三峡水库库首初期蓄水前后理化因子的比较研究

根据2002—2004年对三峡水库库首的监测,对该水域的理化特征及其动态进行了比较分析,并对三峡水库初期蓄水前后的数据进行了差异显著性分析。结果显示主要理化指标空间差异不大,主要随季节变化。部分理化指标在蓄水前后有显著差异。其中TN、TP在蓄水后与蓄水前同期比较有明显降低,分别由蓄水前的周年平均值2.38mg/L、0.274mg/L下降到蓄水后的1.62mg/L0、.132mg/L。在无机氮组成中,NO3-N高达91.25%,而NO2-N仅占1.05%,这表明调查水域有较强的自净能力。透明度、浊度月变化很大,且呈良好的负相关,并在7—9月分别有显著降低与升高,表明本地区水土流失在降雨季节十分剧烈。而TP也随库区水体中悬浮物增高而显著增高,表明流失水土受磷污染严重。但由于同时期PO4-P反而是降低的,则说明此污染并不能有效转化为PO4-P。对营养状态指数(TSIM)的评价表明,尽管蓄水后库首水质污染较之蓄水前有明显降低,但仍呈中营养化水平。与国内其他大型水库比较,结果显示TP、NO3-N都远远高于被比较水库。     

珠江口及毗邻海域营养盐对浮游植物生长的影响

基于2006年7月(夏季),10月(秋季)和2007年3月(春季)的现场调查数据,对珠江口及毗邻海域中的营养盐和叶绿素a等环境生态因子的时空分布特性进行了对比分析,研究了氮磷比与叶绿素a含量和种群多样性之间的联系,探讨了该海域营养盐对于浮游植物生长的影响。结果表明:(1)研究海域营养盐表现出较强的季节和空间差异性,总氮(TN)和总磷(TP)浓度均值春季(1.545 mg/L、0.056 mg/L)和夏季(1.570 mg/L、0.058 mg/L)均大于秋季(1.442 mg/L、0.034 mg/L),且春夏季浓度空间差异更明显。(2)调查期间海域营养盐含量超标现象突出,夏季尤为明显。无机氮(DIN)总体均值0.99 mg/L,超四类海水标准限值1倍,活性磷酸盐(PO4-P)总体均值0.021 mg/L,DIN∶PO4-P平均值为130;叶绿素a浓度与营养盐、p H、温度有较显著的相关性。(3)叶绿素a浓度较高的站位,具有较高的DIN∶PO4-P值,但浮游植物多样性指数偏低,优势种明显,主要为中肋骨条藻。氮磷比的改变会影响不同生长特性的浮游植物间的竞争和种群结构的改变;今后海洋污染治理中,在控制氮、磷污染时要注意氮磷比的改变可能造成的浮游生态影响。     

三峡水库香溪河库湾底泥中总氮、总磷含量的时空分布

2004年10月-2006年7月,对三峡水库香溪河库湾底泥中总氮(TN)、总磷(TP)含量的时空分布特征及其影响因素进行了分析.结果表明：香溪河库湾底泥中TN、TP含量均表现为“中间高,两头低”的空间分布规律,其中,TN含量最高值为1.08 mg·g^-1,出现在库湾中部区域,最低值为0.89 mg·g^-1,出现在河口附近区域;TP含量最高值为1.07 mg·g^-1,最低值为0.80 mg·g^-1,分别出现在库湾中部和库尾.TN含量按秋季、冬季、春季的顺序依次降低,从春季到夏季则大幅上升,夏季达最高值;TP含量的季节波动较小,以春季最高.研究区底泥中TN、TP含量的年际差异均达显著水平.香溪河库湾底泥中总氮、总磷含量的空间分布主要受水体中悬浮物质沉积率的影响,沉积率较高区域的TN、TP含量较高;TN含量的季节波动主要受上游来水量季节变化的影响,而TP含量 的季节变化主要源于点源污染.     

太湖沉积物微生物生物量及其与碳、氮、磷的相关性

对太湖沉积物中微生物生物量碳(MBc)、氮(MBN)、磷(MBp),以及沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)进行测定并进行相关性分析,揭示太湖沉积物微生物对太湖沉积物营养盐的响应及反馈特征.结果表明:沉积物微生物生物量(MB)在湖体沿岸地区大于湖心区,平均值为184.66 mg·kg-1,MBc在西部沿岸区以及竺山湾和梅梁湾区域较高,平均值为127.57 mg·kg-1;MBN在梅梁湾、贡湖部分区域以及靠近梅梁湾和贡湖的湖心区域和东部沿岸区较高,平均值为19.25 mg·kg-1;MBp在东部沿岸区及其附近的湖心区最高,平均值为19.09 mg·kg-1;沉积物TOC高值区(≥2.30 g· kg-1)主要集中在竺山湾、西部沿岸区、梅梁湾、贡湖地区,平均值为1.59 g·kg-1;沉积物TN高值区(≥0.30g· kg-1)主要集中在贡湖、梅梁湾、竺山湾部分地区以及西部沿岸区,平均值为0.21 g·kg-1;沉积物TP高值区(≥1.20g·kg-1)主要集中在东部沿岸区以及湖心部分区域,平均值为0.55 g·kg-1;太湖沉积物TOC/TN在7～19,平均值为8.97,表明太湖沉积物中的有机质具有明显的双重来源,其中陆源有机质主要集中在西部沿岸区;太湖沉积物MB与沉积物TOC和TN呈显著正相关,与沉积物TP相关性不显著;沉积物MBc/MBN与沉积物TOC/TN显著相关.太湖沉积物微生物主要受沉积物TOC、TN影响,且沉积物TOC/TN的变化显著影响微生物群落结构.     

胶州湾互花米草湿地氮、磷元素的垂直分布及季节变化

为了研究胶州湾互花米草湿地N、P的垂直分布及季节变化特征,分别于2015年4、7、9、10、11和12月对该区域互花米草湿地和光滩土壤全氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺-N)、全磷(TP)、速效磷(AP)、总有机碳(TOC),以及pH、盐度、含水量进行了测定.结果表明: 胶州湾互花米草湿地土壤TN、NH₄⁺-N、TP、AP含量平均值分别为0.396 g·kg^-1、12.14 mg·kg^-1、0.419 g·kg^-1、16.52 mg·kg^-1,光滩平均值分别为0.385 g·kg^-1、8.13 mg·kg^-1、0.423 g·kg^-1、19.57 mg·kg^-1.总体来说,它们的含量随着土壤深度(0～60 cm)的增加逐渐降低;互花米草湿地N、P含量的季节变化明显,互花米草湿地土壤全氮含量在春季最高,秋季最低,而光滩土壤随着季节变化逐渐降低;二者土壤全磷含量的季节变化趋势相反,而速效磷含量的季节变化趋势一致;胶州湾互花米草湿地土壤TN、TP与土壤TOC含量呈显著相关,而在光滩土壤中无显著相关关系.pH、盐度显著影响互花米草湿地和光滩土壤N、P含量.     

水质对东江流域附生硅藻群落的影响

运用相关分析(CA),典型对应分析(CCA),加权平均分析(WA)研究了影响东江流域附生硅藻的主要水质因子及对应的最适生态范围。CA显示,13项水质指标中溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)、氯化物(Cl)、五日生化需氧量(BOD5)、磷酸盐(PO4-P)与其它指标间的相关性较强(P0.05),其余指标间相关性较低(P0.05)。以相关性较弱的p H、电导率(Cond.)、硅酸盐(Si O2)、总磷(TP)、总氮(TN)、硝氮(NO3-N)、化学需氧量(CODKMn O4)进行CCA分析,排序显示影响附生硅藻的水质因子依次为Cond.、NO3-N、CODKMn O4、TP、TN,对应的生态最适范围分别为39.20—642.00μs/cm、0.46—2.77mg/L、1.0—5.5mg/L、0.02—0.64mg/L、0.48—3.43mg/L。研究表明,Cond、NO3-N、CODKMn O4、TP、TN是影响东江附生硅藻分布的主要水质因子,Cyclostephanos invisitatus、Gomphonema olivaceum、Nitzschia acicularis、N.capitellata、N.intermedia可以指示东江较高的电导率,Aulacoseira ambigua、A.lirata、Cyclotella meneghiniana、Cyclostephanos invisitatus、Eunotia minor、Nitzschia acicularis、N.Clausii、Pinnularia subcapitata是东江TN、TP污染的指示种。Nitzschia acicularis对TN、TP的耐受性最高,Navicula eidrigiana对TN、TP敏感性最强。     

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。     

香溪河库湾春季叶绿素a 浓度动态及其影响因子分析

2005年3月至4月,对三峡水库香溪河库湾的叶绿素a动态及其与TN、TP等环境因子的关系进行了研究。结果表明,从香溪河库湾下游到上游,叶绿素a存在明显的水平分布。在时间分布上,3月17日暴发一次大规模的水华,4月份水华的暴发有一个明显的平面推移的过程。叶绿素a浓度与TN、TP之间存在着一定的负相关关系,TN与叶绿素a浓度的相关性较显著。香溪河库湾极可能是N限制型水体,而不受P限制。叶绿素a与透明度存在反双曲线关系,与溶解氧呈显著正相关关系。     

太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

基于太湖水体1993—2002年5—9月监测资料,进行了叶绿素a含量与总氮(TN)、总磷(TP)浓度关系的分区统计分析,探讨了太湖藻类生长的TN、TP适宜浓度。结果表明:太湖叶绿素a含量与TN、TP浓度的关系存在显著的空间差异;在梅梁湾和西北区,当TN、TP浓度较低时,叶绿素a含量与TN、TP浓度呈正相关;当TN、TP浓度较高时(梅梁湾TN、TP浓度分别超过5.4和0.31mg.L-1;西北区分别超过4.5和0.27mg.L-1),叶绿素a含量与TN、TP浓度呈负相关;在湖心区和贡湖区,叶绿素a含量与TN、TP浓度呈正相关,尤其当TP浓度超过0.1mg.L-1时,叶绿素a含量随TP浓度增加而上升;在东太湖和湖东滨岸区,随TN、TP浓度的升高,叶绿素a含量变化较小;在西南区,叶绿素a含量与TN浓度无显著相关关系,与TP浓度呈正相关;太湖藻类生长的适宜浓度是TN<5.4mg.L-1,TP为0.1～0.31mg.L-1。     

三峡水库香溪河库湾夏季藻类水华的时空动态及其影响因素

2008年6-8月,三峡水库香溪河库湾相继暴发蓝藻和绿藻水华.依据香溪河库湾夏季的每周监测,对研究区2次水华分别进行聚类和判别分析,研究了2次水华的时空动态及其影响因素.结果表明：研究区2次水华过程均可划分为无水华组、过渡组和水华组;2次水华的暴发对可溶性硅(DSi)、硝态氮与亚硝态氮(NO₃--N+NO₂^--N)和磷酸盐(PO₄^3--P)3种营养盐的吸收程度不同;蓝藻水华暴发期间的DSi、总氮/总磷(TN/TP)、DSi/TN和DSi/TP值均低于绿藻水华;判别蓝藻水华暴发的参数为叶绿素a(Chl a)、TN和PO₄^3--P,而Chl a和DSi则是绿藻水华暴发的判别因子,将2次水华过程划分为水华组和无水华组的判别效果更好;判断蓝藻和绿藻水华暴发的叶绿素a临界浓度分别为40和20 μg·L^-1.     

在不同蓄水位下三峡库区春季水华特征及趋势分析

基于2004—2015年三峡库区支流春季水华的监测数据,开展了三峡库区不同蓄水位下春季水华特征及趋势分析。结果表明:总共有26条支流发生春季水华,香溪河为水华发生概率最高的支流。水华藻类优势种主要是硅藻和甲藻,甲藻水华出现的概率随着蓄水位的增加而增加,但是在持续几年175 m蓄水之后,甲藻水华出现的频率下降,硅藻水华出现的频率增加。在175 m蓄水之前,水华发生期藻类密度、叶绿素a含量及水体营养盐水平相对较低,此后都有了较高的提升,但是在持续几年175 m蓄水之后,藻类密度、叶绿素a浓度以及营养盐浓度都有下降趋势。对藻密度及叶绿素a含量与主要环境因子进行主成分分析(Principal components analysis)发现,藻密度和叶绿素a与总磷、总氮、高锰酸盐指数聚类一簇,藻密度、叶绿素a浓度与总磷、溶解氧、高锰酸盐指数显著正相关。在蓄水之后,三峡库区支流营养水平有所增加,随着蓄水位的增加,三峡库区支流断面的平均流速降低,在合适的温度下,三峡库区支流水华易发生。     

Monthly change of community structure of zoobenthos in Xiangxi Bay after impoundment of the Three Gorges Reservoir,China

Xiangxi Bay,a typical bay of the Three Gorges Reservoir (TGR)in China,was formed in June 2003 after the impoundment of the TGR.We investigated the community structure of zoobenthos in Xiangxi Bay from August 2003 to August 2004.Benthic abundance and biomass were calculated per unit area of sediment.A total of 26 taxa were identified.They included two families of Lamellibranchia (7.7% of the total taxa number),two families of Oligochaeta (50%),Chironomidae (38.5%),and one other animal (3.8%).The average density and biomass were 276 ind./m2 and 0.301 g/m2,respectively.Oligochaetes and chironomids constituted the major groups,and Limnodrilus hoffmeisteri,Proclaclius sp.,Branchiura sowerbyi,Tubificidae spl.and Polypedilum scalaenum group sp.were the common taxa in this reservoir system.Among them,L.hoffmeisteri and Procladius sp.were the dominant species,and contributed 37.0% and 28.3% of the total density,respectively.The standing crop of zoobenthos in Xiangxi Bay was relative low,compared with other similar reservoirs.Our studies demonstrate that the standing crop increased gradually with time.The total density and biomass in August 2004 were 8.8 and 14.3 times those of the initial impoundment,separately.Oligochaetes did not become the sole dominant group,indicating that the sediment loading in Xiangxi Bay may be not serious.     

三峡水库香溪河库湾基于初级生产力的渔产潜力估算

于20132014 年在三峡水库香溪河库湾开展了浮游植物初级生产力的调查, 并分别采用营养动态模型、Cushing 模型、Tait 模型和Downing 模型计算了该库湾滤食性鱼类的渔产潜力, 以此来评估其水体承载量。结果表明, 香溪河库湾初级生产力具有显著的时空异质性;据此计算的渔产潜力显示了空间差异和季节动态;高岚河水域的渔产潜力较其他水域要大;夏季渔产潜力最大, 从大到小依次为春季、秋季、冬季。上述方法计算的滤食性鱼类渔产潜力分别为7.3103、1.046104、1.256104 和2.064106 kg/y。除了Downing模型外, 其他方法的估算结果较接近渔业资源量的真实状况。以3 个模型计算的渔产潜力为核算依据, 确认该库湾滤食性鱼类的水体承载量约为104 kg, 最大持续捕捞量可达5103 kg/y。研究结果可为三峡水库支流库湾渔业资源的可持续利用提供必要的技术支撑。       

Temporal and Spatial Distributions of Rotifers in Xiangxi Bay of the Three Gorges Reservoir,China

From July 2003 to June 2005, investigations of rotifer temporal and spatial distributions were car‐ried out in a bay of the Three Gorges Reservoir, Xiangxi Bay, which is the downstream segment of the Xiangxi River and the nearest bay to the Three Gorges Reservoir dam in Hubei Province, China. Thirteen sampling sites were selected. The results revealed a high species diversity, with 76 species, and 14 dominant species; i.e., Polyarthra vulgaris, Keratella cochlearis, Keratella valga, Synchaeta tremula, Synchaeta stylata, Trichocerca lophoessa, Trichocerca pusilla, Brachionus angularis, Brachionus calyciflorus, Brachionus forficula forficula, Ascomorpha ovalis, Conochilus unicornis, Ploesoma truncatum and Anuraeopsis fissa. After the first year of the reservoir impoundment, the rotifer community was dominated by ten species; one year later it was dominated by eight species. The community in 2003/2004 was dissimilar to that in 2004/2005, which resulted from the succes‐sion of the dominant species. The rotifer community exhibited a patchy distribution, with significant heterogeneity observed along the longitudinal axis. All rotifer communities could be divided into three groups, corresponding to the riverine, the transition and the lacustrine zone, respectively. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

三峡成库后香溪河库湾底栖动物群落演变及库湾纵向分区格局动态

水库生态系统演替是水库生态学研究及水库管理过程中都比较关注的问题。三峡水库自2003年6月成库以来,有关水库生态系统演替的研究却鲜见报道。以三峡水库香溪河库湾底栖动物为研究对象,分析了自2003年8月—2010年7月3个不同蓄水阶段底栖动物群落的演变状况,并对库湾纵向分区格局的动态变化进行了探讨。结果表明,水库蓄水后,摇蚊科和颤蚓科成为第一批定殖者,并以摇蚊科为主;随后,颤蚓科中的霍甫水丝蚓逐渐成为优势类群;直到2004年4月仙女虫科的肥满仙女虫与霍甫水丝蚓共同主导群落。一期蓄水后约1a,底栖动物密度和物种数呈现出明显的增长趋势,空间上呈现出"中间高、两头低"的格局。库湾总体密度于2006年4月达到最高值,高达24146个/m2。二期蓄水导致底栖动物总密度显著降低,而三期蓄水后则变化相对较小。随着时间的增长,库湾底栖动物偶见种出现的频率逐渐降低,群落逐渐趋于稳定。基于TWINSPAN(two-way indicator species analysis)的分析,一期蓄水后期,香溪河库湾纵向上底栖动物群落结构呈现出稳定的分区格局,库湾中部区域呈现出相同的群落类型,无季节变化;而自二期蓄水开始,库湾纵向上大部分样点的群落类型发生改变,表明二期蓄水的干扰较强;之后呈现出季节性波动,此种格局与水位的季节波动相关联,表明三峡水库底栖动物逐渐适应水库周期性的调度,群落结构呈现稳定的季节性周期波动。     

三峡水库蓄水后期香溪河库湾浮游甲壳动物群落结构

为了解三峡水库蓄水后期香溪河库湾浮游甲壳动物群落结构及其时空变化, 于2015年1月至2017年12月对香溪河库湾浮游甲壳动物进行了逐月采样分析。共鉴定出浮游甲壳动物23种, 其中枝角类10种, 桡足类13种。出现频率较高的物种均为长江流域常见种, 生物量和密度峰值分别出现在5月和6月, 在1月和2月则未能采集到标本, 生物量和密度在年际间差异显著, 但群落组成差异不显著, 群落季节变化规律表现为春季-夏季以蚤状溞(Daphnia pulex)和僧帽溞(Daphnia cucullata)大型枝角类占优势, 秋季以简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)小型种占优势。库中生物多样性指数高于库首和库尾, 库首和库尾生物多样性指数差异不明显, 生物多样性在季节上同样具有一定差异。CCA分析表明水温、叶绿素浓度和水深是解释浮游甲壳动物群落变化重要因素。我们的研究结果表明尽管香溪河库湾营养盐、水温、浮游甲壳动物生物量和密度均未达到稳定状态, 但群落组成在年际间无显著性差异, 浮游甲壳动物物种丰富度也高于蓄水初期, 生物多样性指数存在一定的时空差异, 适当程度的干扰有利于维持浮游甲壳动物较高的生物多样性。     

Comparative study on macroinvertebrate communities along a reservoir cascade in Xiangxi River Basin

Three cascade reservoirs (Gudongkou Reservoir 1 (GR1), Gudongkou Reservoir 2 (GR2), and Xiangxi Bay of Three-Gorge Reservoir in Xiangxi River Basin, China were selected to investigate macroinvertebrate ecology in a cascade reservoir system. Principal Components Analysis (PCA) implied that water quality was degrading along the reservoir cascade. Non-metric Multidimensional Scaling (NMS) showed that sampling stations located in the lacustrine zone of a reservoir are representatives in comparing macroinvertebrate assemblages along the reservoir cascade. Oligochaetes were numerically dominant in both GR1 and Xiangxi Bay, and chironomids were dominant in GR2. A similar pattern was also exhibited in taxon composition. Benthic assemblages of the 3 reservoirs were all dominated by pollution-tolerant taxa in spite of their differences in water quality. Canonical Correspondence Analysis (CCA) disclosed that turbidity influenced the benthic assemblages significantly. Total organic carbon (TOC)/Turbidity was applied to determine the influence of organic matter on turbidity. The ratio in GR2 was the lowest among the 3 reservoirs, which implicated that the influence of organic matter on turbidity was smaller in GR2 than in the other 2 reservoirs, suggesting that inorganic matter contributed substantially to the turbidity of GR2.     

Comparative study on macroinvertebrate communities along a reservoir cascade in Xiangxi River Basin

Three cascade reservoirs (Gudongkou Reservoir 1 (GR1), Gudongkou Reservoir 2 (GR2), and Xiangxi Bay of Three-Gorge Reservoir in Xiangxi River Basin, China were selected to investigate macroinvertebrate ecology in a cascade reservoir system. Principal Components Analysis (PCA) implied that water quality was degrading along the reservoir cascade. Non-metric Multidimensional Scaling (NMS) showed that sampling stations located in the lacustrine zone of a reservoir are representatives in comparing macroinvertebrate assemblages along the reservoir cascade. Oligochaetes were numerically dominant in both GR1 and Xiangxi Bay, and chironomids were dominant in GR2. A similar pattern was also exhibited in taxon composition. Benthic assemblages of the 3 reservoirs were all dominated by pollution-tolerant taxa in spite of their differences in water quality. Canonical Correspondence Analysis (CCA) disclosed that turbidity influenced the benthic assemblages significantly. Total organic carbon (TOC)/Turbidity was applied to determine the influence of organic matter on turbidity. The ratio in GR2 was the lowest among the 3 reservoirs, which implicated that the influence of organic matter on turbidity was smaller in GR2 than in the other 2 reservoirs, suggesting that inorganic matter contributed substantially to the turbidity of GR2.