利用BP神经网络短期预测太湖不同湖区叶绿素a浓度

人工神经网络具有强大的非线性能力,能对复杂的水环境系统中非线性行为进行准确有效地预测。选择太湖典型湖区梅梁湾(4个样点)和湖心区(2个样点)为研究对象,通过对其2006-2008年的常规水质参数进行主成分分析,选择合适的输入因子及最优的网络参数,建立优化的BP神经网络模型,以期实现叶绿素a浓度的月预测。结果表明,梅梁湾的预测值与实测值的平均相对误差为71%,湖心区的预测值与实测值的平均相对误差为39%,2者预测精度均较低,其原因主要与太湖的水动力条件、水文气象及藻型生态系统等因素有关。     

SARIMA模型在湖泊水温序列中的应用

水温是影响水质的重要因素之一,为了更好地预测水温的变化趋势,为水质管理及渔业生产提供科学依据,本文以太湖梅梁湾湖区为例,选取梅梁湾1995年1月-2005年12月的水温数据,构建季节性时间序列模型,并以2006年的水温数据进行验证,结果显示了模型拟合效果较好,预测值与实测值相对误差较小,表明季节性时间序列在水温预测方面有较好的应用性。     

太湖秀丽白虾生长研究

为研究太湖秀丽白虾群体的生长情况,2004年11月至2005年11月,每月定期用虾拖网分别在梅梁湾和贡湖采样一次进行测定分析。研究结果表明,自11月至翌年3月,秀丽白虾的生长基本处于停滞状态,3月份开始生长。因世代交替的原因,7月份虾体规格变小,8月份虾体规格增大,9月份因开始大规模捕捞,虾体规格迅速减小。梅梁湾秀丽白虾的平均规格大于贡湖秀丽白虾,两个湖区每月雌虾的个体大于雄虾。     

太湖鱼类生物完整性指数构建与健康评价

2018年冬季(12月)在太湖设置24个采样点,用网目12cm、7cm和3cm的浮、半沉和沉刺网和网目1.6cm的地笼相结合采集鱼类样本,参考历年渔业监测结果,选取4个参照点,筛选5大类27个候选参数,构建太湖鱼类生物完整性指数体系(Fish Index of Biotic Integrity,F-IBI),评价太湖水质状况。在太湖共采集鱼类1765尾,1门1纲6目8科28属37种,总重94017.7g。2018年冬季太湖鱼类的优势种类为刀鲚Coilia ectenes taihuensis,优势度为43.23%,重量优势种类为鲤Cyprinus carpio,优势度为37.57%。该体系包括鱼类总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、肉食性鱼类个体百分比、鱼类总个体数、产粘性卵鱼类物种数百分比、借助贝类产卵鱼类物种数百分比、中等耐污鱼类个体百分比,共7个参数。等级和评分为:"优",F-IBI≥4.36;"良",4.36F-IBI≥3.27;"中",3.27F-IBI≥2.18;"一般",2.18F-IBI≥1.09;"差",F-IBI1.09。结果显示:西部湖区和湖心区为"一般";南部湖区和梅梁湾为"中";竺山湾为"中"～"优";东部湖区和贡湖湾为"良"～"优"。F-IBI结果与水生态健康指数(M-IBI)、物理生境指数(PHI)的相关性好,而与水质参数的相关性不高,这表示鱼类为湖泊顶级生物类群,活动能力强,其状况反映出水体物理、化学、生物等多种环境要素的综合结果,建议M-IBI将F-IBI纳入,以丰富水生态健康体系。     

太湖不同区域浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为研究太湖不同区域浮游植物群落结构特征及其与环境因子之间的关系,对水质状况进行调查,于2013年10月至2015年7月对太湖9个湖区的33个采样点进行了季节性浮游植物群落调查和水质监测,共鉴定出浮游植物121种,分别属于7门、74属,其中绿藻门(Chlorophyta)的种类最多,共28属、59种。春季和夏季浮游植物总密度最高值分别出现在2014年竺山湖0.59×10~8个/L和西部沿岸区5.90×10~8个/L,秋季和冬季浮游植物总密度最高值分别出现在2015年的西部沿岸区1.09×10~8个/L和湖心区3.28×10~8个/L。综合分析2年的浮游植物总密度监测数据,西部沿岸区梅梁湖竺山湖五里湖湖心区贡湖南部沿岸区东太湖东部沿岸区。研究表明,太湖9个区域污染情况不尽相同,主要超标指标为总氮。SPSS 22.0相关性分析表明,水温、DO、硝态氮、BOD5是影响太湖浮游植物群落结构的主要环境因子。2015年秋冬季浮游植物总密度较2014年有所增长,春季各湖区之间浮游植物密度的年际差异与其余季节不同,可能是由于水温变化所致。     

柳叶湖的浮游植物初级生产力

浮游植物是水体生物生产力的基础,是食物链的第一个环节,太阳能通过它固定而进入水域生物生产过程。柳叶湖是利用天然饵料资源,以鲢、鳙为主体鱼的养殖湖泊。调查浮游植物初级生产力,可用于直接估算鲢鳙鱼产力,为湖泊鱼种的合理放养提供参数。一、工作方法在全湖共选择两个测站,一个在占天湖区的上游两水口会合处的湖心区设一测站,代表占天湖区的生产力;另一测     

太湖湖滨带生态系统健康评价及其修复模式探讨

根据太湖湖滨带生态系统的特点,选用综合健康指数方法对其进行评价,设置可反映湖滨带生态系统水质、底泥、植被、其他生物状况、岸带物理状况等因素的评价体系及评价标准。于2015年春、夏、秋三季环绕太湖对其6种湖滨带类型共18个点位进行综合采样分析。结果表明,2015年太湖湖滨带生态系统健康指数(EHCI)总趋势为先降后增,即春、秋两季时湖滨生态系统健康程度优于夏季,春季56%的点位生态系统处于"健康"以上水平,夏季各点位生态系统健康普遍恶化,仅28%点位处于"健康"以上水平,秋季"健康"点位比例略有上升,达到45%。各区域生态系统健康平均指数(EHCI)排序为:贡湖(69.51)东太湖(65.55)竺山湾(59.42)南部沿岸(48.06)五里湖(47.63)西部沿岸(37.04)梅梁湾(32.53)。梅梁湾、西部沿岸均属于"疾病"状态,主要不利影响因素是叶绿素含量高、植物覆盖率低及岸内滩地面积小。太湖各类型湖滨带生态系统健康指数排序为:间歇露滩-大堤型(65.39)长期露滩-大堤型(64.80)无滩地-大堤型(48.66)河口型(47.66)有滩地-山坡型(33.40)无滩地-山坡型(19.86)。根据生态系统健康评价结果及实地探勘工程经验,对不同类型的湖滨带生态修复模式提出了建议。     

太湖梅梁湾大型生态控藻围栏内鲢鳙的生长特征

富营养化湖泊围栏养殖鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)控制蓝藻水华在生物操纵示范中得到了广泛应用。在2004和2005年,研究了太湖梅梁湾生态修复区内大型生物控藻围栏中鲢鳙的季节生长特征,分析了影响其生长的因素。结果表明,鲢鳙生长受养殖密度的影响很大,鲢在养殖密度低的2004年和养殖密度高的2005年的日均增重分别为6.07 g和4.30 g,鳙则分别为11.29 g和5.09 g。鳙的生长速度比鲢快,但受密度影响的程度比鲢大。从季节变化来看,鲢属于单峰型生长,生长速度和水温显著正相关;而鳙一年中呈现出2个生长高峰期,分别在5～6月和9～10月,夏季爆发的蓝藻水华对鳙的生长速度有所抑制。为使当年投放的鱼苗在年底能达到出售的商品规格,太湖梅梁湾水域围栏养殖鲢鳙的初始鱼苗投放密度应低于12 g/m3。     

太湖梅梁湾大型生态控藻围栏内鲢鳙的生长特征

富营养化湖泊围栏养殖鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）控制蓝藻水华在生物操纵示范中得到了广泛应用。在2004和2005年,研究了太湖梅梁湾生态修复区内大型生物控藻围栏中鲢鳙的季节生长特征,分析了影响其生长的因素。结果表明,鲢鳙生长受养殖密度的影响...     

关于太湖人工放流与渔业增殖效益的探讨

300万亩的太湖,经过20年的人工放流增殖,湖区水产资源得到稳定和恢复,对整个湖泊生态系的自然环境效益起良性循环作用.作者围绕太湖八年人工放流增殖与渔业增殖的效益进行探讨。     

望虞河西岸湖荡群浮游植物群落与水环境因子的关系

为了解过水型湖荡群浮游植物群落与水质变化特征,探究望虞河西岸湖荡群浮游植物时空分布及其环境影响因子,基于生物多样性分析、Pearson线性相关性分析、冗余分析(RDA)方法,于2018年9月—2019年7月对望虞河西岸湖荡群(宛山荡、嘉凌荡、鹅真荡、漕湖)的浮游植物和水环境因子进行采样调查分析,结果表明：①四个湖荡水质均处于GB3838—2002《地表水环境质量标准》V类~劣V类水平,超标指标为TN和COD_Cr,春季优于其他季节。 ②湖荡群共鉴定浮游植物8门68属152种(含变种、变形),其中硅藻门、绿藻门、蓝藻门最多;主要优势种包括小球藻(Chlorella vulgaris)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、阿氏浮丝藻(Planktothrix agardhii)等;年均生物量为13.48 mg/L,年均藻细胞密度为15.25×10^₆ cells/L;湖荡群浮游植物多样性指数呈秋高夏低趋势,处于中污染型至重污染型的过渡状态,其中Shannon-Wiener多样性指数多介于2~3之间,Pielou均匀度指数为0.5~0.8,Margalef丰富度指数处于1~2之间。 ③Pearson相关性分析与RDA分析结果表明,影响浮游植物的主要环境因子为WT(水温)、NH_4⁺-N和NO_3^--N。 研究显示,望虞河西岸湖荡群浮游植物空间分布不均、季节特征明显,与太湖相比,优势种相近且多样性指数较好,但湖荡群水质较差,建议持续监测并加强针对性措施。     

太湖流域城市湖泊大型底栖动物群落结构及影响因素研究

太湖流域城市湖泊富营养化问题严重,研究不同营养水平城市湖泊底栖动物群落的差异及成因,可为丰富底栖动物生态学研究和城市湖泊生态系统恢复提供参考。本研究于2018年12月、2019年3月、6月、9月在太湖流域15个城市湖泊开展了四个季度的调查,结果显示,重度、中度、轻度富营养和中营养水体分别占10.03%、36.89%、42.07%和11.00%。随水体营养下降,透明度显著上升,浊度、总磷和叶绿素a浓度显著下降,大型底栖动物总生物量、蚌类密度和生物量上升,寡毛类密度和生物量下降。在重度富营养水体中,底栖动物总生物量显著小于其他类型水体（P<0.01）;在轻度富营养和中营养水体中,蚌类密度和生物量显著大于重度和中度富营养水体（P<0.01）,寡毛类密度则显著小于重度和中度富营养水体（P<0.01）。Shannon-Wiener、Simpson和Pielou指数随水体营养水平下降,先上升再下降,在轻度富营养水体中最高。结构方程模型分析发现,在轻度富营养和中营养湖泊中,水温、总磷和叶绿素a浓度是影响底栖动物群落的关键环境因子。总磷浓度升高会显著促进软体动物增长（P<0.01）,对螺、蚌的路径系数分别高达0.414和0.440。总磷浓度与水温上升都能显著促进多毛类种群增长（P<0.01）,抑制水生昆虫种群（P<0.01）,路径系数分别为0.376和-0.423。本研究认为,城市湖泊水体中总磷和叶绿素a浓度对大型底栖动物群落结构有重要影响,对磷和藻类的控制,对城市湖泊底栖动物群落恢复和水生态系统修复有重要参考价值。     

五里湖人工基质上着生藻类群落结构及其影响因子研究

对五里湖人工基质上着生藻类进行了初步研究,以期了解五里湖着生藻类群落结构生态特征并丰富该湖水生生物研究。2012年5月使用载玻片作为人工基质,采用挂片收集法对五里湖着生藻类建群模式进行为期4周的研究,同步测定水体理化指标用以分析建群过程的影响因子。结果表明:建群过程共鉴定出藻类5门35属51种,以硅藻门为优势种类,共12属26种,占总数的51.0%;第一优势种为瞳孔舟形藻(Navicula pupula),优势度Y=0.439;群落密度变化范围为4.96~23 870.63个/mm2,平均值为(10 682.47±8 365.09)个/mm~2;生物量变化范围为9.30×10~(-6)~7.10×10~(-2)mg/mm~2,平均值为(3.16±2.50)×10~(-2)mg/mm~2;两者的第1次峰值均出现在第11天。群落香农-威纳指数(H)变幅1.54~2.57、平均值2.14±0.29,均匀度指数(J)变幅0.49~1、平均值0.69±0.11,丰富度指数(D)变幅1.24~2.52、平均值1.91±0.32。多样性指数评价并结合水质分析显示,研究水域处于中度富营养水平,总体为中度污染。根据藻类群落密度和生物量的变化趋势,五里湖着生藻类群落发展过程也可划分为延迟期、指数生长期、成熟衰退期和再次生长期等4个阶段;Pearson相关性分析显示,水体理化指标中TP、TN、SD、NH_4~+-N为群落发展的主要影响因子。     

南太湖入湖口蓝藻生物量与氮营养因子的年变化特征以及相关性研究

为了解南太湖水域近年来水质状况,以及蓝藻生物量与氨氮和总氮之间的变化规律,实验采用统计学方法,对南太湖水域3个入湖口(小梅港、新塘港、大钱港)水质中蓝藻生物量、氨氮和总氮的年变化特征进行了调查;使用SPSS10.0中的Bivariate(pcarson)软件对蓝藻生物量与氨氮和总氮的相关性进行了分析。结果表明:(1)南太湖入湖口蓝藻生物量一般有两个高位期,一个是在每年5—6月,另一个在每年的9—10月;(2)南太湖入湖口的总氮浓度处于富营养水平,并有向重富营养化发展的迹象;(3)蓝藻生物量与氨氮浓度的相关性系数r介于0.102～0.290,呈现不相关;(4)2008—2009年蓝藻生物量与总氮浓度的相关系数r介于0.010～0.210,呈现不相关;2010年蓝藻生物量与总氮浓度的相关系数r介于0.430～0.474,呈现低度负相关。结果说明南太湖入湖口的氮营养盐已经不容忽视,湖泊中氨氮和总氮浓度升高,将为蓝藻的繁殖生长提供条件,蓝藻一旦暴发,氨氮和总氮浓度反而迅速降低,在南太湖水域蓝藻生物量与氨氮和总氮浓度之间存在一定的此消彼长规律。     

太湖敞水区鱼类群落结构特征和分析

太湖敞水区鱼类群落组成，除人工放流的种类外，河湖洄游性鱼类已基本失，种群数量以湖鲚、银鱼、虾类和小型鲤科鱼类占绝对优势。群落物种多样性指数值表明属温带水域范围，具有明显的年、月变化。     

南水北调东线南四湖湖鲚种群的形态判别与地理亲缘关系

为澄清南水北调东线南四湖湖鲚种群的地理亲缘关系,运用多变量形态度量学方法,基于26项形态特征参数比较研究了4个水域的鲚（Coilia ectenes）种群之间的形态差异。检视南四湖湖鲚样本50尾、太湖湖鲚50尾、洪泽湖湖鲚50尾、利津水库刀鲚1980年代标本50尾。聚类分析结果表明：洪泽湖群体和南四湖群体之间的形态最为接近,首先聚为一支;太湖群体聚为另一支;黄河附属水体利津水库群体与其他3个群体的亲缘关系相对较远。以筛选10个性状的特征值建立的函数判别分析,判别准确率为洪泽湖群体82．7％、利津水库群体100％、南四湖群体84％和太湖群体84．9％,综合判别准确率为84．3％。主成分分析,洪泽湖群体、南四湖群体和太湖群体之间的重叠较多,群体间的遗传距离较近。单因子方差分析,4个鲚群体间有15项形态比例参数差异达到极显著水平（P ＜0．01）,其他11个形态比例参数的差异系数均小于1．28,表明 4个鲚群体间的形态差异尚未达到亚种水平,属于不同地理群体间的差异。从水系连通上推断,南四湖湖鲚为2002年长江向南四湖应急生态补水时由洪泽湖和骆马湖湖鲚群体扩散建群。     

葡萄糖添加对太湖水体浮游植物生长的影响

为探索葡萄糖(碳源)添加对浮游植物生长的影响,于2015年7月30日—8月6日用太湖梅梁湾水体进行了碳、氮、磷的营养盐添加试验。试验设置3个处理,每个处理均添加相同水平的氮、磷营养盐,而碳添加质量浓度分别为0 mg/L(对照组)、51 mg/L(低碳组)和102 mg/L(高碳组)。结果显示,对照组与低碳组的叶绿素a(Chl-a)均显著高于高碳组(P0.05),3个处理间总悬浮颗粒物(TSS)质量浓度没有显著差异(P0.05);整体上,第1~8天和第6~8天,高碳组的硝酸盐氮(NO_3~--N)、活性磷(SRP)质量浓度的降低速率均是最高的,低碳组次之,对照组最慢(P0.05)。研究表明,葡萄糖添加控制了浮游植物生长,促进了水体中无机氮、磷质量浓度降低;但在添加葡萄糖的处理中,无机氮、磷质量浓度降低速度的加快并没有得到更高的浮游植物浓度。