南太湖入湖口叶绿素ａ时空变化及其与环境因子的关系

根据2010年1-12月专项监测数据,分析南太湖入湖口水域叶绿素a含量的时空变化特征以及与水温和营养盐等主要环境因子的相关性.研究表明,叶绿素a含量随时间变化明显,夏季最高,秋冬季次之,春季最低;在空间分布上,太湖西南入湖口水域的叶绿素a含量明显高于太湖南部入湖口水域.叶绿素a含量全年平均值为(15.71 ±11.24) μg/L,变化范围在1.50～74.3μg/L.叶绿素a含量与水温、pH、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)呈极显著正相关,与溶解氧(DO)、总氮(TN)、TN/TP呈极显著负相关.叶绿素a含量变化受多个因子共同影响,水温是叶绿素a含量变化的关键因子.氮磷比平均值为17.8,在藻类生长氮磷比的最佳范围内,易发生蓝藻水华.叶绿素a含量的对数与TP的对数呈极显著正相关,与TN和TN/TP的对数呈极显著负相关.磷是南太湖入湖口水域浮游植物生长的限制因子.     

基于环境因子和浮游植物的珠三角河网水质评价

为了从常用的水质评价方法中筛选出适合珠三角河网的方法,该研究对2015年珠三角河网的水环境因子和浮游植物数据进行了初步的评价分析。运用自组织映射模型(SOM)从6种浮游植物评价指数中筛选出香农指数、均匀度指数、丰富度指数和生物量指数4种相似性高的指数,将上述指数和环境因子的水质评价结果进行对比分析。结果显示,基于溶解氧和氨氮的水质评价结果可以较好地反映城市周边与其他区域的空间差异,而总氮和总磷不适用于研究水域的水质等级评价;基于香农指数和生物量指数的水质评价结果可以较好地反映出城市周边与其他区域的差异,均匀度指数和丰富度指数不适用于研究水域的水质等级评价。除总氮、总磷外,其他环境因子和4种浮游植物指数的评价结果均反映为研究水域水质整体良好,城市周边站位水质略差。研究表明,溶解氧、氨氮、香农指数、生物量指数是适合研究水域水质等级评价的环境因子和浮游植物评价指数。     

利用水生植物改善南太湖水质的研究

2010年对太湖水域非种植区与景观水生植物种植区的浮游植物群落结构及水质理化指标进行了调查.结果显示,非种植区和种植区采样点的理化指标在一定程度上存在差异性,且6个水生植物种植区水质理化指标均有一定程度的好转；其中,TN、TP、叶绿素a、CODMn的降幅分别在13.76％～40.12％、5.81％～37.10％、5.50％～32.64％、3.04％ ～20.64％；从浮游植物群落结构分析,不同月份浮游植物优势种群变化明显,太湖水域采样点处蓝藻爆发时间比水生植物种植水域早,且爆发规模大；表明种植水生植物对于减轻南太湖营养盐内负荷、控制湖泊富营养化具有积极作用,岸边和水域内均有大量水生植物分布的1～3号采样点的净水效果略优于岸边有大量水生植物但分布较少的4～6号点.     

利用水生植物改善南太湖水质的研究

2010年对太湖水域非种植区与景观水生植物种植区的浮游植物群落结构及水质理化指标进行了调查。结果显示,非种植区和种植区采样点的理化指标在一定程度上存在差异性,且6个水生植物种植区水质理化指标均有一定程度的好转;其中,TN、TP、叶绿素a、COD Mn的降幅分别在13.76%～40.12%、5.81%～37.10%、5.50%～32.64%、3.04%～20.64%;从浮游植物群落结构分析,不同月份浮游植物优势种群变化明显,太湖水域采样点处蓝藻爆发时间比水生植物种植水域早,且爆发规模大;表明种植水生植物对于减轻南太湖营养盐内负荷、控制湖泊富营养化具有积极作用,岸边和水域内均有大量水生植物分布的1～3号采样点的净水效果略优于岸边有大量水生植物但分布较少的4～6号点。     

太湖滨岸带浮游动物群落结构特征与环境因子的典范对应分析

探讨浮游动物群落结构与环境因子的关系,为太湖水质监测提供方法,为富营养化治理与水生态修复提供理论支持。2016年8月进行了太湖水质状况及浮游动物群落调查,利用物种多样性指数和物种丰富度指数分析了太湖浮游动物群落结构特征,在此基础上,采用典范对应分析(CCA)探讨太湖浮游动物群落结构特征与环境因子的相互关系。结果表明,太湖不同湖区湖滨带水体水质总体评价为劣V类,总氮、总磷均值分别为(2.06±0.13)mg/L、(0.22±0.02)mg/L,叶绿素a平均含量为(65.35±9.09)mg/L。本次调查共检出浮游动物29种,其中桡足类5种,枝角类8种,轮虫16种;太湖浮游动物密度均值为(100±11)个/L,其中竺山湾浮游动物密度最高,为(273±54)个/L,胥口湾密度最低,仅为(31±6)个/L;太湖浮游动物生物量均值为(4.45±0.99)mg/L,生物量最高的是竺山湾,为(17.70±6.48)mg/L,胥口湾浮游动物生物量最低,为(1.03±0.23)mg/L。相关性分析表明,浮游动物各表征指标均与叶绿素a含量呈现显著正相关性。典范对应分析结果表明,浮游动物分布主要与溶解性总氮、总磷、透明度、溶解氧及pH值显著相关。     

建塘江浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系

为探明浙江省建塘江水质及浮游植物群落结构特征,2017年5—10月,对建塘江水质现状和浮游植物组成进行逐月采样调查。用水质综合指数法对建塘江污染情况进行评价和分析。建塘江水质评价结果处于重污染到严重污染状态,其中总氮、总磷和高锰酸盐指数为主要的超标因子。浮游植物调查结果显示,本次调查共检出浮游植物6门20科38属48种。其中绿藻门22种,蓝藻门10种,硅藻门10种,裸藻门3种,甲藻门2种,隐藻门1种。建塘江浮游植物丰度为86.00×10~4～635.00×10~4个/L,平均丰度为310.00×10~4个/L;生物量为0.14～2.34 mg/L,平均生物量为0.96 mg/L。丰富度指数为1.02～1.68,属于α-中污;香农维纳多样性指数在各采样断面均处于2.00～3.00,属于β-中污;辛普森多样性指数与香农维纳多样性指数基本一致。相关性分析结果显示,浮游植物丰度与温度正相关,而生物量与氨氮呈现显著负相关关系。典范对应分析显示,温度在第1排序轴和第2排序轴上均有较高的贡献率;蓝藻门与温度和总磷含量正相关,表明蓝藻能够适应较高的水温;绿藻门在各个象限均有分布,第2象限包含绿藻门种类最多,说明绿藻门浮游植物能适应高氮营养盐;硅藻门主要分布在第1、2、4象限,与温度呈负相关,说明高温抑制了硅藻的生长。     

南太湖近岸水域叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

2007年6月-2008年4月对南太湖近岸水域进行了4次生态环境调查,在此基础上,对叶绿素a含量(Chl.a)与总氮(TN)、总磷(TP)浓度及氮磷比(N/P)的关系进行了统计分析。结果表明:南太湖水体中Chl.a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异,在蓝藻水华大范围爆发的2007年6月和2008年4月2者呈极显著的正相关,而2007年10月和2008年1月2者无显著性关系;Chl.a含量与TP浓度在4次调查中皆无显著相关关系;岭回归分析显示,N/P 10～25是南太湖水体中附着藻类的最佳生长范围,此时总氮、总磷浓度及氮磷比与Chl.a含量呈显著的正相关,4者的多元回归关系为Chl.a=-0.0012+0.0064 TN+0.0215 TP+0.0005N/P(R=0.543,P<0.023)。总体来说,南太湖水体中的总氮、总磷浓度及氮磷比皆在藻类生长的适宜范围内,氮磷浓度处于较高水平,已经不是藻类生长的限制因素,在不同水温、光照等环境因子的作用下,加上本水域复杂的水文和季风共同影响下形成了蓝藻水华爆发的季节性差异。     

邕江南宁段水域营养盐变动趋势及相关性分析

2006年10月至2008年7月每季度对邕江南宁段三津水厂到四桥水域进行水质监测，共监测8次，监测参数包括透明度、水温、pH、化学耗氧量、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、活性磷酸盐、总氮、总磷和叶绿素α。结果表明，COD逐渐增加，氮磷营养盐随季节变化明显，整体呈上升趋势，表明邕江南宁段正向富营养化转化。除叶绿素α外，各水质参数有显著的相关性。叶绿素与pH、COD、氨氮和无机氮磷比值显著相关，与无机氮磷比相关系数最高。     

水华爆发前后南太湖底栖动物的比较研究

调查了南太湖水体蓝藻爆发前后底栖动物的种类及数量。2008年在南太湖中共采集到底栖动物11科、21种(属)。底栖动物平均密度为768个/m2,平均生物量为248.783g/m2。第一优势种群为软体动物的河蚬,其次为环节动物寡毛纲的霍甫水丝蚓。结果显示,在蓝藻爆发高峰期底栖动物的密度和生物量明显降低。     

长江中下游地区湖泊中蓝藻及其与氮磷浓度的关系

根据对长江中下游地区30个浅水湖泊的调查,分析了蓝藻的群落结构特征及其与环境中氮磷浓度的关系。研究显示蓝藻生物量生长季节比非生长季节高很多,生长季节最大值出现在三角湖(5.719 mg/L),最小值出现在天鹅洲(0.001 mg/L)。半通江湖泊蓝藻生物量高于其他类型湖泊;生长季节,蓝藻生物量占浮游植物总生物量比例在半通江湖泊和城郊湖泊均大于40%,而在通江湖泊和城市湖泊均不到20%;半通江湖泊最大,之后依次为城郊湖泊、通江湖泊和城市湖泊。氮磷比无论生长季节还是非生长季节在大部分湖泊均低于40。对蓝藻优势类群与氮磷浓度进行Pearson相关性分析结果显示,在生长季节仅集胞藻属(Synechocystis)与总磷极显著正相关(P0.01);在非生长季节,集胞藻属与氨氮、亚硝酸盐氮、总磷极显著正相关(P0.01),与硝酸盐氮显著相关(P0.05),蓝纤维藻属(Dactylococcopsis)与氨氮、亚硝酸盐氮、总磷极显著正相关(P0.01)。     

蓝藻大量堆积、死亡与黑水团形成的关系

经过多年治理,太湖水环境状况得到一定程度的改善,但大部分湖区仍处于富营养化状态,夏季水华很严重,在适宜的环境条件下会诱发黑水团。2011年8月28日至9月27日在太湖梅梁湖杨湾水域进行为期1个月的原位蓝藻堆积围隔试验,分析蓝藻大量堆积、死亡过程中水体关键环境要素的变化趋势,并基于试验结果初步分析了其与黑水团形成之间的关系。结果表明,蓝藻积聚死亡会导致水体处于缺氧状态,水体溶解氧浓度基本在0.2mg/L上下波动;同时,水体主要营养盐浓度会在短时间内迅速上升,TN、NH4+-N和TP浓度最高值分别为初始值的16、48和46倍。高温时段打捞水体表面积聚的蓝藻是防止蓝藻死亡进一步恶化环境的有效措施。蓝藻死亡的同时会促进致黑物质的产生,丰富的有机污染底泥的参与对于黑水团的形成有决定作用,但形成典型的黑水团需要一定水平的风浪扰动。     

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。     

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。     

梅溪湖表层沉积物营养盐和有机质分布特征及污染评价

梅溪湖属于城市浅水湖泊，其沉积物特征可反映湖泊的水生态环境状况，对防止湖泊富营养化具有重要意义。2020年11月至2021年7月，分季节对梅溪湖表层沉积物（0～10 cm）进行了采样，分析了沉积物TN、NH4+、NO3-、TP、有效磷（AP）和有机质（OM）等指标的时空分布特征和污染程度。结果表明：沉积物（0～10 cm）TN、NH4+、NO3-、TP、AP和OM的平均含量依次为1654.68± 754.22 mg/kg、24.66± 20.02 mg/kg、13.60± 2.33 mg/kg、512.60± 281.39 mg/kg、8.58± 6.81 mg/kg和2.84± 1.43 %。湖区东部营养物和有机质含量最高。人类活动对梅溪湖表层沉积物营养盐的空间分布有着较大的影响。梅溪湖沉积物TP和NO3-含量在春季最高（4月份），冬季（1月）最低。AP含量在春季（4月）最高，在夏季最低（7月份）。沉积物TN、NH4+和OM含量没有明显的季节差异。梅溪湖沉积物TN和TP的含量变幅分别为667～4000 mg/kg和184～1475mg/kg，均已超出我国东部浅水湖泊沉积物的营养物参考阈值范围；TN和TP的标准指数变幅分别为1.21～7.27和0.31～2.46，TN全部超标，梅溪湖生态环境质量受N元素的影响较为严重，对湖泊生态系统安全构成了一定的威胁。相关分析表明，沉积物OM与TN、TP、AP、NH4+、NO3-均显著正相关，说明沉积物有机质的降解和释放对梅溪湖氮磷营养盐具有重要影响。     

卫河新乡段底泥-间隙水-上覆水中营养盐的分布特征

为研究卫河新乡市区河段底泥-间隙水-上覆水中营养盐的时空分布特征,分别于2013年1、4、7、10月对卫河新乡段上游（S1）、人口密集区（S2）、人工拓宽河道形成的牧野湖入湖水口（S3）、湖岸静水区（S4）、湖心处（S5）和湖区下游（S6）共计6个样点进行采样分析。结果表明：（1）S1和S2底泥中总氮（TN）、氨氮（NH4+-N）含量呈现随深度增加而上升的趋势,除S3外,各样点底泥中总磷（TP）含量的垂向分布在15～20 cm处比表层含量低,但并无明显规律性;（2）S2、S3、S4样点在4月时底泥(干重)中的TN含量达到最大值,分别为5.8、2.2、1.7 g/kg,10月时TP含量达到最大值,分别为0.88、0.22、0.21 g/kg,除S3号样点外,其余各样点底泥NH4+-N的含量均在7月出现最大值,按样点号依次为25.42、37.19、14.23、12.28、34.11 mg/kg;（3）间隙水中TN和NH4+-N含量的垂向分布与底泥中的分布相似,间隙水和底泥中的TN、NH4+-N之间呈显著的正相关,TP之间无明显相关性;（4）间隙水和上覆水中的各营养盐之间均无明显相关性。     

刺参养殖池塘人工参礁生态效应的研究

研究了采用蓝网、白纱、绿纱、编布、瓦片、石头制成的各种人工参礁对刺参池塘生态系统中底栖藻类种类组成及生物量、底层溶氧和营养盐等生态因子的影响。结果表明,颜色较深的蓝网与绿纱附着底栖藻类的生物量较大;水深小于150cm时附着生物量较大;小型底栖藻类在编布、瓦片上的生物量较大;大型底栖硅藻在蓝网、绿纱、白纱等有孔网片上的生物量较大。NO3--N远远大于NH4+-N并与底栖藻类生物量的相关系数极小;而底层NH4+-N与底栖藻类生物量的相关系数较大,为0.7176;PO43--P与底栖藻类生物量的相关系数介于二者之间。人工参礁的材料、设置方式与水深是刺参池塘养殖生态系统的关键技术和条件,并具有显著的生态效应。     

生态浮床的水质净化效果及其甲藻抑制作用

通过组合式生态浮床开展库区水体甲藻水华控制和水体修复的试验研究,以推流式模型分析了温度、pH、N、P、CODMn等水质指标的时空变化,并讨论了水质理化参数对浮游植物群落结构的影响。在夏季生态浮床正常运行时,对TP、NH4+-N、NO2--N、TN的去除率分别为36.05%、6.19%、26.77%、11.52%。而秋季由于部分水生植物衰亡释放营养物质,使得相关指标去除效果弱于夏季。夏季浮床对甲藻的抑制率为73.95%,而秋季为51.70%,表明浮床对甲藻有明显控制作用,夏季控制效果优于秋季。秋季甲藻获得更适宜的环境和生长条件,生物量反而有较大提升,甲藻在总藻中占比也由19.16%、14.99%、6.91%上升至78.18%、47.77%、77.84%。这是由于秋季植物死亡、总藻生物量减少、化感作用减弱、竞争效应下降等原因引起的。     

太湖五里湖湖滨带浮游动物群落结构特征

湖滨带在保持物种多样性、拦截陆源污染物、净化水体等方面发挥着重要作用。选取经生态修复的五里湖湖滨带为研究对象,于2014年7月至2015年6月对该水域4个区域(A,B,C,D)浮游动物进行逐月采样,以探讨五里湖湖滨带浮游动物群落结构及其生态意义。结果表明,本次调查共鉴定出浮游动物104属207种,其中原生动物37属88种,轮虫38属76种,枝角类17属29种,桡足类12属14种,物种数最多出现在8月(63种),最少出现在2月(25种);岸型对物种数的影响表现为自然滩地型明显高于水泥护岸。浮游动物丰度和生物量均值分别为3 135.35个/L和2.38mg/L,原生动物和轮虫丰度是五里湖湖滨带浮游动物丰度主体,轮虫生物量是五里湖湖滨带浮游动物生物量主体。浮游动物群落结构的季节差异明显,枝角类丰度和生物量表现为春季最高,夏季最低,而浮游动物、原生动物、轮虫和桡足类丰度和生物量均为秋季最高,冬季或春季最低;空间格局上也存在较大差异,浮游动物及各类群丰度和生物量均表现为C区D区B区A区,整体呈现东五里湖高于西五里湖的趋势。浮游动物多样性指数及丰度对水质的分析表明,五里湖湖滨带水质为中污染,水体营养状态为轻度富营养。冗余分析表明,TN、DO、Chl-a及pH是影响浮游动物群落结构动态变化的重要环境因子。     

南太湖近岸水域叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

2007年6月-2008年4月对南太湖近岸水域进行了4次生态环境调查,在此基础上,对叶绿素a含量（Chl.a）与总氮（TN）、总磷（TP）浓度及氮磷比（N/P）的关系进行了统计分析。结果表明：南太湖水体中Chl.a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异,在蓝藻水华大范围爆发的2007年6月和2008年4月2者呈极显著的正相关,而2007年10月和2008年1月2者无显著性关系;Chl.a含量与TP浓度在4次调查中皆无显著相关关系;岭回归分析显示,N/P 10～25是南太湖水体中附着藻类的最佳生长范围,此时总氮、总磷浓度及氮磷比与Chl.a含量呈显著的正相关,4者的多元回归关系为Chl.a=-0.0012＋0.0064 TN＋0.0215 TP＋0.0005N/P（R=0.543,P〈0.023）。总体来说,南太湖水体中的总氮、总磷浓度及氮磷比皆在藻类生长的适宜范围内,氮磷浓度处于较高水平,已经不是藻类生长的限制因素,在不同水温、光照等环境因子的作用下,加上本水域复杂的水文和季风共同影响下形成了蓝藻水华爆发的季节性差异。