2015, 27(6):991-996. DOI: 10.18307/2015.0601
摘要:江湖水量交换的变化影响着通江湖泊洞庭湖的水情,进而影响湖区社会经济及生态的可持续发展.以洞庭湖城陵矶站、南咀站以及长江干流宜昌站、螺山站19812012年逐日水位、流量观测数据为基础,采用单位根检验、方差分析和水位-流量绳套曲线等方法对洞庭湖季节性水情变化特征进行提取,并探究江湖水量交换变化对其产生的影响.研究表明: 近30年来洞庭湖水情呈阶段性特征,与相对稳定的19812002年相比, 20032012年湖泊水位总体呈下降趋势,年均水位下降0.43 m; 枯、涨、丰、退水期各季水情变化特征为:2003年以后洞庭湖丰水期水位平均下降0.60 m,呈现出“高水不高”现象;退水期水位平均下降1.49 m,退水加快;枯水期水位略有上升,平均上升0.18 m;涨水期水位变化不明显.湖泊退水期水位降幅最为明显,尤其是10月大幅下降,平均下降2.03 m,有提前进入枯水期的趋势.水情变化与江湖水量交换变化密切相关:丰水期,三口(松滋、太平和藕池)分流量减小在一定程度上降低湖泊水位;退水期,三口分流量减小叠加城陵矶出口长江水位下降对洞庭湖产生拉空作用,湖泊出流加快水位被拉低;枯水期,主要是13月,城陵矶出口长江水位上升对湖泊顶托作用增强,湖泊出流减缓水位略有抬升.
2015, 27(6):997-1003. DOI: 10.18307/2015.0602
摘要:从实测水文数据出发,研究20092013年近5年各年水位过程变化,归纳年内、年际水位变化的特征和类型,在此基础上分析各年水温、水体透明度及水深梯度的变化过程. 结合“鄱阳湖科学考察项目”对生物资源及其动态变化的考察成果,重点探索2009、2010、2011年3个典型年鄱阳湖湿地生物繁殖、生长、成熟或死亡过程与各水文要素变化过程耦合时的联动关系. 结果表明,46月涨水过程,沉水植物经历淹水深度1.5~2.0 m、水体透明度低于20~30 cm后,大部分死亡;36月和69月水位过程偏低,导致定居性鱼类产卵场和索饵场范围缩小;1012月水位偏高或偏低影响冬候鸟入迁或栖息等. 研究初步揭示鄱阳湖水文节律对鄱阳湖湿地生物生长、生存的节制作用,从一定意义上反映了鄱阳湖生态水文过程.
2015, 27(6):1004-1010. DOI: 10.18307/2015.0603
摘要:由于水文特征的变化和栖息生境的异质性,河流食物网结构存在着一定的空间变化. 认识人类活动对河流食物网结构空间变化的影响能够为河流生态系统的科学管理提供有效指导. 利用稳定同位素分析技术,测定枯水季节饶河不同地区初级生产者和鱼类的碳、氮稳定同位素比值(δ13C和δ15N),比较饶河下游鄱阳和中游海口河段4种常见鱼类的δ13C、δ15N值和营养级,并分析导致不同河段食物网结构差异的原因.结果表明,鄱阳与海口两个地区鱼类的δ13C值无显著差异,但δ15N值差异显著. 鱼类的δ13C值变化范围在鄱阳河段大于海口河段,鳜(Siniperca chuatsi)和贝氏(Hemiculter bleekeri)在鄱阳河段的δ15N值要显著高于海口河段,而黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和鲫(Carassius auratus)的δ15N值在鄱阳河段却表现更低. 另一方面,除黄颡鱼外,鳜、贝氏和鲫在鄱阳河段的营养级均显著高于其在海口河段的营养级. 研究认为,由于颗粒有机物和附着藻类的δ13C值在鄱阳与海口河段没有显著差异,因而导致鱼类的δ13C值也没有明显变化. 不同生境下初级食物源δ15N值的差异及人为扰动的程度可能是影响饶河不同河段鱼类的δ15N值存在明显差异的主要原因.
2015, 27(6):1011-1019. DOI: 10.18307/2015.0604
摘要:赣江硝态氮(NO3--N)是鄱阳湖氮素输入的主要来源,查明赣江NO3--N来源对鄱阳湖的富营养化防治具有重要意义.基于2013年1月和6月对赣江干流和主要支流NO3--N浓度和δ15N-NO3-的测定,通过不同空间尺度和土地类型等级划分,分析土地利用方式影响下的赣江NO3--N浓度和δ15N-NO3-分布特征.结果表明,赣江枯水期和丰水期NO3--N浓度分别为0.52~4.58mg/L和0.81~2.60mg/L,均值没有显著性差异;枯水期和丰水期的δ15N-NO3-范围分别为-1.31‰~8.60‰和2.49‰~8.51‰,枯水期均值显著小于丰水期.较大空间尺度的土地利用类型与NO3--N浓度和δ15N-NO3-有更显著的相关性.赣江NO3--N浓度、δ15N-NO3-与水田、居民建设用地和水域呈显著正相关,与林地、草地呈显著负相关,这种相关性在丰水期减弱.与一级土地利用分类相比,二级土地利用分类能更好地体现土地利用类型与NO3--N浓度的相关性,但对土地利用类型与δ15N-NO3-的相关性没有显著提高.农业用地,特别是丘陵水田和平原旱地,是赣江NO3--N主要的污染来源;与长江流域其它地区相比,赣江流域NO3--N的生活污水来源比例较小.
李旭 , 李峰 , 谢永宏 , 邓武军 , 曾静 , 侯志勇 , 陈心胜 , 邓正苗
2015, 27(6):1020-1026. DOI: 10.18307/2015.0605
摘要:近年来,受全球变化及高强度人类活动的影响,洞庭湖湿地群落分布带不断下移,引发了人们对其湿地服务功能下降的担忧.以洞庭湖北洲子洲滩为例,采用野外样带调查和室内分析相结合的方法,对洞庭湖湿地荻-苔草群落交错带植被和环境特征进行研究,以期揭示荻-苔草群落交错带动态变化和影响其变化的关键环境因子.结果表明:土壤含水量随高程增加呈逐渐降低的趋势,土壤总碳、总氮、总磷含量和pH值在样带间差异显著,但土壤电导率和总钾含量在样带间无显著差异.各样带物种丰富度和香农指数随高程增加整体上呈先降低再增加的趋势.荻生物量随高程增加呈逐渐增加的趋势,而苔草生物量呈先增加后减少的趋势.典型相关分析表明,土壤含水量与二者生物量及群落丰富度、多样性间具有很好的相关性,表明土壤含水量是调控该群落交错带植被动态变化的关键环境因子.
杨李 , 董斌 , 汪庆 , 盛书薇 , 韩文妍 , 赵俊 , 程明伟 , 杨少文
2015, 27(6):1027-1034. DOI: 10.18307/2015.0606
摘要:水鸟是湿地生态系统健康的指示生物,人类活动对其影响日益严重.研究自然保护区内的水鸟生境适宜性变化可以为湿地恢复提供帮助.通过层次分析法确定水鸟生境影响因子的权重,建立生境适宜性指数模型,根据TM遥感影像图和相关数据计算出安徽省升金湖国家级自然保护区19862011年5个年份的水鸟生境适宜指数,并结合GIS空间分析生成的水鸟生境适宜性分级图,分析升金湖建立保护区后水鸟生境适宜性变化.结果表明:升金湖地区在1986年建保护区后的几年间水鸟生境适宜性相对平稳,但是仍然有较为明显的下降;1990s后期,该地区水鸟生境适宜性开始显著恶化,一直持续到2000年之后才有小幅度的回升.水鸟生境适宜性最好的区域由片状分散逐渐转变成小范围聚集,适宜区域也在由实验区和缓冲区向核心区迁移的过程中显著缩减.本文还讨论了在研究中存在的不足,并提出一些恢复水鸟生境的建议.
2015, 27(6):1035-1041. DOI: 10.18307/2015.0607
摘要:2011年春、夏、秋季对扎龙国家级自然保护区内的硅藻群落结构进行研究.通过鉴定,共发现硅藻门植物112个分类单位,包括96种16变种,隶属于2纲6目9科32属.通过对硅藻植物的种类组成、聚类分析等方法,对扎龙国家级自然保护区内的硅藻植物分布情况进行初步研究,结果表明,扎龙国家级自然保护区内硅藻植物种类较为丰富,保护区内水体普遍为受轻污染或中度污染状态,个别水域存在富营养化情况,春、夏、秋季节中,秋季的富营养情况较为严重.结合水体的理化指标,通过对扎龙国家级自然保护区水体中硅藻的优势种、指示种的分析,发现该水域喜碱性、半咸水种类及中污带的种类较多,说明保护区水体受到轻微的污染,个别水域出现富营养状态.扎龙国家级自然保护区水体呈中-弱碱性、微盐,表明该区域受到了土地盐碱化的影响.
2015, 27(6):1042-1048. DOI: 10.18307/2015.0608
摘要:湿地植物是人工湿地的核心部分,筛选优良的植物种类,将有利于充分发挥湿地植物的功能,提高人工湿地污水处理的能力.分析4种须根型植物香蒲(Typha orientalis)、美人蕉(Canna indica)、灯芯草(Juncus effusus)、纸莎草(Cyperus papyrus)和4种根茎型植物菖蒲(Acorus calamus)、再力花(Thalia dealbata)、芦竹(Arundo donax)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)在厌氧、水培条件下的生长状况及根系泌氧特性;比较它们的根和茎叶生物量、相对生长速率(RGR)、根长、根孔隙度和泌氧量(率)等生理生态特性.结果表明,8种湿地植物在厌氧条件下生长状况良好;其中,须根型植物的生物量、RGR和泌氧能力均显著优于根茎型植物.在相同光照条件下,灯芯草的泌氧率最大,为192.62μmol O2/(d·g (DWroot)),而黄菖蒲的根系泌氧率最小,仅为68.81μmol O2/(d·g(DWroot)).各植物根系泌氧率大小为:灯芯草> 纸莎草> 香蒲> 美人蕉> 菖蒲> 再力花> 芦竹> 黄菖蒲.方差分析显示:植物根系泌氧率与根孔隙度呈极显著正相关,而植物泌氧量与RGR、各生物量呈极显著正相关,但与根茎比呈显著负相关.
2015, 27(6):1049-1058. DOI: 10.18307/2015.0609
摘要:于20122013年对大沙河水库敞水区的浮游动物群落及环境因子进行监测,分析和探讨大沙河水库浮游动物群落结构的变化. 2年共采集到后生浮游动物44种,其中桡足类5种、枝角类9种、轮虫30种. 浮游动物种类组成季节变化较小,存在较多的常见种. 2012、2013年浮游动物总生物量的年际波动范围分别为210.1~2560.5、512.7~3145.6 μg/L,2012、2013年枝角类是浮游动物生物量的优势类群,分别占总生物量的45.5%、51.5%;其次是桡足类,分别占总生物量的31%、40%. 枝角类的丰度和生物量与轮虫的丰度和生物量没有显著相关性,反映了它们之间的竞争强度较弱. 2012与2013年的浮游动物总生物量不存在显著差异,但群落结构差异较大. 2012与2013年对应月份的群落平均距离为0.61(SD=0.18), 反映群落结构在季节变化上存在较大的随机性. 浮游动物总丰度和总生物量存在较为明显的季节性变化:枯水期显著高于丰水期. 群落组成与环境变量之间的RDA分析表明,由季风降水导致的水文变化是影响群落结构变化和产生随机性的关键要素.
2015, 27(6):1059-1066. DOI: 10.18307/2015.0610
摘要:通过低温、低光处理太湖藻类后,研究光强、营养盐对水华早期藻类生长与组成的影响.结果显示:中光强(50 μE/(m2·s))下藻类生长状态最优,高光强(200μE/(m2·s))次之,低光强(5μE/(m2·s))最差;中、高光强条件下,样品中均检测到了绿藻与硅藻,且其所占比例有随培养时间上升的趋势,光强越高其所占比例越大,低光强下则未检测到绿藻与硅藻.营养盐添加实验中,N+P添加组的藻类生长状态最优,P添加组较好,N添加组次之,对照组最差,说明在水华早期N、P均限制藻类生长,且P的限制作用大于N;此外,还发现营养盐对水华早期藻类的群落结构有一定影响,添加N或(和)P后,绿藻与硅藻均被检测到.从水华早期控制角度看,降低光强与营养盐(主要是P)均能在一定程度上控制浮游植物生物量及其生长;采取降低入射光强的措施后可能会出现更耐受低光的蓝藻尤其微囊藻占据优势的情况,相对低的N、P营养盐条件亦可能使蓝藻占优势,若一定程度上升高N、P营养盐浓度可使硅藻、绿藻逐渐占据优势,这为水华早期的选择性控藻提供一定的借鉴意义.
熊春晖 , 张瑞雷 , 徐玉萍 , 张玮 , 陈萍萍 , 王丽卿
2015, 27(6):1067-1078. DOI: 10.18307/2015.0611
摘要:据20112013年对上海市31条河流底栖动物的调查结果,对31个生物参数进行分布范围、判别能力以及相关性等进行分析,确定构建上海市河流底栖动物完整性指数(B-IBI)的4个参数:(寡毛类动物+蛭纲)数量百分比、耐污类群分类单元数、双翅目数量百分比和集食者分类单元数百分比.采用比值法统一量纲,将各个生物参数分值加和得到上海市河流B-IBI值.利用构建的B-IBI对上海市31条河流健康状况进行评价,结果表明:31条河流中,有4条河流处于健康状态,8条河流处于亚健康状态,9条河流处于一般状态,8条河流处于较差状态,2条河流处于极差状态;远郊河流健康状态最好,近郊次之,市区最差.
2015, 27(6):1079-1086. DOI: 10.18307/2015.0612
摘要:以敖江流域为研究区,通过采集底栖动物、鱼类等样品,结合监测数据分析流域水域生态系统健康状况,并采用指标体系评估方法对水域生态系统进行评估.结果表明:敖江流域水质总体良好,但山仔水库总氮、总磷浓度长期超标,水体存在富营养化和藻类水华暴发生态环境问题;底栖动物种类呈现支流多于干流、河流多于水库的规律;鱼类种类上、中、下游各科物种组成差异不显著,鱼类区系特点具有较明显的热带、亚热带区系特点;流域上游、中游水域生态健康良好,下游水域生态健康一般.
2015, 27(6):1087-1092. DOI: 10.18307/2015.0613
摘要:为改善河道厌氧底质及内源氮、磷等营养盐释放问题,考察对沉水植被恢复的影响,研发可同步解决沉积物供氧和削减内源氮、磷释放的氧缓释材料.实验通过向沉积物-水界面处散点注射不同剂量的过氧化钙(CaO2),研究界面处溶解氧的动态变化特征及表层沉积物与底层水体之间溶解态氮、磷的交换过程.结果表明:添加CaO2显著提高了界面处底层上覆水溶解氧浓度,随着CaO2浓度的增加溶解氧浓度增加,不同处理组之间具有显著差异;CaO2对沉积物中PO43--P释放具有明显的抑制作用,且随CaO2浓度的增加抑制效果愈加明显,上覆水中可溶性活性磷浓度最大可削减98%.实验开始时,磷释放速率可降至-241.916±22.501mg/(m2·d),降幅最高可达到144%;CaO2对沉积物NH4+-N释放的抑制效果不佳,上覆水中NH4+-N浓度随着时间的变化波动性较大,且有逐渐增大的趋势.另外,添加CaO2会显著提高底层上覆水pH值,不同处理组之间差异显著,但当CaO2投加量小于0.529kg/m2时,不会对苦草种子的萌发生长有显著影响,pH值波动在可接受范围内(7.62~10.87).因此,结合污染沉积物的状况,适当地投加CaO2有望同步解决底质厌氧、内源磷释放及后期沉水植被定植底质生境改善的问题,可推荐为一种黑臭污染底泥治理技术在实际的河道生态工程中应用,其适宜浓度为0.176kg/m2左右.
陈蓉 , 刘华英 , 黄斌 , 杨小霞 , 李晓曼 , 孙雯雯 , 潘学军
2015, 27(6):1093-1100. DOI: 10.18307/2015.0614
摘要:以双酚A为研究对象,利用四级多介质逸度模型模拟非稳态非平衡条件下19912011年间双酚A在滇池水域水相、表层沉积物相和中层沉积物相中的浓度分布、相间的迁移通量,确定主要迁移过程;结合实测数据,对模型进行可靠性验证;并对常数之外的12个模型参数进行灵敏度分析.结果表明:入滇总量98%的双酚A主要通过水体降解去除,滇池出水去除量和水体残留量共约占1%,余下部分进入沉积物相;沉积物相是残留双酚A最主要的汇,其中,表层沉积物相中双酚A浓度最高,3相中浓度变化趋势受外界输入影响较大;水相→表层沉积物相的迁移为双酚A在滇池的主要迁移过程,其次为表层沉积物相→中层沉积物相;双酚A在水中的降解速率、有机碳分配系数,各环境相中有机碳含量、固相体积比等参数灵敏度较高,对模型的影响较为显著;模型计算浓度与实测浓度吻合较好,表明建立的四级多介质逸度模型适用于滇池水域双酚A环境多介质迁移和归趋模拟.
李世玉 , 刘彬 , 杨常亮 , 刘楷 , 宋阳煜 , 王艳丹 , 陈桂明 , 宋娟
2015, 27(6):1101-1106. DOI: 10.18307/2015.0615
摘要:含铁盐的高砷沉积物中,上覆水pH值和总磷浓度的变化对砷迁移的影响尚不明确.以含铁盐的高砷沉积物为研究对象,通过实验观测其暴露在不同pH值的上覆水及经过不同初始pH值、不同初始总磷浓度的溶液淋洗后,沉积物中砷的迁移规律.结果表明:当沉积物暴露在pH=10和11的上覆水时,分别在第11d和第6d后,沉积物中的砷溶出速度突然增大,说明当沉积物处于强碱性上覆水环境中,碱性越强,砷的溶出速度越快、溶出量越大.从室内实验条件的角度来看,上覆水的碱化有可能会增加沉积物中砷溶出的风险.而上覆水pH值在4~8之间时,上覆水的酸碱度对沉积物砷的迁移影响较小.此外,当上覆水总磷浓度不高于0.5mg/L时,磷的竞争吸附对砷的迁移影响较小.
2015, 27(6):1107-1114. DOI: 10.18307/2015.0616
摘要:为探索太湖流域水环境质量随经济发展的变化趋势,利用环境库兹涅茨曲线模型模拟19782012年太湖上游流域人均GDP与废水排放量、入湖总磷负荷的关系. 结果表明:以1978年为计算基期,太湖上游流域人均GDP年均增速为10.3%~11.8%;19902012年,太湖上游流域年均工业废水排放量和废水排放总量分别为64799×104、93707×104 t,与人均GDP均呈倒U型关系,从20062007年、20082009年呈下降趋势;入湖总磷负荷与太湖上游流域废水排放总量呈显著正相关,且与人均GDP呈倒U型关系,从20072008年呈下降趋势,在1990s以前为850~1200 t/a,1990s以后为1300~2000 t/a. 该研究为从经济学角度评估太湖上游流域废水排放、入湖总磷负荷及其变化趋势提供科学依据.
2015, 27(6):1115-1123. DOI: 10.18307/2015.0617
摘要:为研究附生细菌对蓝藻水华细胞微环境的影响,从微囊藻水华中分离出34株藻附生细菌,研究其产酶能力. 对氮代谢相关的酶活性测定结果显示:其中13株菌具有蛋白酶活性,5株菌具有较强的氨氮脱除能力,1株菌具有强烈的硝酸还原酶活性;4株菌具有较高的碱性磷酸酶活性;11株菌具有产脂酶的活性. 通过菌和藻共同培养的方法,观察菌对微囊藻生长的影响,结果显示,有11株菌表现出较明显的促藻生长作用,占总筛选菌株总数的32%;有3株菌表现出较显著的抑制藻生长的作用,占总筛选菌株总数的9.9%. 附生菌产酶能力与生长相关性的分析显示,促进微囊藻生长的附生菌都具有蛋白酶或脂酶活性.
2015, 27(6):1124-1132. DOI: 10.18307/2015.0618
摘要:湖泊水华存在复杂的生消过程,然而目前较多研究聚焦在水华持续阶段对湖泊生态系统的影响,却较少关注水华生消过程对湖泊水体和沉积物理化性质的影响.以巢湖为对象,根据历史资料确定水华区和非水华区,在相同位点分别于水华形成前期、形成期、持续期和消亡期采集水体和沉积物样品,分析水华生消过程对湖泊水体和沉积物理化指标及营养盐的影响.结果表明,巢湖研究区域水华形成期为5月中旬至6月中旬,持续期为6月中旬至9月上旬,之后进入水华消亡期.水体透明度、pH值和溶解氧在水华区与非水华区大部分时间存在显著差异,且随水华生消过程呈现不同的变化趋势,但水温、氧化还原电位和电导率在水华区和非水华区无显著差异,并随水华生消过程呈现相同的变化趋势.非水华区水体和沉积物中各形态氮、磷浓度明显低于水华区,且随时间变化幅度相对较小.在水华区,水体氮、磷浓度(总溶解性氮、硝态氮、氨氮、总氮、总溶解性磷、磷酸盐)在水华形成期和水华持续前期呈下降趋势,但在水华持续后期和水华消亡期呈增加趋势;沉积物氮、磷浓度(总氮、总磷)和总有机质含量显著高于非水华区,三者在水华区和非水华区随水华生消过程呈现不同的变化趋势.研究表明,水华生消过程对湖泊营养盐和水体及沉积物性质有不同的影响,这对湖泊富营养化治理和水华防治具有重要意义.
2015, 27(6):1133-1139. DOI: 10.18307/2015.0619
摘要:湖泊水华是全世界面临的严重生态环境问题之一,对人类和生态系统健康都有重大影响.以太湖为研究区域,基于近年的蓝藻水华及水环境监测数据,结合自组织特征映射神经网络和模糊风险评价方法,对太湖不同监测点蓝藻水华的发生风险进行综合评价,并借助GIS地学统计分析方法对全太湖蓝藻水华发生风险进行区划,绘制太湖蓝藻水华发生风险区划图.结果表明:太湖被分为重度风险区、中度风险区、轻度风险区、微风险区,各风险区基本呈带状分布.从各风险区面积来看,重度风险区、中度风险区、轻度风险区的面积约各占太湖总面积的1/5,而微风险区约占太湖总面积的2/5;从各风险区位置来看,重度风险区主要分布在西北部区域,且从整个湖区来看,蓝藻水华的发生风险等级自西北到东南依次递减.本研究揭示太湖水华灾害风险的空间分布规律,对支撑水环境监测和水华灾害防治方案的制定具有一定的意义.
2015, 27(6):1140-1150. DOI: 10.18307/2015.0620
摘要:现有水色卫星主要是针对大洋清洁水体设计,内陆浑浊水体多数波段经常饱和;而发展可以业务化运行的内陆水体叶绿素a算法,为生产实践服务,一直是水色遥感的重点和难点之一. 利用2013年巢湖星地同步数据(N=55),通过经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)分析方法,选用MODIS唯一不饱和的4个波段(469、555、645、859 nm)数据进行分解,然后回归建模;并使用第三方独立的巢湖实测数据(N=40)进行验证(R2=0.63,URMSE=85.46%). 结果表明:该算法用于MODIS影像上,空间分布合理,季节差异明显,且在高悬浮物水体、不同气溶胶条件下均有很好的抗扰动性. 实践证明EOF算法可以应用于业务化运行的内陆水体叶绿素a浓度估算,并对其他水色参数反演具有一定的借鉴意义.
吕宏洲 , 李畅游 , 史小红 , 赵胜男 , 杨芳 , 吴用 , 宋爽
2015, 27(6):1151-1158. DOI: 10.18307/2015.0621
摘要:为探讨单一因素(如浓度、温度、酸碱度)对冰封期乌梁素海中营养盐和盐分(总氮、总磷、Na+和Cl-)迁移的影响,对不同条件下各物质水样进行室内单向结冰模拟,分析总结物质在冰层和冰下水层中的分布特征,并用分配系数(K)来表征.结果表明:冰体中物质浓度随水样初始浓度(C0)的增大而增大,随结冰温度的升高而减小;各物质在冰体中的浓度分布表现为顶层 <中层 <底层.总氮、总磷的分配系数K随C0的增大呈递减趋势,Na+和Cl-的K值随C0的增大呈递增趋势;对各条件下的K值进行假设检验,结果为:水样中物质初始浓度和结冰温度显著影响其在冰-水体系中的分布;同一温度下,C0较小时,酸碱度显著影响各物质在冰-水体系中的分布,C0较大时,酸碱度显著影响Na+和Cl-在冰-水体系中的分布,但对总氮、总磷浓度分布的影响不显著.可见,在不同环境因素下,各物质在冰-水体系中表现出不同的分布特征,对此进行模拟可为寒区湖泊污染物迁移和生物地球化学循环的研究提供一定的参考.
刘晓旭 , 李畅游 , 李文宝 , 赵胜男 , 甄志磊 , 刘志娇 , 于瑞雪
2015, 27(6):1159-1167. DOI: 10.18307/2015.0622
摘要:以内蒙古高原的达里诺尔湖为研究对象,对其在冰封期湖水不同相态下总氮(TN)、总磷(TP)浓度以及氢、氧同位素比值的分布特征和定量关系进行初步研究.结果表明:1) 在冰封期,达里诺尔湖水体中营养盐的平均浓度相对较高,已远超过国家Ⅴ类水质标准.水体中TN、TP浓度均大于其在对应冰体中的浓度,均值分别是对应冰体中的9.91、3.11倍,说明低温冷冻过程对达里诺尔湖水体中的氮、磷具有浓缩效应. 而通过与非冰封期的对比发现,湖冰的排氮效应强于磷.2) 冰封期由于结冰过程中同位素热力学分馏明显,加之贡格尔河的入流补给,使得达里诺尔湖冰体中的氢、氧同位素比值远高于水体中的比值,同时,随冰层的加深,同位素逐渐偏重.3) 冰封期达里诺尔湖水体及冰体中,同位素比值与营养盐浓度均呈显著负相关,水体的相关性较冰体要好,在冰层中,随着冰层的加深相关性越明显.利用SPSS统计软件分析发现同位素比值与营养盐浓度的相关关系显著,水体中最大相关系数达到0.991,冰体中达到0.988;氢同位素(D)与TN、TP浓度的关系式分别为:TN=-0.2825 δD-6.0083和TP=-0.0805 δD-1.2395,这为研究湖泊营养盐的时空变化规律提供新的手段和理论.
2015, 27(6):1168-1176. DOI: 10.18307/2015.0623
摘要:利用鄱阳湖1980、1998和2010年3期湖盆水下地形数据,结合出、入湖泥沙输移数据以及流域水土流失、水库建设等资料,较为系统地研究鄱阳湖近30年来湖盆冲淤的时空变化特征及其影响因素.研究表明,19801998年,松门山以南主湖体位置淤积现象明显,平均淤高0.82m,该淤积主要是由这一阶段内流域水土流失加剧所引起的;19982010年,在大规模植树造林和水库建设等人类活动影响下,鄱阳湖淤积现象减缓.但是在入江水道上湖盆高程显著下降,平均下降速率高达30.75cm/a,这与入江水道处持续采砂和水流冲刷等因素有关;近30年来,“五河”入湖的洲滩区域冲淤变化及趋势有所差异,修水、抚河及赣江三角洲呈现逐渐降低的趋势,饶河入湖漫滩总体上以淤积为主,且地形坡度趋于变缓.研究结果对鄱阳湖水资源合理开发、水利工程建设及航运管理等均具有一定的实践和参考价值.
2015, 27(6):1177-1186. DOI: 10.18307/2015.0624
摘要:基于气象和水文干旱的二维变量干旱状态基础上,通过一阶马尔科夫链模型对二维变量干旱状态进行频率、重现期和历时分析,建立水文气象干旱指数,从干旱灾害形成、演变和持续3方面对干旱灾害进行研究,同时预测未来6个月非水文干旱到水文干旱的概率. 结果表明:(1)修河流域在干旱形成中危害大,抚河流域和修河流域在干旱演变中危害大,赣江流域和饶河流域在干旱持续中危害大;(2)鄱阳湖流域状态4(气象、水文干旱)发生的频率最高,为0.30,连续湿润或者干旱的概率最大,湿润状态(状态2)与水文干旱(状态4、状态5(气象湿润、水文干旱))的相互转移概率最低;(3)在长期干旱预测中,鄱阳湖流域从状态2转到状态4和状态5的平均概率为0.11,属最低,而状态1(气象、水文无旱)和状态3(气象干旱、水文湿润)到达状态4的概率为0.23,发生概率最大. 修河流域在非水文干旱状态下未来发生气象、水文干旱状态的平均概率为0.28,是“五河”中最高的,而赣江流域在正常或者湿润状态下未来发生气象、水文干旱的概率最低,为0.18,该研究对于鄱阳湖流域水文气象干旱的抗旱减灾具有重要理论与现实意义.
刘海平 , 钟国辉 , 叶少文 , 张良松 , 张惠娟 , 范丽卿 , 巴桑 , 李钟杰
2015, 27(6):1187-1196. DOI: 10.18307/2015.0625
摘要:自2008年11月到2009年10月按照月份监测西藏林芝地区尼洋河水环境特征.结果显示,根据Pearson相关性矩阵,可将尼洋河26项理化指标分为3大类,分别是低度相关性理化指标、中度相关性理化指标和高度相关性理化因子.析因分析显示,可将26项理化指标分为4大类,第1类为尼洋河水体常规的理化指标、第2类为尼洋河水体硬度相关指标、第3类为海拔及第4类为影响水生生物生长的水质理化指标.PCA分析发现,平水期、丰水期以及枯水期水环境特征明显不同,以上3期各自聚为一类,而尼洋河沿程方面,水环境特征则不存在差异.构建了尼洋河海拔、底层水温与相关理化因子的一元回归方程.建议加强对尼洋河水环境的监测工作,积极推进尼洋河水域生态环境的可持续发展进程.
2015, 27(6):1197-1204. DOI: 10.18307/2015.0626
摘要:于2014年610月,对高山深水湖泊天山天池水温、电导率、溶解氧、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度进行垂直剖面的连续监测,通过对其季节动态和垂直分层结构的分析,探讨天池水体季节性分层特征. 天池出现明显水温分层的时间短(69月),夏季温跃层变化范围为2~18 m,而秋季温跃层不断下移,10月在18 m水深以下;受水温分层影响,天池水体溶解氧浓度、电导率、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在垂直剖面表现出明显的季节性分层,尤其是夏季水温分层影响溶解氧浓度、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在水体中的分布,对天池水质变化产生重要影响. 天池浅水层(水深小于10 m)溶解氧浓度较高(大于8 mg/L),而深水层(水深超过18 m)溶解氧浓度9月接近4 mg/L,季节性缺氧导致底泥营养盐向上扩散,对水体水质产生不利影响. 所以,应在夏、秋季节加强水质监测,以防止天池水华发生;天池叶绿素a浓度与蓝绿藻细胞密度的垂直剖面变化趋势相似,均随水深增加呈先增加后减小的趋势,但叶绿素a浓度在2~12 m水深处较高,蓝绿藻细胞密度在5~15 m水深处较高,表明5~15 m深度适合藻类生长,同时,电导率、pH值的垂直变化也说明藻类的生长情况,这为监测天池水体富营养化取样和分析提供依据.

