湖泊富营养化评价模糊集理论与模式

根据湖泊(水库)营养化具有模糊性的特点。建立了湖泊(水库)富营养化评价的模糊集理论与模式,并首次提出富营养化指标综合权重矩阵概念及其确定方法。应用该模式对我国12个湖泊(水库)的富营养化程度进行了评价,结论与实际情况相符。为湖泊(水库)富营养化治理和保护提供了科学依据。上述理论与模型原则上亦可在其他环境评价领域中应用。     

北京城市湖泊富营养化评价与分析

根据2006年对北京市区不同功能重点湖泊水体进行的逐月监测,采用综合营养状态指数法,对湖泊富营养化现状进行了评价。结果表明,水源湖泊目前处于中营养状态,但在夏秋季由于温度和光照等气象条件的影响,可接近轻富营养;重要景观湖泊处于轻一中度富营养;一般景观湖泊处于中度一重度富营养状态。湖泊富营养程度随季节变化明显：盛夏和初秋形成高峰,冬、春季最低,总磷、总氮含量与叶绿素a呈显著正相关关系,尤其总磷与叶绿素a的相关性更加显著。由于城市排水管网不健全,雨污分流不彻底,暴雨期大量溢流生活污水直接向湖泊补水河道中排放;湖泊补水沿线降雨径流产生的非点源污染较严重;加上污水处理厂再生水水质较差,加重了补给湖泊富营养程度。     

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。     

冬季富营养化湖泊中水生植物的恢复及净化作用

秋末冬初大多数水生植物处于衰亡期,在透明度较低的富营养化湖泊中引种和恢复水生植物往往十分困难,借助物理生态工程技术,秋末冬初在重富营养化湖泊中新建的1000m^2围隔内,引种漂移植物和沉水植物;利用群落间的相互作用及人工干预,若干种水生高等植物不仅能够引种存活,而且能够快速提高水体透明度、改善水质,引种水生高等植物3周后,有水生高等植物的围区内水体透明度提高一倍,并长期保持在较高水平,6周后,有植物围区内水体TN浓度比对照围区及开敞水域分别降低43．7％和59．4％,TP分别降低50．3％和57．0％;6个月后,TN分别降低61．6％和79．7％有植物围区较开敞水体降低72．9％。     

广东长潭水库富营养化与浮游植物分布特征

为掌握梅州市长潭水库富营养化状态与浮游植物分布特征,为控制藻类水华暴发提供科学依据,2011年10月至2012年7月,在长潭水库关键断面选取10个监测点,测定水体理化特征、浮游植物种类、丰度等指标,采用营养状态指数(TLI)和Shannon-Wiener多样性指数法对水质污染现状进行评价,并分析浮游植物类群分布特征.结果表明:长潭水库水体富营养状态在4、10和12月处于中营养级,7月份处于富营养级,营养指数从库区中游上游逐渐降低;观测期间共检出浮游植物4门11科16属,通过丰度比较,发现长潭水库以蓝绿藻为优势种,并且季节变化明显,总体表现为7月 >4月 >10月 >12月;藻类多样性指数分析显示,水库水体污染水平为中度,中游和库区(除7月)为轻度污染,与综合营养指数结果一致;长潭水库污染源调查分析结果表明,该水库主要为氮、磷污染,污染源主要为上游禽畜养殖废水.     

富营养化湖泊围隔中重建水生植被及其生态效应

水体富营养化导致水生植被衰退、蓝藻水华暴发、水质恶化和水生生态系统崩溃.恢复水生植被被认为是改善受损水体水质和提高其生态系统稳定性的重要手段.本研究通过构建大型围隔,根据水生植物的耐污程度及其对水质和底质等条件的需求,选取几种适宜的水生植物在围隔内进行移栽与群落构建,并以不移栽水生植物的围隔和围隔外水体作为对照.实验期间(2011年4月至2012年6月),围隔内移栽的几种水生植物全部存活,并建立了相对稳定的群落.同时还跟踪监测了3个处理组的水质情况,结果显示,移栽水生植物的围隔内水质明显优于围隔外,与未移栽水生植物围隔相比,也有很大程度的改善,其中移栽水生植物围隔内水体的总氮、铵态氮、总磷、水下消光系数相比于围隔外水体分别低30.55%、44.09%、36.04%和42.13%,相比于未移栽水生植物围隔内水体分别低5.96%、13.40%、6.70%和7.60%,透明度分别比围隔外水体和未移栽水生植物围隔水体高74.59%和8.70%,浮游植物生物量也大大低于围隔外,而浮游动物生物量却明显高于后者.此外,实验后移栽水生植物围隔内沉积物氮、磷含量及其间隙水总氮、总磷、铵态氮浓度明显低于围隔外和未移栽水生植物围隔.研究表明,在富营养化浅水湖泊中通过建立围隔进行合理的群落配置,进而逐步恢复水生植物是完全可行的,而水生植物恢复后加强对其管理和维护至关重要.     

云贵高原湖泊夏季浮游植物组成及多样性

浮游植物是水生生态系统中重要的初级生产者,对维持水生态系统的平衡起着十分重要的作用.根据2008年云贵高原湖泊丰水期浮游植物调查数据,系统地分析了云贵高原13个湖泊中浮游植物的种群密度、生物量、组成及其多样性.云贵高原13个湖泊中共鉴定出浮游植物7门109种(绿藻52种、蓝藻23种、硅藻20种、其他14种).13个湖泊浮游植物Shannon-Wiener指数在0.5-2.2之间,其值大小与单个环境因子无显著相关.相关分析发现浮游植物总量与总氮、总磷、CODMn、硝态氮含量显著正相关,物种丰富度与总氮、总磷(0.1mg/L范围内)、CODMn含量亦显著正相关.另外,研究也发现各湖泊间浮游植物组成的相似性与各湖泊间营养状态差异显著负相关.由此可见,湖泊的营养状态不仅影响浮游植物的总量、组成以及物种丰富度,而且也影响各湖泊物种组成的相似性.     

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...     

富营养化湖泊中硫酸盐对蓝藻衰亡产甲烷过程的影响

随着外源性硫酸盐（SO₄^2-）的持续性输入,富营养化湖泊水体的SO₄^2-浓度持续升高.野外长期监测结果表明,近几十年太湖水体的SO₄^2-浓度逐渐升高,达到了96 mg/L的水平.此外,富营养化湖泊中蓝藻水华衰亡会产生并释放大量的甲烷（CH₄）,湖泊水体的SO₄^2-浓度升高是否会对沉积物产CH₄过程造成影响仍缺乏相关研究.本实验构建了蓝藻水体沉积物微宇宙系统,通过添加30、60、90、120和150 mg/L五组浓度的硫酸盐,探究不同SO₄^2-浓度下蓝藻衰亡过程中水体的SO₄^2-、还原性硫化物（∑S^2-）和CH₄的变化规律.结果表明,蓝藻聚积衰亡的第6~9天硫酸盐还原作用最为强烈,此时水体中的SO₄^2-浓度快速下降到最低值,依次为7.65、8.87、21.21、41.14和56.54 mg/L.伴随着硫酸盐还原过程的进行,水柱中∑S^2-的浓度不断上升,并达到最高值,依次为4.77、6.98、7.49、7.49和7.43 mg/L.蓝藻聚积衰亡的第10~21天水体中的SO₄^2-浓度维持在较低水平,∑S^2-浓度逐渐下降,并趋近于0.培养开始时,CH₄增长缓慢,SO₄^2-浓度下降之后,CH₄浓度逐渐上升,并在第6~9天迅速上升,培养结束时,CH₄的最终浓度随着水体初始SO₄^2-浓度的增加而降低,依次为546.39、207.24、79.61、37.25和5.56 μmol/L,CH₄的浓度与初始水体SO₄^2-浓度呈指数型负相关关系.因此,对于精准评估富营养化湖泊的产甲烷过程,需要考虑不断上升的SO₄^2-浓度所带来的影响.     

长江中下游浅水湖泊富营养化发生机制与控制途径初探

长江中下游地区是我国淡水湖泊比较集中的地区。该地区绝大多数湖泊为浅水湖泊,所有的城郊湖泊都已经富营养化,其他湖泊的营养状况均为中营养－富营养,处于富营养化的发展中,这些湖泊富营养化的原因同流域上的人类活动有很大的关系。一方面,工业,农业和城市生活污水正源源不断地向湖泊中排放。另一方面,人类通过湖泊围垦、湖岸忖砌,水产养殖等破坏自然生态环境,减少营养盐输出途径。国际上对于浅水湖泊富营养化治理的经验表明,即使流域上的外源污染排放降到历史最低点,湖泊富营养化问题依然突出,其原因与浅水湖泊底泥所造成的内源污染有关。动力作用导致底泥悬浮,,影响底泥中营养盐的释放,也影响水下光照和初级生产力。控制浅水湖泊富营养化,除了进行外源性营养盐控制之外,还必须进行湖内内源营养盐的治理。治理内源营养盐的有效途径是恢复水生植被,控制底泥动力悬浮与营养盐释放。而要进行水生植被恢复,必须进行湖泊生态系统退化机制及生态修复的实验研究。     

太湖梅梁湾与五里湖浮游植物群落的比较

富营养化和风浪是影响大型浅水湖泊浮游植物群落的重要因素,本文于2003年10月至2004年9月对太湖梅梁湾和五里湖理化环境因子(水温、透明度值、悬浮质浓度和氮、磷营养盐浓度)和浮游植物群落进行了逐月监测,通过对两个湖区理化因子和浮游植物群落结构在周年内季节变化的比较研究,探讨富营养化程度以及风浪对浮游植物群落结构的影响,结果为:(1)梅梁湾由于受风浪影响悬浮物含量较高,五里湖则富营养化水平更高.(2)周年内五里湖浮游植物平均生物量(6.85 mg/L)高于梅梁湾的平均生物量(4.99 mg/L),两个湖区都呈现夏秋高峰、冬季低谷的变化特征.梅梁湾浮游植物群落季节演替的模式基本为:冬季硅藻(小环藻属Cyclotella spp.)和隐藻(隐藻属Cryptomonas spp.)-春季绿藻(细丝藻属Planctonema sp.)-夏季绿藻(绿球藻目Chlorococcales种类)和蓝藻(微囊藻属Microcystis spp.和浮游蓝丝藻属Planktothrix spp.)-初秋蓝藻(微囊藻属)和硅藻(浮游直链硅藻Aulacoseira spp.)-秋季隐藻(隐藻属).五里湖的季节演替模式没有梅梁湾明显,全年隐藻(隐藻属)都占优势,在此基础上,秋冬季硅藻(小环藻属和浮游直链硅藻属)占优势,裸藻(裸藻属Euglena spp.)在冬春季占优势,绿藻(绿球藻目种类和团藻目衣藻属Chlamydomonas spp.)在整个春季和初夏的优势地位在夏季被蓝藻(微囊藻属和浮游蓝丝藻属)所取代.群落构成的差异是浮游植物对两个湖区不同风浪条件和富营养化水平的响应结果.(3)通过与PEG(Plankton Ecology Group)模式的比较,梅梁湾和五里湖浮游植物群落的季节演替主要受水温、光照、营养盐(氮、磷)浓度和浮游动物牧食等因子的影响,因此,大型富营养化浅水湖泊浮游植物群落演替规律需要进一步的研究.     

武汉东湖水生植被的恢复试验研究

本文报道了在武汉东湖所作的水生植被恢复的研究结果,分别在东湖水果湖、汤林湖和后湖等三个湖建立水生植被恢复示范区。     

Phytoplankton dynamics and cyanobacterial dominance in Murchison Bay of Lake Victoria (Uganda) in relation to environmental conditions

Murchison Bay is a shallow embayment in the north-western part of Lake Victoria, strongly influenced by urban pollution from the Ugandan capital Kampala. Two stations, representing the semi-enclosed innermost part of the bay and the wider outer part of the bay, were sampled in the period from April 2003 to March 2004, in order to assess the phytoplankton community and the nutrient status in the bay. Murchison Bay was highly eutrophic with average concentrations (n=25) of total phosphorous >90 μg L⁻¹ and total nitrogen >1100 μg L⁻¹ in the inner part of the bay. The phytoplankton community was dominated by a variety of cyanobacterial species and diatoms. Cyanobacteria were dominant in the whole bay, whereas diatoms were more abundant in the outer part of the bay. Moreover, the proportion of N-fixing species like Anabaena sp. was higher in the outer part of the bay, whereas species like Microcystis sp. were more abundant in the inner part of the bay. The phytoplankton community, especially in the outer part of the bay, may be influenced by light limitation. Low NO₃-N concentrations in the bay may also indicate a possible N-limitation, thus favouring growth of N-fixing cyanobacteria. The open bay is, however, a complex system, and additional environmental factors and loss processes most likely affect the phytoplankton community.     

西太湖北部夏季藻类种间关系的初步研究

利用１９９１年至１９９７年对太湖梅梁湾的定点监测资料和１９９７年８月对西太湖北部的三次水化学和藻类布点监测资料,初步探讨了西太湖北部夏季藻类分布和种间关系。结果显示,西太湖北部夏季藻类主要由蓝藻,隐藻,硅藻,绿藻,裸藻和甲藻六大门类组成,以微囊藻为优势种的蓝藻水化主要在夏秋季暴发,夏季梅梁湾内藻类光合效率较高是该地区蓝藻暴发的原因之一;自梅梁湾河口湖我向外太湖,藻类总生物量递减,且种类组成也发生变     

Phytoplankton and periphyton production and its relation to temperature in a humic lagoon

To analyse the existence of interactive competition between phytoplankton and periphyton, we studied their photosynthesis–irradiance (P–E) response during one year in a humic lagoon. Lake production was dominated by phytoplankton, which followed seasonal changes in temperature. Periphyton primary production and algae biomass increased in winter, when phytoplankton biomass and production were lower. In this study we show that even in conditions of phytoplankton dominance, the habitat coupling between phytoplankton and periphyton can still be noticed.     

滇池东北部沿岸带生态修复技术研究及工程示范——生态修复目标的确定及其可行性分析

连续6年对星湖仙女湖区水生植被种类、分布、生物量、水体状况进行了调查研究;共采集到水生植物24种,隶属于18科23属,可分为挺水植被、漂浮植被、浮叶植被和沉水植被4种生活型和8个植物群丛,其中苦草群丛占水生植被生物量70％以上,密齿苦草为绝对优势种;2004年与1999年比较,星湖仙女湖水体叶绿素a增加142％,透明度下降54％,水生植被盖度和生物量减少99％,水生植被群落结构趋于简化、多样性下降;星湖仙女湖水生植被发生逆向演替的主要原因是水体污染负荷增加和渔业生产的影响,削减污染负荷和控制渔业生产是促进星湖仙女湖水生植被恢复的重要途径．     

草型湖泊与藻型湖泊大型底栖动物生产力的比较

较系统地比较了典型草型湖泊(扁担塘)与典型藻型湖泊(后湖)底栖动物优势种类、主要类群及整个群落的周年生产量.结果表明,典型草型湖泊扁担塘底栖动物群落的周年生产量(湿重或带壳湿重)38.926g/穴m2·a雪比典型藻型湖泊后湖47.505g/穴m2·a雪为低.各类群具体情况为,后湖(藻型湖泊)的营养水平较高,更适合苏氏尾鳃蚓等耐污性种类的生长,因此寡毛类生产量较扁担塘的为高;藻型湖泊比草型湖泊更适合铜锈环棱螺等腐生螺类的生长,螺类的生产量也比草型湖泊略高;藻型湖泊摇蚊的生产量较高,原因在于藻型湖泊更适合具有较多耐污种类的摇蚊生长.但从大型底栖动物群落生产量的组成看,摇蚊、软体动物、寡毛类等三大类群所占份额相对较稳定,分别为14%-15%、77%-79%、7%-8%.     

城市湖泊春季绿藻水华特征及其影响因素——以宁波月湖为例

城市湖泊富营养化问题日趋严峻,以往对水华的研究多集中于大型自然淡水湖库,而对小型城市浅水湖泊的水华动态相对较少.以宁波月湖为研究对象,探讨水华暴发期间浮游植物变化特征及与影响因子之间的关系,以期判别影响城市湖泊水华的主控因子.月湖水华期间营养盐水平处于中富营养至极端富营养之间,此次共检出浮游植物8门61属,藻种组成以绿藻门（51.79%）和硅藻门（21.43%）为主,各点位浮游植物生长主要受水温、光照驱动,经历了隐藻门→硅藻门→绿藻门→蓝藻门的演替.水华种为雷氏衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）,总藻密度最高达到1.55×10⁸ cells/L,水华暴发后各点位衣藻属比例升高（最高达到81.10%）,群落结构呈现单一化特征.通过Pearson相关性分析和RDA分析发现衣藻属生长与水温、pH、总磷浓度均呈显著正相关,春季气温回升、天气持续晴好,城市浅水湖泊高营养盐负荷、水体流动性差等特点为带鞭毛的衣藻属提供了适宜的生存条件,在环境条件均适宜的情况下拥有最大生长潜力的衣藻属在营养盐、光照等竞争中生长速率明显优于其他藻种,从而发生绿藻水华.     

九寨沟国家级自然保护区长海夏季浮游植物群落结构及生态评价

高山湖泊对于全球气候变化及人类影响是一个极为敏感的参照系统.九寨沟国家级自然保护区长海作为一个独特的高山湖泊,研究其浮游植物群落结构及其与环境的关系,评估其水质现状及影响因素,有着重要的意义.本文于2014年7月对长海浮游植物群落结构进行了研究.全湖共布设12个采样点,并在中心采样点进行了垂直分层采样.本次调查共发现浮游植物6门38属63种,平均丰度为6.98×10⁵cells/L,平均生物量为0.31 mg/L.浮游植物的水平分布差异不大;在垂直分布上,浮游植物的丰度从表层0.5 m至水下50 m呈现先增加后减少的趋势,在20 m水深处达到最大.长海浮游植物的优势种是长海小环藻(Cyclotella changhai)和飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella),长海小环藻数量较多,飞燕角甲藻生物量较大.长海浮游植物多样性指数较低,综合各类水质评价方法,可以得出九寨沟长海处于贫-中营养状态.     

太湖沉积物中长链脂肪酸甲酯化合物的检出及意义

在太湖表层沉积物中检测出丰度较高的一系列长链脂肪酸甲酯化合物,采用标准图谱与质谱解析相结合的方法进行鉴定,长链脂肪酸甲酯化合物有类似正构烷烃的分布型式,碳数分布范围为Ｃ１４－Ｃ３４,主峰碳为Ｃ１６,具有明显的偶碳优势。