流径流量演变趋势

利用M-K相关分析方法和大通站1950-2000年逐月径流资料,研究了长江下游干流径流的趋势变化.研究结果表明:1950s以来长江下游径流量呈增加趋势,1990s平均径流量(30415.3 m³/s)比所有其他年代平均径流都大,为近50a以来的最大值;就季节和月份而言,秋季径流明显减少;夏、冬两季径流量,增加的趋势明显,尤以冬季枯水季节径流增加最为突出.洪水、枯水季节径流增加明显,但以枯水季节径流增加占优势.冬季枯水径流的增加,可能在一定程度上能够缓解长江口生态环境的巨大压力.1990s径流量的增加与全球变暖、水循环加快、长江流域降水量增加密切相关.     

长江中下游地区湖泊现代沉积硅藻分布基本特征

首次对长江中下游地区45个湖泊表层沉积硅藻进行了分析．根据硅藻多属种百分含量在总磷浓度和营养梯度上的分布规律以及硅藻数据的降维对应分析(DCA)结果表明,硅藻组合响应于湖泊营养态的变化,尤其是当水体接近于富营养态时,硅藻组合出现迅速转变,即以附生、附生浮游、浮游和底栖种类的多生态型的硅藻组合迅速被富营养浮游种为优势的组合取代．由此提出当Cyclostephanos、Stephanodiscus等种类和Cyclotella meneghiniana、C.atomus组合出现可以预警湖泊水体富营养的发生．另外,硅藻组合还能很好地指示草型和藻型湖泊的特征,可望成为有效判识湖泊生态类型的工具．     

黄河中下游活动断层分布及其对古河道变迁的影响

黄河流域是我国遭受地震灾害最为严重的流域,近年来探测工作对黄河中下游的活动断层有较多新认识,如构成北华北盆地与南华北盆地新构造分界的新乡-商丘断裂,新发现存在多个晚更新世活动段,具备发生中强级以上地震的可能,对识别沿黄河中下游的地震危险源、提高地震危险性认识有重要影响。本文通过总结近年来活动断层探测的最新进展,分析了沿黄河中下游地区的活动断层分布特征及其可能产生的灾害影响,并提出后续工作规划建议。     

春季禁渔期间长江下游鱼虾蟹类物种多样性变动(2001-2004年)

长江春禁期4-6月间,下游江段渔获中出现鱼、虾、蟹共12目、30科、81种.安徽、江苏江段年间物种多样性指数明显上升并趋于稳定,其中Shannon—Wiener(H’与H”)在1.593—2.563范围内呈上升并趋于稳定、Margalef在0.866—2.755范围内呈明显上升、Pielou、Simpson和McNaughton指数在窄幅波动中趋于稳定,波动范围分别为0.717—0.827;0.120—0.269;0.365—0.616.河口区多样性指数正处于波动中,Simpson和McNaughton指数分别从0.195升至0.315;从0.534升至0.758,并有继续上升的趋势.各江段年间捕捞证发放数与ShannonH’的回归分析表明两者呈负相关线型关系.     

长江下游—南黄海地震带地震活动性研究

长江下游—南黄海地震带位于华北地震区东南部, 带内地震主要受长江下游和南黄海海域内一系列断裂的控制, 以中强地震活动为主, 是地震活动较强的地区。 本文充分利用该带最新的区域地震台网资料, 历史地震复核资料以及地震构造等资料, 统计和计算了b值、 V₄和中小地震能量密度值, 探讨了带内b值空间分布与历史强震、 中小地震能量密度值空间分布的关系, 进一步研究了长江下游—南黄海地震带的地震活动性特征。 通过本文的研究, 获得了长江下游—南黄海地震带的地震活动性参数, 为概率危险性分析提供计算参数; 探讨了该带未来百年地震发展趋势, 初步判定了该带潜在地震危险区, 为地震活动中长期预测提供参考依据和方法; 研究结果对地震区划、 工程场地地震安全性评价、 地震活动中长期预测均有重要意义。     

综合营养状态指数(TLI)在夏季长江中下游湖库评价中的局限及改进意见

综合营养状态指数(TLI)在中国湖库富营养化评价中应用非常广泛.对于该指数的各分项指标,基于叶绿素a的评估结果是富营养化风险的直接体现,是最终指示;而基于理化指标(总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数)的评估结果是间接指示.如果两者TLI评估结果存在显著差异,则说明基于理化参数的TLI评估结果低估或者高估了实际富营养化水平和相关风险.本文针对长江中下游湖库的基于水质理化指标和基于叶绿素a的TLI结果是否匹配的问题开展了调查分析.结果表明,对于非通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷、高锰酸盐指数的TLI评估结果均低估了富营养化水平和相关风险;对于通江浅水湖泊而言,基于总氮、总磷和透明度的TLI评估结果高估了富营养化水平和相关风险,而基于高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平;对于深水水库,基于总氮的TLI指数评估结果高估了富营养化水平,而基于总磷、透明度和高锰酸盐指数的结果低估了富营养化水平.上述水质理化指标和叶绿素a评估结果不匹配的原因为以下两点:第一,部分物理化学指标失去了对富营养化风险(叶绿素a)的指示意义,如通江浅水湖泊的总氮、总磷、透明度和高锰酸盐指数以及深水湖泊的总氮;第二,部分富营养化理化指标和叶绿素a原有关系发生错位,比如对于深水湖泊总磷对叶绿素a的响应比TLI指数构建所采用的关系更加敏感.针对TLI理化指标评估在长江中下游湖库应用中存在的问题提出如下改进建议:1)结合长时间序列历史数据,基于分位数回归等方法构建特定湖泊的叶绿素a和理化参数的响应关系,开发“一湖一策”的评估公式;2)根据换水周期和湖泊面积水深比对进行湖泊分类,建立特定湖泊类型的叶绿素a和理化参数的响应关系,构建“一类一策”的评估公式;3)在富营养化评估结果中应分别量化富营养化状态参数(营养盐水平)和富营养化风险参数(叶绿素a)以及两者比值,但生物指标是富营养化评估的最终指示.现阶段我国富营养化评价和管理多为“全国一策”,可能很难满足经济高效的管理需求.因此,本研究所建议和综述的“一类一策”和“一湖一策”的湖泊富营养化评估方法对未来的湖泊生态管理可能具有重要意义.     

长江中游洞庭湖地区江湖整治刍议

根据１９９８年洪水之后长江中游洞庭庭湖地区大量实地科学考察资料,结合已有的长期科研积累,对长江中游洞庭湖地区的江湖整治和灾后重建等问题了初步分析,并取得若干认识。主要包括长江中游地区洪水威胁日趋严重的原因;“退田还源     

长江中下游湖泊淡水贝类的分布及物种多样性

本文记录了长江中下游湖泊贝类１１０种,其中腹足类１０科５６种,双壳类５科５４种,并对长江中下游主要湖泊贝类的区系、物种多样性进行比较。     

长江中下游及邻区地震各向异性对区域构造演化的启示

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征, 本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据, 开展了远震接收函数Pms各向异性研究, 并结合已有研究进一步分析了该区地壳与上地幔各向异性特征及其产生机制.结果表明: 长江中下游及邻区地壳各向异性呈明显的横向分区性, 华北克拉通东南部以近NWW向为主, 而长江中下游和华南东北部以NE向为主.在垂向上, 该区地壳与上地幔各向异性方向也存在明显差异, Pms各向异性快波方向与XKS(PKS, SKS, SKKS)快波偏振方向整体上存在30°~60°左右差异, 形成了该区壳幔各向异性的"立交桥"式分层结构.本研究认为印支期和燕山期的区域构造演化差异以及华北与华南块体的流变学强度不同是造成该区壳幔各向异性"立交桥"式分层结构的重要因素.华北地区Pms各向异性特征反映了华南与华北块体在印支期陆陆碰撞所形成的中下地壳变形痕迹, 华南东北部地区的Pms各向异性则主要受控于燕山期古太平洋板块俯冲造成的陆内挤压作用.燕山期古太平洋板块的北西向俯冲作用不仅导致了软流圈物质沿NW或近W向流动和橄榄岩矿物晶体的定向排列, 也在地壳和岩石圈尺度产生了陆内挤压作用并最终导致了目前观测到的中下地壳变形和各向异性特征.