应用支持向量机评价太湖富营养化状态

根据湖库富营养化程度评价标准,随机生成大量学习样本,运用支持向量机（SVM）算法建立富营养化评价模型。采用太湖2012年7—9月的监测数据,分别应用SVM模型和线性插值评分法(SCO)对太湖33个监测点的富营养化状况进行了评价。结果表明太湖在2012年7—9月共出现3种营养类型,其中,中营养主要分布于东部湖区,轻度富营养主要分布于湖心区和东部沿岸区,中度富营养主要分布于西北部湖区,太湖水体整体表现为轻度到中度富营养水平。通过SVM和SCO结果的对比分析,发现两种评价方法的结果一致率为78.8%,出现不一致的个例均属于相邻营养等级,表明该SVM模型是有效的,能够应用于太湖的富营养化评价,且具有更好的收敛性和泛化性。     

巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮、磷浓度关系

基于巢湖水体2002~2007年水质监测资料,对叶绿素a浓度的分布、动态及与TN、TP的关系进行了统计分析。巢湖叶绿素a浓度与TN、TP的浓度分布存在明显的空间差异,西半湖叶绿素a浓度全年高于20μg/L,TN为1.94~3.84mg/L,TP为0.20~0.42mg/L;东半湖叶绿素a浓度全年小于5.5μg/L,TN为0.95~1.83mg/L,TP为0.08~0.14mg/L。在东半湖,叶绿素a含量与TN呈不明显的正线性关系,当TP浓度较低时,叶绿素a随TP的增加小幅上升,但是当TP>0.15mg/L时,叶绿素a随TP的增加而明显上升;在西半湖,当水体TN<5.8mg/L或者TP<2.0mg/L时,叶绿素a含量与TN、TP关系为正线性关系,当TN在5.8~9.4mg/L或者TP介于0.2~0.3mg/L间时,叶绿素a含量与TN、TP关系为不显著的负线性关系,当TP浓度>0.3mg/L时,叶绿素a含量与TP关系又为正线性关系。西半湖叶绿素a浓度的变化可能是藻类生物活动与沉积物及水体中营养盐的相互作用结果。在治理巢湖富营养化时,应优先控制西半湖的磷元素。     

武汉东湖水生植被及其恢复途径探讨

１９９２～１９９３年对武汉东湖三个主要湖区（郭郑湖、汤林湖和牛巢湖）水生植被的调查表明,该湖区共有水生植物３２种,优势种为大茨藻、狐尾藻、苦草和菱。金鱼藻呈不断扩大的趋势。植被类型可分为１１个群丛,植被面积约为０．６５ｋｍ￣２,总生物量为１２３６．３９ｔ（湿重）,植被带状分布仅见于汤林湖北部和其他部分湖汊。汤林湖和牛巢湖水生植被正处于自然恢复演替阶段。     

太湖夏季浮游细菌群落多样性的空间格局简

为了研究太湖夏季浮游细菌群落多样性与水体营养盐的关系,在太湖全湖范围内开展了一次大规模浮游细菌采样调查,分析了太湖不同湖区浮游细菌丰度和多样性组成。研究发现,浮游细菌丰度在不同湖区中存在明显的空间差异,从北部和西部湖区沿湖流向东南方向至湖心和南部沿岸再到东部湖区呈下降趋势,这与太湖水体营养水平从高到低变化趋势一致。浮游细菌丰度与营养盐浓度回归分析结果显示,总磷(TP)与细菌丰度存在较好的正相关(R2=0.6392,n=29,P0.01),而总氮(TN)与细菌丰度无显著相关(R2=0.0663,n=29,P0.05)。因此,磷是太湖夏季浮游细菌生长的限制因子。不同湖区营养盐与浮游细菌群落多样性也具有显著的正相关,随着营养水平的升高,浮游细菌多样性增加。此外,细菌群落的组成在不同湖区间亦具有明显的空间异质性,与不同湖区营养水平空间变化一致。研究结果将有助于人们更好地理解淡水湖泊中微生物循环和生态系统功能。     

长江中游湖泊放流河蟹的生长动态

在保安湖的两个湖区（扁担塘和龙王头）和牛山湖的一个围拦湖汊中对放流河蟹的生长指标逐月采样研究,结果表明,三个水体虽同属长江中下游典型草型湖泊,但河蟹在生长末期规格（壳宽、体重）上表现出一定差异。扁担塘（瓯江种）、龙王头（瓯江种＋长江种）成蟹规格较一致,群体壳宽分别为6.70±0．59、6．73±0．56cm,体重分别为155．1±36．0g、158．0±36.1g。而牛山湖湖议成蟹壳宽为5．63±0．43cm,体重为103．2±26.3g,与前两者相比,差异显著。原因可能主要是后者放养时间太晚（1997年4月26日）。从瞬时生长率来看,牛山湖湖（天津种）为0．02687g·day-1,大于扁担塘（0．00977g·day-1）和龙王头（0.00997g·day-1）。作者给出了上述三个水体2龄河蟹体重生长的逻辑斯蒂曲线方程。     

淮河淮南段与巢湖水质污染对鲫鱼（Carassius auratus）的毒性效应

研究了枯水期淮河淮南段及巢湖西半湖水质污染对鲫鱼的毒性效应。从淮河淮南段与巢湖采集鱼类样本,并以未受人为污染的安丰塘鱼类为对照,分析了鲫鱼肝脏丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性、谷胱甘肽硫转移酶（Glutathione S-transferase,GST）活性、7-乙氧基异吩恶唑-O-脱乙基酶（7-ethoxyresorufin-O-deethylase,EROD）活性及DNA单链损伤情况,结果表明,淮河淮南段鲫鱼肝脏MDA含量、SOD活性、GST活性、EROD活性均高于对照组,分别是对照组的2.88、1.48、2.03和3.93倍;巢湖鲫鱼肝脏MDA含量、SOD活性、EROD活性均高于对照组,分别是对照组的2.28、1.85和2.74倍。肝细胞DNA单链断裂的测定显示淮河淮南段与巢湖的水质污染均对鲫鱼有遗传毒性。     

鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送特征及其对浮游植物分布的影响

选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区（香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖）这一联通水系线路为研究对象,通过对该流域多尺度碳、硅输送进行监测,并对其浮游植物群落分布进行研究,揭示鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送对浮游植物分布的影响。结果表明：（1）鄱阳湖通江流域的碳、硅浓度与碳硅比呈明显空间变化。香溪流域和鄱阳湖湖区溶解态硅（DSi）浓度显著低于架竹河流域和赣江流域,而溶解性总碳（DTC）和溶解性有机碳（DOC）浓度变化则与之相反;碳硅比随流域尺度的扩大呈现先下降后上升的趋势,西鄱湖高于东鄱湖,冬季高于其他季节。（2）碳、硅对浮游植物分布特征的影响随着流域尺度的变化而变化。架竹河流域浮游植物主要受碳影响,且硅藻对溶解性无机碳（DIC）浓度变化最敏感,赣江流域,硅成为影响浮游植物分布的主要因子,进入鄱阳湖湖区后,硅对浮游植物分布的影响减弱;DIC虽然不是鄱阳湖流域浮游植物生长的限制性因子,但可通过影响水体pH值间接影响浮游植物群落结构。（3）浮游植物密度随着流域面积的扩大而成倍增加,鄱阳湖湖区浮游植物密度约为架竹河流域的11倍,湖区生态环境及水体污染问题不容忽视。     

毛茛属五种植物的核型

对中国云南毛茛属（Ranunculus）5种植物核型进行研究,结果表明,毛茛组茴茴蒜（Ranunculus chinensis Bunge）和禺毛茛（R．cantoniensis DC．）核型公式为2n=2x=16=6m＋4sm＋6st和2n=4x=32：14m＋6sm＋12st;该组茴茴蒜、禺毛茛和扬子毛茛（R．sieboldii Miq．）的不同居群核型存在自西向东不对称系数渐增大现象。在美丽毛茛组中,深齿毛茛（R．pulchellusvar．stracheyanus Hand．-Mazz．）的中甸居群核型（2n=4x=32=12m＋12sin＋8st）与青海居群核型（2n：4x：32：24m＋8sm）明显不同;毛果高原毛茛（R．tangusticusvar．dasycarpus（Maxim．）L．Liou）染色体数目（2n=40）,核型公式（2n=5x=40=30m＋10sm）和纳帕海毛茛（R．napahaiensis W．T．Wang＆L．Liao）染色体数目（2n=40）,核型公式（2n=5x=40=20m＋16sin＋4st）为首次报道。     

长江亚热带浅水湖群藻类浊度与非藻类浊度的变异规律

浊度的上升是湖泊富营养化过程中沉水植物消失、由草向藻发生稳态转换的根本原因。研究利用长江中下游浅水湖群区域数据对藻类浊度（Turb_Alg）和非藻类浊度（Turb_NonAlg）及其对总浊度（Turb_Tot）的贡献率（Turb_Alg%，Turb_NonAlg%）进行了推算。结果显示，在该区域非藻类浊度绝对值及其贡献率均普遍高于藻类浊度；Turb_Alg主要受限于总磷（TP），而Turb_NonAlg受水深（Z_M）、TP和沉水植物等多重因素的影响。Turb_Alg和Turb_NonAlg呈现出随着TP浓度的升高而持续上升的趋势，表明尽管稳态转换存在特定的阈值，但整个富营养化过程中均需加强对营养物浓度的控制。     

不同年龄白发性高血压大鼠肾脏AT1R和AT2R的表达

目的本研究观察不同月龄自发性高血压大鼠（SHR）肾脏ALR和ALR表达,初步探讨AT1R和AT2R在高血压发生、发展过程中的可能作用。方法1月龄组（S1）、2月龄组（S2）、3月龄组（S3）、6月龄组（S6）和9月龄组（墨）雄性SHR共5组,每组各6只,各组均有相应月龄匹配的Wistar-Kyoto大鼠（WKY）作对照。采用RBP-I型大鼠血压心率测定仪测量大鼠尾动脉收缩压（SBP）;放免法测定血浆血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）;免疫组化染色结合计算机图像分析方法测定肾脏AT1R和ALR表达水平。结果（1）SHR SBP随着月龄的增加而上升,S6后趋于稳定。（2）1个月后SHR血浆AngⅡ浓度均高于S1（P〈0.05）,而S2、S3、S6和S9之间无明显差别（P〉0.05）;1个月后SHR血浆AngⅡ浓度均高于相应配对的WKY组（P〈0.05）;而WKY各月龄组均无明显差别（P〉0.05）。（3）SHR肾脏AT1R随着月份的增加而增加（P〈0.05）,且高于相应配对的WKY组（P〈0.05）。SHR肾脏ABR随着月份的增加而降低,S6明显降低（P〈0.05）,S6和S9比较无明显差别（P〉0.05）;且均低于相应配对的WKY组（P〈0.05）。WKY各月龄组AT1R和AT2R无明显差别（P〉0.05）。结论SHR肾脏AT1R表达水平比WKY高,并随着年龄的增加而递增;AT2R表达水平比WKY低,并随着年龄的增加而降低。     

Spatial distribution and historical deposition behaviors of perfluoroalkyl substances (PFASs) in sediments of Lake Chaohu,a shallow eutrophic lake in Eastern China

Sediment samples were collected from the Chaohu Lake basin to investigate the spatial distribution and historical deposition behaviors of 17 perfluoroalkyl substances (PFASs). Concentrations of the total PFASs (∑PFASs) in limnetic sediments ranged from 0.719 to 2.429 ng/g dry weight (dw), with an average of 1.449 ng/g dw. A clear gradient in the spatial distribution was observed from west to east in surface sediments of Lake Chaohu. Perfluorooctane sulfonic acid and perfluorooctanoic acid were predominant in limnetic sediments, with an average of 0.383 and 0.275 ng/g dw, respectively. The ∑PFASs concentrations in riverine sediments were the highest in the Shiwuli River, followed by the Nanfei River. PFASs in riverine sediments indicated that industrial discharge and urban runoff played key roles in PFAS distribution and pollution levels. In vertical profiles, concentrations of the ∑PFASs and PFAS congeners in three sediment cores generally increased with decreasing depths, indicating that the input history of the ∑PFASs could be attributed to the development of industrialization and urbanization in the Chaohu Lake basin. The correlations between PFASs and sedimentary characteristics, organic carbon, nutrients and inorganic salts suggested that both hydrophobic and electrostatic effects played important roles in PFAS distribution and pollution levels in sediments of Lake Chaohu.     

巢湖流域水质生物学评价——以大型底栖动物为例

由于长期暴露在自然环境中,底栖动物可整合不同时间尺度的物理、化学及生物信息,能反映污染物质对其造成的协同危害特征,因而被广泛应用于水体健康评价。为了弄清巢湖流域水体污染状况,于2009年4月对巢湖流域大型底栖动物进行采样调查。59个采样点中,鉴定出大型底栖动物共23种,其中:环节动物门6种,占26.1%;节肢动物门8种,占34.8%;软体动物门9种,占39.1%。尽管不同栖息环境中底栖动物的优势种有较大变化,但霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为整个巢湖流域优势物种。河流综合生物污染指数评价结果表明,巢湖流域水体均已受到不同程度的污染,南淝河的污染程度>白石山河>派河>巢湖湖体>柘皋河>杭埠河>裕溪河>丰乐河,这一结果与水质指标评价结果基本一致。     

The tempo-spatial variations of phytoplankton diversities and their correlation with trophic state levels in a large eutrophic Chinese lake

Lake Chaohu is one of the most eutrophic lakes in China. Research on this lake's seasonal and spatial variations in phytoplankton diversity is needed to understand the distribution of eutrophication, as well as to find appropriate comprehensive biodiversity indices to assess the eutrophication status of the lake. The present study indicated that the Margalef index of all samples was as low as 0.799 ± 0.543 in summer (August 2011) and as high as 1.467 ± 0.653 in winter (February 2012). The Margalef index of the river samples had a high mean value and substantial variation compared with the lake samples. The Peilou index of the lake samples was higher than that of the river samples in summer and autumn (November 2011) but lower than that of the river samples in winter. In spring (May 2012), the Peilou index of the western samples was lower than that of the eastern samples. The spatial distribution of the Shannon–Wiener index was more similar to that of the Peilou index in autumn and winter, while in spring and summer, the spatial distribution was affected by both species richness and evenness. High eutrophication levels occurred in the western lake in spring and summer, whereas high levels occurred in the eastern lake, especially in the middle of the lake, in autumn and winter. The total trophic state index (TSI) in all samples exhibited a significant negative correlation with the Margalef (r = −0.726) and Peilou (r = −0.530) indices but a significant positive correlation with the Shannon–Wiener (r = 0.654) index. The partial correlation analysis results implied that these phytoplankton biodiversity indices could serve as synthetic ecological indicators to assess the eutrophication condition of Lake Chaohu.     

巢湖及其支流浮游动物群落结构特征及水质评价

2013年9月至2014年6月对巢湖及柘皋河、杭埠河、南淝河3条支流的浮游动物进行了调查,共检出浮游动物297种,其中,原生动物124种,轮虫135种,枝角类29种,桡足类9种。南淝河浮游动物物种数最多,为203种,巢湖最少,为130种;巢湖及3条支流均以原生动物和轮虫物种数最多。浮游动物总密度为644 223 ind/L,柘皋河浮游动物密度最高,巢湖浮游动物密度最低,巢湖及3条支流原生动物密度占浮游动物总密度的比例均为最高;四个季节柘皋河浮游动物密度均为最高。浮游动物总生物量为253.14 mg/L,南淝河浮游动物生物量最高,杭埠河和巢湖浮游动物生物量较低;春季和冬季柘皋河浮游动物生物量最高,夏季和秋季南淝河浮游动物生物量最高。相较3条支流,巢湖浮游动物优势种数最少。依据理化指标,巢湖及3条支流为富营养或超富营养水平,营养水平为:南淝河巢湖柘皋河杭埠河。浮游动物群落结构和环境因子的冗余分析(RDA)表明,巢湖及3条支流浮游动物群落结构在四个季节均未能明显区分开,浮游动物群落和环境理化因子的相关性较小。     

北京市北环水系富营养化因子分析

以北京市北环水系水体为例,利用聚类分析将研究区分为河流子系统和湖泊子系统.因子分析表明,河流子系统第一主成分富营养元素为总磷（TP）、总氮（TN）和氨氮（NH₄-N）,第二主成分为温度（T）和溶解氧（DO）;湖泊子系统第一主成分为总氮和氨氮,第二主成分为总磷、酸碱度（pH）、透明度（SD）和温度,第三主成分为溶解氧和叶绿素a（Chla）,表明研究区的水体富营养化主要由富营养盐负荷引起.结合逐步回归分析方法,建立富营养水平预测回归模型,根据模型自变量选择证明河流子系统富营养化特征为磷限制型,湖泊子系统为氮限制型.从水量和水质上对营养盐浓度负荷变化分析表明,研究区年最小生态环境用水为4 872×104 m3,1990～1998年,除1998年外,现实的生态环境需水均不能满足需求.随着流域人口的不断增长,生活污水、城市径流和固体废弃物淋溶液中营养物质进入水体,研究区营养盐浓度负荷有随时间不断增长的趋势,针对这种趋势提出了应对措施.     

东昌湖浮游生物群落多样性季节变动与水质关系

报道了浮游生物物群落多样性指数与水质关系及初步分析了东昌湖的水质情况。2004年4月至2005年3月,采用PFU法及化学检测法对国内第二大人工湖——山东东昌湖的三个湖区9个采样点的浮游生物及水化学指标进行了初步调耷。共观察到浮游藻类76种,其中污染指示种为17种;原生动物92种,其中污染指示种为21种。浮游生物物种组成的多样性指数及化学水质分析显示,各湖区水质优劣程度依次为南湖区〉东南湖区〉西北湖区,调查结果表明东昌湖属于富营养化水体。     

巢湖渔业资源现状及其对水体富营养化的响应研究

2002年至2004年期间,对巢湖鱼类资源进行调查,共发现鱼类54种,隶属16科、9目,主要以鲤科鱼类为主(35种),占64.8%,与20世纪80年代相比,鱼类种类数减少了40种,主要表现在洄游性种类急剧减少,甚至消失。渔业资源结构(渔获物)表现为以湖鲚、太湖新银鱼等小型鱼类为优势种类,在渔产量的比例不断上升,而大型鱼类(如翘嘴、鲤等)的种群结构趋于低龄化,产量呈下降趋势。结合已有的历史资料,分析巢湖渔业资源变化的影响因素,结果表明造成巢湖渔业资源结构变化受人为活动的影响主要表现在水利工程修建、过度捕捞和水体富营养化等方面。同时探讨近20年巢湖渔业捕捞产量与水体氮磷含量变化的相互关系发现,水体磷的含量变化显著影响巢湖渔业的捕捞产量。因此,合理利用巢湖渔业资源,需要减轻水体富营养化,控制捕捞强度和人为调整渔业结构使得巢湖渔业可持续发展。     

Current status and future tendency of lake eutrophication in China

Current trophic status and trend of Chinese freshwater lakes were investigated in this study. The results showed that all lakes studied were commonly undergoing the eutrophication process, water quality decreased and lake's ecosystem is being declined. Most of the urban lakes are facing serious eutrophication. Many medium-sized lakes are in metrophic or eutrophic status, some local water are even approaching the hypertrophic level. The famous five freshwater lakes in China have entered into eutrophication in the condition of higher nutrient load. Lake Taihu, Hongze and Caohu are already in eutrophic state. Eutrophic lakes are mainly distributed in the middle and lower reaches of Yangtze River and Yungui plateau. Lake eutrophication developed rapidly. Among the 34 lakes studied in 1970's, most of lakes were in the mesotrophic status,mesotrophic water area accounted for 91.8%. With the nine year of 1978-1987 the area percentage of oligotrophic lakes decreased from 3.2% to 0.53%, and that of eutrophic lakes increased from 5.0% to 55.01%. Recent data showed 57.5% lakes were in eutrophic and hypertrophic status of the 40 surveyed lakes.Eutrophic trend of Lake Taihu, Chaohu and Xuanwu in the region of the middle and lower reaches of Yangtze River was predicated using the ecological stress model. The results showed that in 2008 Lake Taihu, Chaohu and Xuanwu might be of eutrophication, eutrophication and hypertrophication, respectively if no control measurement is taken. Provided the pollution water treatment rate is 60% in 2030, approximately 30 billion ton pollution water would still be discharged directly in the lakes. Therefore, in 2030 the urban lakes in China might be eutrophication or hypertrophication, and most of the medium-sized lakes at the urban-rural fringe might be in eutrophication or hypertrophication. The famous five biggest freshwater lakes in China might be eutrophication if control countermeasures are taken as now.Lake eutrophication has become a serious environmental problem in China. Based on the domestic and foreign experiences of the eutrophic control technologies, both nutrient pollution control and lake ecological restoration should be carried out and this may be the guidance for the eutrophic control of lakes in China.