近年来香溪河营养盐时空分布趋势研究

为研究近年来香溪河库湾营养盐分布特征及营养化程度,于2008-2015年春季水华敏感期对三峡水库香溪河库湾进行水环境监测,使用改进的综合营养状态指数法与主成分分析法对其水体营养化状况进行分析和评价。结果表明,香溪河库湾TN、TP浓度从香溪河上游到河口的纵向分布规律明显,TN浓度从上游至下游河口呈现逐渐递增的趋势,TP浓度从上游至下游河口呈逐渐递减的趋势;透明度为0.6~6.0m,香溪河库湾TN浓度为0.21~1.87mg/L;TP浓度为0.04~0.37mg/L;Chl-a含量为0.53~184.61μg/L,2种评价结果基本一致。从时间上看,香溪河库湾富营养化程度是上游中游下游;从年际上看,水库蓄水过程能够临时降低水库干支流水体中的营养盐浓度,但增大了来年支流水体富营养化的风险,可见未来的香溪河富营养化问题将持续存在。     

潇河支流白马河水质污染的时空变化特征

根据调查资料和河流断面取样点的月度监测数据,研究了潇河支流白马河段水质的时空变化特征,并对水质富营养化程度进行了评价。结果表明,白马河水质较差,属于GB3838-2002《地表水环境质量标准》劣Ⅴ类水质,河流附近乡镇未经处理的生活污水以及造纸废水的排放是造成白马河水质污染的主要原因。从空间尺度上看,化学耗氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)浓度分别沿河流从上游的171.926 mg/L、3.248 mg/L、0.616 mg/L降低到下游的34.920 mg/L、0.560 mg/L、0.208 mg/L,表明白马河水体具有一定的自净能力,但自净能力较差;在时间变化特征上,COD、NH3-N、总氮(TN)浓度10-12月逐渐降低至171.926 mg/L、3.248 mg/L、4.233 mg/L,但COD在1月突然升高至308.772 mg/L,之后又逐渐降低,NH3-N从1月开始快速回升,至2月达到最高值16.576 mg/L,TN在4月达到最高值18.342 mg/L,之后急速降低;总磷浓度在0.397~0.858 mg/L之间波动,无明显变化规律。     

沮河流域景观格局对水体氮磷输出的影响

探究沮河土地利用与景观格局对氮磷输出的影响,为当地水资源和生态系统保护以及沮河流域长期可持续发展提供数据支撑。2023年2月（枯水期）和7月（丰水期）开展沮河流域水质调查,运用遥感影像数据解译沮河流域土地利用现状的空间分布以及计算流域景观格局指数,采用相关分析和冗余分析方法,从时间和空间2个维度,探讨沮河子流域景观格局与出口处氮、磷输出关系。结果表明（：1）磷污染最大的影响因子是磷矿,枯水期氮磷污染主要来源于果园、农田和城镇（;2）近圆形状指数面积加权平均值对流域氮磷污染物的截留有着正向作用（;3）枯水期,矿场和水体的欧氏邻近距离面积加权平均值,森林回旋半径面积加权平均值、草地对比度加权边缘密度,农田边缘对比指数平均值是影响沮河水体中氮磷浓度变化的主要因子;在丰水期,农田和森林边缘对比指数平均值、农田和矿场的对比度加权边缘密度、森林近圆形状指数面积加权平均值、矿场欧氏邻近距离面积加权平均值、森林邻近指数面积加权平均值是影响沮河水体中氮磷浓度变化的主要因子。研究结果对控制沮河水体氮磷浓度的变化有一定指导意义。     

不同营养状态水体对 和鱇鱼良白鱼肝脏酶活性的影响

(Hemiculter leucisculus)和鱇白鱼(Anabarilius grahami)分别是抚仙湖的外来鱼类和土著鱼类。研究了不同营养状态(低、中、高)水体中二者肝脏酶活性的变化;其中,低营养状态水体组是中、高营养水体组的对照。养殖40d后,随着水体营养状态的提高,和鱇白鱼肝脏中的谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)活性均逐渐降低;中、高营养水体中歺鱼又的超氧化物岐化酶(SOD)活性显著低于对照组,而3个处理组鱇白鱼的超氧化物岐化酶活性没有显著差异。由此推测,富营养化有可能减弱歺鱼又和鱇白鱼肝脏的正常功能,而歺鱼又在高营养水体中可能更容易受到氧化胁迫的威胁。     

不同营养状态水体对和鱇白鱼肝脏酶活性的影响

(Hemiculter leucisculus)和鱇白鱼(Anabarilius grahami)分别是抚仙湖的外来鱼类和土著鱼类。研究了不同营养状态(低、中、高)水体中二者肝脏酶活性的变化;其中,低营养状态水体组是中、高营养水体组的对照。养殖40d后,随着水体营养状态的提高,和鱇白鱼肝脏中的谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)活性均逐渐降低;中、高营养水体中歺鱼又的超氧化物岐化酶(SOD)活性显著低于对照组,而3个处理组鱇白鱼的超氧化物岐化酶活性没有显著差异。由此推测,富营养化有可能减弱歺鱼又和鱇白鱼肝脏的正常功能,而歺鱼又在高营养水体中可能更容易受到氧化胁迫的威胁。     

渤海中部COD的时空分布特征及其对富营养化的贡献分析

以2013年春、夏、秋、冬4个季节对渤海中部海区的调查数据为依据,对调查海域表、中、底层水体的化学耗氧量(Chemical oxygen demand, COD)的时空分布、来源及其对富营养化的贡献等进行了分析。结果显示,调查海域COD平均含量以夏季最高,秋季次之,春季最低。垂直分布差异表现为春季表层最高,中层最低;夏季表层最高,底层最低;秋季和冬季均为中层最高,底层最低。各站位 COD 平均浓度水平分布在春季无明显的高值出现,含量分布较均匀,夏季 COD从西向东呈降低趋势,高值主要分布于西部海域;秋季和冬季COD从北向南呈递减趋势,高值分布于调查海域北部。调查海域各站位营养指数E值变化范围为0.088–2.995,平均值为0.337±0.403,大于1的站位有25个,其中,秋季20个,冬季5个,表明大部分调查海域水质未达到富营养化状态,处于较低营养水平。COD 对调查海域富营养化的贡献率为46.15%–141.41%,平均值为(71.36±14.98)%,表明COD在渤海海区富营养化中占据了主要地位。     

团头鲂PGC1α分子特征及其对营养限制、高糖饲料和葡萄糖负荷的响应

为探究过氧化物酶体增殖活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator 1α,PGC1α)基因在团头鲂糖代谢中的作用,实验从团头鲂肝脏中克隆获得了PGC1α基因的片段序列,并对其开展了生物信息学分析;同时研究了饥饿、高糖(糖水平:45%)饲料及葡萄糖负荷对团头鲂脑和肝脏PGC1α表达的影响。结果显示,获得的团头鲂PGC1α基因c DNA片段长为2 566 bp,其中包含1 404 bp的开放阅读框并编码467个氨基酸,与草鱼的同源性为96.79%;与正常投喂组相比,饥饿10 d组鱼脑和肝脏中PGC1α的mRNA水平显著升高,饥饿再投喂1 h后恢复至对照组的表达水平。饲喂高糖饲料(12周)后,与对照组相比,鱼脑和肝脏中PGC1α的mRNA水平显著降低。此外,葡萄糖负荷后,脑和肝脏中PGC1α的mRNA水平在2 h内显著降低至最小值,随后逐渐升高至基础水平。研究表明,PGC1α在团头鲂糖代谢过程中可能发挥重要作用。     

三峡水库小江流域鱼类营养层次研究

应用碳、氮稳定同位素技术对小江流域鱼类的营养层次进行全面量化,以期为基于生态系统的三峡水库渔业与环境的科学管理提供理论支持。2013年5-6月,于三峡水库小江流域渠口、养鹿、高阳、黄石和双江江段设点进行稳定同位素测定样品采集,获取鱼类样品39种121尾,基线生物——颗粒有机物样品15个。小江流域各江段的颗粒有机物δ13C值范围为-28.29‰(养鹿)~-24.19‰(黄石),均值(-25.75±1.98)‰;δ15N值范围为1.40‰(养鹿)~6.97‰(高阳),均值(4.67±2.70)‰。不同江段相同鱼的稳定性同位素值的配对双样本t检验结果显示各江段的δ13C均无显著差异;高阳江段与养鹿、双江和渠口江段δ15N均有显著差异(P0.05),高阳江段与渠口江段的δ15N差异极显著。小江流域位于最低营养级的初级消费者为草鱼,平均相对营养级为2.15;流域以次级消费者的杂食性鱼类种类为主,相对营养级在2.66~3.85;营养级3.85以上的鱼类种类向肉食性鱼类转变,位居最高营养级的为长吻鮠,其相对营养级为5.12。各江段的平均相对营养级范围为2.84(高阳)~4.26(渠口),差值为1.42。基线生物的选择与陆源营养物质的输入为水域生态系统营养层次分析中的关键因素;对鱼类而言,其生活史不同阶段体内稳定同位素的差异也应纳入考量中。     

三峡水库试验性蓄水后小江沿岸水质研究

根据2010年3月－12月对三峡水库小江沿岸水体的水质监测数据,分析总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素a等水质因子的时空变化规律,以及叶绿素a与水质因子之间的相互关系,评价水体富营养化水平。结果表明：总氮、总磷、化学需氧量和叶绿素 a含量分别为1.980±0.119mg/L、0.114±0.018mg/L、9.520±1.748 mg/L和23.342±8.810 mg/L,小江沿岸水体呈现中度富营养化水平。叶绿素a与水质因子间的相关关系分析发现,叶绿素a含量与温度、pH、溶解氧、亚硝酸氮和化学需氧量显著相关,与总氮、总磷不具有显著相关性。这说明小江沿岸水体叶绿素a含量与总营养盐无关,而主要与水体所含的有机质含量有关。     

三峡水库175 m蓄水前后香溪河库湾浮游植物的群落结构

2011年9-11月三峡水库175 m蓄水期前后,在香溪河库湾沿程布点和采样,监测分析库湾浮游植物群落结构及水体环境的时空动态。结果表明,蓄水期前后香溪河库湾共鉴定浮游植物7门、42属,主要为绿藻和硅藻;浮游植物密度随时间变化呈降低趋势,浮游植物成分空间差异不显著,时间上则由绿藻向硅藻演替;营养物质、光热条件等环境因子时间差异明显,空间差异不显著。利用物种多样性指数评价香溪河库湾水质,蓄水期前后库湾水质较好,为中污染状态。利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)浮游植物群落结构与环境因子之间的关系,水位、表底温差、溶解性硅酸盐浓度ρ(SiO2-3-Si)、真光层深度/混合层深度(Zeu/Zmix)、水位日变幅、硝酸盐氮浓度是浮游植物群落结构的主要影响因子。     

三峡库区26条支流浮游甲壳动物的群落结构

为了对三峡库区26条主要河流及长江干流浮游甲壳动物群落结构进行调查,2010年4月至2011年6月分四次对三峡库区主要河流进行浮游甲壳类进行定量和定性采集标本。152个采样点四次采样共鉴定出浮游甲壳动物50种,其中枝角类36种,桡足类14种。浮游甲壳类主要是以常见的广温性种类为主,四次调查中发现的种类均为长江流域常见种。三峡库区浮游甲壳类动物具有明显的季节性变化特征,四月份（春夏季）的存量和种类明显高于十月份（秋冬季）;也具有明显的纵向分布特征,相同支流上游的存量和种类一般低于回水区的数值。     

三峡库区小江太湖新银鱼时空分布

三峡水库形成后鱼类群落结构发生了根本性的改变,浮游动物食性的太湖新银鱼（Neosalanx taihuensis）成为了库区优势种。为探究三峡库区太湖新银鱼种群生长规律,2019年1-12月,每月下旬在三峡库区小江6个采样断面使用银鱼捕捞专用拖网进行了调查,应用单位捕捞努力量渔获量（Catch Per Unit Effort, CPUE）测度太湖新银鱼种群的时空分布特征。结果显示,2019年太湖新银鱼在三峡库区小江的时空分布特征明显。时间动态上,太湖新银鱼种群生物量的周年变化为先升后降,3月开始迅速增长,在4月达到最高值（2080.08 kg/km2）,随后逐步下降,7月捕捞旺季过后,生物量明显下降;空间分布上,太湖新银鱼春季繁育的稚幼鱼最先出现在上游的渠口和养鹿断面,之后下移,主要集中在高阳断面（867.16 kg/km2）,其次是黄石和双江断面,而长江断面太湖新银鱼分布最少。研究表明,太湖新银鱼时空分布特征主要由种群繁殖特征及库区水文情势决定,其种群在4月快速增长,与小江5月蓝藻密度急剧上升可能存在关联。建议在种群快速增长前,对三峡库区小江太湖新银鱼的繁殖群体进行捕捞,尤其是在3月的渠口和养鹿断面,可以起到较好的控制效果。     

三峡库区重要支流8种优势鱼类生长及其资源开发现状评估

根据2015年11月、12月和2016年5月、6月、9月三峡库区36条重要支流渔获物调查信息,基于FiSAT II软件对鲤(Cyprinus carpio)、瓦氏拟鲿(Pseudobagrus vachellii)、鲫(Carassius auratus)、蛇鮈(Saurogobio dabryi)、光泽拟鲿(Pseudobagrusnitidus)、?(Hemiculterleucisculus)、银鮈(Squalidusargentatus)和似鳊(Pseudobramasimoni)8种优势鱼类的生长及其资源开发现状进行了评估,旨在了解三峡库区重要支流鱼类资源变动趋势和生长情况,为该区域渔业管理和资源保护提供科学依据。结果显示, 8种鱼类生长指数(b)为2.74～3.11,近似等速生长;生长系数(K)大于0.2,为快速生长型;生长性能指数(φ?)为2.83～5.25;似鳊和鲫的资源开发率小于0.5,其余种类在0.5及以上;鲤、瓦氏拟鲿、蛇鮈、光泽拟鲿、?、银鮈的开捕体长分别控制在289 mm、253 mm、134 mm、102 mm、71 mm及52 mm以上,鱼类资源可得到有效恢复。研究表明,目前三峡库区重要支流鱼类资源开发过度;杂食性和肉食性鱼类生长速度呈加快趋势,而底栖动物食性鱼类呈减小趋势。     

三峡水库小江流域常见鱼类肌肉碳、氮、磷生态化学计量特征

为探究三峡水库小江流域常见草食性、浮游生物食性、肉食性和杂食性鱼类肌肉的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,2018年1月(枯水期)和7月(丰水期)在小江流域7个设定断面,采集4种食性的14种鱼类样品,测定其生长特性指标,分析鱼类肌肉C、N、P生态化学计量特征及相关性。结果表明,鱼类肌肉C、N、P元素含量为34.75%～58.71%、7.00%～15.45%、0.89%～8.21%,C:N、C:P和N:P为3.62～9.75、16.92～136.95、2.14～35.31,其中磷元素含量变化最大且是导致N:P变化的主要原因。小江流域不同食性鱼类肌肉元素组成差异不明显,其中仅草食性鱼类、浮游生物食性鱼类的N含量和N:P显著大于肉食性鱼类和杂食性鱼类(P<0.05),其他元素及比例在各食性鱼类之间均无显著性差异(P>0.05);不同采样断面的鱼类肌肉元素含量及比例无显著性差异(P<0.05);相关性分析发现,小江流域鱼类肌肉N和P含量呈负相关关系(P<0.05),除草食性外,各食性鱼类的N含量均与水体NO^-₃-N...     

三峡水库泄、蓄水过程对小江浮游植物群落结构的影响

为阐述水位升降时三峡水库支流浮游植物生态学特征的变化,分别于2013年6月和10月对小江泄、蓄水过程的浮游植物野外监测数据进行对比分析。结果表明,三峡水库泄、蓄水过程调查期,在小江分别鉴定出浮游植物6门、70属、136种(变种)和7门、70属、136种(变种),以绿藻、硅藻、蓝藻为主,共计占总种类数的87.49%和80.87%,但2个时期种类组成略有差异;浮游植物细胞密度变化范围分别为8.1×104~127.2×104个/L和24.4×104~99.9×104个/L,泄水过程略高于蓄水过程,且随着蓄水过程的推进持续减少,随着泄水过程的推进显著增加;浮游植物数量组成分别以硅藻和蓝藻占优势,占浮游植物总细胞密度的比例均在50%以上;蓄水过程Shannon指数和Margalef指数变化范围分别为1.80~3.68和0.09~0.61,与泄水过程相比,此2项指数明显较高且变化幅度大;泄水过程和蓄水过程的浮游植物群落分别聚在一组内,但各组内变化情况不同;在三峡水库泄、蓄水过程中,水温和营养盐对浮游植物的生长均有很重要的影响,而水文特征变化对浮游植物生长影响作用十分有限。三峡水库泄、蓄水过程中小江浮游植物群落结构特征存在差异,水温、营养盐是主要影响因子,其中泄水后期浮游植物细胞密度会显著增加,且随着水位的进一步降低会持续增加,水华暴发潜在风险增大,需引起关注。     

三峡水库支流拟多甲藻（Peridiniopsis sp.）

2009年和2010年对三峡水库支流童庄河回水区和长江干流水体理化和浮游植物进行了同步连续跟踪监测。结果表明,2010年童庄河回水区和长江干流氮磷含量较2009年有所升高,同一年份童庄河回水区和长江干流氮磷含量各有高低,但差别不大。2-3月,童庄河回水区拟多甲藻细胞密度呈逐步增加并达到高峰的变化,其优势地位可从2009年第十三位、2010年第九位逐步成为第一优势种类,并在2010年2月26日出现小范围水华。拟多甲藻水华最先出现在回水区尾端,随着时间推移,逐步向中下游发展,并形成大面积水华,在维持一段时间后消退。童庄河回水区拟多甲藻密度上游最高,从上游至下游,密度呈下降趋势。同期长江干流出现拟多甲藻的次数较少、密度较低,通常在回水区最低密度30.91%以下。分析认为,2-3月回水区更适合拟多甲藻生长,能否形成水华主要受水文因子影响。