RECENT CHANGES OF SELECTED LAKE WATER RESOURCES IN ARID XINJIANG,NORTHWESTERN CHINA

新疆干旱区处于内陆腹地,降水稀少而蒸发量大,区内湖泊经长期自然演化后多为盐湖和咸水湖.近几十年来,在气候持续增暖和人类活动驱动下,湖泊波动变化频繁,对湖泊资源环境及其区域生态环境产生重大影响.本文通过新疆地区山地、平原等不同地貌单元的6个淡水和微咸水湖泊的水量、水质状况分析和对比研究,进行了近期湖泊水资源变化分析.研究表明,近十多年来,喀纳斯湖和赛里木湖等山地湖泊有一定的扩展,但湖泊的水量和水质没有明显的变化.博斯腾湖和柴窝堡湖等山前绿洲湖泊以及乌伦古湖和吉力湖等河流尾间湖泊总体收缩,水体咸化.湖泊的变化总体上是对区域气候变化的响应,但湖泊流域人类活动和湖盆形态特征等方面的不同,导致湖泊演化过程的空间差异.湖泊水质变化与湖泊水量变化具有明显的对应关系,湖泊水量增加水体淡化,反之咸化.近十多年来,山地湖泊赛里木湖和喀纳斯湖水质变化相对稳定,山前绿洲湖泊博斯腾湖和柴窝堡湖水质则持续恶化,而河流尾闾湖泊乌伦古湖和吉力湖水质变化波动较大,并从2008年开始逐渐好转,处于水化学类型易变的过渡阶段.     

青藏高原东北部西宁盆地晚渐新世-早中新世沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

文章通过对西宁盆地谢家剖面上部(620~819m)厚度190m,有精确年代控制且无明显相变的晚渐新世-早中新世的湖相沉积物样品的磁化率系统测量,建立了该区晚渐新世-早中新世高分辨率的磁化率变化序列,揭示高、低频磁化率在约25Ma和21Ma存在两次明显的台阶式长期增大趋势,并在约23.8Ma,21.6Ma和19.8Ma叠加短期峰值,在时间上可能分别对应全球此时的长期变冷趋势及全球性Mi-1.1事件、Mi-1a事件和Mi-1aa事件短暂快速变冷事件,而频率磁化率记录几乎没有变化。代表性样品的系列岩石磁学分析,揭示出沉积物的载磁矿物主要为假单畴(PSD)的磁铁矿,同时可能还存在赤铁矿和针铁矿;磁化率增大主要由假单畴磁铁矿的含量增多引起,而不是通常情况下的成壤作用形成的超顺磁颗粒的增多引起,推测青藏高原东北部隆升导致的侵蚀增强,或干旱化,或两者兼并,可能是导致西宁盆地上述磁化率增强的原因。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪成煤模式与煤质

从鄂尔多斯盆地侏罗纪煤的两种主要成煤模式,探讨成煤环境条件对煤质的控制作用.河流成煤模式的煤层富惰质组,湖泊三角洲成煤模式的煤层富镜质组,由于不同显微组分的物理化学性质和工艺性质的差异,富惰质组煤利于气化、动力燃烧、制吸附剂,富镜质组煤则首选液化和配焦.     

鲫(Carassius auratus)对浅水湖泊水体浊度、营养水平和浮游生物生物量的影响——基于中宇宙模拟实验

鲫(Carassius auratus)是我国各类淡水水体的优势鱼类之一.作为底栖杂食性鱼类,一方面,鲫可以通过排泄和扰动沉积物影响湖泊营养和光照水平,通过"上行效应"促进浮游植物生长;另一方面,鲫也可以捕食浮游动物,通过"下行控制"影响藻类生长以及营养盐循环.对于浅水湖泊,两种途径对于生态系统影响的相对重要性仍有待研究.本研究设计了一个两因素户外中宇宙实验,通过在沉积物表面添加隔网的方式,比较两种情况下(能、否接触沉积物),鲫对水体浊度、营养盐和浮游生物生物量的影响.实验在16个大型钢化玻璃桶(400 L)中进行,持续36 d(2019年8月6日—9月11日).研究结果表明:1)在能接触沉积物的条件下,鲫显著促进了沉积物再悬浮,表现为水体的总悬浮物(TSS)和无机悬浮物(ISS)浓度大幅升高;水体的光衰减系数(Kd)增加,总氮(TN)和总磷(TP)浓度明显升高; 2)在不能接触沉积物的条件下,鲫对水体悬浮物(TSS和ISS)浓度和Kd的影响不明显,但是显著降低了水体TN和TP浓度; 3)在两种情况下,鲫对浮游植物叶绿素a浓度以及浮游动物生物量的影响均不显著.本研究表明鲫只有在能够接触沉积物的条件下,才会显著提高水体浊度和营养水平.因此,在缺乏沉水植被的浅水湖泊中,鲫扰动沉积物产生的"上行效应"可能是其对生态系统产生负面影响的主要途径.     

小冰期弱化学风化的湖泊沉积记录

封闭湖泊沉积物的低Sr含量、低磁化率和高Rb/Sr比记录了单一湖泊流域在以冷干为特征的小冰期气候环境下经历的弱化学风化过程. 由于Rb, Sr在表生环境下不同的地球化学行为, 内陆湖泊沉积物中Rb/Sr比值是沉积记录中具有明确气候意义的有效指标. 与热带气候和现代温湿环境下化学风化受降水控制不同, 湖泊沉积岩芯的磁化率、Sr含量与冰芯δ18O一致的变化趋势揭示了小冰期最盛期极弱的化学风化过程是受气温控制的. 而随着气温的升高, 化学风化强度逐渐受降水的制约.     

巢湖富营养化的历程、空间分布与治理策略(1984-2013年)

通过文献调研,分析巢湖富营养化的历程及其与合肥市社会、经济与人口发展的关系,同时利用遥感解译和野外调查监测方法分析2012和2013年巢湖主要富营养化指标及蓝藻水华的空间分布特征,并进一步探讨各个阶段湖泊治理措施对巢湖富营养化过程的影响.研究发现:近30年间,1984-1994年是巢湖水质的主要恶化阶段,在1990s中期巢湖的富营养化达到了近30年的峰值,这主要是经济快速发展、污染治理投入有限所致;1995-2007年,巢湖的水质逐步改善,恢复到1980s中期略高的水平,这得益于"九五"和"十五"期间的大量投入,对污、废水进行处理,限制了污染物直接入湖;但是2008年以来,巢湖的水质改善效果并不明显,富营养化维持在较高水平波动,这可能是因为合肥市经济快速发展背景下,原有的污、废水处理后入湖的减排方式已经不能进一步有效削减巢湖的污染负荷.巢湖富营养化在空间分布上呈现西高东低的渐变趋势,这主要是由西部主要入湖河流污染所致.通过对比2012和2013年的空间分布数据发现,2013年主要入湖污染河流河口水质相对2012年均有所好转,其中十五里河河口的好转比南淝河河口明显.综合长期及全湖富营养化水平的变化分析,现阶段巢湖富营养化的治理亟需改变经济发展模式,调整产业结构,实施污废水尾水提标改造、畜禽养殖污染控制和面源污染控制等控源工程,以进一步降低巢湖的富营养化程度.     

湖泊沉积物的磁化率、频率磁化率及其古气候意义—以青海湖、岱海近代沉积为例

湖泊沉积物的磁性参数是古气候、古环境的重要代用指标。通过对青海湖QI₅孔和岱海DH₃₂孔短岩心的磁化率、频率磁化率的研究,并与地球化学参数等其它资料对比,探讨了以上两个湖区历史时期古气候变化规律;论证了用磁化率、频率磁化率作为古气候、古环境指标的可靠性和敏感性;并对其变化机制进行了初步探讨。     

大型浅水湖泊水体对流混合速率分析

湖泊水体的对流混合是最基本的物理过程,其能显著影响湖泊生态系统温室气体等循环,但浅水湖泊水体对流混合的研究鲜有报道.本研究基于太湖(面积2400 km2,平均水深1.9 m)中尺度通量网的原位、高频、连续和多点的观测数据,分析该大型浅水湖泊水体对流混合速率w*的时空特征.结果表明太湖水体w*的均值为2.49 mm/s,因太湖的风速、水温和辐射等物理参数无空间变化,w*也无明显的空间变化.但是研究表明w*呈现显著的昼夜变化和季节变化,且昼夜变化幅度强于季节变化.总体上夜间w*是白天的4倍多,冬季w*(均值1.79 mm/s)明显低于春季(均值2.42 mm/s)、夏季(均值2.91 mm/s)和秋季(均值2.82 mm/s).太湖w*主要受风速和能量收支影响,白天风速是主要驱动因子,夜晚能量收支是主要驱动因子.     

水体叶绿素含量的遥感定量模型

利用１９９２年７月２５日陆地卫星ＴＭ数据与该日同步湖面多点观测资料,对太湖北部水体叶绿素含量与不同波段遥感值的关系进行了定量分析,发现ＴＭ３与Ｃｈｌ－ａ含量有负幂次关系,ＴＭ４,ＴＭ７则分别与Ｃｈｌ－ａ含量有较好的正、负线性相关性。     

浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究

自2007年无锡暴发饮用水危机事件以来,太湖经历了前所未有的高强度、大规模治理,各种治理措施累计投资已经超过千亿元.监测显示,在治理初期太湖的氮、磷浓度下降明显,水质有所好转,但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素α浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹.研究表明,太湖的外源负荷并没有减少,这与城镇用水量增加、污水排放标准偏低、面源污染削减不足有很大的关系;同时,内源负荷也因为蓝藻水华的持续而加重,浅水湖泊水深浅、扰动强的特点强化了磷的循环利用效率,加剧了内源负荷对湖泊富营养化和蓝藻水华的影响.气候变暖叠加营养盐富集的复合效应、流域风速下降以及暴雨事件频次和强度增加等气象水文条件变化,都促进了太湖蓝藻水华的暴发;蓝藻水华的时空分布特征则受湖泊水动力的决定性影响.太湖治理的曲折过程,凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来需要继续加强多学科交叉研究,特别是基于湖泊-流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学的学科交叉.对于太湖生态环境的综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更需要重视自然科学和人文科学的有机融合,才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持续发展的目标.