洪泽湖生态环境调查与改善对策研究

1999~2004年对洪泽湖的生态环境状况进行了调查,并对主要的水质理化指标进行了测定。结果发现:洪泽湖由于水位变化大,生态环境不稳定;湖面萎缩,环境承载能力降低;污染较严重,水体富营养化;灾害频发,水环境恶化;生物多样性减少,湿地退化,湖泊生态系统结构退化,功能失调等。针对上述问题提出了相应的措施。     

收割强度对粉绿狐尾藻生长和水质的影响

研究5种收割强度对粉绿狐尾藻生长和水质的影响,为沉水植物调控管理提供参考。设不收割组作为对照组,收割组收割强度分别为株高的15%、30%、45%、60%和75%。将收割的植物称量干重和鲜重,统计株高、分枝数,测定新生枝条的恢复长度。每次收割前1 d对所有处理组的水样进行水质测定。结果表明:(1)收割对粉绿狐尾藻枝条生长恢复和株高影响显著(P<0.01)。对照组最终株高最高,达到187.0 cm,并在水面形成冠层。第1次收割后20 d,低强度(15%和30%)收割组恢复或超过收割前水平,中强度(45%)收割组枝条全部恢复,但高强度(60%和75%)收割组的恢复率明显低于低、中强度收割组,恢复率分别为80.68%和62.00%。第2次收割后20 d,15%和30%收割组的粉绿狐尾藻全部恢复,45%收割组的恢复率为91.44%,高强度收割组的恢复率明显降低,恢复率分别为76.09%和42.22%,至实验结束时高强度收割组都未恢复。随着收割频次的增加,枝条恢复的时间延长。(2)收割减少了粉绿狐尾藻分枝数。对照组分枝数最高,达到6.9枝/株,15%~75%收割组分别为4.3、4.0、3.6、2.2和1.8枝/株。(3)收割显著降低了粉绿狐尾藻的生物量(P<0.01)。15%~75%收割组的生物量分别下降为对照组的10.11%、3.23%、2.47%、2.29%和0.80%。(4)粉绿狐尾藻收割对水质影响显著。收割后,水体中总氮、总磷浓度降低,且收割强度与收割次数对氮磷浓度影响显著(P<0.01)。与第1次收割相比,第2次收割后,15%收割组总氮、总磷浓度分别较前次下降13.63%和24.82%,30%收割组下降12.90%和22.87%,45%收割组下降8.24%和25.04%,高强度(60%和75%)收割组下降6.66%和34.91、9.64%和17.64%。收割强度会对水体中悬浮颗粒物(SS)和叶绿素(Chl-a)有影响,高强度收割使得水体中的SS和Chl-a含量明显升高。收割对控制粉绿狐尾藻生长效果明显,结合水质指标,以低强度收割2~3次为宜。     

大冶湖水体光学特性的季节变化及其影响因子

基于2018年对大冶湖全湖四季的野外调查与水质监测,结合大冶湖的形态,将研究范围划分为西区和东区两大部分,均匀设置15个采样点,在1、4、8、10月对各点位进行水样采集;通过分析水体光学衰减系数(K_d)、真光层深度(Z_(eu))及其他水体光学特性重要参数,得到大冶湖周年的光合有效辐射(PAR)衰减特性,可为大冶湖流域生态管理及沉水植物恢复提供参考。结果显示:(1)大冶湖的K_d在季节上以冬季最低,夏季最高,平均值为3.17/m,由春至秋的季节变化不明显;(2)大冶湖水体光学特性最主要的影响因子为叶绿素a(Chl-a)、悬浮物(SS)和溶解性有机物(DOM),相关系数最高分别达到0.606、0.445和0.419,是限制水体K_d的主要因子,关系式为:K_d=0.019Chl-a+0.011SS-0.029DOM+2.364,降低水体Chl-a、SS和DOM浓度成为改善大冶湖水体光学特性的重要内容;(3)大冶湖适宜进行沉水植物恢复的季节为春季,全湖其他季节的光学阈值(真光层深度/水深,Z_(eu)/D_w)均小于1,不利于沉水植物的萌发生长,恢复区域以磊山、蚌壳岭以东湖区、南部湖区沿岸浅水地带以及湖西侧的河道浅滩为宜。     

凤眼莲植株碳·氮·磷含量的动态变化

[目的]为凤眼莲的利用与控制提供试验参考。[方法]在有凤眼莲生长的自然水体中,通过调查与原位试验相结合的方法,跟踪监测研究凤眼莲植株碳、氮、磷含量的变化。[结果]结果表明:在生长期初期,植株有机碳的含量迅速升高,到2004年9月底达到最大值,此后呈现下降趋势;全磷、全氮均呈"升-降-升"的趋势,分别于2005年1月初和4月初达到峰值,其中1月初分别为1.08%、4.57%,4月初分别为1.04%、4.55%,3月出现低谷。[结论]在氮磷元素的积累过程中,凤眼莲植株氮元素的含量上升缓慢,而磷元素的含量上升快。     

鄂东南5个典型湖泊的水体光学特性研究

为了探究水体光学特性的时空变化特征及影响因素,于2018—2019年对鄂东南5个典型湖泊（仙岛湖、梁子 湖、网湖、策湖和青山湖1号）进行了周年调查;通过分析光学衰减系数（Kd）等重要水体光学参数,得到了各湖泊光合 有效辐射衰减特征及影响因子,可为该地区富营养化湖泊的水生植被修复提供参考。结果表明：（1）鄂东南5个典型 湖泊之间的透明度、悬浮物、叶绿素a差异极显著（P<0.01）。（2）仙岛湖和梁子湖的溶解性有机物浓度较低,年均值分别 为（1.38±0.39）、（2.36±0.92）m-1,与其他湖泊差异极显著（P<0.01）。（3）年均光学衰减系数的空间分布规律为：仙岛湖 （[ 0.36±0.21）m-1]<梁子湖（[ 1.81±0.89）m-1]<青山湖1号（[ 3.77±1.89）m-1]<策湖（[ 4.40±1.90）m-1]<网湖（[ 4.70±2.54）m-1], 各湖泊之间存在极显著差异（P<0.01）。（4）仙岛湖光学衰减系数的主要影响因子是溶解性有机物,梁子湖和网湖则主要 受悬浮物影响,溶解性有机物和叶绿素a是造成策湖和青山湖1号水体光学衰减系数较高的重要原因,其中以溶解性有 机物为主。（5）各湖泊的真光层深度与透明度均呈现出极显著相关性（P<0.01）,透明度在一定程度上可以反演真光层深 度,也可为沉水植物恢复区域划分提供依据。     

风浪扰动引起湖泊底泥磷释放的模拟实验研究

为研究湖泊沉积物在不同风浪扰动情况下对水体中各形态磷的变化的影响,进行了室内模拟风浪扰动实验。结果表明,水体中总磷(TP)的含量随着扰动频率的增加而升高。在水体其他各形态磷中,溶解性总磷(DTP)、溶解性有机磷(DOP)的含量在模拟风速大于10~12 m/s时保持稳定,并呈下降趋势。溶解性活性磷(SRP)的含量在模拟风速大于8~10 m/s时保持稳定,并随着扰动频率的增加略下降。颗粒磷(PP)的含量随着扰动频率的增加而增加。PP为上覆水中主要形态的磷,占上覆水磷总量的54.55%~67.09%,SRP仅占上覆水磷总量的1.94%~3.19%,PP占TP的百分比随着模拟风速的升高逐渐升高,而DTP,SRP和DOP占TP的百分比随着模拟风速的升高逐渐降低。水体中颗粒物分形维数随着扰动频率的升高呈现先增大后降低的趋势。在模拟风速5~7 m/s时水体中各形态磷的含量出现激增。实验结果表明随着风浪扰动的加强能引起浅水湖泊中颗粒态和溶解态磷的浓度的迅速提高,但是由于水中颗粒物的絮凝作用的加强,悬浮颗粒物对磷的吸附能力也相应提高,因此高频风浪扰动后水体溶解性磷浓度的增幅并不明显,而仅是对浮游生物生长贡献不大的PP增幅明显。     

城市湖泊富营养化及氮磷平衡研究——以湖北省黄石市青山湖1#湖区为例

[目的]监测分析湖北省黄石市青山湖上游区域水质状况,为其生态修复提供依据。[方法]以青山湖1~#子湖区为例,采用综合营养状态指数法对其富营养化水平进行评价,依据物质平衡原理估算出青山湖上游区域氮磷收支状况。[结果]①青山湖上游区域水体总氮、总磷年均浓度为2.45,0.200 mg/L;②青山湖上游区域水体达到中度富营养化水平;③上游来水是氮磷入湖主要来源;④氮入湖总量6 115.40 kg/a,出湖总量1 939.51 kg/a;⑤磷入湖总量411.14 kg/a,出湖量总量198.21 kg/a;⑥总磷、总氮截留率分别为68.28%,51.79%。[结论]为防止青山湖上游区域富营养化程度加重,建议对上游来水采用生态浮床的措施,在净化水质,达到外源清水入湖的同时还能改善景观。在排口附近湖水区域,可采取高效原位强化净化处理措施。     

凤眼莲植株碳&#183;氮&#183;磷含量的动态变化

[目的]为凤眼莲的利用与控制提供试验参考。[方法]在有凤眼莲生长的自然水体中,通过调查与原位试验相结合的方法,跟踪监测研究凤眼莲植株碳、氮、磷含量的变化。[结果]结果表明：在生长期初期,植株有机碳的含量迅速升高,到2004年9月底达到最大值,此后呈现下降趋势;全磷、全氮均呈“升-降-升”的趋势,分别于2005年1月初和4月初达到峰值,其中1月初分别为1.08%、4.57%,4月初分别为1.04%、4.55%,3月出现低谷。[结论]在氮磷元素的积累过程中,凤眼莲植株氮元素的含量上升缓慢,而磷元素的含量上升快。     

基于主成分分析的湖泊水环境质量评价——以磁湖为例

基于主成分分析法,对磁湖13个水质指标进行了对比研究。结果表明,影响磁湖水质的主要指标为pH、电导率、水温、叶绿素、五日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总磷;其他指标对磁湖水质的影响较小;其中,氨氮、总磷指数代表水体引起湖泊富营养化的营养元素的污染状况,而五日生化需氧量、化学需氧量是磁湖水体中有机污染的反映。     

4种沉水植物断枝再生能力研究

比较研究了4种长江中下游湖泊常见的沉水植物(金鱼藻、伊乐藻、黑藻和穗花狐尾藻)断枝在投掷和扦插的移植方式下,生物量、株高、节数的变化及不定根和新芽形成的时间.结果表明,在试验期间,各种断枝均发生了明显的变化,除金鱼藻外,其他3种沉水植物均有不定根产生;除穗花狐尾藻外,其他3种沉水植物断枝均有新芽产生.投掷和扦插对金鱼藻断枝生物量、节数和新芽的产生无明显影响,对株高影响显著;对黑藻和伊乐藻断枝生物量、株高、节数、不定根和新芽的产生影响显著;对穗花狐尾藻断枝的生物量、株高影响显著,对节数影响不明显,而对不定根的产生有一定的影响.研究结果为退化水体的修复、恢复和重建提供了参考.