洱海水体光学特性的季节变化及其影响因素分析

为了探究人类活动对洱海水体富营养化进程的影响,2014年4月、7月、11月和2015年1月在洱海全湖设置36个采样点进行采样监测,研究洱海光学衰减系数(K)、透明度(SD)、浊度(Turb)和叶绿素a(Chl-a)的季节变化规律及其相关性,并分析沉水植物分布对光学特性的影响,以期为洱海富营养化治理和控制提供基本数据支持。结果表明,光学衰减系数的季节变化规律为春季(0.59 m-1)冬季(0.68 m-1)秋季(0.95 m-1)夏季(1.05 m-1);叶绿素a含量与光学衰减系数的季节变化规律相同,为春季(5.24μg/L)冬季(5.49μg/L)秋季(12.33μg/L)夏季(14.22μg/L);透明度季节变化规律为夏季(1.86 m)秋季(2.28 m)春季(3.00 m)冬季(3.07 m);浊度季节变化规律是春季(32.50 mg/L)冬季(32.52 mg/L)秋季(32.64 mg/L)夏季(32.70 mg/L)。光学衰减系数与透明度、浊度和叶绿素a均呈显著正相关(P0.01),相关系数分别为0.648、0.523和0.467;透明度与叶绿素a和浊度均呈显著负相关(P0.01),相关系数分别为0.497和0.564;浊度与叶绿素a显著正相关(P0.01),相关系数为0.241。叶绿素a在一定程度上会影响光学衰减系数,但不是其主要影响因素。在秋季和冬季,沉水植物区的水体光学衰减系数显著低于无沉水植物区(P0.05),但这种差异在春季和夏季不显著(P0.05)。在一年中的各季节,沉水植物区与无沉水植物区的水体透明度和叶绿素a含量均无显著差异(P0.05);沉水植物区的水体浊度显著低于无沉水植物区(P0.01)。     

洱海底泥经红壤改性对水质与水生植物的影响

鉴于湖泊内源污染不断加重，出现了较多以铝（Al）、铁（Fe）、钙（Ca）、镧（La）盐等化学材料为主的湖泊底质环境改善方法，但大规模应用受长期控磷效率、生物毒性和使用成本等因素限制。2014年8月至2015年7月，在洱海近岸水域设置围隔开展原位试验，采用洱海本地无污染红壤对底质进行浅层覆盖改性，探究此方法对水质及沉水植物的影响。试验设置3个不同处理组，分别为对照组（Control）、红壤覆盖组(S)以及红壤覆盖+沉水植物组(MS)，每组处理4个重复，逐月监测各围隔内水质和沉水植物生长情况。结果表明，采用红壤对底泥进行改性，可以短期提高水体的透明度，为沉水植物生长创造良好条件，促进移栽沉水植物的生长与建群，在某些时段可以改善水质（透明度最高达2.2 m），但红壤覆盖措施并没有长期显著降低水体中的总氮、总磷和藻类的含量(P>0.05)。全年水生植物物种保持在7种左右，群落主要由黑藻（Hydrilla verticillat）、篦齿眼子菜（Potamogeton pectinatus）、单果眼子菜（P. acutifolius）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、苦草（Vallisneria natans）和微齿眼子菜（P. maackianus）组成，生物量也在不断增加，最高达18000 g/m2，群落稳定后优势种为黑藻。研究结果可以为富营养化湖泊生态修复短期水质危机处理提供借鉴，为沉水植物群落恢复提供可探索的方向。     

生态因子对麦黄草休眠芽萌发的影响

通过野外调查和萌发实验，研究了生态因子对麦黄草（Potamogeton crispus）休眠芽萌发的影响，结果表明：（1）底质类型对麦黄草休眠芽的萌发几无影响。（2）光照能促进麦黄草休眠芽萌发。（3）水深的增加可显著延长萌发起始时间，但不改变休眠芽的最终萌发率。（4）休眠芽在自然状况下萌发第2幼苗的百分率极小，但取食幼苗能极显著地提高其萌发第2幼苗的百分率。研究结果提示：可在不同底质的水体播种麦草黄休眠芽以引种麦黄草；休眠芽极强的萌发出第2幼苗的潜势很可能是麦黄草成为许多水体主要优势种的重要机制。     

湖北省梁子湖水生植物的多样性

将断面法与地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)相结合,通过广泛的野外调查,研究了湖北省梁子湖水生植物物种多样性和群落多样性.结果表明:2002年梁子湖分布有水生植物34科、64属、96种,优势种为菹草、微齿眼子菜、密齿苦草、双角菱、野菱、金鱼藻、穗花狐尾藻、轮叶黑藻和菰;梁子湖的水生植被可划分为19个群丛类型,分布面积最大的为菹草群丛,物种多样性指数最高的是菰群丛;2002年植被覆盖率为37.88%,总生物量为3.037 5 × 108 kg(鲜质量),全湖植被平均单位面积生物量为998.20 g/m2(鲜质量);10年来,植被覆盖率下降了62.12%,全湖总生物量降低了71.81%;竹叶眼子菜群丛、睡莲、萍蓬草已从梁子湖消失,微齿眼子菜的分布面积缩小了73.13%,荇菜群丛的分布面积下降了约100%.     

我国浅水湖泊富营养化治理的可用水生植物修复技术

结合国内外水体富营养化的研究现状,分析了水生植物的重要生态功能和生态地位,归纳了浅水湖泊水生植物生态修复和水华水体水生植物生态治理相关技术,并展望了今后的治理思路。     

生物信息学在水生植物化感控藻进化机理研究中的应用

从水生植物与藻类千百年长期博弈过程中所形成的抑制效应的进化形成机制着手,利用生物信息学原理探索其中所隐藏的可能机制,提出一种新的思维方式、研究视角为植物控藻找到进化和分子代谢的理论依据。     

感湖菱群落的数量特征

研究了湖北省感湖菱群落的水生植物种类组成、物种多样性指数、群落的垂直结构以及各种类的相对频度、相对生物量、优势度．结果表明：2002年，感湖菱群落共分布有水生植物20种．相对频度、相对生物量与优势度最高的种类均为野菱．其次是双角菱；该群落Shannon-Wiener物种多样性指数为2．3025．单位面积生物量是2183．8g／m^2(鲜重)；群落明显分为两层，浮叶植物层与沉水植物层，浮叶植物层的主体为野菱与双角菱，其优势度分别为21．59％和18．22％，沉水植物层的主体是密齿苦草、金鱼藻和穗花狐尾藻，其优势度分别是11．46％、8．36％和8．15％；在水深1．0～3．5m的范围内，菱群落物种多样性指数随水深的增加而减小，单位面积生物量则随水深的增加先升高后降低。     

底泥和水深对海菜花生长的影响

研究了不同底泥基质(洱海底泥、湿地底泥)和不同水深(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 m)条件下海菜花生长量的变化,分析2种因子对海菜花生长的影响。试验结果表明,海菜花的鲜质量、株高在洱海底泥基质下明显大于湿地底泥基质下的,而海菜花叶片数量在2种底泥基质下无显著性差异;随着水深增加,光照强度降低,海菜花生长明显受到影响,花薹、叶片数目的增长量呈下降趋势,而海菜花株高增长呈上升趋势。     

感湖菱群落的数量特征

研究了湖北省感湖菱群落的水生植物种类组成、物种多样性指数、群落的垂直结构以及各种类的相对频度、相对生物量、优势度.结果表明:2002年,感湖菱群落共分布有水生植物20种,相对频度、相对生物量与优势度最高的种类均为野菱,其次是双角菱;该群落Shannon-Wiener物种多样性指数为2.302 5,单位面积生物量是2 183.8 g/m2 (鲜重);群落明显分为两层,浮叶植物层与沉水植物层,浮叶植物层的主体为野菱与双角菱,其优势度分别为21.59% 和18.22%,沉水植物层的主体是密齿苦草、金鱼藻和穗花狐尾藻,其优势度分别是11.46%、8.36%和8.15%;在水深1.0～3.5 m的范围内,菱群落物种多样性指数随水深的增加而减小,单位面积生物量则随水深的增加先升高后降低.     

基于Ecopath模型的20世纪80年代武汉东湖生态系统结构和能量流动研究

为了解1980s蓝藻水华等环境干扰期间武汉东湖生态系统的结构和特征，依据1980s武汉东湖生态环境及鱼类资源的调查数据构建东湖湖泊生态系统Ecopath模型，定量分析东湖生态系统食物网结构及能量流动特征。该生态系统模型由大型鲌类、其他肉食性鱼类、红鳍原鲌（Chanodichthys erythropterus）、杂食性鱼类、其他小型鱼类、浮游生物食性鱼类、虾类、底栖生物、浮游生物、大型沉水植物和碎屑等14个生物组分构成，基本覆盖整个东湖生态系统食物网。Ecopath模型结果表明，武汉东湖生态系统主要由4个整合营养级构成，鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）和浮游植物的营养转换效率很低。系统的香农多样性指数为1.47，说明系统在该时期的组分简单，抵抗能力弱；系统的循环指数为3.541%，远小于10%，说明系统整体的再循环能力低。系统的总初级生产量/总呼吸量（TPP/TR）、连接指数（CI）、Finn’s循环指数（FCI）、Finn’s平均能流路径长度（FML）和系统杂食性指数（SOI）分别为3.802 2、0.331...