太湖藻类生长模型研究

本文提出了一改进的藻类生长模型及其新颖的计算机模拟算法,该模型不但考虑了不温、总氮、总氮、总磷、浮游动物的辐射等因素对藻类生长率的影响,而且根据水量,总磷和藻类浓度等因素对藻类死亡率进行了修正和计算精度至关重要的,因此,本文建立了具有绝对稳定性和二阶精度的数值算法求解藻类生长模型中的偏微分方程组,此外,为了进一步验证该藻类生长模型的实测值进行模拟,由于实测值为每个月中某一天的测量值,为了模拟过程能正确进行,本文采用样条插值的方法估计出每用插值等方法,本文提出了一种广义拟结果与测量数据基本符合,而在有明显的差异的地方,文中作出了相应的解释,结果表明,本文提出了藻类生长模型及其算法是有效的,各采样点藻类浓度的模拟值能较好地拟合实测值。     

西湖叶绿素a周年动态变化及藻类增长潜力试验

通过1999年1－12月对杭州西湖主要湖区叶绿素a含量及水量理化指标的逐月测定,分析了西湖主要湖区叶绿素a含量周年动态变经特征及各种环境生态因子对叶绿素a的影响,并对湖水进行了藻类增长潜力试验,研究结果表明,西湖主要湖区叶绿素a含量总体保持在同一水平,年变化在41．16－191．26mg/m^3之间,年均值为为99．98mg/m^3。叶绿素a妗有明显的季节变化特征,夏季和初秋为高峰、冬季最低,水体总磷浓度与叶绿素a年周期动态变化一致,叶绿素a含量的季节变化与水温变化呈显著正相关,西湖为典型的蓝藻型湖,叫氮年均值为2．08mg/L总磷年均值为0．121mg/L,N:P大于17,水体中磷对藻类增长的促进作用比氮更加明显。     

基于ELCOM-CAEDYM模型的淀山湖营养物投入响应关系的模拟

针对淀山湖严重富营养化的问题,应用三维水动力-水质耦合模型ELCOM-CAEDYM对淀山湖水质进行了模拟,确定了一套可应用于淀山湖水质模拟的参数,并对模拟结果进行了验证;验证结果显示,ELCOM-CAEDYM耦合模型较好地模拟了常规水质和藻类浓度动态变化,模拟结果的总体变化趋势与实测结果相符合.同时运用该模型对淀山湖营...     

淀山湖不同季节营养盐含量与藻类群落的相互关系

于2009年1月至12月对淀山湖浮游藻类生物量及水体中N、P营养元素含量进行连续监测,并利用典范对应分析(CCA)对浮游藻类种类分布与环境营养因子间的相关性进行研究.结果表明:淀山湖全年藻类生物量呈现两次大规模增长时期,分别为春季的4月份(以绿藻为主)和初秋的8月份(以蓝藻为主),其中春季藻类群落最大生物量(39.68...     

西太湖北部夏季藻类种间关系的初步研究

利用１９９１年至１９９７年对太湖梅梁湾的定点监测资料和１９９７年８月对西太湖北部的三次水化学和藻类布点监测资料,初步探讨了西太湖北部夏季藻类分布和种间关系。结果显示,西太湖北部夏季藻类主要由蓝藻,隐藻,硅藻,绿藻,裸藻和甲藻六大门类组成,以微囊藻为优势种的蓝藻水化主要在夏秋季暴发,夏季梅梁湾内藻类光合效率较高是该地区蓝藻暴发的原因之一;自梅梁湾河口湖我向外太湖,藻类总生物量递减,且种类组成也发生变     

滇池流域入湖河流丰水期着生藻类群落特征及其与水环境因子的关系

着生藻类是重要的水环境指示生物,其物种组成、生物密度以及多样性指数等群落特征被广泛用于监测和评价人为活动干扰对水生生态系统所造成的影响.本文根据滇池流域29条入湖河流2009年7-8月着生藻类调查数据,以及2008年9月至2009年8月逐月水环境指标监测数据,通过运用等级聚类分析、因子分析和典型对应分析,来探讨滇池流域...     

不同养殖类型池塘浮游生物群落结构的初步分析

1988年在山东省禹城县渍涝洼地中选择四口鱼塘以不同放养类型进行试验,4—10月测定其浮游生物数量、生物量的变化。根据浮游生物各主要大类(如原生动物、轮虫以及蓝藻、绿藻、硅藻、隐藻和裸藻等)的变化,分析不同养殖类型池塘浮游生物群落结构变化的稳定性和同步性,同时分析了环境因子特别是生物营养物质的变化对浮游生物的影响。结果指出,肥水性鱼类在养殖池塘中因搭配比例的差异而导致池塘中浮游生物变化。     

富营养水体中沉水植物与浮游藻类相互竞争的研究

本文就沉水植物与浮游藻类在富营养水体中的相互竞争现象及机制作了初步研究。室内外实验结果表明,二者之间存在着复杂的相互竞争关系。在光资源竞争上,浮游藻类占有相对优势;对水中营养盐的竞争是单向的,沉水植物因可以从底泥中得到营养盐而处于优势地位;当光照和营养盐充足时沉水植物对浮游藻类有明显的生化抑制效应,这种抑制可能通过促进藻类沉降而起作用。二者的互竞争受水深、水温及水中营养盐含量的强烈影响,高水温、高营养盐含量及深水均不利于沉水植物,而助长了浮游藻类的竞争优势。沉水植物群落一旦形成较大的密度,就能对浮游藻类产生强烈的抑制,保持自己的优势地位。因此,沉水植被恢复应从水温和水位均较底的冬季开始,严格控制营养盐输入量是非常重要的。     

藻类对重金属的耐性与解毒机理

重金属是一类具有潜在危害的重要污染物,越来越多的重金属被排入水体,对水生生态环境构成严重威胁.藻类在长期响应重金属胁迫过程中,建立起一系列的适应机制.藻类通过控制重金属的吸收、富集、转运与解毒,使不同细胞组分中的重金属维持在正常浓度范围内.这些保护机制主要包括藻细胞的某些胞外组分与重金属结合,从而减少重金属进入胞内;在重金属诱导下藻细胞可合成金属结合蛋白或多肽;重金属诱导藻细胞合成一些代谢物使其免受伤害或修复由重金属胁迫造成的损伤;藻细胞通过液泡区室化作用使重金属远离代谢;藻细胞对重金属具有排斥与排出作用.     

我国常用湖泊营养状态指数研究进展与展望

湖泊(包括自然湖泊和人工水库)富营养化已成为世界性的环境问题,营养状态指数是目前最流行的富营养化水平量化方法。然而,不同营养状态指数的基本逻辑和适用水体等方面存在明显差异,不当选取可能会造成营养水平和相关水华风险的错误估计,并引发湖泊保护和修复措施的错位。鉴于此,本文对我国常用营养状态指数的构建思路、共性和差异以及不确定性来源等进行了综述。总体来看,营养状态指数基本构建思路分3种:1) Carlson指数型(如TSI),以透明度(SD)为核心参数,使用SD的2倍变化对应指数的10分差值,假定SD 为64 m时记为指数值0分;2)改良TSI指数型(如TSIm),以叶绿素a(Chl.a)为核心参数,使用Chl.a的2.5倍变化对应指数的10分差值,假定Chl.a 1000 μg/L对应该指数100分;3)营养足迹指数型(如TFI),该指数亦使用Chl.a指示藻类生物量,Chl.a的e倍关系对应藻类生物量的二倍变化和指数10分差值,假定Chl.a为10 μg/L时对应该指数50分。根据上述假设得出对应的基础参数评估方程,然后均以基础参数(SD或Chl.a)与衍生参数间的经验方程 “直接替换”获得衍生参数的评估方程。如上可知,营养状态指数均体现了数值增大表征藻类初级生产力和伴随的水华风险提高的共性,同时本文也从:1)数据集属性和基础指标评估方程获取的方法;2)衍生指标评估方程获取的统计原理;3)分项指标的权重设置方式3个方面分析营养状态指数之间的差异性。未来展望方面,首先,鉴于当前营养状态指数均属于通用性指数,因而建议未来基于上述3种基本类型开发因地制宜的营养状态指数,实现湖泊藻类生产力和水华风险的精准指示;其次,营养状态指数的生态学依据是藻类限制因子理论,营养状态指数各分项指标(即基于总氮、总磷、SD和Chl.a)的差异可以指示初级生产力的限制因子,建议未来开展营养状态指数分项指标差异机制研究,以指导藻类水华防控措施精准施策;再次,除富营养化外,湖泊生态健康受损往往也与其它压力有关,建议未来开展湖泊生态健康对富营养化和其他压力的综合响应机制研究,制定服务于湖泊生态系统健康提升的精准调控路径。本文目的并非将营养状态指数的通用属性“复杂化”,而是旨在阐明营养状态指数的“前世今生”,进而为广大湖泊富营养化相关人员使用指数时提供参考,也希望为我国湖泊营养状态精准量化、后续保护和修复措施的精准实施提供科学依据。