洱海CDOM吸收光谱特征变化及其影响因素

为了解溶解性有机质(CDOM)光学特性及影响因素,在2018年11月至2019年10月期间采集了洱海120个表层水样本,利用紫外吸收光谱解析了CDOM的组成及来源,主成分分析法(PCA)阐明光学特性与环境因子之间的相关性。结果表明:CDOM吸收系数[a(440)]范围为0.22—0.90/m,随时间变化显著(P<0.01),营养水平差异较小(P=0.97)。[a(440)]与溶解性有机碳(DOC)关系显著(P<0.01),有利于建立遥感模型监测CDOM时空分布特征。基于芳香度(SUVA₂₅₄)、斜率比值(SR)、分子量参数(M)和吸收光谱斜率(S275—295)等吸收特征参数发现CDOM光学特性随季节变化差异显著,由非度量多维尺度(NMDS)分析可分为以下2个时期:2018年11月至2019年7月和2019年8—10月,后者CDOM的SUVA254显著低于前者。吸收特征参数表明洱海CDOM分子量较小,主要为内源产生。在不同时期,水温、pH和TP始终对CDOM吸收特征产生较大影响。文章阐明了洱海表层水体CDOM分布特征及影响因素,为洱海水体污染治理提供理...     

洱海蓝藻水华暴发期浮游植物群落变化及影响因素

对洱海水质和浮游植物进行了调查, 分析了洱海藻类水华暴发季节水质营养水平及浮游植物多样性, 并探讨了洱海浮游植物种群演替的环境机制. 研究结果表明, 洱海蓝藻水华在6-10月份大量暴发, 蓝藻数量高达107 cells/L, 水华种类为微囊藻(Microcystis)属的一些种, 微囊藻在6-10月份占绝对优势, 最高可达90%以上. 分析5-11月洱海营养水平, 其中7月营养水平最高, 浮游植物生物量10月份最大(以叶绿素a表示). 使用SPSS里的pearson分析了浮游植物和各理化因子的关系, 结果表明相对于其他浮游植物种类, 总磷(TP)对微囊藻的影响比较大.       

抚仙湖流域尖山河入湖河流水质变化研究

依据相关标准确定水质监测指标, 对抚仙湖流域的入湖河流尖山河的水质变化进行研究, 可为抚仙湖的保护提供依据。在抚仙湖的一级支流尖山河小流域布设监测点, 进行降雨、地表径流观测及水质测定。2010-2012 年的监测结果表明, 水样中化学需氧量超标约为1.32、1.83、1.26 倍, 利用单因子水质指数标识法, 属于Ⅲ类水质; 氨氮浓度超标约为1.07、2.34、2.81 倍, 属于Ⅳ类水质; 总氮的浓度超标约为31.85、17.20、47.55 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭; 总磷的浓度超标约为11.8、7.10、8.80 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭。     

环境变化对兴安落叶松氮磷化学计量特征的影响

兴安落叶松(Larix gmelinii)为我国北方人工林优势树种,采集地理和气候差异明显的6个种源种子,在分布区南界的均一立地条件下进行播种,形成了32a林分。采集新老枝、新老叶和不同径级的根样品,测定其氮(N)和磷(P)浓度,比较种源间差异以及其随月份的变化和各器官NP元素之间的相关性。结果表明:老枝叶(P0.05)、1—2 mm根(P0.01)和2—5 mm根(P0.05)N浓度在种源间差异显著,变化范围分别为21.1—24.2 mg/g、5.9—7.8 mg/g和4.7—6.5 mg/g。P浓度在老枝叶(P0.05)和新枝叶(P0.05)中都表现出种源间的差异显著,变化范围分别为4.5—5.8 mg/g和4.5—6.5 mg/g。根系和枝叶的N/P皆存在种源间显著性差异(P0.05)。叶片和根系的NP浓度的月份变化呈现先减小再增加的趋势,而新枝则呈现增加-减小-增加的不同趋势。新老枝、新老叶和根系的N和P浓度之间显著相关;新老枝、新老叶和根系之间的N浓度显著相关。不同种源兴安落叶松因对不同环境的长期适应而产生NP化学计量特征的遗传差异。     

洱海蓝藻爆发的时空特征及影响因子

湖泊生态环境对区域气候变化和流域人类活动十分敏感。随着流域的持续开发,洱海作为云贵高原第二大淡水湖泊面临着严重的生态与环境问题,主要包括水质恶化和生态功能的衰退,其中蓝藻水华问题尤为突出。针对湖泊现代监测数据存在时间序列较短、连续监测记录缺乏、监测位点不完全一致等问题,应用沉积物记录开展色素等多指标分析和环境变化重建研究,并对洱海湖区南、中、北3个湖盆的沉积物记录进行对比分析,从而探讨洱海富营养化与蓝藻爆发的历史与变化特征,并识别藻类响应模式的空间异同。沉积物色素记录结果表明,洱海蓝藻生物量变化具有明显的时空差异性,呈现由南至北,先后增加、最后呈现蓝藻水华全湖性持续爆发的模式。进一步的简约模型方差分解结果表明气候变暖和营养盐富集是洱海蓝藻生物量变化的主要驱动因子,此外相对较浅的南部湖盆还受到水位波动、水动力减弱、水生植物演化的综合影响。因此,在气候变暖的背景下,控制水体营养盐输入、合理调控湖泊水位、提高水体透明度并恢复水生植物是控制洱海蓝藻水华爆发和进行生态恢复的重要措施。     

杭州西湖北里湖沉积物氮磷内源静态释放的季节变化及通量估算

通过采集北里湖不同季节的柱状芯样,在实验室静态模拟沉积物氨氮(NH+4-N)和可溶解性磷酸盐(PO3-4-P)的释放,同时研究了沉积物间隙水中NH+4-N及PO3-4-P的垂直分布特征.结果表明,沉积物间隙水NH+4-N随深度的增加有上升的趋势,PO3-4-P随深度的增加呈先升后降的趋势.氮、磷营养盐在沉积物—水界面均存在浓度梯度,表明存在自间隙水向上覆水扩散的趋势.沉积物NH+4-N在春季、夏季、秋季、冬季的释放速率分别为0.074 mg·m-2· d-1、0.340mg· m-2· d-1、0.087 mg· m-2· d-1、0.0004 mg·m-2·d-1,pO3-4-P的释放速率则分别为0.340 mg·m-2·d-1、0.518 mg·m-2·d-1、0.094 mg·m-2·d-1、-0.037 mg· m-2·d-1.不同采样点表现出明显的季节和空间差异性,释放速率表现为夏季＞春季、秋季＞冬季.根据静态模拟出的不同季节下内源氮、磷释放速率计算,全湖内源氮、磷营养盐的贡献分别为0.0037、0.0057t/a.该研究可为北里湖富营养化及内源污染的治理提供基础数据.     

不同时空尺度下土地利用对洱海入湖河流水质的影响

土地利用与入湖河流水质的关系存在时空差异。以洱海西部入湖河流及其小流域为研究对象,综合空间分析和数理统计手段,探讨两者随空间尺度和时间变化的关系,结果表明:选取的小流域、河岸带30m缓冲区、河岸带60m缓冲区和河岸带90m缓冲区4种尺度下,对入湖河流水质影响显著的土地利用类型为建设用地和植被(包括林地和牧草地),影响最大的空间尺度为小流域尺度,河岸带30m缓冲区次之;小流域尺度下,建设用地面积百分比与入湖河流COD和TP浓度呈正相关,植被面积百分比与NH_4~+-N浓度呈负相关,响应土地利用的主要水质指标为TN和TP,回归调整系数分别为0.624和0.579;季节性关联分析表明建设用地与COD、NH_4~+-N、TP的回归关系在雨季强于旱季,植被与COD、TP的回归关系在雨季强于旱季,雨季建设用地和植被面积变化引起COD浓度变化更快。在流域管理中,针对植被覆盖率低、建设用地占比高的白鹤溪和中和溪应重点加强雨季土地利用管控,增加植被覆盖率,合理开发建设用地。     

引黄水库藻类变化特征及其影响因素研究

以济南鹊山引黄水库为研究对象,系统研究了2008-2012 年间其水中浮游藻类的种类和数量变化特征以及藻类细胞密度与总氮、总磷浓度的相关性,并在实验室模拟条件下分析了温度、光照、氮磷营养盐等条件对其藻类生长影响。结果表明,该水库水藻密度年际、年内变化较大,年平均值均在500 万个/L 以上,藻种共7 个门,37 个属,蓝藻和硅藻为水库的优势藻种。该水库藻类生长的最佳温度为25℃,光强为3 000 lx,氮磷营养盐对藻类生长影响排序为硝酸盐>磷酸盐>亚硝酸盐>氨氮。磷可能是藻生长的限制性因子,在夏、秋季及水库磷浓度大幅变化时易发生水华。     

氮磷添加对金露梅叶片化学计量及光合特征的影响

通过三种养分添加处理,氮添加(5、10和15 g??m-2)、磷添加(梯度同氮添加)、氮磷同时添加[(5 g N＋5 g P)??m-2、(10 g N＋10 g P)??m-2、(15 g N＋15 g P)??m-2],对照(无养分添加),探讨养分添加对金露梅叶片性状氮含量(Nmas )、磷含量(Pmas )、氮磷比(N∶P)、比叶重(LMA)、净光合速率(Pn )和光合氮利用效率(PNUE)的影响,以及各性状之间的相互关系.结果表明：在处理水平上,除N或P显著提高金露梅叶片的N∶P外,氮、磷添加对叶片其它性状无显著影响;不同氮、磷处理下添加水平对金露梅叶片的Nmas、N∶P、Pn和PNUE均有显著影响,随着养分水平提高,各性状的变化模式各不相同,叶片Pmas无明显变化,而叶片LMA虽有降低的趋势但不显著.回归分析表明,叶片Pmas与Nmas之间呈显著正相关(R2＝0．347,P＜0．001),叶片Nmas 与N∶P之间也呈显著正相关(R2＝0．018,P＜0．05),而叶片Pmas与N∶P呈显著负相关(R2＝0．505,P＜0．001);叶片LMA与Pn之间显著负相关(R2＝0．02,P＜0．05),而与PNUE之间显著正相关(R2＝0．077,P＜0．001).这表明在一定范围内,环境变化可以改变金露梅叶片的养分保持能力、光合能力以及养分利用效率.     

城市污水处理厂出水氮磷超标因素分析及对策

脱氮除磷工艺越来越多的应用到城市污水处理厂当中,但是在实际运行过程中,出水氮磷含量超标的情况常常困扰着水厂的工作人员。因此,厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制,能够很好的保证系统的正常运行,出水氮磷含量达标。     

洱海流域44种湿地植物的氮磷含量特征

研究湿地植物中的氮和磷含量既能帮助了解其所处生境的营养状况,又能为湿地生态恢复提供指导。测定了洱海流域44种湿地植物干生物量中的氮、磷含量。结果表明洱海湿地植物中总氮和总磷平均含量为15.7 mg/g和3.3 mg/g,变化范围为6.4-34.3 mg/g和1.4-6.5 mg/g,明显高于其他地区;氮磷比范围为2.2-9.5,显示该地区磷过剩,氮是限制因子;不同功能群植物间的氮和磷含量有显著差异,总氮含量以沉水植物最高而挺水和漂浮/浮叶植物最低,而总磷含量则为湿生植物最高而沉水植物最低;植物的地上部分分别占有整株72%的生物量、82%的氮含量和75%的磷含量,表明收割湿地植物的地上部分可以高效去除湿地生态系统中的氮和磷。     

澳门路氹湿地芦苇氮磷含量的季节变化

为探讨芦苇（Phragmites communis）的生长规律及其在湿地生态系统中的作用,对澳门路毡湿地芦苇氮磷含量变化进行了6次调查。结果表明：芦苇地上部分和地下茎的氮、磷含量都在秋冬达到最大值,在春夏达到最低值,其中叶氮、磷含量最高值分别为37．5和4．0g·kg^-1,最低值为28．0和3．5g·kg^-1;茎中部氮、磷含量最高值分别为14．1和2．0g·kg^1,最低值为11．5和1．6g·kg^1;地下茎氮、磷含量最高值分别为10．2和0．9g·kg^1,最低值为6．6和0．8g·kg^-1。各季节芦苇不同部位的氮、磷含量大小顺序均为叶〉地上茎〉地下茎。氮、磷没有在芦苇体不同器官或部位之间发生转移。     

洱海流域水生态分区

分区边界的确定是生态分区的重要步骤,但目前多数水生态分区的边界确定以定性分析、专家判断为主。本研究以洱海流域为例,建立了一套两级分区体系。该体系基于GIS技术,用子流域作为分区基本单元,并用相关分析法,定量筛选一、二级分区指标。其中,一级分区指标为高程、坡度和植被归一化指数(NDVI),二级分区指标为农田百分比和城镇百分比。通过指标图层的叠加和重分类,合并同质性子流域,从而将洱海流域划分为5个一级区和9个二级区。藻类群落分布的验证结果表明分区合理。本研究将定量分析和子流域边界应用于水生态分区,使分区边界的确定更科学,在实际管理中更具有可操作性。本研究结果为水生态分区研究提供了新的方法,为洱海流域水生态管理提供了基本管理单元。     

东江流域景观格局对氮、磷输出的影响

基于实地采样水质数据与遥感解译所得土地利用数据,采用相关分析和冗余分析,从时间和空间两个尺度,探讨东江流域景观格局与氮、磷输出的关系。结果表明：（1）城镇和水域面积占比与河流氮磷含量正相关,林地和草地面积占比与河流氮磷含量负相关。（2）景观分裂指数（DIVISION）、香浓多样性指数（SHDI）、散布与并列指数（IJI）、边缘密度（ED）和斑块密度（PD）等景观指数与河流氮磷含量呈正相关关系,最大斑块指数（LPI）、蔓延度指数（CONTAG）和相似邻近比例（PLADJ）与河流总氮总磷含量负相关。（3）平水期河流水质与景观格局的相关性强于丰水期;从空间尺度来看,集水区尺度与河流水质的相关性好于缓冲区尺度;此外,总氮对于景观格局的响应比总磷更敏感。     

Soluble nitrogen and phosphorus excretion of exotic freshwater mussels (Dreissena spp.): potential impacts for nutrient remineralisation in western Lake Erie

1. Recent increases in phytoplankton biomass and the recurrence of cyanobacterial blooms in western Lake Erie, concomitant with a shift from a community dominated by zebra mussels (Dreissena polymorpha) to one dominated by quagga mussels (D. bugensis), led us to test for differences in ammonia‐nitrogen and phosphate‐phosphorus excretion rates of these two species of invasive molluscs. 2. We found significant differences in excretion rate both between size classes within a taxon and between taxa, with zebra mussels generally having greater nutrient excretion rates than quagga mussels. Combining measured excretion rates with measurements of mussel soft‐tissue dry weight and shell length, we developed nutrient excretion equations allowing estimation of nutrient excretion by dreissenids. 3. Comparing dreissenid ammonia and phosphate excretion with that of the crustacean zooplankton, we demonstrated that the mussels add to nitrogen and phosphorus remineralisation, shortening nitrogen and phosphorus turnover times, and, importantly, modify the nitrogen and phosphorus cycles in Lake Erie. The increased nutrient flux from dreissenids may facilitate phytoplankton growth and cyanobacterial blooms in well‐mixed and/or shallow areas of western Lake Erie.     

武汉南湖沉积物中水生植物残体及其氮磷分布

对武汉市南湖5个采样点30 cm沉积物柱样中水生植物残体的含量、植物残体的总氮和总磷量进行了研究.结果表明,在南湖中水生植物残体具有较大的沉积量,是一个重要的N、P库;不同采样点之间,水生植物残体的含量有着较大的差异性.在水生植物残体的TN和TP的垂向分布上,0～5cm段TN为20.230 mg·g-1, 25～30 cm段TN为 20.613 mg·g-1,检测TN 与沉积深度的相关系数为0.5851,P＞P 0.05,两者相关不显著;0～5cm 段的TP为2.546 mg·g-1 ,25～30 cm段的TP为 0.634 mg·g-1,上下相差4倍,TP 与沉积深度的相关系数为-0.9507(P＜P 0.01),说明两者呈紧密负相关,即沉积年代越早,TP值越低;沉积年代越晚,TP值越高,这与南湖的富营养化过程是一致的.研究表明,湖泊沉积物中的水生植物残体可作为湖泊富营养化过程的一种新的证据材料,其TP值可以作为一个环境变化的指标,对研究长江中下游浅水湖泊的富营养化过程具有参考意义.     

梁子湖湿地植物的氮磷积累特征

采用野外测定结合室内分析的方法,探讨了梁子湖湿地植物对氮磷的积累特征。结果表明,湿地不同植物种类对氮磷的积累特征明显不同。浮游植物积累各种营养物质量最多,其体内全氮量平均为29.07g.kg-1,全磷量平均为9.53g.kg-1。梁子湖湿地各类植物氮磷含量的大小依次为浮游植物>浮叶植物>沉水植物>水稻>挺水植物。各类植物中氮磷积累的大小依次为浮叶植物>挺水植物>沉水植物>沼泽植物>水稻。梁子湖湿地水生植物氮磷营养元素的吸收系数大于湿生植物,各类植物氮元素的吸收系数均大于磷。     

鄱阳湖沙山优势植物种叶片氮磷特征

对鄱阳湖沙山14种优势植物的叶片氮、磷含量进行研究,以探讨沙山植物的生理生态适应机制,为鄱阳湖沙化土地的植被恢复提供科学依据。结果表明:鄱阳湖沙山14种优势植物叶片氮含量变化范围为3.10～16.5mg·g^-1,平均值10.21mg·g^-1;叶片磷含量变化范围为0.70～2.10mg·g^-1,平均值1.24mg·g^-1。其中,叶片氮含量仅相当于中国及全球不同植物叶片氮平均含量的一半,叶片磷含量则分别是中国及全球不同植物叶片磷平均含量的85%、70%。鄱阳湖沙山植物较低的叶片氮、磷含量主要受低土壤养分含量控制。蔓荆子作为沙山普遍分布的物种,其叶片氮、磷含量受沙山土壤养分含量低的影响,总体保持较低水平,同时表现出随沙化程度的增加而增加的趋势,这是一种对于水分胁迫的生理适应,以提高水分利用效率。鄱阳湖沙山植物叶片N:P平均比值为9.0,表明沙山植物生长更多地受氮的限制。