福建省山仔水库和杜塘水库沉积物叶绿素a比较研究

采集了福建省山仔水库和杜塘水库的冬季沉积物,采用显微镜观察和荧光分析方法,对不同深度沉积物叶绿素a的含量以及微藻的丰度进行了分析．研究结果表明,山仔水库沉积物表层叶绿素a含量达到4692ng／g底泥干重,微藻的丰度为33．79×10^6Cells／g底泥干重,其中蓝藻门的丰度为6．77×10^6Cells／g底泥干重;...     

应用人工神经网络模型研究福建省山仔水库叶绿素a动态

本文应用山仔水库2003-2006年叶绿素a浓度、总磷浓度、总氮浓度、水温、溶解氧浓度、高锰酸盐指数、pH值7个参数监测数据对人工神经网络模型进行训练,在此基础上应用1997-2002年除叶绿素a浓度外其他6个参数监测数据,推算出1997-2002年间缺失的叶绿素a浓度,并对1997-2006年春末夏初的叶绿素a浓度动态进行分析,结果表明:山仔水库1997年建库初期,叶绿素a浓度处于较高水平,2000年以后叶绿素a浓度开始降低,近几年基本保持稳定.2003-2006年叶绿素a浓度呈季节周期性变化,春末经夏季到初秋,叶绿素a浓度持续升高,冬季下降明显,春季又开始回升;说明近几年山仔水库水体春末夏季秋初处于富营养化水平,秋末冬季处于中营养水平.本研究结果将为山仔水库的富营养化防治提供科学依据.     

应用人工神经网络模型研究福建省山仔水库叶绿素a动态

本文应用山仔水库2003-2006年叶绿素 a浓度、总磷浓度、总氮浓度、水温、溶解氧浓度、高锰酸盐指数、pH值7个参数监测数据对人工神经网络模型进行训练,在此基础上应用1997-2002年除叶绿素a浓度外其他6个参数监测数据,推算出1997-2002年间缺失的叶绿素a浓度,并对1997-2006年春末夏初的叶绿素a浓度动态进行分析,结果表明:山仔水库1997年建库初期,叶绿素a浓度处于较高水平,2000年以后叶绿素a浓度开始降低,近几年基本保持稳定.2003-2006年叶绿素a浓度呈季节周期性变化,春末经夏季到初秋,叶绿素a浓度持续升高,冬季下降明显,春季又开始回升;说明近几年山仔水库水体春末夏季秋初处于富营养化水平,秋末冬季处于中营养水平.本研究结果将为山仔水库的富营养化防治提供科学依据.     

山仔水库表层沉积物氮负荷与释放研究

研究了山仔水库夏、冬季表层沉积物内源氮负荷,并应用柱状样模拟法对氮释放速率进行了探究。结果显示,该水库表层沉积物总氮含量范围840.00~3 108.71μg·g-1,其中氨氮占总氮含量7.267%~11.21%。同一季节,总氮含量空间分布规律是随进口、库心、大坝逐渐增加.柱状样模拟实验得到夏、冬季氮释放速率分别为90.31~128.37 mg·(m2·d)-1和72.52~93.79 mg·(m2·d)-1,释放速率与总氮含量分布具有一致性。山仔水库表层沉积物存在较大的内源氮释放能力且在夏季内源氮更易释放,为水体提供充足的营养物质,可能引起并促进水华的持续。因此,采取措施适宜方法控制内源氮释放非常重要。     

微生物对杜塘水库沉积物氮元素释放的影响

本研究以杜塘水库大坝断面沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧／厌氧连续培养模拟试验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中氨氮和硝酸盐氮的浓度变化以及沉积物中氨氮和总氮质量分数的变化,并分析培养前后沉积物中与氮循环相关微生物的变化,研究微生物对氮释放的影响．结果表明,灭菌组沉积物氨氮和硝酸盐主要通过上覆水-沉积物浓度梯度作用力进行扩散释放,较快达到平衡;而未灭菌组氨氮和硝酸盐的释放受溶解氧浓度影响,缺氧环境在微生物的作用下会促进反硝化作用以及氨氮的释放,沉积物中含有10^4CFU／g的氨化细菌和反硝化细菌,暗示着沉积物中微生物作用下的氨化作用和反硝化作用较为激烈．     

蓝藻衰亡下滇池草海沉积物中各形态磷释放动态的模拟研究北大核心CSCD

为了研究滇池草海蓝藻衰亡过程中沉积物中各形态磷含量的变化,以玻璃缸为模拟实验容器,在玻璃缸中加入叶绿素a质量浓度为50μg/L的蓝藻藻浆(此叶绿素a质量浓度为蓝藻水华爆发时的叶绿素a浓度),进行蓝藻衰亡的遮光模拟实验,研究蓝藻衰亡下沉积物中各形态磷含量的变化。研究结果表明,遮光环境会促使蓝藻大量死亡,当实验进行5 d后,加了蓝藻藻浆玻璃缸中的蓝藻颜色逐渐由绿色变为黄绿色,在实验的第5天至第13天,上覆水中的叶绿素a含量大幅度减少,到第13天,上覆水中的叶绿素a质量浓度仅为0.53μg/L,减少了约95%;上覆水中蓝藻衰亡影响了沉积物中磷的释放,实验结束时,在加了蓝藻藻浆的玻璃缸中,沉积物中的全磷质量比为1 305.09 mg/kg,减小了3.9%,铁结合态磷、钙结合态磷和铝结合态磷含量分别减少了25.72%、16.87%和3.9%,有机磷含量增大11.02%;随着蓝藻的衰亡,玻璃缸上覆水中的叶绿素a含量减少,沉积物中的有机磷含量增加,钙结合态磷和铁结合态磷含量减少。蓝藻衰亡后的残体会使沉积物中的有机磷的含量增加。因此,蓝藻衰亡是引起沉积物中营养物质释放的重要因素。     

福建省典型饮用水源地水库富营养化状况调查与分析

对山仔水库、东张水库、东圳水库、山美水库4个典型的大型饮用水源地水库富营养状况和污染成因进行综合分析与评价．结果表明,4个典型的大型饮用水源地水库均已出现不同程度的富营养化．农田径流和畜禽养殖等面源污染是各水库流域的主要污染源,富营养化已经造成明显的经济损失．在此基础上提出了控制水库富营养化的对策与措施,以期为福建省饮用水源地水库可持续利用提供参考．     

昆明翠湖水质变化特征及影响因素研究

翠湖是昆明非常重要的景观水体。通过对翠湖有代表性位点水样及相应底泥样品的采集,翠湖水样及底泥的主要指标进行监测、分析和评价。结果表明：目前翠湖水体（总磷含量0．38mg／L,总氮5．06mg／L,氨氮2．37mg／L）已属富营养化水体;翠湖水体总磷、总氮和氨氮含量随季节呈现明显动态变化,高锰酸盐指数和pH值等含量随季节变化不明显;底泥总磷含量3．02g／kg,速效磷163．29mg／kg,碱解氮493．41mg／kg,水体营养盐和底泥营养盐含量有明显相关性,底泥中营养盐总磷、速效磷和碱解氮含量对水体富营养程度有很大影响。     

南极普里兹湾沉积生物标志物记录及浮游植物群落结构变化

本文利用浮游植物标志物（菜子甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮）作为重建单种浮游植物（硅藻、甲藻和颗石藻）的指标,对普里兹湾浮游植物群落结构的变化进行研究。结果表明研究海域表层沉积物和III-12柱样沉积物中的生物标志物记录具有明显的空间和时间变化特征。用生物标志物重建的浮游植物总量（菜子甾醇+甲藻甾醇+长链烯酮）变化范围在391.0~1470.6ng/g之间,在过去的大约100年时间里海洋初级生产力呈上升趋势,但近10年略有下降,这种分布趋势与区域气候变化密切相关。普里兹湾及其邻近海域表层沉积物中浮游植物标志物的总含量变化范围为215.2~1249.3 ng/g,重建的浮游植物生产量呈现湾内高、湾外低（陆坡、深海区最低）的特征,并与2005年现场调查资料表层海水叶绿素a、有机碳和生物硅含量分布趋势相符,最大值均出现在普里兹湾中心区域,这意味着底部被埋藏的浮游植物标志物总含量和硅藻植物群落有很高的一致性,反映出海洋底部对上层海洋过程的一致响应。     

铜绿微囊藻污染下滇池草海表层沉积物中各形态磷的含量

通过设置3种浓度的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)污染的模拟实验,研究滇池草海表层(0～20 cm深度)沉积物中各形态磷含量的变化规律。研究结果表明,在低、中和高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的平均全磷质量比分别为1 245.61 mg/kg、1 241.04 mg/kg和1 230.80 mg/kg;在中浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的有机磷和钙结合态磷质量比分别由实验开始时的560.05 mg/kg和558.39 mg/kg降至实验结束时的420.96mg/kg和510.98 mg/kg,铁结合态磷和铝结合态磷质量比分别由实验开始时的66.07 mg/kg和175.24 mg/kg增至实验结束时的86.21 mg/kg和188.06 mg/kg,说明铜绿微囊藻浓度增大会促进表层沉积物中内源磷的释放。在中、高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的全磷含量分别与钙结合态磷含量和有机磷含量显著正相关,钙结合态磷和有机磷是表层沉积物中全磷内源负荷的主要磷形态。在高浓度铜绿微囊藻污染下,叶绿素a含量与铝结合态磷含量显著相关,铝结合态磷是对叶绿素a含量增加贡献最大的磷形态。控制表层沉积物内源磷中钙结合态磷和有机磷的释放,降低铜绿微囊藻对沉积物铝结合态磷的吸收,是减少蓝藻暴发的有效途径。     

2010年夏季白令海小型底栖动物丰度与生物量初步研究

2010年7月12—18日, 中国第4次北极科考队在白令海以箱式或多管取样器采集7站位10 cm长度的表层沉积物芯样, 并在现场进行了分层处理。室内分析时共检出14个小型底栖动物类群：自由生活海洋线虫(free-living Nematoda)、底栖桡足类(Copepoda)、多毛类(Polycheata)、动吻类(Kinorhyncha)、端足类(Amphipoda)、双壳类(Bivalvia)、涟虫(Cumacea)、介形类(Ostracoda)、原足类(Tanaidacea)、腹足类(Gastropoda)、等足类(Isopoda)、海蛇尾(Ophiura)、缓步类(Tardigrada)以及其它类(Others)。平均丰度和平均生物量分别为2 658.89±2 452.86 ind/10 cm²和1 587.56±1 452.65 μg?dwt/10 cm², 最高值皆出现在白令海北部陆架浅水区, 分别为7 135.12±429.43 ind/10 cm²和4 056.42±721.33 μg?dwt/10 cm², 最低值皆出现在白令海盆西部深水区, 分别仅为56.04±39.38 ind/10 cm²和87.91±85.60 μg?dwt/10 cm²。线虫为丰度的最优势类群, 占平均丰度比例的94.81％, 桡足类为第二优势类群, 占3.60％。表层0—6 cm芯样的取样效率为93.44％。基于各站丰度的类群相似性分析, 浅水区与深水区的小型底栖动物群落的相似性系数仅为30.72%, 最大的差别在于深水区的丰度比浅水区小了一个数量级。白令海陆架浅水区比白令海盆深水区和中国海域具有明显更高的小型底栖动物丰度和生物量。Pearson相关性分析显示, 白令海小型底栖动物丰度和生物量与水深、营养盐及多个粒径参数呈负相关, 其中生物量对环境变化的响应可能比丰度更敏感。     

北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物中营养元素分布与污染评价

2009年4～5月,对北部湾北部滨海湿地水体和表层沉积物进行了取样调查,研究水体中营养盐和表层沉积物中碳、氮和磷元素含量、分布及其影响因素,并在此基础上评价了滨海湿地水体富营养化水平和表层沉积物的污染状况.研究区水体中的溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)、活性磷酸盐PO43-—P和化学需氧量(CODMn)平均含量分别为(211.84±37.44) μg/L、(11.01±12.11) μg/L和(0.92±0.32) mg/L;表层沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)的平均含量分别为(373±355) μg/g、(232.28±157.34) μg/g和(0.45±0.46)％.北部湾北部滨海湿地水体中的DIN含量和PO43-—P含量在茅尾海和廉州湾东部西场海区都很高,且水体富营养化比较严重,大规模的海水养殖可能是造成该现象的主要原因.研究区水体中CODMn含量空间分布呈近岸高、远岸低的特征.研究区铁山港顶部、南流江口、大风江口、钦江和茅岭江口较细的表层沉积物中的TN、TP和TOC含量较高.研究区表层沉积物的TOC/TN值分布表明,钦江口、钦州港区、防城港、企沙港区和珍珠湾东北部的沉积物有机质含量受到了强烈的陆源影响.根据加拿大安大略省环境质量评价标准,除了钦州湾顶部的龙门港区、大风江口中部和铁山港顶部西北角一小部分区域的表层沉积物中的TOC、TN和TP含量分别略高于1％、550μg/g和600μg/g,已被明显污染,而处于最低级别或严重危害级别,会对部分底栖生物产生影响外,其他绝大部分区域都属安全级别,为清洁或部分已被轻微污染.     

青海湖1.8万年以来甲藻Dinoflagellate群落变化及其古气候环境的指示意义

近年来,有学者通过古DNA方法成功地重建了海洋沉积记录中古微生物群落变化,并借此反演了当地古环境—气候变化。然而,此种方法对于陆地湖泊沉积记录是否适用仍然有待研究。采用聚合酶链式反应(PCR,Polymerase Chain Reaction)、变性梯度凝胶电泳(DGGE,Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)与实时荧光定量聚合酶链式反应(Q-PCR,Quantitative PCR)相结合的综合分析技术手段,系统研究青海湖5.8 m(时间跨度为~18 500 a)沉积柱中的甲藻(Dinoflagellate)多样性和丰度变化。研究结果显示,青海湖Dinoflagellate藻18S rRNA基因序列主要与海洋型藻类Woloszynskiahalophila和Scrippsiellahangoei相近(~98%序列相似性)。定量Q-PCR结果显示,每克沉积物含有dinoflagellate藻类18S rRNA基因丰度范围为2.27×10~3~8.55×10~6拷贝。另外,Dinoflagellate藻类18S rRNA基因丰度与总有机碳含量成显著正相关(R=0.408,p=0.0001)。对比分析揭示,较高的藻类丰度对应高总有机碳含量和较低的可溶解性盐电导率;反之,较低的藻类丰度对应较高的可溶解性盐电导率和较低的总有机碳含量。在青海湖区,总有机碳指示着季风降雨变化,并间接地指示着外源输入和湖泊营养状况变化,然而可溶性盐电导率则指示着湖泊盐度变化。综上所述,青海湖沉积柱Dinoflagellate藻类丰度可能反应了历史时期湖泊营养状况和盐度波动情况。     

Siliceous microfossil succession in the recent history of two basins in Lake Baikal, Siberia

As part of the international cooperative Baikal Drilling Project, siliceous microfossil assemblage succession was analyzed in two short ( 30-cm) sediment cores from Lake Baikal. One core was recovered from the north basin (Core 324, 55°15N, 109°30E), a second from between the central and southern basins (Core 316, 52°28N, 106°5E). The northern core had higher amounts of biogenic silica (40 g SiO₂ per 100 g dry weight sediment) compared to the southern core, and increased deposition in the more recent sediments. Weight percent biogenic silica was lower in the southern core, ranging from approximately 20–30 g SiO₂ per 100 g dry weight sediment throughout the entire core. Trends in absolute microfossil abundance mirror those of biogenic silica, with generally greater abundance in the northern core (86–275×10⁶ microfossils g^–1 dry sediment) compared to the southern core (94–163×10⁶ microfossils g^–1 dry sediment).Cluster analyses using relative abundance of the dominant diatom and chrysophyte taxa revealed four zones of microfossil succession in each core. Microfossil assemblage succession in the north basin may be reflecting shifts in nutrient supply and cycling driven by climatic changes. The most recent sediments in the northern basin (Zone 1,c. 1890's–1991 A.D.) were characterized by an increased abundance ofAulacoseira baicalensis andAulacoseira spore. Zone 3 (c. 1630's–1830's A.D.) was dominated by the endemicCyclotella spp. and reduced abundance of theAulacoseira spp. Zone 3 corresponds approximately to the Little Ice Age, a cooler climatic period. The microfossil assemblages between Zones 1 and 3 (Zone 2,c. 1830's–1890's A.D.) and below Zone 3 (Zone 4,c. 830's–1430's A.D.) are similar to one another suggesting they represent transitional intervals between warm and cold periods. Southern basin sediments record similar changes in the endemic taxa. However, the increased abundance of non-endemic planktonic taxa (e.g.Stephanodiscus binderanus, Synedra acus, Cyclostephanos dubius) during two periods in recent history (post World War II and late 1700's) suggests evidence for anthropogenic induced changes in southern Lake Baikal.     

乌梁素海氮污染及其空间分布格局

针对草型富营养化湖泊乌梁素海富营养化日趋严重和湿地面积逐渐萎缩的现实,本文系统地研究了TN、NH4+-N、NO3--N和Org-N在上覆水与沉积物中的分布规律。结果表明,上覆水中TN含量平均为1.78mg/L,且无机氮污染以NH4+-N为主,占无机氮总量的69%以上;表层沉积物中氮素的水平分布格局均体现出西高东低的经向分异特征并主要以Org-N的形式存在;表层沉积物中TN对底栖生物已经具有一定的生态毒性效应并正由最低级向严重级过渡;氮素在乌梁素海沉积剖面上均表现出随深度增加而含量递减的规律,表层0¹0cm的TN平均含量达到1.28g/kg,分别为10²2cm和22⁴0cm的1.6和1.9倍,揭示了乌梁素海富营养化进程加速始于20世纪90年代。     

Reconstructing past eutrophication trends from diatoms and biogenic silica in the sediment and the pelagic zone of Lake Constance, Germany

In Lake Constance, phosphorus concentrations and the seasonal development of phytoplankton communities in water samples from the pelagic zone were regularly recorded since the 1950's. Before the 1950's, there were occasional investigations of plankton communities since 1896. We compared these data with the sedimentary record in two sediment cores. Then, the eutrophication history of Lake Constance was inferred from diatoms. The record of biogenic silica in the cores is discussed with respect to diatom biomass increase.Diatom assemblages in the sediment cores precisely reflected the pelagic diatom development for the period 1971--1992. Both sediment cores and the water samples have a high interannual variability of diatom assemblages. Below a sediment depth of 27 cm (AD 1920), more than 50% of the diatoms were partly corroded, and we limited the reconstruction of trophic state changes to the interval of 1920--1993. Oligotrophic conditions of Lake Constance were indicated by the dominance of various Cyclotella taxa from 1920 to 1940. Since 1939/1940, increasing abundance of it Tabellaria fenestrata showed oligotrophic to mesotrophic conditions. Between 1953 and 1956, increasing Stephanodiscus hantzschii and disappearing Cyclotella indicated advanced eutrophication and total phosphorus values ranged between 8--10 mg m-3 during turnover in late winter. Further eutrophication was shown by disappearing T. fenestrata and increasing S. minutulus in 1963. Maximum TP concentrations of 87 mg m-3 occurred in 1979/80 and was accompanied by increasing abundances of Aulacoseira granulata. From 1986 to 1992, reoccurrence of Tabellaria fenestrata and Cyclotella indicate some recovery of Lake Constance.Biogenic silica and diatom abundances were similar among cores but indicate a 3--4 fold increase of diatom biomass only. This was far below the estimate of biomass increase from sedimentary pigment data (25 fold) and the estimate of phytoplankton data from the literature (70 fold).     

黄土高原北部丘陵沟壑区近160年土壤侵蚀量演变及其对ENSO事件的响应

对形成于1851~1861年的靖边（JB）聚湫内22.75 m沉积序列进行完整钻探,并基于XRF Core Scanning的元素分布划分旋回和年际冻融层,在高精度定年的基础上计算旋回及年际产沙量和产沙模数。结果表明：JB聚湫沉积序列由126个旋回叠加而成,且形成于1855~2014年的78 个年份中。JB聚湫内旋回产沙量和产沙模数变化范围分别为0.27×10 ⁴~22.44×10 ⁴t和0.09×10 ⁴~7.82×10 ⁴t/km ²;年际产沙量和产沙模数范围分别为0.27×10 ⁴~90.73×10 ⁴t/a和0.09×10 ⁴~23.40×10 ⁴t/(km ²·a)。 ENSO事件显著影响JB流域强降水作用下的侵蚀产沙,且在El Ni?o次年和La Ni?a年份发生侵蚀产沙的频率较高,可能是这些年份中东亚季风增强后带来更多强降水事件的结果。研究结果有效延长了黄土高原北部丘陵沟壑区小流域土壤侵蚀演变历史,充分理解ENSO事件驱动下该地区侵蚀产沙的响应,为黄土高原北部坝库建设、水土流失治理和防洪减灾等提供理论依据。