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。     

钱塘江干流杭州段水体叶绿素a浓度及与环境因子的关系

2006年1月至2007年12月,对钱塘江干流杭州段水体的叶绿素a时空分布及其与环境因子的关系进行研究.结果表明钱塘江干流杭州段的叶绿素a浓度时间差异显著,空间差异不显著.叶绿素a浓度呈现夏秋季节高、冬春季节低的规律.叶绿素a浓度与温度呈显著正相关,叶绿素a与透明度在不同范围内表现出不同的相关关系,叶绿素a与TN、TP之间的相关关系在不同江段有所差异.钱塘江干流杭州段总氮和总磷浓度均很高,足够满足藻类生长需要;氮磷比较低,基本在8～30之间,说明氮磷含量可能不是钱塘江藻类生长的限制因子.     

滴水湖叶绿素a时空分布及其与水质因子的关系

根据2011年9月-2012年8月监测数据,分析上海市人工湖泊——滴水湖叶绿素a的时空分布及其与主要环境因子的相互关系.结果表明:滴水湖叶绿素a含量随时间的变化幅度较大,表现为3、7月出现高峰而其他月份较低;叶绿素a含量在空间分布上具有一定的分异性,湖心普遍偏高,其他各点相对较低;对滴水湖叶绿素a采用主成分多元线性回归分析(APCS-MLR),得到描述水质因子的潜变量F1、F2与其相关性较大,建立了潜变量与叶绿素a含量的相关性模型;滴水湖叶绿素a含量与溶解氧(DO)、水温、总溶解磷(TDP)、活性磷(AP)有着密切的相关性;磷为滴水湖水体初级生产力的限制因子;因此,磷是有效控制滴水湖水体富营养化的关键因子.     

阿拉伯海区域气溶胶时空动态变化及海域叶绿素a浓度特征

基于2003—2017年的MODIS/Aqua气溶胶和海洋叶绿素a浓度遥感数据资料,分析了阿拉伯海域气溶胶光学厚度(AOD)的时空动态变化及海域叶绿素a浓度(Chl-a)特征,并探讨了该海域气溶胶和海洋叶绿素a浓度的关系。结果表明:阿拉伯海区域AOD和Chl-a的空间分布都呈现出显著的季节性变化,且总体呈现出由近岸向外海逐渐降低的特征,其大小和分布受到陆源沙尘影响显著;海域AOD夏季高于春季,冬季高于秋季,15年间海域AOD整体呈现增加趋势,其中东部海域增加较明显,北部海域无显著变化;海域Chl-a秋冬季明显高于春夏季,变异性较高;由春冬季AOD与Chl-a的相关系数分析发现,二者相关性在阿拉伯海西北部区域显著性相关,且呈现出由北向南、由近海岸向外海区逐渐减弱的趋势。     

基于小波理论的干旱区内陆湖泊叶绿素a的TM影像遥感反演

叶绿素a(Chl-a)是衡量湖泊富营养化的重要指标,利用遥感技术动态监测面积较大的湖区水体中Chl-a浓度对了解湖区水质具有重要意义。以内蒙古乌梁素海为例,提出利用TM影像中的水体实测光谱进行小波去噪和光谱信号重构,并结合水质采样实测数据进行神经网络拟合,建立光谱反射率比值与Chl-a浓度的反演模型的方法。结果显示:小波理论和神经网络相结合的模型可以适用于估算乌梁素海Chl-a浓度,去噪后Chl-a浓度与光谱信号的相关系数(-0.575)较去噪前(-0.417)明显增强,去噪后的采样点光谱信号与Chl-a浓度之间表现出比原始信号更强的负相关性,证明了去噪后的观测值可进一步减弱随机误差的干扰和去除噪声,使观测数据更加逼近Chl-a浓度的真实情况,图像去噪重构结果显示重构后的光谱范围较之前有所缩窄,部分信号点得到了增强,但基本剖面结构并没有产生较大变化,反演模型的平均相对误差为0.142,与其他研究相比差别不大。反演得出的乌梁素海Chl-a浓度分布反映了污染源的分布,同时说明了乌梁素海Chl-a浓度在时空分布上呈现一定的差异,表现为丰水期呈现浅水区Chl-a浓度值高于湖心区,来水区高于其他湖区的分布趋势,枯水期乌梁素海中部呈现由西向东Chl-a浓度逐步降低的分布规律,西部呈均一化分布。反演模型基本可以满足实际预测的需要。但模型在具体应用中在影像数据采集、数据量及算法方面还有很大的改进空间,该方法的提出为干旱区大型内陆水体富营养化的实时定量遥感监测提供了新的解决方案。     

南淝河叶绿素 a 时空分布特征及环境因子影响分析简

2009年8月至2012年4月,采样测试了南淝河上游8个位点的水质状况等,分析了南淝河叶绿素a(Chl.a)的时空分布特点及其与环境因子的关系。结果表明,南淝河研究河段Chl.a平均值为83.46μg/L,已处于严重富营养化状态。南淝河Chl.a浓度与总磷(TP)、化学需氧量(COD)、酸碱度(pH)、总固体悬浮物(TSS)、水温(WT)显著性正相关(P0.05),与透明度(SD)、氨氮/总磷比值(4NH+–N/TP)、水深(WD)、降雨(Rain)及风速(Wind)显著性负相关(P0.05)。逐步回归分析表明,影响南淝河上游河段Chl.a浓度的主导环境因子依次为水温、风速、降雨、总磷和氨氮。对南淝河与其他富营养化水体Chl.a的主要影响因子进行比较,结果表明水温是影响Chl.a的最重要因子,氮磷比、营养盐、降雨、风速、生物因子均对富营养化水体Chl.a有影响。     

基于高光谱影像湖泊叶绿素a浓度反演分析

针对湖泊叶绿素a浓度的快速变化及水体富营养化问题,以太湖水体为例,利用太湖区域2019年10月、11月和12月的珠海一号高光谱影像,采用波谱特征分析、主成分分析、皮尔逊相关系数、建立反演模型分析江苏省太湖区域水体叶绿素a浓度的分布状态以及时空变化状况。通过主成分分析划分与水体信息相关的成分,提出采用珠海一号高光谱影像的中红外波段建立耦合可见光和近红外辐射信号的WCI模型。结果表明:(1)水体光谱曲线特征与主成分分析结果一致,分别为光合作用波段、细胞散射波段和水体增温波段。(2)改进的耦合可见光与中红外辐射信号的建立的WCI模型的反演精度最高,均方根误差RMSE为(1.4008 mg·L^-1),平均相对误差(MRE)为10.69%。(3)2019年10月一12月间,湖泊叶绿素浓度整体变化不大,太湖叶绿素a浓度的遥感反演结果总体上呈现为湖西区域浓度较低,湖东区域浓度较高的特征。     

三峡库区古夫河着生藻类叶绿素a的时空分布特征及其影响因素

古夫河系长江三峡水库湖北省境内香溪河的一条支流,发源于神农架林区并最终汇入三峡水库香溪河库湾,是流域生态学研究的热点水体。本文对古夫河2010年9月至2011年8月干流及主要支流21个样点的着生藻类叶绿素a和14项环境因子进行了调查,采用多元统计方法对调查数据进行了方差分析、聚类分析、偏相关分析和逐步回归分析,研究了着生藻类叶绿素a的时空分布特征及其主要环境影响因子。结果表明：叶绿素a含量范围为0.07—145.96 mg/m2,平均值为11.63 mg/m2。不同样点的叶绿素a含量差异显著,其中古夫河干流上游低于下游,支流竹园河上游高于下游,表现为人为影响大的区域高于人为影响小的区域;不同季节着生藻类叶绿素a含量差异显著,表现出冬春季高、夏秋季低的趋势。古夫河着生藻类叶绿素a与总磷和硬度呈极显著正相关,与电导率、氨氮和总氮呈显著正相关,而与流速呈极显著负相关;水体总磷是古夫河流域着生藻类生长的第一限制因子,流速对着生藻类的生长具有显著抑制作用;古夫河着生藻类生物量空间格局可能由其生境尺度（营养盐）和流域尺度（硬度和电导率）的特征决定,而古夫河着生藻类生物量时间变化主要受水动力（流速）的影响。     

多重环境压力下大屯海硅藻群落结构的长期变化

云南亚热带高原湖泊在过去几十年内面临着工业污染、富营养化、滩地围垦、极端干旱等多重环境压力的影响.本研究以大屯海为研究对象,结合沉积物硅藻、粒度、碳氮同位素以及年代序列等数据进行了多指标分析,重建并识别了大屯海近百年来生态环境变化的历史和硅藻群落变化的特征.结果表明： 近百年来硅藻群落组合出现了较大的转变,优势种由连接脆杆藻转变为极细微曲壳藻.结合多指标环境记录(如碳氮同位素)和现代监测记录,采用排序分析以及方差分解发现,工业污染和湖泊营养盐富集是大屯海硅藻群落结构长期变化的主要驱动因子.此外,沉积物粒度分析结果与气象数据显示,由于大屯海受到修建大坝以及多次干旱事件的影响,湖泊水动力与水体交换能力减弱,从而使沉积物硅藻群落结构也发生了相应的变化.     

星云湖硅藻群落响应近现代人类活动与气候变化的过程

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。     

巢湖夏、秋季浮游植物叶绿素a及蓝藻水华影响因素分析

2007年6-11月份,对设置在巢湖全湖的23个样点水体的理化指标水温(WT)、pH值、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、活性磷(RP)以及浮游植物的种类组成和叶绿素a(Chl-a)浓度进行了调查分析。结果表明:在巢湖夏秋季温差变化不大的环境中,温度依然是影响藻类生物量的重要因素。夏、秋季蓝藻为最主要的藻类类群(其平均值占藻类总生物量的63.36%);藻类生物量与所测理化因子均有显著正相关。在夏、秋季各月份,蓝藻生物量呈前高后低状M型波动,其中7月份湖水中蓝藻浓度最低。夏、秋季湖水中叶绿素的浓度没有太大变化,维持在一个较高的水平(>10mg/m3),遇到合适的气象条件有形成大面积水华的可能。     

千岛湖水体叶绿素a与相关环境因子的多元分析

1999年1月至2000年12月对千岛湖水体的叶绿素a和理化因子进行了为期2年的逐月监测,对监测数据进行了多元逐步回归分析,找出与叶绿素a显著相关的环境因子,建立了多元回归方程．同时分析了叶绿素a含量的时空分布情况,并应用修正的卡尔森营养状态指数(TSI)对各监测点位的营养状态进行了排序．结果表明,湖区各监测点叶绿素a含量时空差异较大,新安江来水中叶绿素a含量变化较大．在5～30mg·m^-3之间,湖区内部监测点叶绿素a含量基本在5mg·m^-3以下,春季和秋季含量高于冬季和夏季含量．东南出水湖区大坝、密山和姥山点位的TSI<37。属贫营养型。其余湖区的TSI<53,为中营养型,与20世纪90年代中期的调查一致．湖区内部各监测点位的叶绿素a与理化因子关系比较复杂．在不同的监测点位。对藻类有显著影响的环境因子各有不同,但水温、总磷表现为正相关,透明度则表现为负相关．     

风场对太湖叶绿素a空间分布的影响

叶绿素a的浓度是水环境评价的重要参数。根据2005—2009年太湖全湖32个采样点的20次太湖采样数据,结合气象要素资料模拟的太湖风场,探求了风场对太湖叶绿素a空间分布的影响。结果表明:叶绿素a浓度的高值中心位于太湖西北侧、竺山湾以及梅梁湾流域,而太湖东南部的叶绿素a浓度较低;全太湖全年以东南风为主,南部风速较大,北部风速较弱;风场对叶绿素a的输移作用明显,在风场作用下,叶绿素向太湖西北部和北部输移,造成了该地区太湖流域叶绿素浓度普遍偏高。     

桑沟湾春季叶绿素a浓度分布及其影响因素

依据2014年5月走航和定点连续调查资料,分析了桑沟湾叶绿素a的空间分布及昼日变化特征,结合理、化环境因素的相关性分析,探讨影响叶绿素a浓度的主要因素。(1)走航调查的结果显示,桑沟湾春季叶绿素a浓度较低,叶绿素a浓度范围为0.11—1.40μg/L,平均为(0.64±0.36)μg/L。叶绿素a浓度从湾内向湾外逐步降低,贝类区混养区海带区外海区;湾内表层叶绿素a浓度均高于底层,而湾外的非养殖区则相反(2)网箱区叶绿素a浓度最高,日平均为1.70μg/L,显著高于其它3个区;海草区最低,为0.57μg/L,与海带养殖区无显著性差异,显著低于贝类养殖区和网箱区。叶绿素a浓度的总体趋势为:网箱区贝类区海带区和海草区。而且,不同养殖区域,叶绿素a浓度昼夜变化规律各不相同,反映了养殖活动的影响。海草区白天表层高于底层,而夜间则相反;网箱区底层均高于表层;贝类区表层均高于底层;海带区表底层叶绿素a浓度呈现出升降交替的规律。(3)叶绿素a浓度与硅酸盐、水温显著正相关,与其他环境因子,如氨氮、亚硝酸盐、磷酸盐等无显著相关性。硅酸盐和温度可能为影响桑沟湾春季浮游植物生长的主要限制性因素。(4)桑沟湾春季浮游植物生长受多重因素的限制,湾内营养盐浓度与叶绿素a浓度并未呈现显著的规律性,营养盐的上行控制和贝类摄食的下行控制均能影响浮游植物的生长。     

贵州红枫湖水体叶绿素a的分布与磷循环

于2009年8月(夏季)和2010年1月(冬季)在贵州红枫湖采集了分层湖水和分层沉积物样品,分析了湖水样品的总N(TN)、总P(TP)及叶绿素a(Chl-a)含量,结果表明,湖水TN含量在2个季节无明显变化,平均含量为1.58±0.73 mg·L-1,湖水TP含量夏季(0.091±0.070 mg·L-1)高于冬季(0.026±0.055 mg·L-1).夏季湖水在8 m处有季节性分层,下层湖水TN、TP含量高于上层;夏季湖水Chl-a主要集中在上层,上层平均含量为33.2±13.0 mg·m-3,冬季湖水Chl-a平均含量为11.1±3.7 mg·m-3,分析发现,湖水上层(8 m)Chl-a与TP有明显的线性相关关系(r=0.965,P＜0.01),表明红枫湖富营养化主要受P元素限制.沉积物孔隙水中的溶解态P(DP)浓度和湖水的磷酸盐(PO3-4-P)浓度比上覆水体高,具有向上扩散的趋势,利用费克第一定律计算了沉积物向上覆水体的释P速率,发现夏季沉积物向上覆水体释P速率高于冬季,可能主要是由于夏季湖水底层的还原环境下沉积物表层的早期成岩作用生成磷酸盐进入孔隙水而促进了沉积物向上覆水体释放P.根据通量释放结果估算了全湖沉积物向水体的释P通量,约为每年5.0±5.6 t.红枫湖富营养化受P控制,沉积物向水体有很大的释放P的潜力,是湖水P的重要内源,严格控制流域的外源输入才能彻底治理该湖的富营养化.     

几个水塘叶绿素a浓度与理化测试指标的关系

对三个水塘的水体进行了两年叶绿素a含量的测定,同时对一系列理化指标（pH值,悬浮物,化学需氧量,溶解氧,硝酸盐氮,严硝酸盐氮,锰,镉,六价铬,挥发酚,铜,锌,铅,硫）进行了测试。检测的数据表明：两年来3个水塘的几个理化指标均超过国家《渔业水质标准》GB11607－89,尤其以西区水塘的水质较差,餐厅水塘次之,附小水塘稍微好一些;同时各水塘藻类叶绿素a浓度的测试数据分析结果与上述各项理化测试结果相符。叶绿素a的浓度与理化测试指标数据均能反映了不同水质的相应情况,也为采取相应的防治方法提供了依据。     

武汉东湖光合色素与叶绿素a代谢产物的HPLC研究

用高效液相色谱（HPLC）法研究了武汉东湖周年及围隔实验水柱颗粒物色素的组成及变化。共检测到约20种色素,类胡萝卜素含量较高的有硅藻的标志色素岩藻黄素,隐藻的异黄素,蓝绿藻的黄体素,玉米黄素及胡萝卜素。东湖叶绿素a的代谢产物主要为脱植基叶绿素a(全湖年均约占叶绿素a的5%）,而非脱镁叶绿素a或脱镁叶绿酸a。围隔实验结果表明：叶绿素a与总浮游植物（r=0.84)。叶绿素b与绿藻（r=0.77)。岩藻黄素与硅藻（r=0.68),异黄素与隐藻生物量（r=0.83)之间具显著的相关性。表明用HPLC分析色素快速,简捷,是研究浮游植物群落组成及动态变化的有力辅助工具。     

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.     

城市小型浅水人工湖泊浮游藻类与水质特征研究

研究了广州城区某富营养化小型浅水人工湖泊浮游藻类和水质特征及其变化规律。根据镜检共鉴定出7门54属浮游藻类,以绿藻门、蓝藻门、硅藻门和裸藻门为主,其中绿藻门的绿球藻目占绝对优势,达26属62种,占总属数的45.6%;在整个观测期内,浮游藻类密度均较高,05年2月藻类密度高达10.8×106cell·mL-1;根据Kolkwitz划分的水域类型,该湖泊中浮游藻类属于α、β-中污带指示种类的最多。由以修正的卡森(Carlson)指数为基础的综合营养型评价方法和Margalef生物多样性指数判断,该湖泊水体属重富营养化水平,受到重污染,且污染水平季节变化明显:冬季>秋季>夏季。