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相似文献
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1.
为评价湖库生态环境对极端气候的响应特征, 以经历水位明显降低的云南浴仙湖为研究对象, 通过沉积物多指标分析并结合多变量统计方法, 识别了2009—2013年极端干旱事件驱动湖泊生态环境变化的模式。其中沉积物粒度显示近百年来湖泊水文条件总体稳定, 但在2011年左右粗颗粒物质和中值粒径增大, 同期沉积物元素、同位素记录表明水体营养水平没有明显变化。硅藻群落近百年来以湖泊底栖物种占绝对优势, 约2011年开始优势种属Fragilaria被Nitzschia、Navicula等河流水体中常见的物种所替代, 且硅藻多样性指标总体增加, 而指示水位变化的PCA主轴一解释了硅藻群落结构的主要变化(约55.8%)。总之, 极端干旱事件的发生与持续明显改变了湖泊生物群落结构与多样性特征, 已成为影响该气候敏感区水资源安全与生态环境功能的重要挑战之一。  相似文献   

2.
依据硅藻的形态、生理与生态特点而定义的功能群分类,可以更好地描述对湖泊环境胁迫的响应特征.本研究识别了海西海表层沉积物硅藻群的空间分布模式,并通过多指标分析探讨其与环境因子的关系.结果表明: 主成分分析和冗余分析,水深和沉积物总氮含量是硅藻功能群空间分布异质性的主要驱动因子;水深8 m左右可能是海西海硅藻出现功能群分异的阈值,与热力分层深度等湖泊水文特征相对应.上述表层沉积物硅藻功能群空间分布结果为沉积物化石记录的解释提供了依据.沉积物钻孔分析显示,近百年来海西海硅藻功能群呈现明显的阶段性波动,与年均气温、沉积物总氮含量、中值粒径等指标变化相对应.气候变暖、富营养化和水位上升是驱动海西海硅藻功能群长期变化的主要环境因子,协同促进了功能群D、P、MP占优势.硅藻功能群多样性变化的长期特征表明气候变暖和营养盐富集促进了硅藻功能群多样性的增加,而海西海1957年筑坝和1990年水库扩容两次典型水文调控显著增加了湖泊水深,导致硅藻功能群多样性降低.  相似文献   

3.
在区域气候变暖的背景下,干旱事件引起的水位频繁波动以及流域开发导致的污染物输入均可以直接威胁水库的生态安全。本研究以云南省太平水库为对象,通过对沉积物的物理(粒度、烧失量)、化学(碳、氮元素)、生物(硅藻群落)等代用指标的分析,并结合监测数据和调查资料,重建了该水库1937—2018年的生态环境变化过程,并识别了硅藻群落的演替特征及其环境影响因子。粒度结果指示,太平水库在筑坝期间(1956—1984年)水动力逐渐增强,而后水动力条件持续减弱,与文献记录的水文调控历史基本一致。总氮、总碳和有机质含量较为一致地记录了水库建设期间水体营养水平的下降、水库建成后初级生产力和内源有机质的上升过程。硅藻群落呈现出“浮游种-底栖种-浮游种”交替占优的演化模式。驱动太平水库硅藻群落演替的主要环境因子为气候变化、水动力条件和营养水平。在气候长期变暖的背景下,严格控制外源营养输入并合理开展水文调控是维持水库水体生态健康和环境安全的重要前提。  相似文献   

4.
星云湖硅藻群落响应近现代人类活动与气候变化的过程   总被引:4,自引:0,他引:4  
随着人类活动的增强与全球气候变暖的持续,近年来云南湖泊的生态系统功能持续退化,而目前对云南湖泊生态系统的研究还主要集中于单一环境压力的生态效应。以星云湖为研究对象,通过沉积物记录与现代监测资料,识别在湖泊富营养化、气候变化以及人类强烈干扰下硅藻群落结构响应的过程,并甄别驱动群落变化的主要环境压力及其强度。结果显示随着湖泊生产力水平(如沉积物叶绿素a浓度)的增加,硅藻物种组成发生了明显的变化,主成分分析表明了水体富营养化是驱动群落变化的主要环境因子(r=-0.63,P0.001)。简约模型与方差分解的结果表明近200年来(钻孔长度38cm),湖泊营养水平和水动力是驱动星云湖硅藻群落变化的主要环境因子,分别解释了群落变化的18.8%和2.9%;而1951年以后,湖泊营养水平和温度分别解释了硅藻群落结构变化的31.4%和26.8%。研究结果表明了硅藻群落长期变化的主控因子是湖泊营养水平,而人类活动及气候变化等可以通过改变湖泊水动力及湖水温度来驱动硅藻群落的演替,同时抚仙湖-星云湖的连通性也对硅藻群落的演替产生了一定影响。  相似文献   

5.
廖梦娜  金伊丽  李晨瑜  李凯 《生态学报》2020,40(3):1089-1100
青藏高原东南部高寒山区广泛发育冰川湖泊,湖泊沉积过程同时受控于区域气候、流域水文、地质条件及湖泊形态特征。基于放射性210Pb/137Cs和14C定年法,对巴松错沉积物理(粒度、分选系数)和化学指标(TOC、TN、C/N)进行分析,发现18世纪末到19世纪末湖泊沉积过程显著变化,表现为迅速变缓趋势。通过分析区域树轮重建的气候序列(温度、降水及相对湿度)及冰川地貌调查资料,认为气候变化及流域冰川分布位置是影响该湖泊沉积过程的重要因素。小冰期末期冰川前缘靠近湖区,随后温度上升导致冰川融水激增、水动力加强,从而引起湖泊沉积粒度的粗化。随着冰川前缘不断后退,径流输送距离增长、沉积分选变好、粒度细化。此外,该地区活跃的地质活动也可能是湖泊沉积过程明显变化的重要诱因。湖泊沉积硅藻是研究气候环境变化的有力指标。过去200多年巴松错硅藻组合变化不明显(DCCA=0.47 SD),说明该地区气候环境变化未超过其生态阈值。通过与其他沉积指标进行对比分析发现,巴松错硅藻记录受到流域水文和湖泊沉积过程影响,主要表现为外源输入和/或湖岸浅水区来源的底栖属种在湖心沉积物中的相对丰度增加。1770-1901年总体上具有较低的Procruste残差,说明期间沉积硅藻和粒度具有较一致的波动过程,也说明了巴松错沉积硅藻记录对沉积过程的响应较为敏感。藏东南地区很多湖区均受到冰川和地质作用的强烈影响,因此在利用微体古生物手段对该地区湖泊进行气候变化研究时,建议考虑沉积过程的影响并进行多指标对比分析。  相似文献   

6.
东北镜泊湖硅藻对近现代气候变化和人类干扰的响应过程   总被引:1,自引:0,他引:1  
廖梦娜  李艳玲 《生态学报》2018,38(4):1458-1469
全球气候变暖和人类活动加剧已经导致中国大量湖泊生态系统功能退化,而目前对东北地区湖泊生态系统变化的认识主要源于短期的监测。以东北镜泊湖为例,通过沉积记录和现代监测资料,分析一个多世纪以来以硅藻群落为代表的湖泊生态系统对气候波动和区域人类活动的响应过程。研究结果表明,在人类干扰显著加强之前,风力扰动是镜泊湖硅藻群落变化的一个重要因子,表现为Aulacoseira属种取代小型浮游种(Cyclostephanos、Stephanodiscus和Discostella)成为优势种。20世纪70年代以来,Asterionella formosa、Nitzschia palea和Fragilaria crotonensis的相继增加则反映了流域农业活动加剧、农业化肥大量施用以及污水排放导致的湖泊营养水平升高。温度的持续上升已经引起东北地区一些湖泊硅藻群落结构发生显著变化,但镜泊湖的硅藻记录却未显示这一气候变化的信号。考虑湖泊-流域形态和人类活动的不同,研究认为近几十年气候变化对镜泊湖硅藻群落结构的影响被强烈的人类干扰所掩盖而未显现出来。  相似文献   

7.
抚仙湖和滇池硅藻生物多样性与生产力关系的时间格局   总被引:2,自引:0,他引:2  
目前国内对生产力–生物多样性关系(productivity–diversity relationship,PDR)的研究主要集中于陆地生态系统和空间尺度,少量关于湖泊系统的研究也主要集中于现代调查,缺乏较长时间尺度上的模式探讨。本文应用沉积物色素记录重建了抚仙湖和滇池初级生产力变化历史,对硅藻群落的主成分分析(PCA)表明两个湖泊的初级生产力都是驱动硅藻群落变化的主要环境梯度。进一步分析硅藻群落α与β多样性响应湖泊生产力水平的模式,发现滇池硅藻群落表现为随着系统生产力的上升物种丰富度减少,β多样性降低,而抚仙湖呈现相反的变化模式。两个湖泊β多样性与生产力平均水平的关系均表现出与α多样性相似的特征,但在与生产力变化幅度的关系上,滇池表现出显著的负相关,而抚仙湖则没有显著的变化。滇池硅藻群落生产力随硅藻多样性的降低显著增加(R2=0.597,P0.01),而在抚仙湖无显著变化,表明了滇池群落多样性的维持对群落生产力的影响较弱,如与营养盐富集的促进作用相比。滇池明显的富营养化过程与强烈的人类扰动带来的环境异质性降低可能对群落多样性–生产力的关系产生了明显的控制作用。  相似文献   

8.
通过对异龙湖沉积物岩芯(YLH-1)样品有机碳、氮及其稳定同位素、C/N值测定,结合人类活动的阶段性特征,分析了近百年来异龙湖沉积物有机质的来源,探讨受人类活动影响下湖泊的生态环境变化过程。结果表明:异龙湖沉积物中有机质的碳、氮稳定同位素分别为-25.9‰~-22.5‰和0.5‰~4.7‰,C/N值16.4~20.4,表明异龙湖有机质主要受大型水生植物影响,而藻类和陆源有机质贡献较小。δ~(13)C逐渐偏负的过程反映了异龙湖富营养化加剧的过程,可能与藻类吸收有机质降解产生的CO_2有关,而δ~(15)N的变化则与流域内工业污染物、农业化肥和大气氮沉降有关。异龙湖的生态环境变化可以分为3个阶段:19世纪80年代至20世纪60年代初期,湖泊初级生产力较低,水质好,受人类活动干扰较小; 20世纪60年代中后期至20世纪90年代,随着人类活动的加强,湖泊生产力迅速提高,富营养化程度加剧,水质恶化,藻类大量繁殖; 20世纪90年代之后,湖泊处于高生产力水平,湖泊富营养化严重。因此,未来管理部门要重视人类活动对湖泊生态环境影响,加强湖泊生态环境治理,改善湖泊生态环境。  相似文献   

9.
水体叶绿素a浓度(Chla)与硅藻群落特征是指示湖泊水质的常用生物指标。本研究于2017年3月—2019年12月调查了昆明市4个小型湖泊(云南师范大学校园内北潭、北湖、南湖、龙潭)的水体环境指标、Chla浓度和硅藻群落的季节变化。结果显示:4个湖泊水体总氮(TN)、总磷(TP)和Chla浓度均呈现明显的季节波动。其中,营养水平最高的南湖水体Chla含量显著高于其他3个湖泊,影响南湖Chla变化的主要因子是TN;而在其他3个水体中,水温的增加显著促进了Chla浓度的上升。水温和TN是4个湖泊水体Chla时空变化的主要驱动因子。北潭、南湖和龙潭的硅藻群落以浮游硅藻占优,水深最浅的北湖以底栖硅藻为主,表明水深影响了硅藻群落的浮游物种占比与优势属种。水深、TN、TP、透明度以及水温驱动了硅藻群落的时空变化,其中,水温是影响硅藻群落季节差异的主要因子,而TN和TP是导致同一季节湖泊间硅藻群落差异的主要因子。  相似文献   

10.
传统的湖泊沉积物硅藻提纯方法存在周期较长、过筛会损失某些特定硅藻种类等问题,从而造成硅藻群落分析出现偏差。基于硅藻提纯的实验原理和传统沉积物硅藻提纯技术,选取广东三个典型水库的沉积物的五个不同样品,设置了三组优化实验,建立了一套适合水库沉积物硅藻的提纯方法。实验表明,该方法能有效地提纯和富集水库沉积物中的硅藻,在简化实验操作的同时,明显缩短了提纯时间,并且更有利于其后硅藻壳体种属的鉴定,在水库沉积物硅藻群落分析具有较好的应用价值。  相似文献   

11.
Multi‐decadal to centennial‐scale shifts in effective moisture over the past two millennia are inferred from sedimentary records from six lakes spanning a ~250 km region in northwest Ontario. This is the first regional application of a technique developed to reconstruct drought from drainage lakes (open lakes with surface outlets). This regional network of proxy drought records is based on individual within‐lake calibration models developed using diatom assemblages collected from surface sediments across a water‐depth gradient. Analysis of diatom assemblages from sediment cores collected close to the near‐shore ecological boundary between benthic and planktonic diatom taxa indicated this boundary shifted over time in all lakes. These shifts are largely dependent on climate‐driven influences, and can provide a sensitive record of past drought. Our lake‐sediment records indicate two periods of synchronous signals, suggesting a common large‐scale climate forcing. The first is a period of prolonged aridity during the Medieval Climate Anomaly (MCA, c. 900‐1400 CE). Documentation of aridity across this region expands the known spatial extent of the MCA megadrought into a region that historically has not experienced extreme droughts such as those in central and western north America. The second synchronous period is the recent signal of the past ~100 years, which indicates a change to higher effective moisture that may be related to anthropogenic forcing on climate. This approach has the potential to fill regional gaps, where many previous paleo‐lake depth methods (based on deeper centrally located cores) were relatively insensitive. By filling regional gaps, a better understanding of past spatial patterns in drought can be used to assess the sensitivity and realism of climate model projections of future climate change. This type of data is especially important for validating high spatial resolution, regional climate models.  相似文献   

12.
Chaohu Lake, a large (770 km2) shallow lake in the Yangtze River basin, has experienced serious eutrophication over the past three decades. To track its nutrient history and the causes, multi-proxies (diatom, geochemical indicators, magnetic susceptibility, and grain size) were analyzed on a 120-cm long core from the lake. Nutrient dynamics of the past 500 years were reconstructed using sedimentary diatom assemblages and an established diatom-inferred total phosphorus (DI-TP) transfer function. Between about 1500 and 1740 AD, the lake remained in an upper-mesotrophic state with the DI-TP oscillating around 60 ??g l?1. Together with enhanced agricultural activities, a drier and warmer climate led to a decrease in water level and water exchange volume with the Yangtze River, thus triggering the first phase of eutrophication (ca. 1740?C1820 AD). After this eutrophic episode, the lake had exhibited a recovery in nutrient status until the 1960s. However, the lake became susceptible to nutrient input due to a sharp decrease in water exchange volume after its impoundment in 1962. A large amount of anthropogenic nutrient input has exacerbated eutrophication in the lake since the late 1970s. Redundancy analysis using a range of sedimentary proxies indicated that the two eutrophication phases were mainly attributed to anthropogenic nutrient loading and altered hydrological conditions. The hydraulic connection with the Yangtze River should be the primary self-adjustment mechanism of the lake against anthropogenic nutrient input.  相似文献   

13.
Fish introduction, eutrophication and disappearance of aquatic vegetation are important disturbances of aquatic ecosystems, especially in plateau lakes, which are generally considered to be very vulnerable. Fish were introduced to Lake Dianchi, a eutrophic plateau lake in southwest China, in the late 1950s and 1970s. After the introduction, invasive fish became the dominant species, and the total fish yield increased. Meanwhile, the trophic level of Lake Dianchi had a tendency to increase in the past decades because of the increases in human activities in the watershed area. In addition, the area of aquatic vegetation decreased from more than 90 to 1.8% of the lake area from the 1950s to 2000. This study investigated the effects of fish introduction, eutrophication and aquatic vegetation on the diatom community of Lake Dianchi by examining the changes of microfossil diatom assemblage and abundance. Results showed that the absolute abundance and diatom assemblages changed after fish were introduced. The endemic species, Cyclotella rohomboideo-elliptica, disappeared with the introduction of fish and increasing trophic levels after 1958. Fragilaria crotonensis entered into the lake with the introduction of fish and gradually thrived in the lake after 1958. Diatom species numbers also decreased gradually from 21 to 9 from the past to present. Epiphytic diatoms disappeared with the decrease of aquatic vegetation after 1985. Our study indicated that eutrophication was the most important process determining diatom abundance, and fish introduction was a secondary process determining diatom abundance, while aquatic vegetation had a more important role in structuring the diatom community in this eutrophic plateau lake.  相似文献   

14.
有关云南湖泊的研究长期集中于高原九大湖泊和水体富营养化评价,缺少对中小型水体及多重环境压力胁迫的综合研究.本文以大理西湖为例,结合沉积物记录与现代监测资料,甄别了气候变化和人类活动干扰下硅藻群落结构的长期响应模式及其驱动强度.结果表明: 20世纪50年代以前,大理西湖总体处于自然演化阶段;1950年代开始,围湖造田和流域改造的增强导致了水体营养水平增加、水动力条件改变,硅藻优势种由扁圆卵型藻替代为脆杆藻属;而1997年以来营养水平的快速增加和湖泊水动力的改变,促进了浮游藻类大量生长、底栖硅藻持续减少,同时水生植物快速退化、生态系统稳定性明显降低.因此,在长期流域开发的背景下,对云南中小型高山湖泊的有效保护需要评价流域开发类型、强度及全球变暖的长期影响.  相似文献   

15.
湖南省大通湖百余年环境演化历史及营养物基准的建立   总被引:1,自引:0,他引:1  
科学有效地治理退化湖泊需要知晓湖泊的演化历史, 并设立合理的参照目标(即环境基准)来及时评判治理效果。湖南省大通湖位于经济发达的长江中下游地区, 发挥着重要的湖泊水生态系统服务功能。在强烈的人类活动干扰下, 该湖近年来生态系统退化严重, 但其水环境演变的历史缺少详细的记录。研究对大通湖沉积钻孔的年代、烧失量、化学元素、沉积物总磷(TP)和沉积硅藻等沉积指标进行了分析, 重建了大通湖百余年来的环境变化历史。结果表明: 在人类干扰加强和气候变化的共同作用下, 大通湖生态系统及环境发生了显著的变化, 硅藻群落由中营养属种Aulacoseira granulata占优过渡到以富营养浮游类型Stephanodiscus hantzschii、S. minutulus占优的过程, 揭示了该湖自1980s以来显著的富营养化过程; 对应的, 其他沉积指标亦发生了显著的变化。冗余分析揭示出沉积物总磷(TP)和铅(Pb)含量是影响湖泊环境演化的2个显著变量, 这表明工农业发展带来的营养和重金属输入对大通湖环境演化影响巨大。利用区域-总磷转换函数重建了大通湖过去百余年湖水总磷变化历史, 选择1850s人类活动相对较弱时期的湖水总磷(50—60 μg/L)及沉积物磷的浓度(600 mg/kg)值作为该湖的基准环境, 为湖泊的富营养化治理提供修复目标。  相似文献   

16.
1. A long‐term monitoring programme on phytoplankton and physicochemical characteristics of Esthwaite Water (England) that started in 1945 provides a rare opportunity to understand the effects of climate and nutrients on a lake ecosystem. 2. Monitoring records show that the lake experienced nutrient enrichment from the early 1970s, particularly after 1975, associated with inputs from a local sewage treatment plant, resulting in marked increases in concentration of soluble reactive phosphorus (SRP). Climatic variables, such as air temperature (AirT) and rainfall, exhibit high variability with increasing trends after 1975. 3. Diatom analyses of an integrated 210Pb‐dated lake sediment core from Esthwaite Water, covering the period from 1945 to 2004, showed that fossil diatoms exhibited distinct compositional change in response to nutrient enrichment. 4. Redundancy analysis (RDA) based on diatom and environmental data sets over the past 60 years showed that the most important variables explaining diatom species composition were winter concentrations of SRP, followed by AirT, independently explaining 22% and 8% of the diatom variance, respectively. 5. Additive models showed that winter SRP was the most important factor controlling the diatom assemblages for the whole monitoring period. AirT had little effect on the diatom assemblages when nutrient levels were low prior to 1975. With the increase in nutrient availability during the eutrophication phase after 1975, climate became more important in regulating the diatom community, although SRP was still the major controlling factor. 6. The relative effects of climate and nutrients on diatom communities vary depending on the timescale. RDA and additive model revealed that climate contributed little to diatom dynamics at an annual or decadal scale. 7. The combination of monitoring and palaeolimnological records employed here offers the opportunity to explore how nutrients and climate have affected a lake ecosystem over a range of timescales. This dual approach can potentially be extended to much longer timescales (e.g. centuries), where long‐term, reliable observational records exist.  相似文献   

17.
长江口棘头梅童鱼幼鱼栖息地的初步评估   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了评估鱼类对长江口栖息地的选择偏好,选取长江口春季的优势种棘头梅童鱼幼鱼为模式物种,从19个水文、水质因子及生物因素指标中,筛选出狭额绒螯蟹丰度、盐度、底质类型和水深4个因子作为棘头梅童鱼栖息地指示因子,建立栖息地适合曲线,并计算了栖息地适宜度指数(HSI).结果表明: 长江口北支水域棘头梅童鱼幼鱼HSI普遍较高,基本在0.5以上,而南支水域普遍较低,基本上在0.2以下,表明长江口北支为棘头梅童鱼幼鱼的主要索饵场,同时发现,其幼鱼的最适生长水域为盐度大于14、底质平均粒径在29 μm以下、水深2~5 m的水域,与HSI的空间分布一致.生物因子可较好地表征棘头梅童鱼幼鱼对水文、水质等因素的响应;化学需氧量、铵氮、总磷和挥发性酚与棘头梅童鱼幼鱼丰度不具有显著相关性,亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总氮与其丰度具有显著正相关性,说明调查水域内水质的富营养化尚未对棘头梅童鱼栖息地造成破坏;而铜离子和镉离子浓度与其丰度具有极显著的负相关性,表明重金属污染已经对棘头梅童鱼幼鱼的生长和分布造成了一定的危害,推测重金属污染对长江口水域的鱼类栖息地分布具有限制性影响.  相似文献   

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