有色溶解有机物吸收光谱模型对比

利用6种统计模型对吉林省石头口门水库、松花湖CDOM吸收光谱曲线(350-650nm)进行拟合,从统计F值大小和归一化残差两个角度均证明双曲线模型效果最好;采用15个波段范围拟合CDOM吸收均值光谱斜率S,单指数模型S值变化幅度较大,平均变异系数为12.41%;而双曲线模型S值相对稳定,变异系数为5.85%.将双曲线模型应用于生物光学模型,研究表明双曲线模型可以反映CDOM时空变化规律和物质组成;且双曲线模型拟合光谱斜率S值与CDOM特征波长吸收具有很好的负相关关系,呈幂指数递减,决定系数达0.8137.     

三峡水库长江干流及其支流枯水期浮游植物多样性与水质

2010年4月对长江干流和26条支流未淹没区与回水区的浮游植物进行调查.结果表明,硅藻、绿藻和蓝藻共占浮游植物种类的93.33%～93.88%.干流优势种类有1门1种、未淹没区有3门6种、回水区有5门6种,出现率分别为15.38%、9.23%和25.00%.回水区现存量平均值最高、未淹没区其次、干流最低.现存量组成在干流、未淹没区和回水区之间有差异,绿藻所占比例干流最高,硅藻所占比例未淹没区最高,隐藻、蓝藻和甲藻所占比例均在回水区最高.Shannon-Wiener多样性指数(H’)和Pielou均匀性指数(J),未淹没区最高、干流次之、回水区最低.17条支流回水区H’和8条支流回水区J均低于未淹没区.水质评价显示,轻或无污染断面(采样点)的比例,干流为76.92%,未淹没区为84.62%,回水区为47.06%.19条(73.08%)支流回水区出现中污染或重污染,7条(26.92%)支流未淹没区出现中污染或重污染.三峡工程蓄水对回水区浮游植物与水质影响比长江干流更大.     

基于支持向量机分类的嘉陵江草街水库甲藻水华预警

嘉陵江草街水库自建成后2011-2013年连续3年发生甲藻水华现象,给当地经济发展和生态安全带来影响.根据2011年5月至2013年7月草街水库大坝上、下游8个断面的逐月调查数据,利用支持向量机在处理小样本问题、非线性分类问题和泛化推广方面的优势,构建了基于支持向量机分类的草街水库甲藻水华预警模型.结果表明,利用本月理化数据和本月倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)密度数据建立的模型,对测试样本取得了80%以上的判别正确率,且对甲藻水华样本的判别正确率为100%.因此,支持向量机作为新兴的机器学习方法,可以为环境管理部门发布水华预警信息提供科学依据,并在环境保护领域具有广阔的应用前景.     

三峡水库消落带适生树种落羽杉(Taxodium distichum)叶片-细根碳/氮/磷生态化学计量特征

为探究三峡库区消落带落羽杉（Taxodium distichum（L.） Rich.）叶片与细根C、N、P生态化学计量特征,于2018年7月对忠县三峡库区消落带植被修复示范基地3个水淹处理组（深度水淹组,DS;中度水淹组,MS;浅淹对照组,SS）的落羽杉进行叶片与细根采集,并调查其生长特征,测定分析落羽杉叶片与细根C、N、P生态化学计量特征及相关性.结果表明：（1）各水淹处理组落羽杉叶片C含量表现为SS组 > DS组 > MS组,且SS组显著高于MS组;细根C含量在不同水淹处理组之间均无显著性差异.（2）细根N、P含量表现为DS组 < MS组 < SS组的协同增长趋势;叶片N、P含量则表现为DS组 > MS组 > SS组的协同降低趋势,且叶片N、P含量分别约为细根N、P含量的3倍和2倍.（3）各水淹处理组的叶片C/N、C/P比值均显著或极显著低于细根;叶片N/P比值均高于细根,且其比值相对恒定,均表现为SS组 > DS组 > MS组的趋势.（4）相关性分析表明,叶片P含量与细根N含量呈显著负相关关系,叶片N/P比值与细根N/P比值呈显著正相关关系.研究表明,落羽杉叶片与细根在生长和代谢过程中具有整体性,养分和光合产物在地上与地下部分之间分配权衡,以维持营养的动态平衡,使落羽杉具有内稳性,从而更好地适应和响应三峡消落带水位变化.     

铁对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)和角星鼓藻(Staurastrum spp.)季节动态和生长的影响——以广东大沙河水库为例

拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）和角星鼓藻（Staurastrum spp.）是热带亚热带浮游植物群落中的常见优势种类,为了解铁对2种浮游植物季节动态和生长的影响,本文通过对典型热带水库的野外调查,分析铁与2种藻生物量和相对生物量的季节动态的关系,并通过室内实验分别以无机磷（KH₂PO₄）和有机磷（C₆H₁₃O₉P）为磷源,比较3种铁浓度（0.029、0.29和0.689 mg/L）下拟柱孢藻（C.raciborskii,N8）和角星鼓藻（Staurastrum sp.,FACHB-1449）的比生长速率、铁载体产量和碱性磷酸酶活性的差异.结果显示,拟柱孢藻和角星鼓藻是浮游植物群落的主要优势种类,两者的生物量最大占到总生物量的82%以上;两者对环境变量响应的区别主要体现在对溶解性铁浓度变化的响应差异上,拟柱孢藻生物量与溶解性铁有显著的线性回归关系,但角星鼓藻的生物量与铁没有显著线性回归关系.室内实验中,拟柱孢藻N8的比生长速率在无机磷源铁浓度为0.689 mg/L条件下最大,为0.098±0.01 d^-1,2种磷源条件下比生长速率均随铁浓度降低而显著降低,6个实验组均检到铁载体：6个实验组角星鼓藻FACHB-1449的比生长速率没有明显差异,平均为0.079±0.001 d^-1,均未检出铁载体,磷源和铁浓度对其比生长速率的影响不显著;有机磷源条件下,拟柱孢藻N8实验组碱性磷酸酶活性均显著高于角星鼓藻FACHB-1449实验组,拟柱孢藻N8实验组酶活性随铁浓度降低而显著降低,但角星鼓藻FACHB-1449各实验组的碱性磷酸酶活性无明显差异.以上结果表明,水体中溶解性铁的供应对拟柱孢藻的种群动态和优势有重要作用,与角星鼓藻相比,拟柱孢藻的生长更易受到铁的限制,尤其在无机磷缺乏、磷源主要以有机磷形式供应时,铁对拟柱孢藻生长的限制作用增强.     

三峡库区不同城镇化梯度下河流pCO2动态及驱动因素

为研究河流溶解性CO_2(二氧化碳)对城镇化的响应,于2018年8月对三峡库区3条具有不同城镇化强度的河流——汝溪河、南河和桃花溪进行野外在线监测及取样分析,测定了样品有机质(溶解性有机碳DOC)、营养元素(溶解性总氮DTN、溶解性总磷DTP);利用Arc GIS解译各流域的土地利用组成,并利用碳酸盐平衡方程,通过p H、Alk(碱度)、水温计算不同城镇化梯度河流的p CO_2(CO_2分压).结果表明:建设用地占比从低到高依次为:汝溪河南河桃花溪,河流p CO_2依次为1790±1210、2006±3546、4094±4218μatm,与河流的城镇化梯度变化一致,河流水-气界面呈现为CO2源;DOC、DTN浓度、Alk、电导率在各河流间呈现显著性差异.DOC、DTN、DTP浓度和Alk的变化规律与河流的城镇化梯度一致.研究发现城镇化进程增加水体的p CO_2,引起区域城镇扩张进程中河流CO_2释放通量的增加,结论支持强人为活动影响增加河流碳释放的假设.     

广东省镇海水库拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)的季节动态及驱动因子分析

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是热带地区普遍存在的蓝藻种类,已在广东省很多水库成为优势种类甚至形成水华,作为一种新的有害水华类型,目前对其成因研究甚少.以广东省江门市镇海水库为研究对象,于2014年11月—2015年10月期间对其进行逐月采样,观测理化因子和浮游植物组成,测定拟柱孢藻的丝体长度,初步探讨该水库拟柱孢藻优势形成的原因.数据表明,拟柱孢藻是镇海水库的绝对优势种,常年生物量较高,介于5.9~15.5 mg/L之间,平均生物量为11.3 mg/L,占浮游植物总生物量的93.5%.从季节上看,拟柱孢藻生物量在2—6月相对较高,最高生物量出现在6月,10月和11月生物量最低.拟柱孢藻的丝体长度具有显著的季节变化,与水温呈极显著负相关.相关性分析表明拟柱孢藻生物量与总氮、总磷浓度呈显著正相关,与氮磷比呈显著负相关,而逐步回归分析表明拟柱孢藻生物量的变化主要由总磷浓度决定,推测该藻对磷的超强吸收和储存能力在其生物量季节变动中起重要作用.     

东太湖水生植物及其与环境的相互作用

通过PSR模型建立福建山仔水库生态安全评价的指标体系,应用熵权法确定各指标权重,引入密切值法对水库的生态安全进行评价．结果表明,2000—2003年福州市山仔水库生态安全状况从优到劣的排序依次为：2002年、2001年、2000年、2003年．该研究改进了水库生态安全评价指标体系和传统生态安全评价的数学模型,使指标体系更合理、更切合水库的生态环境保护目标,计算简便,能较客观、全面地反映出评价对象各样本状况．     

Study on the assessment of the comprehensive benefits of the utilization of sediment resources in reservoir areas

The utilization of sediment in reservoirs as resources is an efficient way to reduce reservoir sedi-mentation and turn disadvantage into benefit. Based on economic, social and ecological functions of sediment resources, this paper puts forward a two-layer, three-dimensional evaluation index system. It also establishes six direct and indirect indicators with their formulas to calculate the comprehensive benefits of sediment utilization in the Xixiayuan reservoir of the Yellow River with a volume of 2000 m3. The results show that social benefits would be more prominent, with the ecological benefits coming second. This demonstrates that the indirect public value of utilizing the sediment resources in the Yellow River Basin can be far greater than its direct economic value.     

Influences of retrogressive erosion of reservoir on sedimentation of its downstream river channel——A case study on Sanmenxia Reservoir and the Lower Yellow River

Retrogressive erosion, a widespread phenomenon of sediment transport in reservoirs, often impacts on both the reservoir capacity and the sedimentation in the downstream river channel. Based on field data from the Sanmenxia Reservoir and the Lower Yellow River over the past decades, three courses of ret-rogressive erosion with distinctive features were analyzed. The results indicate that retrogressive erosion, especially caused by rapid reduction in the water level till the reservoir is empty, often results in the serious siltation of the lower Yellow River and threatens the safety of the flood control in the Lower Yellow River. Unreasonable operation of the reservoir and incoming hyperconcentrated floods accom-panied by retrogressive erosion also aggravate the siltation of the main channel of the river. However, a reasonable operation mode of the reservoir so named"storing the clear (low sediment concentration) water in the non–flood season, and sluicing the muddy(high sediment concentration) water in the flood season" was found, which might mitigate the deposition in both the reservoir and the Lower Yellow River. This operation mode provides important experience for the design and operation of large reser-voirs in other large rivers carrying huge amounts of sediment.