2006-2017年乌梁素海夏季水体营养状态及影响因子

为探明草型湖泊乌梁素海水体营养状态及演变趋势,明确水体富营养化的关键影响因子,本文采用2006-2017年每年7月份湖泊水质监测数据,利用综合营养指数法评价了湖泊不同区域监测点的水体营养状态,模拟分析了湖泊水体营养状态的演变过程及趋势特征,定性分析了湖泊富营养的关键影响因子.研究结果表明：乌梁素海湖区北部、西部和南部监测点处于轻度富营养状态的极限概率分别为0.588、0.633和0.329,而湖泊的中部和东部监测点处于中营养状态的极限概率分别为0.810和0.536,说明乌梁素海湖区北部、西部和南部区域夏季水体营养状态将呈现向轻度富营养化演变的趋势,而湖区中部和东部区域则呈现向中营养化演变的趋势.水环境因子中水体理化指标对湖泊富营养化起决定性作用,且盐度指标响应概率高达55%,是水体理化指标中第1位影响因子,同时pH值与水深指标也是影响乌梁素海水体富营养化程度的重要因子.     

基于长时间序列乌梁素海水环境变化趋势及生态补水等关键驱动因子分析(2011—2020年)

基于2011—2020年乌梁素海水质监测数据,将综合营养指数法、PCA排序法和ArcGIS克里金插值法有机结合,综合评价2011—2020年乌梁素海水体富营养化程度年际时空变化特征,厘清引起水体富营养化发生变化的关键性驱动因子。研究结果表明:(1)乌梁素海水体总磷和总氮的峰值出现在平水期,氨氮的峰值在枯水期,COD_Mn的峰值在丰水期,水质整体以地表Ⅲ类水为主。(2)2011—2020年湖体水质经历了由轻度富营养-中营养-轻度富营养-中营养的变化过程,综合营养状态指数在60～70(中度富营养)的湖区面积占比由21.49%逐渐消失,综合营养状态指数在30～50(中营养)的湖区面积占比由23.84%扩增到44.87%。(3)乌梁素海生态补水量与总氮、总磷、COD_Mn和综合营养状态指数呈负相关,是影响湖泊水体营养化的另一个关键性驱动因子。     

三峡水库典型支流上游区和回水区营养状态分析

2006年3、5、8月,对三峡水库成库后5条支流的上游区和回水区水质参数及营养因子分布进行了初步研究.研究结果表明,支流高锰酸盐指数范围在1.00-2.50mg/L、COD范围为6.00-26.5mg/L,上游区与回水区有机物含量差异不大,支流目前未受到有机物污染影响.NH_4~+-N范围为0.039-0.367mg/L,各支流含量均为丰水期最大.TN范围在0.58-1.67mg/L,TP范围在0.005-0.133mg/L,支流回水区TN和TP含量均远高于水体发生富营养化的最低限制值,水体存在发生富营养化的风险.大多支流N/P比值处于适宜藻类生长范围.Chl.a浓度范围为0.94-28.9mg/m~3,各支流回水区Chl.a浓度均为5月最大河流回水区Chl.a浓度高于上游区,上游区、回水区Chl.a含量有显著差异.选用修正的Carlson营养状态指数(Trophic State Index)TSI_M法,评价了支流水体营养状态,TSI_M指数范围在36.0-64.2,上游区除龙河、澎溪河5月达到富营养水平外,其余支流均为贫-中营养水平.回水区各支流均达到中-富营养水平.支流回水区营养状态指数均高于上游区,但各支流增加幅度不同.支流回水区水体营养状态明显受三峡水库蓄水水体流速减缓的影响.Chl.a与COD(n=15,P0.01)呈极显著正相关,与其它营养因子无明显相关关系.三峡水库完工后,支流回水区水体流速减缓,富营养化趋势可能加重.     

三峡水库香溪河库湾浮游植物功能群对水位变化的响应

三峡水库每年经历“水位下降(4—5月)-低水位(6—8月)-蓄水(9—10月)-高水位(11月—次年3月)”的季节波动,年水位落差达30 m。为探究香溪河库湾浮游植物功能群对三峡水库水位变化的响应,于2017年对浮游植物群落和主要环境因子开展逐月调查。共检出浮游植物7门65属79种,隶属于21个功能群,其中优势功能群10个,分别为C、D、F、G、J、Lo、M、P、X2、Y。适应营养丰富环境的C、P功能群在全年维持优势,指示香溪河库湾为中-富营养水体。消落期偏好水体扰动较弱、中-富营养水体的功能群(F、G、X2、Y)成为优势类群;汛期偏好稳定富营养、耐受高光强且对冲刷敏感的功能群(G J、M)成为优势类群;蓄水期和高水位运行期偏好混合的中-富营养水体,耐受低光强且对水体分层敏感的功能群(C、P、D)是优势类群;浮游植物功能类群组成结构随水位变化明显改变。综合营养状态指数表明香溪河库湾在消落期和高水位运行期处于中营养状态,另外两个时期处于富营养状态(39.84≤TSI_M≤60.9);Q指数表明香溪河库湾整体水质为“好”(3.02≤Q指数≤4.17);且两者均随着水位下...     

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。     

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.     

基于MODIS数据的全国144个重点湖库营养状态监测:以2018年夏季为例

随着经济社会的快速发展和进步,我国湖库水体富营养化情况越来越严重.卫星遥感在水体营养状态监测方面具有重要潜力,但基于卫星遥感的全国范围内湖库水体营养状态监测和分析方面还鲜有研究.本文基于2018夏季的MO-DIS卫星遥感数据生产FUI指数产品,构建基于FUI水色指数的湖库营养状态评价方法,监测全国范围内144个重点湖库...     

扎龙国家级自然保护区硅藻植物特征及其环境指示作用

2011年春、夏、秋季对扎龙国家级自然保护区内的硅藻群落结构进行研究.通过鉴定,共发现硅藻门植物112个分类单位,包括96种16变种,隶属于2纲6目9科32属.通过对硅藻植物的种类组成、聚类分析等方法,对扎龙国家级自然保护区内的硅藻植物分布情况进行初步研究,结果表明,扎龙国家级自然保护区内硅藻植物种类较为丰富,保护区内水体普遍为受轻污染或中度污染状态,个别水域存在富营养化情况,春、夏、秋季节中,秋季的富营养情况较为严重.结合水体的理化指标,通过对扎龙国家级自然保护区水体中硅藻的优势种、指示种的分析,发现该水域喜碱性、半咸水种类及中污带的种类较多,说明保护区水体受到轻微的污染,个别水域出现富营养状态.扎龙国家级自然保护区水体呈中-弱碱性、微盐,表明该区域受到了土地盐碱化的影响.     

杭州西湖轮虫的群落结构及与水体环境因子的关系

2007年1月-2010年10月,对杭州西湖进行调查研究,利用综合营养状态指数对西湖的营养状况进行评价,通过种类组成、优势种、多样性指数等指标探讨西湖轮虫的群落结构与水体营养状况之间的关系.结果表明,西湖总体处于中-富营养状态.调查期间共检出轮虫29种,以角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)等最为常见;总数量处于较低的水平,多样性水平不高;各采样点在不同年份表现出不同的季节变化规律.相关性分析结果表明,西湖轮虫密度与水温、TLI指数、总氮、高锰酸盐指数、透明度和pH值的相关性高度显著;Margalef多样性指数和Shan-non-Wiener多样性指数与水体环境因子表现出不同的相关性.研究发现,西湖轮虫结构不仅与水体的营养状况关系密切,还受引水过程引起的水动力学的影响,从引水入湖口到出水口存在一个以水动力学过程为主导的生态梯度.     

湖泊富营养化综合评价方法

从对湖泊富营养化评价的一般方法入手,综述了国内外有关湖泊富养化综合评价的一些方法,提出：营养状态指数法由于可对湖泊营养状态进行连续的数值化的分级,从而为湖泊富营养化机理的定量研究提供了坚实的基础,应是今后湖泊富营养化评价中的主要方法。     

A revisitation of TRIX for trophic status assessment in the light of the European Water Framework Directive: application to Italian coastal waters

The trophic status classification of coastal waters at the European scale requires the availability of harmonised indicators and procedures. The composite trophic status index (TRIX) provides useful metrics for the assessment of the trophic status of coastal waters. It was originally developed for Italian coastal waters and then applied in many European seas (Adriatic, Tyrrhenian, Baltic, Black and Northern seas). The TRIX index does not fulfil the classification procedure suggested by the WFD for two reasons: (a) it is based on an absolute trophic scale without any normalization to type-specific reference conditions; (b) it makes an ex ante aggregation of biological (Chl-a) and physico-chemical (oxygen, nutrients) quality elements, instead of an ex post integration of separate evaluations of biological and subsequent chemical quality elements. A revisitation of the TRIX index in the light of the European Water Framework Directive (WFD, 2000/60/EC) and new TRIX derived tools are presented in this paper. A number of Italian coastal sites were grouped into different types based on a thorough analysis of their hydro-morphological conditions, and type-specific reference sites were selected. Unscaled TRIX values (UNTRIX) for reference and impacted sites have been calculated and two alternative UNTRIX-based classification procedures are discussed. The proposed procedures, to be validated on a broader scale, provide users with simple tools that give an integrated view of nutrient enrichment and its effects on algal biomass (Chl-a) and on oxygen levels. This trophic evaluation along with phytoplankton indicator species and algal blooms contribute to the comprehensive assessment of phytoplankton, one of the biological quality elements in coastal waters.     

湖北长湖富营养化状况及时空变化(2012-2013年)

为评估长湖水体富营养化程度,2012-2013年分4个季度对全湖区20个采样点的物理、化学和生物要素进行监测,在评价水质现状的基础上采用综合营养状况指数法和浮游植物细胞丰度指数法综合评价水体营养状况,并应用典型相关分析(CCA)方法揭示水体富营养化状况与湖泊理化要素之间的典型相关性.结果显示:4个季节长湖全湖区的水质均处于地表水IV类~劣V类水标准;综合营养状态指数值在49.54~82.55之间,浮游植物细胞丰度在2.88×106~61.73×106cells/L之间,均显示其处于富营养化状态;长湖富营养化状况的分布呈现一定的时空差异性;CCA分析显示,长湖理化要素变量可解释68.6%的水体富营养化状况变量的变异,影响其富营养化状况的主要理化因素有水体总磷、总氮、溶解氧、亚硝态氮、硝态氮浓度,水深和沉积物总磷、总氮含量.长湖水体富营养化主要是由于外源的磷污染,其次是氮污染,富营养化最严重的夏、秋季浮游植物的生长主要受氮营养限制,而冬、春季则部分受磷营养限制,部分属于过渡类型.因此,建议大力削减围网/围栏养殖量,同时考虑结合水生植物栽种等生态工程建设措施以降低长湖水体发生严重富营养化的风险,并进一步改善长湖的水质现状.     

武汉后湖浮游植物现存量与生产量季节变动的初步研究

根据1990年5月—1991年4月武汉后湖浮游植物种类组成、现存量和生产量的周年资料分析,绿藻、硅藻、蓝藻为优势类群;现存量和生产量高低次序依次为:秋、冬、夏、春。并以浮游植物群落生态作为主要依据对后湖的营养状态进行了综合评价。     

水生高等植物-浮游植物关系和湖泊营养状态

本文根据中国一些湖泊的资料,从湖泊营养化角度分析了水生高等植物的生物量,分布和优势种以及浮游植物,透明度和湖泊营养状态的关系,表明高等植物和浮游藻类这两种初级生产者的生产在浅水湖泊中呈负相关,并反映在水质指标和湖泊营养状态下,同是,简要讨论了光限制,营养供给和生化抑制作用在浮游植物与水生高等植物关系中的作用。     

Assessment of the ecological status of transitional waters in Sicily (Italy): First characterisation and classification according to a multiparametric approach

A 1-year cycle of observations was performed in four Sicilian transitional water systems (Oliveri-Tindari, Cape Peloro, Vendicari and Marsala) to characterise their ecological status. A panel of variables among which trophic and microbial (enzyme activities, abundance of hetetrophic bacteria and of bacterial pollution indicators) parameters, were selected. Particulate organic carbon (POC) and nitrogen (PON) and chlorophyll-a (Chl-a) contents defined the trophic state, while microbial hydrolysis rates and abundance gave insights on microbial community efficiency in organic matter transformation and on allochthonous inputs. To classify the trophic state of examined waters, the synthetic trophic state index (TRIX) was calculated.Microbial hydrolysis rates correlated positively with POC and Chl-a, which increased along the eutrophication gradient. The significant relationships among TRIX, trophic and microbial parameters suggested the use of leucine aminopeptidase, alkaline phosphatase and POC as suitable parameters to implement the Water Framework Directive when assessing the ecological status of transitional water systems.     

Drivers of phytoplankton,bacterioplankton, and zooplankton carbon biomass in tropical hydroelectric reservoirs

Studies of carbon sources in plankton communities are important because carbon content has become the main currency used in functional studies of aquatic ecosystems. We evaluated the contribution to the total organic carbon pool from different plankton communities (phytoplankton, bacterioplankton, and zooplankton – C-biota) and its drivers in eight tropical hydroelectric reservoirs with different trophic and hydrological status and different physical features. Our systems were separated into three groups based on trophic status and water residence time: (i) mesotrophic with low residence time (ML); (ii) mesotrophic with high residence time (MH); and (iii) eutrophic with low residence time (EL). Our hypothesis that reservoirs with low water residence times and low nutrient concentrations would show the lowest C-biota was supported. Phytoplankton carbon (C-phy) showed the highest concentrations in the EL, followed by MH and ML systems. The EL group also showed significantly higher zooplankton carbon (C-zoo). No significant difference was observed for bacteria carbon (C-bac) among the three system groups. In addition to trophic status and water residence time, regression analyses revealed that water temperature, light, pH, and dissolved organic carbon concentrations were the main drivers of plankton communities in these large tropical hydroelectric reservoirs.     

The importance of phytoplankton biomass as an ecosystem parameter in shallow bays of the Baltic I. Relationships between biomass and system characteristics

The importance of phytoplankton as a characteristic ecosystem component is closely connected with its position in the hierarchical ecosystem structure. Because of the relations to the levels below and above, phytoplankton biomass and composition integrate characteristic properties of the ecosystem. The information content of these parameters has been demonstrated for data from a tenyear-monitoringseries in the western branch of the Oder-estuary. Over all, phytoplankton species composition in coastal waters is closely correlated with salinity and temperature, biomass concentration first of all with the trophic level. Cyanobacterial blooms are attributable to physical processes and are not necessarily indicators for eutrophication.     

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.