三峡水库水环境与水生态研究的进展与展望

伴随着举世瞩目的三峡工程全面竣工,三峡水库于2010年正式进入年水位落差达30 m的正常运行阶段.水库湖沼学可为环境友好型大坝建设和水库可持续管理提供科学依据.本文在三峡成库8 a以来生态系统长期监测与研究的基础上,对三峡水库水环境现状进行了归纳和总结,分析了水环境动态的时空异质性、水库纵向分区与群落组成、垂向分布及藻类水华的成因和动态,并对三峡水库藻类水华预警与生态-水文调控机制展开了论述.最后,本文尝试给出以下两方面的展望:1)大型水库湖沼学观测研究应有长期的策略;2)近期研究应重点关注水华暴发水动力学机制的量化和水华预警模型及生态水力调度平台的耦合.     

鄱阳湖浮游植物功能群的长期变化特征(2009-2016年)

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,每年都有剧烈的季节性水位变化.为了解鄱阳湖浮游植物功能群特征及其与环境因子的关系,2009-2016年每季度在鄱阳湖15个采样点采集水样,分析鄱阳湖的水质和浮游植物群落结构,并对浮游植物进行功能群划分.研究结果表明,鄱阳湖共检出浮游植物8门106属.2009-2016年平均生物量分别为0.044、0.252、0.335、6.379、3.945、2.912、3.562和1.550 mg/L.硅藻门为鄱阳湖浮游植物的优势门类.鄱阳湖浮游植物可划分为27个功能群,其中15个功能群（C、D、G、H1、J、Lo、M、MP、N、P、S1、Tc、Wo、W1和Y）为优势功能群.2009-2011年,功能群P、Y、MP、D为优势类群,2012-2016年,功能群P、Y、MP、H1、Lo为优势类群.鄱阳湖浮游植物优势功能群不同水文阶段的演替规律为：枯水期P、MP、Y、Lo、D,涨水期P、Y、D、MP、H1,丰水期P、Y、D、MP、Lo、H1,退水期P、Y、MP、G.RDA分析结果显示,水位变化、水温、透明度、电导率、悬浮物浓度和亚硝态氮浓度是影响鄱阳湖浮游植物功能群的主要环境因子.     

西藏麦地卡湿地的浮游植物——2.功能群特征及其与环境因子的关系

为揭示青藏高原湿地浮游植物功能群时空分布特征与环境因子的关系,本文于2019年7月(丰水期)和2019年10月(枯水期)在麦地卡湿地调查浮游植物功能群组成和生物量,并运用Spearman相关性分析、冗余分析(RDA)和典范对应分析(CCA)等方法,对麦地卡湿地浮游植物功能群时空分布特征及其与环境因子的关系进行分析.结果表明:1)根据功能群分类方法,麦地卡湿地浮游植物可划分为27个功能群,分别为A、B、C、D、E、F、G、H1、J、K、L_M、L_O、M、MP、N、P、S1、S2、T、T_B、T_C、W1、W2、X1、X2、X3和Z;在时间维度上,丰水期有26个功能群,枯水期有23个功能群;在空间维度上,河流湿地有24个功能群,湖泊湿地有23个功能群,沼泽湿地有12个功能群.2)丰水期,以功能群A、D、L_M、L_O、MP、N、P、T、T_B和X3为主,枯水期以功能群A、D、J、L_M、L_O、MP、N、P、T和T_B为主,其中A和T功能群为2个水情期的共有绝对优势功能群,功能群J仅为枯水期的绝对优势功能群.3)生态状态指数(Q)范围为1.80～4.86,平均值为3.80,表明麦地卡湿地水质状态为“好”.4)相关性分析表明,浊度、COD_Cr、总磷和硝态氮与部分优势功能群生物量具有显著相关性;RDA分析表明,盐度和总氮是影响丰水期优势功能群生物量的主要环境因子.CCA分析表明,总氮和硝态氮是影响枯水期优势功能群生物量的主要环境因子.     

Asynchrony of spring phytoplankton response to temperature driver within a spatial heterogeneity bay of Three-Gorges Reservoir, China

The increased air temperature is expected to have important driver on spring phytoplankton dynamics. To test whether spatial heterogeneity modifies the synchronous responses of phytoplankton to regional temperature driver, we evaluate temporal coherences for physical factors (temperature, water stability and non-algal light extinction), nutrients (nitrogen, phosphorus and silicon), and biomass and density of phytoplankton by Pearson correlation analysis and synchrony for phytoplankton community dynamics by Mantel test and nonmetric multi-dimensional scaling (NMS), during spring bloom (February 23–April 28, 2005) within Xiangxi Bay, a high spatial gradient bay of Three-Gorges Reservoir (China). The high level of temporal coherences for surface water temperature (r = 0.946, p < 0.01) and relative water column stability (r = 0.750, p < 0.01) were found between pair sites (A and B), in which the increase trends occurred with increase in regional air temperature during the study period. However, the low synchrony for phytoplankton dynamics were indeed observed between Site A and B, especially for the density of common dominant taxa (Cyclotella spp.: r = 0.155, p = 0.388) and community structure (Mantel test: r = 0.351). Moreover, the local habitat characteristics such as nutrient (nitrogen and phosphorus) and non-algal light extinction showed low levels of temporal coherence. It indicated that local community of phytoplankton varies rather independently within the single lentic bay with high spatial heterogeneity and that dispersal of algal organisms among locations cannot overwhelm out these local dynamics. Contrary to many studies, the present results argued that, in a small geographic area (i.e., a single reservoir bay of approximately 24 km length), spatial gradients also may influence spring phytoplankton response to regional temperature driver.     

湿地修复后大型底栖动物功能群的时空格局及其影响因素分析（英文）

大型底栖动物功能群的时空格局对湿地修复工程的响应方式及影响因素是湿地修复领域研究的一个热点问题。与传统的单一物种分类方式相比较,功能群的研究方式能更加全面地反映湿地的演化状态及格局分异。研究在2017年的4月、7月、10月和2018年的1月采集了大型底栖动物、土壤及植物样本,在底栖生物功能群划分的基础上,采用逐步回归方法分析了功能群的时空格局变化其影响因素。结果表明,根据运动方式、取食习性和食物收集方式等性状,研究区域的底栖动物可以被分成11种有效功能群。半运动悬浮物食者（FDX）、半运动表面碎屑食者（SDX）、运动以颚肉食者（CMJ）是一年中观察到的三种主要功能群。回归分析表明,土壤粒径、水分含量、植物高度是多数功能群的共同影响因素。其中半运动悬浮物食者（FDX）功能群的主要影响因素是土壤粒径（P=0.002）;夏季半运动表面碎屑食者（SDX）功能群的主要影响因素是水分含量（P=0.004）、植物覆盖度（P=0.008）、土壤粒径（P=0.032）;秋冬季节运动以颚肉食者（CMJ）功能群的主要影响因素是土壤盐度（P=0.040）、植物高度（P=0.011）。本研究对理解生态修复工程后...     

太湖蓝藻碎屑对水质及附着藻和水丝蚓生物量的影响

富营养化是现今各国面临的主要水环境问题,其中蓝藻水华暴发是全球富营养化水体最常见的现象之一.蓝藻水华将产生大量的蓝藻碎屑,其对水质及生物的影响还尚不清楚.本研究通过向中宇宙系统添加微囊藻碎屑,分析其对水体不同形态营养盐及水生生物生物量的影响.结果表明:微囊藻碎屑加入后,水体不同形态的营养盐浓度均在短期内迅速增加,其中水体总氮和总磷平均浓度最高分别达到3.86和0.36 mg/L;浮游植物生物量(用叶绿素a表示)在前9天随营养盐浓度的升高而增加,随后逐渐下降至实验初始水平.此外,附着藻类生物量在微囊藻碎屑加入后呈逐渐下降趋势,这可能与浮游植物快速增殖引起的水体透明度下降有关.微囊藻碎屑加入后,水丝蚓生物量随微囊藻碎屑的分解持续增长,在第20天达到生物量最大值.本研究通过模拟太湖梅梁湾生态系统,探讨微囊藻碎屑对水质及水生生物生物量的影响,结果有助于进一步了解蓝藻水华对水生态系统影响的途径及机理,为富营养化湖泊管理提供理论依据.     

基于震后低压变化的供水管网功能可靠度分析

供水管网的抗震功能是指供水管网在地震作用下能够满足震后城市特定用水需要（需水量和水压）的能力。地震发生后,供水管网一般处于低压供水状态,使得管网中部分用户的水压和水量不能得到全部满足,导致管网部分节点的实际配水量小于需水量。为此,在传统的管网水力分析基础上考虑节点流量随节点水压的动态变化,通过求解非线性水力方程组,得到管网节点实际流量和水压;同时,借鉴结构可靠度分析方法,引入供水管网系统随机水力模型,给出了震后供水管网功能可靠度分析的一次二阶矩方法。以一实际管网为例,演示了震后低压供水时管网功能可靠度分析的应用方法。     

南水北调中线干渠浮游植物群落时空格局及其决定因子

为了解南水北调中线干渠浮游植物群落的时空格局,自2018年8月开始分4个季度对干渠沿程的11个样点进行采样调查,同步开展水环境调查;共检出浮游植物7门83属145种,物种丰富度上,硅藻种类数最多,绿藻和蓝藻分别占第2和第3位,且春季＞秋季＞冬季＞夏季;优势种包括极小曲丝藻(Achnanthidum minutissim...     

太湖草/藻型湖区沉积物-水界面环境特征差异

在太湖草、藻型湖区进行冬、夏两季多点采样,分别对采样点的水环境特征、泥面以上5 cm上覆水中营养盐以及沉积物的含水量、中值粒径、有机碳、氮、磷、金属元素和溶解氧进行测定.结果表明:夏季藻型湖区表层水体pH高于中、底层,冬季草型湖区各层水体pH高于藻型;草型湖区水体浊度夏季低于藻型,冬季反之;藻型湖区上覆水中的硝态氮和磷酸根浓度显著高于草型;草型湖区沉积物中含水量冬季显著高于夏季;草型湖区沉积物中总有机碳显著高于藻型;Fe、Zn、Ca、Pb、Na和K等元素在草、藻型湖区间差异显著;沉积物中溶解氧表现为冬季深于夏季,藻型深于草型的规律.     

珠江流域西江支流贺江浮游藻类群落特征及水质分析

为了解珠江流域西江支流贺江浮游藻类的分布并评价其水质情况,于2013年丰水期和枯水期对贺江的浮游藻类群落结构进行调查和分析,结果表明:调查期间共检出浮游藻类7门130种,其中丰水期7门63种,枯水期5门103种,浮游藻类群落组成以绿藻门、硅藻门和蓝藻门为主,丰水期绿藻门居多,硅藻门次之,藻细胞丰度平均值为2.13×106cells/L;枯水期硅藻门最多,藻细胞丰度平均值为3.71×106cells/L;优势种主要有水华微囊藻、卷曲鱼腥藻、小颤藻、啮蚀隐藻、短小舟形藻、变异直链藻、颗粒直链藻、四尾栅藻、集星藻、小球衣藻和小球藻.RDA分析表明,影响贺江浮游藻类群落分布的主要环境因子是氮、磷营养盐,综合营养状态指数显示贺江处于中营养水平.