2007年太湖五里湖浮游植物生态学特征

研究了2007年太湖五里湖浮游植物的生态学特征.结果表明:五里湖共检出浮游植物8门123种;其中绿藻种类最多,共57种,占浮游植物总种数的46.3%;硅藻次之,共23种,占浮游植物总种教的18.7%;浮游植物种数以冬春季多、夏秋季少.调查期间.浮游植物数量和生物量分别变化在386.2×10~4-5581.9×10~4cells/L和0.541-3.491mg/L,均以绿藻最高;浮游植物数量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季;且除绿藻外,浮游植物的季节演替规律与PEG模型基本一致.相似性分析显示,五里湖1、3、4、5月份的生境相似,6、7、8、9、11月份的生境相似.优势度分析显示,五里湖各个月份的浮游植物优势种都在2种以上,优势种主要有小球藻(Chlorella vulgaris)、小球衣藻(ChLamydomonas microsphaera)、尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginisa)等14种,优势种种数较多且优势度不高,变化在0.02-0.78之间;多样性和均匀度分析显示,五里湖浮游植物多样性指数和均匀度指数分别变化在1.5-2.7和0.26-0.59之间,多样性和均匀度都较好:表明2007年五里湖浮游植物群落结构比较复杂、处于较完整状态.     

无锡五里湖环境综合整治对旅游价值的影响评估

条件价值法是目前环境经济价值货币化评估中最为广泛应用的方法.以无锡市五里湖环境综合整治为例,在对条件价值法回顾总结的基础上,通过对受益周边地区居民及外地游客的面对面直接问卷调查,对周边旅游环境的改善所带来的旅游支付意愿及影响因素进行了评估和分析,结果表明:(1)游客对五里湖综合整治后总的支付意愿为2.49亿元/年,比整治前多0.68亿元/年,占当地旅游总收入的1.49%;(2)游客的支付意愿与其收入成正比,与其年龄也基本为正相关关系,而与其受教育程度的关系比较复杂;(3)游客对五里湖景区满意度表现最差的是娱乐设施,其次是购物、住宿的便利性和水面的表观形象,表现最好的是空气质量和其安静的氛围.本文最后对本次采用的调查方法与国内外广泛应用的双边界二分式CVM进行了有益的对比和讨论,并对环境综合整治为当地带来的经济和社会绩效提出了期望,以期为其相应的政策措施的制定和环境资源资本的运作及管理提供理论依据.     

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.     

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．     

太湖湖体水环境容量计算

针对太湖风生流的特点,提出考虑风向风速频率修正及污染带控制的水环境容量计算方法,建立了太湖水量水质数学模型,并结合水文水质资料对流场和浓度场进行模拟和验证.在控制单个污染带面积为1～3 km2,污染带总长度为湖岸线长度10%的基础上采用该方法进行计算,计算结果更可靠.太湖CODcr的水环境容量为132727 t/a,TN的水环境容量为7700 t/a.     

太湖五里湖区表层沉积物中酸挥发性硫化物和同步提取金属

湖泊底泥中的酸溶硫化物易与二价金属生成难溶金属硫化物,从而制约沉积物中二价有毒金属的化学活性以及生物有效性,进而影响沉积物的环境质量.对沉积物中的酸溶硫化物(AVS)和同步提取金属(SEM)进行测定,依据SEM/AVS的比值可以判定重金属生物有效性.通过对太湖五里湖、梅梁湾表层沉积物夏季和秋季AVS与SEM的采样分析,结果表明:研究区域内AVS的含量夏季高于秋季,SEM受季节影响很小,SEM/AVS大于1,且秋季高于夏季,初步判断该湖区沉积物中重金属具有潜在的生物毒性.     

酸雨对太湖水环境潜在影响的初步研究

测定了1998－2000年冬、春季太源梅梁湾口雨水、地表径流水的PH值和N、P等营养元素化合物离子浓度。因降雨带进太湖的TIN、PO^3-4和COD分别占同期入湖TN、TP和COD总量的9．8％－15．5％、1．9％－2．2％和3．5％－6．0％;依据1999年冬、春季太湖梅梁湾口湖水总硬度和总碱度测定值,结合历史资料分析,指出湖水总硬度对总碱度比值的升高是太湖水体生态系统受持续性酸性降水长期影响的一种反馈形式。     

太湖水环境面临的主要问题、研究动态与初步进展

本文对太湖水环境研究作了一个简单的回顾,指出了这几十年工作所取得的成就,如太湖进出污染物调查和水质评估,太湖水体光辐射观测与模拟等,结合国家有关主湖治理措施与方案,提出了“九五”工作应该着重在湖泊生态管理模型,水土界面主蓝藻水华爆发机制等领域,通过对当前国际上在这些领域中研究进展情况的回顾,特别介绍了在湖泊水动力学的观测,解释,模拟和应用方面,在湖泊藻类生长以及水结出现与湖泊光照条件,营养盐水平的     

山溪性城市河流水环境综合整治体系研究

分析了山溪性城市河流水环境特征及其存在的问题,提出了水安全、水环境、水景观、水文化和水经济五位一体的综合整治模式,并阐明了其综合整治的具体内容.最后以丽水市内河水环境建设工程为例,详细介绍了山溪性城市河流的防洪排涝、供水、生态用水及水质安全的保障系统、水环境保护方案、水景观和水文化建设体系及水经济开发方案,为山溪性城市水环境的综合整治提供了借鉴.     

基于"标准化"背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对太湖五里湖重金属污染的主动监测

将人工繁育的"标准化"背角无齿蚌(Anodonta woodiana)移殖至太湖五里湖,并以仍养殖在未受污染的中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南泉基地的同批蚌作为对照,进行为期9个月的主动监测研究.每3个月回收一次蚌样,应用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定15种重金属(Al、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Ag、Cd、Ba、Tl和Pb)的含量.结果表明,南泉基地对照组和五里湖移殖组的蚌样对重金属均产生了明显的生物积累.培养3个月的五里湖移殖组蚌样中As的含量显著高于同期南泉基地对照组,而前者Mn、Fe、Zn和Ba含量显著低于后者;培养6个月的五里湖移殖组蚌样中Al和Pb的含量显著低于同期南泉基地对照组;培养9个月的五里湖移殖组蚌样中Pb含量显著低于同期南泉基地对照组.然而,南泉基地对照组和五里湖移殖组蚌样中重金属(Cr、Cu、As、Cd和Pb)含量均低于我国及国际上的相关标准.培养3、6和9个月的南泉基地对照组及五里湖移殖组蚌样的重金属污染指数分别为1.8、1.8,2.4、2.1和8.3、16.8,均值综合污染指数分别为0.0218、0.0289,0.0337、0.0218和0.0560、0.0732,属于正常背景水平,并且两水体蚌样的重金属污染指数和均值综合污染指数无显著差异,提示五里湖和南泉基地均未受到明显的重金属污染.     

太湖五里湖水体悬浮物中水溶性有机质(WSOM)的荧光光谱组分鉴别及其与氮形态的关系

采用三维荧光光谱-平行因子法(EEMs-PARAFAC)分析太湖五里湖水体悬浮物中水溶性有机质(WSOM)的荧光光谱特征,研究其组分类型、分布规律以及来源,进一步探讨悬浮物中水溶性有机氮和无机氮含量与WSOM荧光组分之间的关系.结果表明,悬浮物中WSOM荧光组分主要由2个类腐殖质(C1、C2)和1个类色氨酸类蛋白质(C3)组成.总荧光强度在57.56~200.01 R.U./g之间,平均为115.42 R.U./g,其中C1、C2、C3的相对比例分别为35.55%、34.05%和30.40%;空间上由西向东逐渐增强,东五里湖高于西五里湖,沿岸区高于湖心区.荧光指数和生物源指数变化范围分别在1.48~2.34和0.65~0.87之间,反映了悬浮物中WSOM主要来源于微生物、藻类的自生生物源.多元回归统计分析结果表明,悬浮物WSOM与氮元素的迁移转化密切相关,且有机氮与WSOM荧光组分的相关系数大于无机氮.     

非点源污染对太湖上游西苕溪流域水环境的影响

水资源短缺是全球性关注的问题,水质恶化更加剧了这一问题的严重性,定量研究水质变化及其影响凶素可为治理水环境提供基础依据．与实测数据及综合污染指数的对比表明,水质指数能够合理反映水质的变化程度和时空变化趋势．利用西苕溪流域1996-2000年水质监测数据的研究结果如下：西苕溪流域水质的空间变化趋势是自上游至下游逐渐恶化,时间变化的总体趋势是逐年转好;点污染源得到有效控制年份(1999年)的水质指数比以前年份(1996-1998年)有所提高但幅度不大,说明非点源污染是影响西苕溪流域水质的重要因素;流域水污染的主要形式是氮、磷污染,其主要非点源是农田、经济竹林和城镇径流及居民生活污水等．     

东太湖水环境现状及保护对策

根据2002年4月至2003年4月东太湖的水质监测结果,分析了东太湖的水质现状、空间分布特征及变化趋势．其中TN变化范围0．57-3．91mg／L,平均值1．61 mg／L,NH4 -N变化范围0．01-0．42mg／L,平均值0．14mg／L,NO3--N 变化范围0．044-0．549mg／L,平均值0．16mg／L,而TP平均值为0.103mg／L,与以前的调查结果相比,TN、TP和NH4 -N 均明显增加,CODMn有所下降,水质状况总体较差,但不同水域因其影响因子不同,水质亦有明显差别,湖心区水质最好．目前,东太湖水体总体上处于中富营养状态,部分湖区已达到富营养状态．最后根据东太湖水环境的现状,提出一些措施和建议．     

五里湖富营养化过程中水生生物及生态环境的演变

五里湖是太湖西北部一个小型浅水湖湾,是无锡市的饮用水源和主要风景游览区。50年代时,该湖基本保持着原始状态,全湖以大型水生植物占优势。湖水清澈见底,水质为中营养水平,溶氧接近饱和,对外来的N、P污染冲击具有很强的缓冲能力。底泥的氧化程度较高,磷和有机物含量仅为0.023％和0.75％。浮游藻类受到了大型水生植物的强烈抑制,年均数量为26.7×10~4个/L,以硅藻和隐藻为主;从春季至秋季,随着大型水生植物的增长,浮游藻类数量大幅度减少。浮游动物多达190种,年均数量为5660ind./L。大型底栖动物较多,以日本沼虾和螺、蚌类为主。鱼类资源十分丰富,63种鱼中以凶猛性鱼类占优势,并有较多的底栖性鱼类。 自50年代以来,大约有1/2的湖面被围垦,沿岸带生态条件被破坏,失去了最适合于大型水生植物生长的浅水区。加之60年代后期在全湖放养草鱼,水生植被遭到彻底毁灭。外源污染加剧,引起了水质的严重富营养化。围垦和修建水闸隔断了五里湖与太湖间的通道,限制了两个水体间的水流交换,妨碍了污染物的稀释扩散,使得来自无锡市区的污水成了五里湖的主要补给水源,加速了富营养化的进程。五里湖水质已达重富营养水平,透明度小于0.5m,缺氧较为严重。营养物在底泥中大量积累,TP和TOC含量分别增高了4.17倍和1.87倍。在春末     

太湖典型植物氨基酸组成特征及其对水环境的影响

在太湖两个不同湖区(东太湖和贡湖)各选择了8种不同类型的典型水生植物和1种陆生植物全株作为研究对象,采用邻苯二甲醛柱前衍生-反相高效液相色谱法对其中15种氨基酸的组成特征进行了分析,并探讨了植物来源氨基酸对湖泊水环境的影响.结果表明东太湖区域植物体中总可水解氨基酸(THAAs)的平均含量为861.6±182.96μmol/g,贡湖区域植物体中THAAs平均含量为700.0±232.3μmol/g;不同类型植物体中THAAs的含量大小依次为:沉水植物、浮叶植物挺水植物陆生植物;其中天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、丙氨酸和赖氨酸是THAAs的主要组成部分,这5种氨基酸的摩尔浓度占氨基酸总量的50%以上;太湖植物中THAAs所含的氮元素对植物总氮的贡献在30.7%~94.7%之间,是植物体氮元素的主要组分,也是内源氮输入的主要来源.东太湖区域采集的植物样品中各氨基酸的浓度比例与东太湖水体氨基酸组成差异较大,但与沉积物氨基酸组成较吻合,表明东太湖植物来源的有机质和氨基酸是沉积物中有机质和氨基酸的重要来源.     

环境因子对五里湖沉积物磷释放的影响

本文论述了溶解氧、pH、温度和沉积物中微生物作用对太湖五里湖区沉积物磷释放的影响,以及在pH为8.4、好氧和厌氧二种状态下沉积物释放试验后滤液对斜生栅列藻(Scende es(?) obliq(?))和羊角月芽藻(Selena(?) ca(?))增长的影响.结果表明:溶解氧降低、pH和温度升高、微生物作用有利于沉积物磷向水体释放,与湖水组相比,厌氧状态下沉积物磷释放后滤液能显著促进斜生栅列藻增长,但不能促进羊角月芽藻增长,好氧状态下沉积物磷释放后滤液均不能促进二种藻类的增长。     

五里湖底质条件与水生高等植物的适应性研究

在五里湖富营养化过程中,氮、磷及有机物质在湖底沉积物中大量积累。在夏季高温、高水位期。底泥中因有机物分解耗氧强烈和溶解氧补给受阻而发生缺氧。挺水植物和浮叶植物均能适应这种底质条件;在水温低于30C或水深小于1m的情况下,五里湖的底质条件对沉水植物生长十分有利;但在夏季,当水温超过30C且水深远大于1m时,底泥和底层湖水中的厌氧环境会引起沉水植物烂根,故沉水植物无法在五里湖渡过夏季,成为重建水生植被的障碍。适当降低水位,开挖湖心区底泥,在沿岸带堆积造成人工浅滩,可以创造出适合水生植物生长的生境条件。     

[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.     

浮游植物对湖泊水体生态重建的响应——以太湖五里湖大型围隔示范工程为例

根据太湖五里湖湾生态重建大型围隔示范工程的现场观测结果,分析了湖泊生态重建措施对浮游植物的影响,结果显示:(1)在生态重建的第一年,尽管生态重建区内种植了大量水生植物,水体氮磷含量也有较大幅度的下降,水体透明度也被提高了近一倍,但是藻类却大量生长,并暴发了蓝藻水华;第二年,生态重建区的环境条件逐渐对藻类(包括蓝藻和其中的微囊藻)产生了抑制作用,开始出现藻类生物量下降趋势;表明生态重建措施(以水生植被重建为中心的生态系统重建组合措施)可以在较短时间内(当年)建立起一定规模的水生植物群落,有效降低水体氮磷营养盐,提高水体透明度,但要在较短时间内(2年内)完善一个较大的水生态系统结构、有效降低藻类生物量(特别是夏季)有一定困难.(2)尽管氮磷营养盐对水体藻类总量增加有较大影响,但并不是蓝藻大量暴发的决定因素,上行作用力对蓝藻的控制(bottom-up effort)表现弱于下行作用力(top-down effort).(3)较低的TN/TP比值(15.9-35.6,平均30.5)既是蓝藻水华暴发的原因,也是其作用的结果,其可能有利于蓝藻的大量暴发.(4)生态重建措施较大幅度地改善了水环境,但并没有显著提高藻类多样性指数(Shannon index),因此,单凭藻类多样性指数并不能完全反映水环境改善状况,在评价水环境质量方面需要结合其它多种指标进行综合评估.     

不同生态修复措施下太湖西五里湖沉积物氮磷形态的时空分布

以太湖西五里湖为研究对象,研究了生态修复工程实施两年后,疏浚区、疏浚并水生植被重建示范区、退渔还湖区及对照区沉积物中氮、磷形态的季节变化及垂直分布特征,同时分析了各区上覆水的氮磷含量.结果表明:生态修复措施的实施对沉积物中氮磷形态分布及上覆水的氮磷含量影响显著.示范区和退渔还湖区水体中氮磷含量较低;沉积物中不同磷形态的垂直分布变化较复杂;疏浚基础上进行的水生植被重建对Lab-P、Al-P、Fe-P的吸收作用显著,对Ca-P、Org-P的影响较小;退渔还湖区沉积物磷形态以Ca-P、Org-P为主,Fe-P所占比例较低,与疏浚区不同.生态修复措施对沉积物中TN的影响较小;示范区NH 4 -N含量在秋季突增,可能与植物残体形成的有机质的分解有关.疏浚区水体中氮磷含量与对照区差别不大,沉积物中TN的平均含量还略高于对照区,因此单一的疏浚措施对水环境改善的长期作用需要进一步研究.而示范区水体及沉积物中的TN、TP含量均比较低,水生植被恢复较好,可见在减少外来污染的前提下,对湖区底泥进行疏浚并开展水生植被恢复工程应该是控制湖泊富营养化的有效途径.