白洋淀超微真核藻的空间分布特征及关键影响因子

超微真核藻个体微小、比表面积大,具有高效的碳吸收速率,对水体初级生产力具有重要的贡献.目前对淡水超微真核藻的认知还非常有限.于2017年5月对白洋淀进行采样调查,结合流式细胞术和高通量测序技术探究了白洋淀超微真核藻群落结构的空间分布特征及关键环境影响因子.结果表明,白洋淀超微真核藻的平均丰度为7.59×104cells/ml,且随着营养水平的升高呈现先增加后降低的变化趋势.回归分析表明,超微真核藻丰度在中营养水平水域主要受溶解性总磷和TN/TP影响,在富营养水域主要与盐度有关.测序比对结果表明在纲水平上白洋淀超微真核藻主要以绿藻纲Chlorophyceae、硅藻纲Bacillariophyceae、中心硅藻纲Coscinodiscophyceae、金藻纲Chrysophyceae为主,不同区域差异不大.但在操作分类单元(Operation Taxonomy Units,OTU)水平上,超微真核藻群落结构在白洋淀不同营养状态湖区存在显著差异,中营养水域主要类群为栅列藻科Scenedesmaceae,近囊胞藻属Paraphysomona sp.,定鞭藻纲Haptophyceae和甲藻纲Dinophyceae为主,而富营养水域主要类群为红球藻科Haematococcaceae,金藻纲的Chromulinale sp.和Chrysophycea sp..Bioenv分析表明,对超微真核藻群落组成影响最大的环境因子是溶解性总氮、溶解性总磷、TN/TP、硝态氮、溶解氧.本研究表明超微真核藻的群落结构存在较明显的环境异质性,对白洋淀水体富营养化状态有很好的指示.     

湖泊蓝藻水华防控方法综述

由于人类活动和全球气候变化的叠加影响,湖泊富营养化和蓝藻水华仍是未来相当长一段时间内的水生态环境问题.蓝藻水华暴发会引发湖泊生态系统的灾害和饮用水安全风险,因此湖内蓝藻水华防控必不可少.现有蓝藻水华防控长效方法主要基于营养盐控制理论、浅水湖泊稳态转换理论和生物操纵理论,技术措施包括内源营养盐控制、生态修复、生物操纵.应...     

太湖和巢湖中微囊藻(Microcystis)与长孢藻(Dolichospermum)的长时序变化及其驱动因子

随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增加,而巢湖的长孢藻比例却在降低,为阐明这种变化过程和驱动因素,本研究利用太湖(19932015年)和巢湖(2012 2018年)的历史数据分析了2个湖泊中的水华蓝藻——微囊藻(Microcystis)和长孢藻生物量的历史变化过程,并结合营养盐数据分析了影响2种水华蓝藻变动的驱动因素.结果显示:太湖和巢湖的微囊藻生物量多年来始终保持高位波动,近年来均有升高的趋势,这与2个湖泊磷的高位波动具有明显的相关性,磷是决定微囊藻生物量长尺度变化的主要驱动因素;太湖的长孢藻生物量呈现较大波动变化,2007年以后明显升高,巢湖的长孢藻生物量则明显下降,氮与长孢藻生物量呈现负相关关系,而且这种负相关仅在低磷浓度时具有显著性.微囊藻生物量对磷浓度变化敏感的正反馈响应是其水华形成的重要机制之一,在高温高磷条件下,微囊藻可以快速繁殖,并竞争性排除长孢藻,从而形成优势;而长孢藻可以通过温度生态位和固氮两种方式占据优势,在氮浓度相对较低,且温度低于微囊藻形成水华的温度范围时,长孢藻可以依靠温度生态位的优势形成水华,而在氮限制的条件下,即使在夏季高温时,长孢藻依然可以利用固氮作用形成水华,但是关键的温度阈值和开始固氮的氮浓度阈值仍不清楚.基于2种水华蓝藻对营养盐变化响应的差异,建议在进行蓝藻水华治理、污染削减过程中,应针对不同水华蓝藻的特性进行分时段分类别的营养盐控制策略.     

农村居民点时空变化特征及影响因素分析——以宁波市象山县为例

分析农村居民点时空变迁及其影响因素,有利于了解农村居民点变化的内在机理,加快新农村建设、改造和乡村振兴的步伐。本文基于象山县1990—2015年6期土地利用数据,利用土地利用动态度、景观格局指数、平均最邻近指数、核密度分析等模型方法,探析象山县农村居民点的时空变化特征和驱动因子。结果表明:(1)农村居民点面积不断增长,其速度先下降后增加,农村居民点扩展以块状扩展为主,其次为分散扩展、条带状扩展。(2)农村居民点向耕地和其他建设用地转移,耕地作为主要补充来源。农村居民点形态趋于规则,其平均斑块形状指数和分维数值呈波动下降趋势,聚集度值增加了2.62%。(3)农村居民点集聚趋势明显,其核密度最高值上升,高值区域靠近城镇。核密度空间分布随时间变化较小,都呈现中部高南北低的特征,且南部地区核密度略高于北部地区。(4)农村居民点趋向于布局在高程和坡度较小、靠近城镇中心,并有相应道路联系的区域,其他影响农村居民点布局的因素还包括农村人口和农村政策等。     

长江中游网湖近代沉积环境演变及其对人类活动的响应

采用放射性核素²¹⁰Pb和¹³⁷Cs计年方法,建立了长江中游网湖近代沉积物的年代序列,并对网湖沉积物的粒度组成、磁性参数、重金属元素、花粉组合以及营养盐含量等指标进行了分析。根据沉积指标垂直分布的综合特征,结合湖区史料,重建了网湖100年来沉积环境的演变过程。通过对沉积指标与湖区人口变化、工农业产值等数据的比对,发现中华人民共和国成立以后沉积物中TOC和TN浓度与人口变化存在较高的相关性,相关系数分别达到0.8892和0.8928(P<0.001);沉积物中重金属元素富集序列、营养盐富集序列与孢粉含量的变化序列与湖区人类活动具有较好的耦合性。表明网湖沉积指标可以敏感地反映湖区的人类活动。     

长江中游网湖沉积物营养元素变化特征及其影响因素

在放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb精确计年的基础上,建立了长江中游网湖近代沉积物年代序列。通过对沉积物中TOC、TN、TP、孢粉、重金属元素、粒度等指标的测定,结合相关文献资料,分析了百年来网湖沉积物中营养元素的分布特征,物源变化以及主控因子。结果表明:百年来网湖沉积物中TN和TOC含量显著相关,呈不断上升趋势,存在2个明显的演化阶段,主控因子为流域人类活动强度,气候波动对其有影响,但影响不大。TP的变化与TN和TOC明显不同,波动较大,规律不明显,主要受人类活动强度以及径流侵蚀输移入湖物质变化两大因子控制。     

长江中游网湖沉积物重金属元素变化特征分析

在放射性核素¹³⁷Cs和²¹⁰Pb精确计年的基础上,建立了长江中游网湖近代沉积物年代序列。通过对沉积物中金属元素含量和粒度的测定,结合相关的文献资料,分析了100多年来网湖沉积物中重金属元素的垂直分布特征、物源变化,以及自然因素和人类活动对其的影响,最后采用地累积指数法和潜在生态危害指数法进行了重金属污染评价。研究结果表明：  20世纪50年代以前,人类活动对重金属元素沉积影响不大,重金属元素含量低于或接近参考的背景值,主要表现为自然沉积。其中1920～1950年间,流域高频率的洪灾使网湖沉积物中粘土物质减少,战乱和血吸虫病造成阳新县工农业生产衰退,人口急剧下降,受此影响沉积物中重金属含量出现了一段低谷。50年代以后,随着人口的增长、经济的速猛发展,尤其是矿产开发和大规模的水利工程建设,流域水土流失加重,大量陆源物质进入湖泊,使Cu,Ti,Mn,Zn,Co,Fe和Pb含量增加。重金属污染评价结果表明：  100多年来网湖总体上污染较轻,主要污染元素为Pb;   Cu和Zn在60年代后出现轻度污染;   Mn在沉积物表层出现轻度污染。目前,网湖RI=40.83,生态风险较小,但作为水生生物的养殖基地,中国重要的湿地保护区,其重金属污染问题应引起有关方面的关注,以防患于未然。     

人类活动对港湾岸线及景观变迁影响的比较研究————以中国象山港与美国坦帕湾为例

利用多时期遥感数据,以10年为时间步长,提取1985-2015年4个时期中国象山港和美国坦帕湾的岸线空间位置,长度和曲折度以及港湾地区景观构型,多样性和破碎度等信息,构建海岸人工化和港湾景观人工干扰指标,探讨人类活动对港湾岸线,景观演变的影响.结果表明:① 近30年来,象山港和坦帕湾自然岸线长度不断缩减,人工岸线长度呈先增后稳定的态势.由于两地人类活动方式的差异,象山港局部岸段形态发生剧烈变化,岸线曲折度不断变小;而坦帕湾岸线形态变化较小,岸线曲折度几乎保持不变.② 1985-1995年,象山港海岸人工化不断加强,1995年以后有所减弱,但人类活动的影响范围逐渐变大,几乎遍及整个港湾海岸.1985-2015年,坦帕湾海岸人工化强度虽有加强,但增幅缓慢,海岸人类活动也主要集中于各沿海城市区域.③ 1985-2005年,象山港和坦帕湾各人工化强度等级样区景观平均斑块面积总体呈减少趋势,但2005-2015年,象山港各强度样区景观平均斑块面积变化趋势不一,坦帕湾各强度样区变幅则较为平稳.④ 1985-2005年,象山港各强度样区景观多样性指数逐渐增大,而坦帕湾变化不一;2005-2015年,两港湾人工化强度由弱至强,景观多样性指数先增后减.⑤ 1985-2005年,象山港和坦帕湾不同人工化强度样区,景观破碎度指数逐渐增大;2005-2015年,两港湾景观破碎度指数呈减小趋势.     

巢湖水华蓝藻原位生长率的时空变化及其环境影响因子

原位生长率是研究藻类生长、衰亡、种群演变、生产力估算,以及藻类对环境变化响应的重要指标,针对水华蓝藻原位生长率的测定,目前还缺乏成熟可靠的手段.本研究利用改进的原位培养法,根据培养前后藻蓝素浓度的变化,对巢湖东、中、西3个湖区水华蓝藻的原位生长率进行周年调查.结果 表明,巢湖水华蓝藻的原位生长率变化范围在-1.16～0...     

人类活动对港湾岸线及景观变迁影响的比较研究——以中国象山港与美国坦帕湾为例（英文）

Using multitemporal Landsat TM/OLI images at a 10-year interval,in this study,we(1)extracted information of spatial location,length,and sinuosity of coastline and landscape configuration,diversity and fragmentation in the bay areas of Xiangshan Bay(XB),China and Tampa Bay(TB),USA from 1985 to 2015;(2)constructed indices of artificial coastlines and human disturbance on bay area landscapes;and(3)explored and discussed the impacts of human activities on changes of coastlines and landscape types in the two bay areas.Our analysis results demonstrate the following five points.(1)During the past 30 years,the lengths of natural coastline in XB and TB shrank,while the lengths of their artificial coastline increased first and then maintained stable.Since there were different influences of human activities on coastlines and landscape types between the two bay areas,XB experienced dramatic changes in parts of coastline geomorphologies and continuous decrease of coastline sinuosity,while,in TB,there was a little change in coastline geomorphologies and its coastline sinuosity was almost unchanged.(2)The intensity of human activities in XB was continuously enhanced from 1985 to 1995,and then the degree of enhancement had slowed down after 1995.However,in the time period,the impacted extent of human activities gradually increased and finally covered almost entire coastlines in XB.In TB area,although the intensity of human activities was enhanced,the degree of enhancement slowed down from1985 to 2015 and the impacted areas of human activates were concentrated in several coastal city areas.(3)The average area of landscape patches strongly disturbed by human activities in both XB and TB generally showed a trend of decreasing from 1985 to 2005.However,during the period of 2005 to 2015,the average patch area of landscapes disturbed by different degrees of human activities in XB changed differently,while in TB it almost did not change.(4)From 1985 to 2005,the indices of landscape diversity in various areas of human disturbance in XB gradually increased,while in TB,changes in indices of the landscape diversity varied.From 2005 to 2015,the changes in the intensity of human disturbance in both bay areas were from weak to strong,whereas the indices of landscape diversity in XB and TB increased first and then decreased.(5)The landscape fragmentation index in different human disturbance areas in both XB and TB gradually increased from 1985 to 2005,while from 2005 to 2015,in both bay areas,the landscape fragmentation index presented a decreasing trend.