渭河丰、枯水期底栖动物群落特征及综合健康评价

以渭河为研究范例,分别于丰水期(2011年10月)和枯水期(2012年4月)对渭河全流域范围内45个样点的底栖动物群落进行跟踪调查,并在此基础上应用丰、枯水期底栖动物生物完整性评价指数(B-IBI)对渭河流域水生态系统进行综合健康评价。结果表明,渭河流域底栖动物群落结构具有明显的空间异质性,枯水期底栖动物群落结构单一,物种数量、生物量和香农多样性明显少于丰水期,但单位密度差异不显著。综合健康评价结果表明,渭河上游、洛河中上游地区的健康状况较好,而渭河中下游、泾河全流域及洛河下游地区的健康状况较差。相关分析显示,渭河全流域范围内丰水期和枯水期底栖动物群落的B-IBI得分呈现明显的正相关性,表明在不同水文过程时期,渭河全流域大尺度范围内底栖动物群落的生物完整性特征较为一致。在河流丰、枯水期,底栖动物群落结构的变化趋势并对比分析了渭河流域不同区域水生态系统健康水平差异的原因。     

浊漳河主要污染物时空变化特征

通过对浊漳河流域 1996～ 2 0 0 0年 2 1个监测断面的枯水期 (5月 )、丰水期 (8月 )和平水期 (10月 )地表水采样分析 ,研究了其中主要污染物COD、BOD5、NH3 N、NO2 N和挥发酚的时空变化特征。结果表明 ,污染物浓度随季节变化特征较为复杂 ,但总体表现了枯水期 >平水期 >丰水期的总体特征。污染物沿程变化与各断面接纳不同来源的污染物有关。     

考洲洋饵料生物水平综合评价

在GIS(Geographical Information System)的支持下,利用等级模型对1999年2月(枯水期)和8月(丰水期)考洲洋饵料生物水平进行了综合的分析和评价。枯水期考洲洋整个水域饵料生物的分布较均匀,其密集分布区位于湾西北部、湾口和吉隆河口附近水域,达4级水平,饵料生物较为丰富。丰水期饵料生物水平的变化幅度较大,其密集分布区位于湾中部和望京洲沿岸水域,达4-5级,饵料生物最为丰富,其次为湾口,达4级水平。两个调查航次相比,丰水期的饵料生物水平高于枯水期。主要优势种的变化具有明显的季节交叉和演替现象,浮游植物和浮游动物的主要优势种在不同季节差异较大,而底栖生物的优势种组成在整个调查期间变化不大。调查期间各饵料生物的多样性指数和均匀度均呈现出较大的变化,其最大变化范围分别为0.01-4.49和0.01-0.96,表明湾内饵料生物受外界环境条件影响较大,生物群落组成结构和生物多样性水平不太稳定。调查期间整个水域的生物多样性阈值均呈现出湾西部及西北部水域较高,其余水域较低的分布特点,但不同季节其变化趋势及分布范围略有差异。枯水期多样性阈值的密集分布区出现于湾西侧的部分水域,其等级水平为3级,饵料生物多样性较好,其余水域均为2级或低于2级水平,多样性一般或较差。丰水期的分布趋势与枯水期相似,其密集区出现于湾西部和西北部的整片水域中,分布范围比枯水期大,但等级水平明显低于枯水期,为2级,多样性一般,其余大部分水域均为1级水平,多样性较差。       

赣江流域土地利用方式对河流水质的影响

赣江是鄱阳湖的最大支流,是鄱阳湖水污染物的主要来源,查明流域土地利用方式对赣江水质的影响和鄱阳湖的水环境保护具有重要意义。基于2012年对赣江7个主要支流NH+4-N、TP、CODMn和DO浓度的每月测定结果,通过不同空间尺度和土地类型等级划分,利用相关分析和冗余分析研究土地利用方式对赣江流域河流水质的影响。研究结果表明,子流域的土地利用方式对TP的影响大于缓冲区;对CODMn的影响在丰水期大于缓冲区,在枯水期小于缓冲区;对NH+4-N的影响在丰水期与缓冲区接近,在枯水期小于缓冲区;DO受土地利用方式的影响较小。水田中的丘陵水田是赣江水体TP和丰水期CODMn的主要来源;平原水田是枯水期CODMn的主要来源。居民建设用地中的城镇用地是赣江水体TP、NH+4-N和丰水期CODMn的主要来源,农村用地是CODMn的主要来源。水域中的水库坑塘是赣江水体TP和丰水期NH+4-N、CODMn的主要来源。     

太子河水体中多环芳烃分布与污染源解析

利用振荡提取-硅胶柱净化-HPLC荧光(FLD)/二级阵列检测器(DAD)检测法测定了太子河水中USEPA16种优控多环芳烃(PAHs)的含量。结果表明,枯水期(4月)、丰水期(7月)和平水期(10月)太子河水中PAHs总浓度分别为454.5～1379.7、1801.6～5868.9和367.0～5794.5ng.L-1,同国内外河流相比,太子河水中PAHs污染较严重,且具有明显的季节分布特征,丰水期PAHs浓度远高于枯水期。丰水期、平水期和枯水期太子河水中均以2～3环PAHs为主,但不同季节代表性PAHs的种类不同。污染来源分析表明,枯水期太子河水中PAHs主要来源于石油污染,丰水期和平水期主要来源于石油源和燃烧源的混合源。     

西安城市河流浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

为探究西安市城市河流浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,分别于2020年10月和2021年6月对灞河、浐河、沣河及黑河共计24个采样点进行了浮游植物群落组成、细胞密度和生物量的调查研究,并利用冗余分析(RDA)研究环境因子对浮游植物群落结构的影响。调查结果显示,枯水期共鉴定出浮游植物6门115种,主要包括蓝藻门(11.30%)、硅藻门(54.78%)及绿藻门(26.96%),浮游植物细胞密度均值为(3.36±3.50)×106 cells/L,生物量均值为(1.79±3.59) mg/L。丰水期共鉴定出浮游植物7门168种,主要包括蓝藻门(7.74%)、硅藻门(51.79%)及绿藻门(29.76%),浮游植物细胞密度均值为(9.17±9.73)×10⁶ cells/L,生物量均值为(6.54±11.57) mg/L。与枯水期相比,丰水期在物种数量、细胞密度和生物量都大于枯水期。聚类分析结果表明,西安城市河流大部分采样点之间浮游植物群落结构及水环境状况具有相似性,而人类活动可能是导致其余点位具有空间差异性的主要原因。冗余分析(RNA)结果表明影响西安市城市河流...     

洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素

入湖河流携带污染物对洱海水环境的影响日益明显,对洱海入湖水量最大的河流——弥苴河下游水体氮磷进行了连续采样分析,以期为河口湿地建设和水质改善提供基础数据.结果表明:1)弥苴河水质介于地表水Ⅲ-Ⅴ类之间,主要污染物为氮和磷,其中总氮平均浓度为1.17 mg/L,最高浓度达到2.00 mg/L;总磷平均浓度为0.06 mg/L;2)弥苴河下游总氮、总磷浓度丰水期高于枯水期,并呈现出季节性变化规律;3)弥苴河下游水体总氮、总磷年均浓度远高于洱海水体总氮、总磷年均浓度,其中总氮高出2.10倍,总磷高出2.90倍;4)弥苴河下游河段非点源污染占据主导地位.     

长江上游弥陀漫滩水体鱼类食物网动态的季节性变化

长江上游是我国鱼类生物多样性最为丰富的地区之一,漫滩作为河流生态系统的重要组成部分对维持区域鱼类生物多样性具有重要作用。于2019年丰水期(8月份)和枯水期间(11月份)应用碳、氮稳定同位素技术并结合Bayesian混合模型和SIBER分析方法,对长江上游弥陀漫滩水体鱼类食物网结构动态的季节性变化特征进行了研究。结果显示：丰水期基础碳源的δ¹³C、δ¹⁵N平均值分别为-23.02‰和2.58‰,范围分别为-31.01‰—-11.2‰(δ¹³C)和-0.51‰—6.84‰(δ¹⁵N);枯水期其δ¹³C、δ¹⁵N平均值分别为-21.93‰、7.22‰,范围分别为-26.31‰—-15.36‰(δ¹³C)和4.89‰—8.81‰(δ¹⁵N)。丰水期鱼类食物网能量主要依赖于外源性营养物质,食物链长度达到3.6级;枯水期内源性营养物质是食物网能量的主要贡献者,食物链长度为2.6级。相对于枯水期,丰水期间鱼类群落拥有更大的生...     

基于压力-状态-响应和物元可拓模型的城市河流健康评价

城市河流作为人类活动和自然过程相互作用强烈的区域,承受着人类资源开发利用和污染物排放的压力,但近些年来随着对河流健康的重视,针对城市河流实施了大量的生态治理措施。综合考虑人类正负面影响对河流健康状态的影响,进行河流健康状态的评价,对于城市河流的修复效果检验和管理保护具有重要意义。以南京市鼓楼区典型城市河流西北护城河为研究区,根据河流周边土地利用类型、物理形态差异及城市管网分布将其划分为6个河段,考虑人类修复措施对河流健康水平的影响,构建了基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)模型的城市河流健康评价指标体系,采用物元可拓模型确定了河段健康等级,并根据各等级综合关联度之间的距离判断河流健康水平的发展趋势。结果表明:压力、状态以及响应准则层的权重分别为0.458、0.311、0.231,压力指标为影响城市河流健康水平的主要因素;西北护城河6个河段的健康水平表现出较强的空间异质性,河段A-F的健康等级分别为中等、健康、亚健康、中等、亚病态和病态,流经公园绿地的河段健康水平明显高于流经居民住宅区的河段,河段B、C、D的健康水平有进一步提升的趋势,而河段A、E、F的健康状态则有进一步恶化的趋势,需要进行重点关注。     

基于等级模型的考洲洋石油烃污染状况

通过等级模型的创建,在G IS的支持下,对1999年2月(枯水期)和8月(丰水期)考洲洋表层海水和表层沉积物的石油烃水平进行了综合的分析和评价。枯水期湾内表层海水的石油烃含量为0.036~0.060m g/L,水平为2~3级,已受到一定程度的石油烃污染;丰水期表层海水的石油烃含量均低于0.050m g/L,为1~2级水平,整个水域石油烃污染程度较轻。枯水期湾内表层沉积物石油烃含量的变化范围较大,为16.0×10-6~657.0×10-6(干重),处于1~3级水平,其中湾中部至北部沿岸大部分水域表层沉积物的石油烃水平相对较高,为2~3级水平,表明该片水域表层沉积物已受到一定程度的石油烃污染;丰水期湾内表层沉积物的石油烃污染程度较枯水期轻,整个水域的石油烃含量均低于500.0×10-6(干重),其中除吉隆河口附近水域的含量稍高,为2级水平外,其余绝大部分水域均为1级水平。通过G IS的加权运算,分别将表层海水和表层沉积物的石油烃水平进行综合的分级评价,评价结果显示考洲洋石油烃的综合水平在2个调查季节的变化趋势分别与表层沉积物石油烃的变化趋势极为相似,调查期间整个水域石油烃的综合污染水平较低,为1~2级水平。2个调查航次相比,表层海水和表层沉积物石油烃平均含量均为枯水期>丰水期。而从各个站位石油烃的含量水平来看,除个别站位外,绝大多数站位表层海水和表层沉积物石油烃含量的季节变化趋势均表现为枯水期>丰水期。     

基于附石藻类生物完整性指数对汝溪河水生态系统健康的评价

以三峡库区支流-汝溪河自然河段为研究区域,调查了自然河段内9个样点的附石藻类群落和水环境理化特征,并在此基础上应用生物完整性评价指数（Index of Biotic Integrity,IBI）,对汝溪河水生态系统进行健康评价。结果表明,汝溪河自然河段附石藻类群落结构具有明显的空间和时间异质性,驱动附石藻类群落结构形成的水环境因子为电导率、浊度、硝态氮和溶解氧。IBI结果表明,上游生物完整性较高;中下游和下游生物完整性较差;枯水期生物完整性较高,而平水期和丰水期生物完整性较低。由此可见,汝溪河自然河段生物完整性一般,表明汝溪河水生态系统已处于亚健康程度。     

广东石岩、大镜山和大水桥三座水库的富营养现状

为了解污染源对水库富营养化的影响,于2000年的枯水期(6～7月)与丰水期(11～12月)对三座污染类型的水库:石岩水库、大镜山水库、大水桥水库进行采样,测定和分析水库的营养盐及浮游生物。根据相关加权的综合营养状态指数评估,石岩水库为富营养型水库,大镜山水库与大水桥水库为中-富营养型水库。这三座水库污染源不同,其富营养特征差异较为明显,特别是营养水平的季节动态不同。石岩水库的主要污染源为城镇生活污水,其主要富营养特点为:各种营养盐浓度、浮游生物丰度及COD值在三个水库中最高,有机污染严重;丰枯两期均有种类较多、丰度较高的耐污藻类--裸藻(Euglena Ehr.);枯水期富营养水平明显高于丰水期。大水桥水库主要受农业活动污染,其主要富营养特点为:受地表径流影响显著,PO₄-P和TP浓度以及浮游生物丰度丰枯两期差异比较明显,均为丰水期高于枯水期;丰水期浮游植物主要以蓝藻为主,枯水期则以硅藻为主。大镜山水库污染来源主要为其调水河流前山河,受工业污水污染比较严重,生活废水的污染也较为突出,其主要富营养特点为:总磷浓度及浮游动物丰度枯丰两期差异较为明显,受河流调水控制。     

流溪河水库敞水区轮虫多样性与群落的动态特征

流溪河水库是位于北回归线上的大型峡谷型供水水库,于2013—2014年对该水库敞水区轮虫群落及其环境因子进行观测,分析敞水区轮虫多样性与群落动态特征。流溪河水库介于贫营养到中营养水平之间,丰水期(5月—9月)的总磷、透明度均高于枯水期(10月—4月),两年的总磷的平均值为0.019mg/L,透明度为2.55m。两年共检出轮虫40种,单月检出物种数波动范围为8—19种,月均检出轮虫13种。螺形龟甲轮虫、真翅多肢轮虫、沟痕泡轮虫和胶鞘轮虫是主要优势轮虫。2013、2014年轮虫年均总丰度分别为68.9、66.9个/L,两年物种丰富度在丰水期大于枯水期,但枯水期轮虫群落Simpson多样性指数均大于丰水期。采用Bray-Curtis距离测度群落之间的相异性,计算表明两年的枯水期轮虫群落之间的平均距离均大于丰水期,即丰水期时轮虫群落相似性较高,枯水期时轮虫群落变异较大。丰水期的水温和水质参数的变化相对稳定,种类的优势度更为明显,导致丰水期群落之间更为相似。主成分分析表明,无柄轮属、胶鞘轮属、多肢轮属、异尾轮属、泡轮属、晶囊轮属和皱甲轮属的主要种类的全年分布有较大的差异,而其余多数轮虫种类全年分布差异较小,反映了我国南亚热带地区水温全年变幅小,可维持较多的全年性种类共存。群落的方差解析与RDA分析表明,相对于生物与化学变量,物理环境变量主导了流溪河水库敞水区轮虫群落的变异,就单个变量而言,水温和食物是影响流溪河水库敞水区轮虫群落结构的重要因素,降雨则是影响轮虫群落结构变异的宏观因素。绝大多数轮虫为滤食性的,处于食物链底端,个体小、生活史短,轮虫群落在对环境因子变化的响应上与浮游植物具有相似性。     

鄱阳湖地区多尺度流域水体重金属输送特征及其污染风险评价

鄱阳湖流域的生态健康是维系长江下游区域生态安全的重要保障,而流域内丰富的重金属矿排放的工业废水会对流域生态健康产生巨大威胁。通过对不同级别河流水体中8种重金属（As、Cr、Fe、Mn、Mo、Pb、Se和V）的浓度进行监测,分析和探讨鄱阳湖流域河流重金属污染状况、来源及迁移输出特征,评估通江河流重金属迁移运输对鄱阳湖流域生态健康的影响。研究结果表明：鄱阳湖流域内梅罗综合污染指数平均值为2.67,属于中度污染,丰水期污染情况较为严重,污染指数在4.14-4.74之间,处于重度污染水平,水体主要污染元素是V和Se,V的最大浓度达331.90 μg/L,超过国家水质标准（50 μg/L）6.64倍。重金属浓度和由季节差异造成的水文特征变化是控制流域重金属输出通量的主要原因,而小流域的重金属输出通量对丰枯水期的响应更为敏感。香溪对架竹河、架竹河对赣江以及赣江对鄱阳湖的重金属输出通量分别为7.30 kg/km²、4.06 kg/km²和28.10 kg/km²。不同尺度流域对下游的重金属输出贡献率与径流量相关,丰水期,香溪流域对下游架竹河流域重金属输出的贡献率为1.10%,架竹河对赣江的贡献率为0.02%,而在枯水期,上述贡献率分别为1.61%和0.02%。主成分分析表明鄱阳湖流域水体溶解态重金属的主要污染来源为工业采矿,因此,在预防和治理鄱阳湖流域水体重金属污染问题时,应重点控制工业污染来源。     

贵州高原三板溪水库富营养化时空特征与影响因素

为揭示大型深水水库——三板溪水库富营养化的时空特征及影响因素,于2012年11月(枯水期),2013年4月(平水期)和7月(丰水期)对其水体的富营养化指标和相关环境因子进行研究。结果表明:三板溪水库富营养化分布状况存在着明显的时空差异;枯水期综合营养指数(TLI)为33.39~39.20,垂直断面内均为中营养水平;平水期和丰水期TLI分别在39.70~59.44和39.19~56.27,上层为轻度富营养化水平,中层和下层为中营养水平,富营养化水平随水深增加呈先降低后升高的趋势;氮和磷是引起三板溪水库富营养化水平较高的主要因素,尤其是磷对富营养化程度加剧的贡献最大,降低水库磷的输入能够有效控制水库富营养化趋势。     

流溪河水质的动态特征

流溪河是广州市的一条重要河流,广州市60%的供水都来自于该河。为探讨流溪河水质的动态特征,沿河设立7个监测断面,于2003年1～12月,每月进行一次采样,对主要水质参数进行了分析。结果表明,上游良口断面全年的水质状况明显好于下游的南岗断面。除pH值外,全年南岗断面的溶解氧、高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷均不同程度地超二类水标准,其中以溶解氧超标最为严重,最高值仅为4.94mg·L^-1。污染源分布较多的河段,其枯水期的水质要较丰水期差。从良口断面到南岗断面,pH值和溶解氧呈下降趋势,高锰酸盐指数、BOD₅、氨氮和总磷呈上升趋势,表明流溪河下游水质较差,有机污染较严重。     

城镇化背景下河流生境评价——以深圳市为例

城镇化背景下，河流生态系统退化趋势明显，有效评价河流生境状况是修复和保护河流生态系统健康的重要基础。深圳市作为全国经济发展的窗口城市，河流生境的调查研究十分匮乏。因此，为阐明深圳市不同城镇化程度的流域河流生境的差异与主要影响因素，对深圳市两个代表性流域的河流生境展开了研究。针对深圳市河流的生境特点，于2019年丰水期（8月）和枯水期（11月）对城镇化程度较高的深圳河流域的13个样点和城镇化程度较低的坪山河流域12个样点河段的生境状况进行定量调查与评价。采用综合评价法，从河床、河道和河岸带3个方面选取10个生境指标，构建深圳市河流生境评价指标体系和评价方法。结果表明：深圳河流域河流生境质量总体较差，生境评价等级为"良"、"中"、"差"的样点河段分别占7.7%、38.5%、53.8%；坪山河流域河流生境质量总体较好，生境评价等级为"优"、"良"、"中"、"差"的样点河段分别占8.3%、41.7%、41.7%、8.3%。方差分析结果表明两次调查河流生境状况无显著性差异，短时间跨度内河流生境状况变化较小；两个流域河流生境状况差异显著，城镇化程度较低的坪山河流域河流生境质量显著好于城镇化程度较高的深圳河流域。河流生境评估指标主成分分析结果表明人类活动强度、河岸稳定性、河道变化、底质、河岸土地利用及植被多样性是影响深圳市河流生境变化的主要因子。本文对河床、河道、河岸带3个方面分别提出针对性的修复建议，对深圳市河流的生境修复和保护具有重要的指导作用。     

广州流溪河氮磷浓度的季节变化和空间分布特征

广州市流溪河横跨北回归线,是典型的热带-亚热带过渡区河流。为了解该河流的营养盐分布特征,设置了20个采样点,于2015年2月至2017年2月进行季节性采样,共开展了8次水质监测,利用多元统计方法分析了主要营养盐(氮和磷)的季节动态和空间分布,并探讨影响营养盐时空分布的主要因素。结果表明:TN和TP的浓度范围分别为0.29~11.88 mg·L~(-1)与0.01~0.59 mg·L~(-1),TN浓度枯水期高于丰水期,总体上受降雨量的调节和河水稀释效应的影响; TP浓度丰水期高于枯水期,总体上受降雨量的调节及外源输入的影响; TN与TP在枯水期具有相似的季节变化特征,而在丰水期季节变化特征差异大;NO_3~--N和TN浓度的空间变化趋势相似,分为三个区段:流溪河水库上游的中值区河段,流溪河水库下游到街口大桥处的低值区河段和街口大桥下游的高值区河段,流溪河上游的两座大型水库对营养盐的滞留是导致其空间差异的主要因素之一; NH_4~+-N和TP浓度沿流域上游至下游总体上呈上升的趋势;三级河流氮和磷浓度显著高于一级河流和二级河流,河流氮、磷浓度与土地利用类型显著相关,建筑用地、裸露地和耕地所占比例的扩大会增加水体中TP、NH_4~+-N和NO_3~--N的浓度,而增加林地面积有助于水土保持和减少水体中氮、磷浓度。因此,上游水库的调节和下游城镇地区增加林地面积等方式对改善流溪河水质具有积极作用。     

雅鲁藏布江流域底栖动物多样性及生态评价

雅鲁藏布江起源于喜马拉雅山,是世界上海拔最高的河流之一,是流经我国西藏境内重要的国际河流,其河流生态系统具有特殊地貌及生态条件。研究该流域底栖动物多样性分布特征及其影响因子,是科学评价该区域河流生态系统健康状况,实现资源可持续开发利用的基础。2009年10月—2010年6月期间,以底栖动物作为指示物种,对雅江流域干支流及堰塞湖的14个采样断面进行河流生态评价。采用Alpha及Beta生物多样性指数分别指示局部采样河段及全区域的底栖动物多样性。对采样断面底栖动物组成分析发现:14个采样断面共采集到底栖动物110种,隶属57科102属。雅江干流底栖动物种类数最高为29,平均为19。支流年楚河种类数为17。支流拉萨河,尼洋河,帕龙藏布的最高种类数分别为25,33,36;平均种类数分别为21,21,22,生物多样性普遍高于干流。整个流域中底栖动物平均种类数相差不大,但种类组成和密度相差较大。调查区域的Beta多样性指数β高于低海拔地区的相似的山区河流,说明雅江流域内底栖动物群落差异性高于正常海拔地区。对14个采样断面的物种组成进行除趋势对应分析表明:影响雅江流域底栖动物多样性的主要因素为河型,河床阻力结构,堤岸结构,水流流速。保持稳定的阶梯-深潭结构和自然堤岸结构,以及适宜的流速有利于保护雅江河流生态。     

广东沿海与粤北山区中小型水库浮游生物群落比较分析

于丰水期和枯水期对广东山区水库(赤石迳水库)、沿海水库(大水桥、赤沙水库)三个水库的湖泊区和河流区进行研究,分析水质和浮游生物群落结构。三个水库之间的浮游生物群落均有所区别,地理位置和地形不同而引起的温度差异以及外源性营养盐输入是造成浮游生物种类和数量差异的主要原因。沿海水库不分层,而山区水库丰水期温跃层明显。各水库的氮磷比均较高,chl.a水平主要受磷限制,沿海水库则多喜暖性的种类,如裸藻、隐藻、沙居剑水蚤等,山区水库发现较多喜冷性浮游生物,如金藻、透明溞等,丰水期的甲藻丰度也相对高于枯水期。