惠州西湖游浮植物群落对生态系统修复的响应

2004年对广东惠州西湖实施了生态系统修复示范工程,示范区目前沉水植物丰富,水体常年清澈见底。通过2008年6月至2009年5月对示范区和未进行生态修复的平湖逐月进行浮游植物调查,研究了浮游植物群落对湖泊生态系统修复的响应。结果表明,与未修复的平湖相比,示范区浮游植物数量及群落结构均发生了很大变化。示范区全年浮游植物平均生物量和细胞丰度分别为0.31 mg/L和2.75×106cells/L,均远低于未修复的平湖的3.27 mg/L和197.46×106cells/L;平湖中蓝藻在全年大部分时间占有绝对优势,一些热带富营养化水体中的代表种类（假鱼腥藻）成为优势种类;而示范区蓝藻不占优势,取而代之的是一些隐藻、硅藻和甲藻门的种类。另外,示范区浮游植物丰富度增加,年平均Margalef物种丰富度指数为3.70,显著高于平湖的2.68。因此,重建以沉水生植物为优势的生态系统是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。     

惠州西湖生态修复对浮游甲壳动物群落结构的影响

为研究湖泊生态修复对浮游动物群落结构的影响,该文于2010年1-12月份对惠州西湖未修复的子湖-平湖及已实施生态修复后的子湖-元妙观湖、南南湖的浮游甲壳动物群落结构进行了调查。结果表明:龟状笔纹溞、卵型盘肠溞、矩形尖额溞和右突新镖水蚤仅出现在修复后的元妙观湖与南南湖,而颈沟基和溞与平直溞仅在平湖中检出;元妙观湖和南南湖浮游甲壳动物种属数、丰度及多样性指数均高于平湖。冗余分析结果表明:哲水蚤、剑水蚤和枝角类丰度与透明度呈正相关,哲水蚤密度与营养盐呈负相关。研究显示,湖泊生态修复对浮游动物群落结构有重要的影响。     

杭州西湖引流冲污前后浮游藻类变化及防治富营养化效果评价

1988年4月—1989年4月西湖各湖区浮游藻类逐月分析资料表明,引水冲污后西湖蓝藻个体数量比例从1981年的84.4％下降到69.7％,藻种数118种增至192种;以蓝藻占绝对优势的群落结构特征及多项水质指标的TSI均值表明,西湖水体依然属富营养类型,且有缓慢发展趋势,引水并未根本改变西湖水质特性。根据藻量及多样性指数的方差分析,对各湖区污染及富营养程度进行了多重比较。     

惠州西湖磷模型的初级研究

国家4A旅游景区之一的惠州西湖地处亚热带地区,属于典型的浅水型城市湖泊.在西湖水体完全混合的假设和西湖实地调查和2003年～2005年监测数据的基础上,对惠州西湖建立了零维总磷模型.文中对总磷模型进行了参数的率定、校正,并用模型对2003年10月到2004年9月一周年进行总磷浓度的模拟预测,从而验证了该模型在惠州西湖水质预测中的适用性和可行性.根据西湖底泥磷释放率的特征提出修正模型,大大降低了原模型模拟误差,更精确拟合惠州西湖的总磷浓度的动态变化,有助于西湖的长期预测工作的进一步开展.     

氮、磷对热带浅水湖泊惠州西湖蓝藻的控制

湖泊富营养化常导致蓝藻生物量的增加,水质恶化.于2011年2月至12月对热带浅水湖泊惠州西湖六个湖区的蓝藻群落结构进行研究,以了解其时空变化特征及主要影响因素.结果表明,以沉水植物为优势的元妙观湖区与南南湖蓝藻无明显的优势种;平湖蓝藻优势种为银灰平裂藻(Merismopedia glauca)和湖丝藻(Limnothrix sp.),南丰湖、北丰湖和北南湖的主要优势种均为银灰平裂藻(Merismopedia glauca).平湖、南丰湖、北丰湖和北南湖蓝藻丰度及生物量存在显著的季节变化.相关分析显示惠州西湖夏季蓝藻生物量受氮、磷盐控制.冬季温度的影响,蓝藻生物量与氮、磷的相关性不显著.     

惠州西湖去除鱼类对水体磷浓度的影响

鱼类对水生生态系统的营养盐循环特别是磷循环产生重要影响.该文以惠州西湖予湖--南南湖(面积1.2×105m2)为研究对象,通过对其中鱼类的去除,研究分析了磷的变化.结果表明:水体总磷在鱼类去除后短期内浓度上升明显,与颗粒态磷浓度有显著的正相关关系;同时,叶绿素a浓度也明显上升;而溶解性总磷浓度变化不明显,可溶性活性磷在整个实验期间浓度非常低.这表明颗粒态磷浓度的增加是总磷浓度上升的直接原因.其可能机理是:鱼类去除后,短期内悬浮物含量下降,水体透明度增加,水体光合作用增强,pH值增加,促进底泥营养盐特别是磷的释放,进而促进浮游植物的大量繁殖,造成水体颗粒态磷含量明显增加;同时鱼类去除后对浮游植物牧食压力的减少也是重要原因之一.     

惠州西湖底泥中氮磷特征的初步研究

惠州西湖为典型的亚热带城市浅水湖泊.为了调查该湖泊底泥性质了解底泥对水质的影响.2004年8月在惠州西湖5个子湖(南湖、丰湖、平湖、菱湖和鳄湖)采集了6个底泥柱样,对其含水率、烧失量(LOI)、总氮(TN)、总磷(TP)、藻类可利用性磷(AAP)和粒度的垂向特征进行了初步研究.结果表明,各子湖中南湖内源负荷最大,底泥中的LOI、TN、TP和AAP含量高于其他湖区数倍以上,表层值较高,表明曾遭受过严重的污染,而其它湖区的垂向变化不明显.底泥成分以粘土、粉砂为主,水体混浊度高可能与底泥粒径较小以及鱼类和游船活动的强扰动性有关.     

杭州西湖富营养化模型的不确定性分析

运用结合了灵敏度分析的Monte Carlo方法对西湖富营养化生态模型不确定性进行了定量分析．通过模型不确定性分析,为管理决策者提供了有价值的信息,包括模型输出值的统计分布信息以及各种管理策略和整治措施所能实现目标的可能性方面的信息．根据这些信息,管理者可以客观评价并选择合适的管理策略和整治措施,在可接受的风险水平上进行决策．     

惠州西湖风景名胜区维管植物资源与多样性研究

为了明确惠州西湖风景名胜区维管植物资源及多样性特征,该研究通过野外实地调查和文献查阅,统计惠州西湖风景名胜区维管植物种类构成及其科、属、种层面的具体组成,并分析其分布区类型、濒危物种、药用植物和水生植物状况。结果表明:(1)惠州西湖风景名胜区共有维管植物169科650属1 061种,其中被子植物种类最丰富,有145科613属1 002种,科、属、种数分别占总数的85.80%、94.30%、94.44%;裸子植物9科20属36种,科、属、种数分别占总数的5.33%、3.10%、3.39%;蕨类植物15科17属23种,科、属和种数分别占总数的8.88%、2.60%、2.17%。(2)惠州西湖风景名胜区植物资源的优势科明显,含10种及以上的科有29科653种,占总种数的61.55%,其中菊科最多(有63种),禾本科次之(有60种);研究区有单属、种的植物442种,表明单种或少数种的科在研究区维管植物中占大多数。(3)惠州西湖风景名胜区有种子植物154科,分属13个分布区类型,其中泛热带分布区类型有60科,所占的比例最高(55.56%),表明该区种子植物具有明显的热带特性,其种子植物区系以热带分布为主。(4)惠州西湖风景名胜区有珍稀濒危植物29种(其中国家保护植物26种),药用植物702种,水生植物150种。研究表明,惠州西湖风景名胜区维管植物资源种类丰富,多样性程度高,应特别加强植物资源的保护和利用以及生态景观的建设。     

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。     

城市湖泊富营养化成因和特征*

城市湖泊的功能主要体现在旅游、如愿、洪涝调蓄排水、调节气候以及改善城市生态环境等方面。根据湖泊所处地理位置和湖泊水质退化现象,阐述了城市湖泊水体从贫营养到富营养转变的主要原因;从水质的理化指标、底质污染物含量和水生态系统等方面初步时论了城市型浅水湖泊富营养化的特征。同非城市湖泊相比:大部分城市湖泊的水体透明度下降,污染严重的湖泊还会出现水体发黑或出现水华;水质和底质的氮磷及其它污染物含量较高,水生态系统急剧退化,水生植物以浮游植物为主,藻类大量繁殖,高等水生植物不断消亡。根据综合营养度指数对我国主要城市湖泊进行分级评价的结果表明,我国城市湖泊均达到了富营养化或严重富营养化程度。     

淤泥湖退化水生植被恢复及其在湖泊资源天然生态库中作用的研究

对淤泥湖水生植被的天然恢复过程、群落组成、结构、功能与动态等进行了定位研究（１９９２～１９９５）．该湖水生植物共有２０科２９属４１种．４种生活型的植物种类在该湖均有分布,以沉水草本（１５种）和挺水草本（１３种）为多．８个分布区类型中世界广布成分１６种和东亚成分１０种．群落结构包括层次结构和层片结构．该彻共有８个群落类型;群落现存量３２０８．８ｇ·ｍ－２,全湖植被资源贮量为１６３６５．２ｔ．     

泉州西湖沉积物中硝化细菌的分布及其作用

比较研究泉州西湖沉积物中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的分布及氨氧化潜力和亚硝酸盐(NO2?)氧化潜力。结果表明: 西湖沉积物中存在高浓度的有机质(OM)、总氮(TN)和氨氮。AOB生物量为1.1×106?6.4×106 个/g干土, 显著高于NOB生物量4.2×105?7.4×105 个/g 干土(配对t-检验, P<0.05)。对于NOB, 硝化杆菌属(Nitrobacter)和硝化螺菌属(Nitrospira)同时存在于西湖沉积物中, 以Nitrobacter为优势种群。AOB和NOB生物量的差异一定程度上导致西湖沉积物中氨氧化潜力显著高于NO2?氧化潜力(配对t-检验, P<0.05), NO2?氧化过程成为硝化作用的限制步骤。另外, 西湖沉积物中存在的较高浓度氨氮, 一方面促进了AOB的生长和活性, 导致较高速率的氨氧化过程, 另一方面却对亚硝酸盐氧化过程产生选择性抑制, 这也是导致NO2?氧化潜力较低的主要原因之一。     

巢湖富营养化对河蚬和环棱螺分布及种群密度影响

2001年9月和2002年9月两次对巢湖河蚬和环棱螺的调查表明,在富营养化程度较重的西湖区,河蚬生物量分别为17.87和47.29 g·m^-2;环棱螺生物量分别为45.45和12.56 g·m^-2.而在富营养化程度较轻的东湖区,河蚬的生物量分别为67.86和96.18 g·m^-2;环棱螺的生物量分别为32.00和31.21 g·m^-2.河蚬和环棱螺的种群密度和生物量均随水体富营养化的加剧而下降.近岸带河蚬和环棱螺的密度和生物量明显高于敞水区.河蚬的分布型为核心型,而环棱螺更接近随机性分布.河蚬和环棱螺的种群密度和生物量与水深均无明显相关(P>0.05).环棱螺生物量与总氮TN、硝态氮NO₃-N、总磷TP和溶解性磷PO₄-P浓度呈显著负相关,而河蚬生物量仅与PO₄-P呈负相关.现有河蚬资源量与1981年相比有较大幅度的下降.探讨了其它环境因子对河蚬和环棱螺分布和生长的影响.     

Progress of eutrophication and change of chironomid fauna in Lake Yamanakako,Japan

Benthic macroinvertebrate distribution was studied on April 9, 1994, and March 2, 2003, in Lake Yamanakako. The average density of the benthic community for the entire lake was 3168ind.m^–2, comprising principally oligochaetes (41.0%) and chironomids (59.0%) in 1994. In 2003, the benthic community for the entire lake was 1847ind.m^–2, principally consisting of oligochaetes (69.9%) and chironomids (30.1%). In 1994, the larval density of Propsilocerus akamusi was 3.5 times that of Chironomus nipponensis and in 2003 the figure was 5.7 times. However, the larval biomass of P. akamusi was 2.1 times greater than that of C. nipponensis in 1994 and 2.8 times greater in 2003. The larval density of Tanypodinae decreased drastically, by about 12-fold, from 1994 to 2003. P. akamusi larvae were particularly abundant at the lake center in 1994, but they inhabited the entire lake bottom in 2003. P. akamusi density was closely related to water depth and ignition loss. C. nipponensis larvae also showed the widest distribution pattern in 2003, whereas their larvae had inhabited the northeastern parts and the lake center in 1994. Recently, the number of C. nipponensis larvae in Lake Yamanakako is tending to decrease, whereas that of P. akamusi larvae is increasing, suggesting ongoing eutrophication.     

大理西湖流域开发历史与硅藻群落变化的模式识别

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.     

程海富营养化机理的神经网络模拟及响应情景分析

揭示湖泊的富营养化发生机制、定量了解关键生源要素与藻类爆发的因果关联对有效改善湖泊水质和富营养化状况具有重要的科学与决策意义。本研究以云南省程海为例,建立了基于神经网络的响应模型,对富营养化机理进行了研究,并从富营养化核心驱动因子识别、神经网络模型构建与架构分析以及叶绿素a(Chl a)与TN、TP浓度降低的响应模拟几个方面对面临的科学问题进行探索。模拟结果表明,神经网络模型必须在适当的架构下才能产生科学合理的结果;程海的富营养化机制由一个氮(N)、磷(P)共限制的营养盐-藻类动力结构主导,但在此主导结构下拥有氮型限制的次级结构。基于神经网络模型模拟,推导出一系列基于湖体水质控制的Chl a响应的非线性函数,为程海的富营养化控制提供了快速决策支持。