背角无齿蚌(Anodonta woodiana)、苦草(Vallisneria natans)及其共存对水质的影响

滤食性贝类与沉水植物是水生态系统的重要组成部分,对浅水湖泊生态系统的结构、功能和过程具有重要影响,但两者共存产生的生态环境效应尚不明确。本文以背角无齿蚌(Anodonta woodiana)及沉水植物苦草(Vallisneria natans)为对象,通过构建中型水生态系统(对照组、蚌处理组、草处理组、蚌草共存组),研究了背角无齿蚌、苦草及其共存对水质的影响。结果表明:背角无齿蚌可显著降低浮游藻类生物量(Chl-a,P0.05);苦草显著降低了总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、总磷(TP)、溶解性总磷(TDP)及浮游藻类Chl-a(P0.05);蚌草共存显著降低了氮、磷营养盐水平及浮游藻类Chl-a(P0.05);背角无齿蚌对苦草的生长起促进作用,实验结束时蚌草共存组的苦草干重及株高显著高于草处理组(P0.05)。     

中华鲟养殖池背角无齿蚌和鲢鳙鱼生态修复效果比较

2009年5月31日-6月20日在广东省大沙河水库利用微型生态系统比较不同放养密度的褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体氮、磷及浮游植物的影响,探讨两种蚌在控制南亚热带水库富营养化水体藻类水华上的可行性。实验结果表明,在褶纹冠蚌和背角无齿蚌处理组中,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著增加,而铵氮的浓度显著下降;褶纹冠蚌和背角无齿蚌导致了浮游植物群落组成结构的改变和数量的增加,实验过程中绿藻所占的比例迅速上升。两种蚌之间没有显著的差异,只是在不同的作用强度下,时间上的响应不同。综合实验结果,褶纹冠蚌和背角无齿蚌难以有效地运用于我国华南地区水库的水质改善与富营养化控制。     

褶纹冠蚌和背角无齿蚌对水体营养盐和浮游植物的影响

2009年5月31日-6月20日在广东省大沙河水库利用微型生态系统比较不同放养密度的褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体氮、磷及浮游植物的影响,探讨两种蚌在控制南亚热带水库富营养化水体藻类水华上的可行性。实验结果表明,在褶纹冠蚌和背角无齿蚌处理组中,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著增加,而铵氮的浓度显著下降;褶纹冠蚌和背角无齿蚌导致了浮游植物群落组成结构的改变和数量的增加,实验过程中绿藻所占的比例迅速上升。两种蚌之间没有显著的差异,只是在不同的作用强度下,时间上的响应不同。综合实验结果,褶纹冠蚌和背角无齿蚌难以有效地运用于我国华南地区水库的水质改善与富营养化控制。     

背角无齿蚌摄食率及对水中叶绿素a清除能力的研究

椭圆背角无齿蚌是云南滇池的一种主要贝类物种。为探索该物种应用于滇池水体生物操纵的可行性,采用半野外模拟和原位围隔的方法,文章研究了背角无齿蚌的摄食率及对水中Chla的清除能力。结果表明:在23-28℃的温度范围内,背角无齿蚌的摄食率(IR)和湿重(W)呈现显著的相关冪指数关系:IR=aWb,1龄蚌和3龄蚌符合下列关系式:IR=6.2283X0.45,(R2=0.94);IR=0.0002X2.2,(R2=0.93)。3龄蚌的摄食率高于1龄蚌,且随生物量的增加摄食率有所减少。实验同时证明,背角无齿蚌有良好的清除水体中Chla的效果,对降低CODMn、TP含量同样具有较好的效果,且3龄蚌优于1龄蚌。通过方差分析综合分析得出,在生物量为4.17只/m3时,清除水体Chla的效果最优。       

长江中游浅水湖泊水生植物氮磷含量与水柱营养的关系

水生植物组织内氮和磷(N和P)含量受到水体营养状况和植物生长状况影响。对长江中游江汉湖群不同营养水平湖泊中大型水生植物的N和P含量3个季度的研究表明,在不同生活型水生植物中,沉水植物主要分布在中营养到中富营养湖泊中,在富营养湖泊均无分布,浮叶和挺水植物在不同营养类型湖泊的沿岸带均有分布。N和P含量以沉水植物最高,浮叶植物次之,挺水植物最低。水生植物的N和P含量都达到或超过生长所需最低N和P阈值,代表性浮叶植物和沉水植物的N和P含量随着湖泊营养水平提高呈现规律性变化。湖泊5种常见的水生植物N和P含量与水柱中不同种类N和P浓度具有季节性相关:菱(TrapabispinosaRoxb.)春夏季P含量都与TP(总磷)和TDP(总溶解磷)明显相关,春季N含量与NH4—N(氨氮)明显相关;春季黄丝草(PotamogetonmaackianusA.Benn.)的P含量与TP明显相关,夏季与TDP明显相关,春季和夏季黄丝草和穗花狐尾藻(MyriophyllumspicatumL.)的N含量与TN(总氮)和TDN(总溶解氮)显著正相关,秋季成负相关;夏季芦苇(PhragmitescommunisTrin.)P含量与TP和TDP显著相关;春季芦苇和香蒲(TyphaorientalisPresl.)N含量与NH4N和NO2N(亚硝态氮)显著相关。       

再生水补给河道内芦苇的光谱特征及其对水体氮和磷含量的响应

再生水是城市景观河湖的重要补给水源, 然而再生水中含量较高的氮和磷营养盐会引起水体富营养化, 破坏水生态平衡。以再生水补给的潮白河为研究区, 运用高光谱技术分析了挺水植物芦苇(Phragmites australis)叶片的光谱特征, 并结合水质数据, 通过拟合模型, 探究了芦苇对再生水中氮和磷的响应关系。结果表明, 各采样点水体的总氮(TN)和总磷(TP)含量分别介于1.85-18.16 mg·L^-1及0.01-0.36 mg·L^-1之间, 叶绿素a (Chl a)和溶解氧(DO)含量的范围分别为0.60-47.45 μg·L^-1与4.24-11.4 mg·L^-1。水体富营养化较为严重, 但仍处于富氧环境。多重方差分析表明, 不同采样点之间水体的TN、TP和Chl a含量差异显著(P<0.05)。由光谱反射率及反射率一阶导数曲线可知, 水体TN含量越高, 叶片光谱在可见光区的反射率越小, 红边位置也越向波长长的方向移动(即红移)。相关分析表明, 水体TN和TP含量与吸光度值log(1/R)在可见光区的相关性较强, 且TN与log(1/R)的相关系数高于TP。芦苇叶片光谱可在一定程度上区分水体TN含量差异, 但TP对光谱特征的影响模式不明显。光谱指数与水体TN含量之间的拟合模型中, 基于光化学指数(PRI)、修正叶绿素吸收指数(MCARI)和导数叶绿素指数(DCI)的模型能够解释水体TN含量变化的62.4%-70.9% (P<0.05), 可用于再生水氮含量的定量监测。该研究证明了植物光谱技术在水体富营养化监测上的可行性, 为保障再生水修复河道水质和生态安全提供了科学依据。     

Spectral Characteristics of Phragmites australis and Its Response to Riverine Nitrogen and Phosphorus Contents in River Reaches Restored by Reclaimed Water

再生水是城市景观河湖的重要补给水源, 然而再生水中含量较高的氮和磷营养盐会引起水体富营养化, 破坏水生态平衡。以再生水补给的潮白河为研究区, 运用高光谱技术分析了挺水植物芦苇(Phragmites australis)叶片的光谱特征, 并结合水质数据, 通过拟合模型, 探究了芦苇对再生水中氮和磷的响应关系。结果表明, 各采样点水体的总氮(TN)和总磷(TP)含量分别介于1.85-18.16 mg·L^-1及0.01-0.36 mg·L^-1之间, 叶绿素a (Chl a)和溶解氧(DO)含量的范围分别为0.60-47.45 μg·L^-1与4.24-11.4 mg·L^-1。水体富营养化较为严重, 但仍处于富氧环境。多重方差分析表明, 不同采样点之间水体的TN、TP和Chl a含量差异显著(P<0.05)。由光谱反射率及反射率一阶导数曲线可知, 水体TN含量越高, 叶片光谱在可见光区的反射率越小, 红边位置也越向波长长的方向移动(即红移)。相关分析表明, 水体TN和TP含量与吸光度值log(1/R)在可见光区的相关性较强, 且TN与log(1/R)的相关系数高于TP。芦苇叶片光谱可在一定程度上区分水体TN含量差异, 但TP对光谱特征的影响模式不明显。光谱指数与水体TN含量之间的拟合模型中, 基于光化学指数(PRI)、修正叶绿素吸收指数(MCARI)和导数叶绿素指数(DCI)的模型能够解释水体TN含量变化的62.4%-70.9% (P<0.05), 可用于再生水氮含量的定量监测。该研究证明了植物光谱技术在水体富营养化监测上的可行性, 为保障再生水修复河道水质和生态安全提供了科学依据。     

昆明小型城市湖泊叶绿素a浓度与硅藻群落的时空分布及主控因子

水体叶绿素a浓度(Chla)与硅藻群落特征是指示湖泊水质的常用生物指标。本研究于2017年3月—2019年12月调查了昆明市4个小型湖泊(云南师范大学校园内北潭、北湖、南湖、龙潭)的水体环境指标、Chla浓度和硅藻群落的季节变化。结果显示：4个湖泊水体总氮(TN)、总磷(TP)和Chla浓度均呈现明显的季节波动。其中，营养水平最高的南湖水体Chla含量显著高于其他3个湖泊，影响南湖Chla变化的主要因子是TN;而在其他3个水体中，水温的增加显著促进了Chla浓度的上升。水温和TN是4个湖泊水体Chla时空变化的主要驱动因子。北潭、南湖和龙潭的硅藻群落以浮游硅藻占优，水深最浅的北湖以底栖硅藻为主，表明水深影响了硅藻群落的浮游物种占比与优势属种。水深、TN、TP、透明度以及水温驱动了硅藻群落的时空变化，其中，水温是影响硅藻群落季节差异的主要因子，而TN和TP是导致同一季节湖泊间硅藻群落差异的主要因子。     

北京市北环水系富营养化因子分析

以北京市北环水系水体为例,利用聚类分析将研究区分为河流子系统和湖泊子系统.因子分析表明,河流子系统第一主成分富营养元素为总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH₄-N),第二主成分为温度(T)和溶解氧(DO);湖泊子系统第一主成分为总氮和氨氮,第二主成分为总磷、酸碱度(pH)、透明度(SD)和温度,第三主成分为溶解氧和叶绿素a(Chla),表明研究区的水体富营养化主要由富营养盐负荷引起.结合逐步回归分析方法,建立富营养水平预测回归模型,根据模型自变量选择证明河流子系统富营养化特征为磷限制型,湖泊子系统为氮限制型.从水量和水质上对营养盐浓度负荷变化分析表明,研究区年最小生态环境用水为4872×10⁴m³,1990～1998年,除1998年外,现实的生态环境需水均不能满足需求.随着流域人口的不断增长,生活污水、城市径流和固体废弃物淋溶液中营养物质进入水体,研究区营养盐浓度负荷有随时间不断增长的趋势,针对这种趋势提出了应对措施.     

香溪河库湾水体异养细菌及无机磷细菌分布特征

2003 年三峡水库蓄水后, 香溪河入库区段形成典型的水库型库湾, 磷污染严重, 导致水华频发。异养细菌是水体物质循环的重要参与者, 其中无机磷细菌释放结合态磷加重了水体富营养化。为了研究异养细菌和无机磷细菌对水体富营养化的影响, 在库湾设置7 个采样点, 2015 年 4 月、6 月、9 月和12 月分别采集水样, 测定样品总氮(TN)、总磷(TP)、磷酸盐(PO₄-P)及表层(水面下方0.5 m)水体叶绿素a(Chl.a)浓度, 实验室培养异养细菌及无机磷细菌。利用SPSS 17.0 对水体可培养异养细菌和无机磷细菌的时空变化进行单因素方差分析, 并用SPSS 软件分析细菌含量与总氮浓度、总磷浓度、磷酸盐浓度和叶绿素 a 浓度的相关性。结果显示: 异养细菌和无机磷细菌含量与叶绿素 a 浓度无显著相关性; 无机磷细菌与氮磷相关性均高于异养细菌, 说明香溪河库湾无机磷细菌与水体氮磷关联性大于异养细菌。     

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。     

白洋淀湿地水华暴发阈值分析

水体富营养化阈值分析可为控制水华暴发,确定合理的污染物控制水平提供科学依据.以白洋淀湿地为例,利用2000-2009年水质监测数据,选择表征水体富营养化的主要指标进行主成分聚类分析,划分出低溶氧高营养型和不稳定型2类水域;并针对不同水域类型,以叶绿素a为因变量,以pH值、水温、透明度(SD)、CODcr、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮、硝氮和溶解态无机磷为自变量,采用逐步回归方法,分别建立了水质指标与叶绿素a的多元线性关系式,以此确定了白洋淀湿地水体水华暴发阈值.根据叶绿素a为30μgL-1为水华暴发的临界值,白洋淀低溶氧高营养型水域CODcr应控制在37.31mg·L-1,不稳定型水域TP应控制在0.12mg·L-1.     

碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷修复效果研究

海水养殖尾水中总氮、总磷超标是引起沿海水体富营养化的主要原因,为研究碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷的去除效果,该研究设计加入碱蓬(Suaeda salsa)浮床和不加浮床的两组对比实验,通过比较修复前后碱蓬株高、生物量、含水率、根长以及各部位氮、磷的含量变化,以及水体中总氮(TN)和总磷(TP)的去除效果,探究浮床中碱蓬对总氮和总磷的吸收及其生长特性,验证碱蓬浮床对海水养殖废水中氮、磷等的去除能力。结果表明:浮床中碱蓬株高、鲜重、干重、含水率、根长较修复前均有显著增加,说明浮床中盐生植物碱蓬能够适应含海水养殖尾水水培环境;经碱蓬浮床修复,水体中总氮、总磷均明显下降,其中碱蓬对海水养殖尾水中的总氮总磷去除贡献率分别为16.10%和78.15%,浮床中碱蓬会在叶片和根系中积累氮磷。     

利用环棱螺调控池塘水质的实验生态学研究

设计了3组微尺度可控实验研究环棱螺的生态功能及其对水体各要素的影响机制,结果表明:受控条件下,环棱螺代谢释放氮、磷,使水体中不同形态氮、磷浓度均明显增加,430 h后溶解性总氮和溶解性总磷分别较初始增加0.73～2.56倍和1.85～3.41倍,且高营养盐浓度条件下,环棱螺的代谢释放受到抑制.环棱螺对水体悬浮颗粒物具有显著的短期促沉效能,且与水体中悬浮颗粒物浓度及成分有关,初始浊度较高的高岭土溶液和藻华水体的沉降速率与螺密度呈正比.短期内环棱螺能显著降低水体叶绿素a浓度,且去除率与螺密度呈正比,但随着时间增加叶绿素a浓度迅速升高.环棱螺对微囊藻的摄食和营养盐释放促进绿藻取代蓝藻成为优势种.     

背角无齿蚌对浮游藻类的滤食选择性与滤水率研究

以滇池及其附近水体中分布的背角无齿蚌为研究对象,分析其滤水速率及相关的影响因素,研究其食物组成和滤食浮游藻类的选择性,并初步估算其自然种群的滤水能力和控制浮游藻类的潜力.结果表明,背角无齿蚌的滤水率有一定的日变化,傍晚时较高;滤水率与水体中的悬浮物质含量密切相关,随着悬浮物质浓度增加而减少;滤水率与蚌的个体大小有关,体重增加,滤水率下降.对比水体中与蚌消化道内浮游藻类所占的百分比,发现其对浮游藻类的滤食没有显著的选择性.自然水体中背角无齿蚌的滤水能力很低.     

伊乐藻(Elodea nuttallii)对高浓度氮磷营养盐的耐受性

通过5个相对恒定的TN、TP浓度梯度下伊乐藻(Elodea nuttallii)的生长实验,探讨了伊乐藻对高浓度氮磷营养盐的耐受性,比较了各营养盐浓度下水体的pH值、DO、浮游藻类叶绿素a和附着藻类叶绿素a以及伊乐藻的株高、湿质量、干质量和叶绿素a含量.结果表明:在实验条件下,伊乐藻能耐受TN=10 mg·L~(-1),TP=0.4 mg·L~(-1)的胁迫,且在该营养盐水平下水体中没有出现大量的浮游藻类;而在TN=50 mg·L~(-1)、TP=2 mg·L~(-1)和TN=100 mg·L~(-1)、TP=4 mg·L~(-1)的高营养盐条件下,伊乐藻的生长受到了明显的抑制,同时水体中的浮游藻类明显增多,而附着藻类则明显减少;在高营养盐水平下,一方面水体中的某些营养盐可能对伊乐藻产生了直接伤害,另一方面水体中浮游藻类的增多,所导致的遮光作用也可能限制了其生长;对水体中营养盐的平均水平低于TN=10 mg·L~(-1),TP=0.4 mg·L~(-1)的太湖而言,沉水植被的消亡可能不是由于氮磷营养盐所产生的直接伤害和胁迫.     

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。     

对虾养殖池塘内混养鲻鱼和罗非鱼对水环境及对虾生长的影响

通过比较对虾-鲻鱼(SM)、对虾-罗非鱼(ST)混养池塘内营养盐含量、颗粒物质、浮游生物以及对虾生长性能等指标变化, 研究了鲻鱼(Mugil cephalus)、罗非鱼(Oreochromis niloticus)在对虾养殖池塘内(1000 m2)的生态效益。实验时间为100 d。结果显示, 实验期间SM 和ST 组池塘水体中氨氮(NH4⁺-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、活性磷(SRP)、颗粒物质(TPM)等均表现出增加的趋势; 在实验中后期, SM 组池塘水体中的溶解态氮(NH4⁺-N、NO3 ^– -N)低于ST 组, 然而TN 含量却高于ST 组, 且在实验后期表现出显著差异(P<0.05); 同时, SM 组池塘水体中的颗粒物质含量高于ST组, 表明SM 池塘水体中较高的TN 含量是源于悬浮颗粒物质。2 个混养池塘内浮游生物和叶绿素a 含量变化范围分别为5.72-16.83 μg·L–1 和4.35-15.32 μg·L–1, 无显著差异。实验表明, 鲻鱼的扰动可以促进底部有机质向上层水体迁移,有利于降低NH4⁺-N、NO3 ^– -N 等物质的积累和促进养殖系统内物质循环; 对虾存塘率和鱼类取样结果表明, 鲻鱼可以与对虾直接混养, 罗非鱼通过围网隔离养殖可以取得更好的效果。鲻鱼和罗非鱼对养殖系统不同粒径浮游植物的滤食能力需要进一步研究。     

背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对浅水系统底栖和浮游藻类竞争关系的影响

底栖藻类和浮游藻类之间的竞争关系对浅水生态系统的结构、功能具有重要的影响,双壳类可通过滤食控制浮游藻类,从而改变底栖藻类与浮游藻类之间的竞争结果。论文通过比较放养背角无齿蚌(Anodonta woodiana)(蚌处理组)与不放养背角无齿蚌(对照组)系统中底栖藻类、浮游藻类的生物量和优势种等的变化,研究了滤食性双壳类对底栖藻类和浮游藻类间竞争的影响。结果表明,背角无齿蚌可显著降低浮游藻类生物量,提高水体透明度和沉积物表面光照条件,从而显著提高底栖藻类的生物量;背角无齿蚌也改变了浮游藻类的优势种,使优势种由蓝藻转变成硅藻。因此,滤食性双壳类有利于促进浅水生态系统从混水态向清水态转变,本研究结果对富营养化浅水湖泊修复与管理具有一定的参考意义。     

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。