三峡水库156 m蓄水后典型库湾溶解态重金属分布特征研究

为研究三峡水库156m蓄水后库湾中重金属的分布特征,2007年4月在三峡水库典型库湾(香溪河库湾和大宁河库湾)及其毗邻干流开展了现场调查,测定了溶解态重金属铜、铅、铁和镉的含量.结果表明:2007年4月三峡水库156m蓄水后,其典型库湾(香溪河库湾和大宁河库湾)水体中溶解态重金属含量铅最高,铜、铁次之,镉最低.香溪河库湾和大宁河库湾中各溶解态重金属具有较为一致的分布规律;干、支流水体中溶解态铜的平均浓度相差较大.香溪河库湾、大宁河库湾平均浓度均低于与其毗邻干流;两库湾水体中溶解态铅的平均浓度略低于其毗邻十流的,但差别不大;干、支流水体中溶解态铁、镉的平均浓度摹本一致.两库湾中各溶解态重金属的平均浓度相差不大.与蓄水前和135m蓄水后的历史数据相比较,三峡水库156m蓄水后,干流和香溪河库湾溶解态铜、铅和镉的浓度都呈升高趋势,也显著高于长江干流其他水域,表明水库蓄水对区域痕量重金属的生物地球化学循环存在一定影响.     

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。     

三峡水库大宁河库湾水环境的时空变化特征

为阐明三峡水库大宁河库湾水平和垂直分布的空间水环境特征及其季节变化规律,2008年对库湾的水环境因子特征进行了周年调查研究.结果显示大宁河库湾水环境因子均受季节气候影响,季节变化是影响库湾水环境因子时空变化的首要因素,各月的水温、电导率、溶解氧、透明度、pH差异极显著(P<0.01),浊度、总氮、总磷差异显著(P<0.05);空间水平分布(库湾纵向)上电导率差异显著(P<0.05),浊度差异极显著(P<0.01),其他差异不显著(P>0.05);空间垂直分布(库湾垂向)上水温、溶解氧、浊度、总磷差异极显著(P<0.01),pH差异显著(P<0.05),电导率、总氮差异不显著(P>0.05).大宁河库湾水位受三峡大坝水利调度的直接影响,枯水期与丰水期反季节变化.水位变化是影响库湾水环境因子变化的另一因素,水位降低使水平分布的电导率差异增大,浊度升高,透明度、总氮、总磷下降.水位升高使水平分布的温度差异减小,pH、溶解氧、透明度升高,浊度下降.水利调度期间加快了水体的交换程度,可以略微改善水质,抑制水华的发生.定期进行水位调整可改善库湾水环境因子.     

三峡水库大宁河库湾水环境的时空变化特征

为阐明三峡水库大宁河库湾水平和垂直分布的空间水环境特征及其季节变化规律,2008年对库湾的水环境因子特征进行了周年调查研究。结果显示大宁河库湾水环境因子均受季节气候影响,季节变化是影响库湾水环境因子时空变化的首要因素,各月的水温、电导率、溶解氧、透明度、pH差异极显著(P<0.01),浊度、总氮、总磷差异显著(P<0.05);空间水平分布(库湾纵向)上电导率差异显著(P<0.05),浊度差异极显著(P<0.01),其他差异不显著(P>0.05);空间垂直分布(库湾垂向)上水温、溶解氧、浊度、总磷差异极显著(P<0.01),pH差异显著(P<0.05),电导率、总氮差异不显著(P>0.05)。大宁河库湾水位受三峡大坝水利调度的直接影响,枯水期与丰水期反季节变化。水位变化是影响库湾水环境因子变化的另一因素,水位降低使水平分布的电导率差异增大,浊度升高,透明度、总氮、总磷下降。水位升高使水平分布的温度差异减小,pH、溶解氧、透明度升高,浊度下降。水利调度期间加快了水体的交换程度,可以略微改善水质,抑制水华的发生。定期进行水位调整可改善库湾水环境因子。     

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。     

三峡水库小江流域消落区植物多样性研究

为了解三峡水库运行初期消落区的植被状况,2009年5月、7月和9月对小江流域消落区高程150、160和170m处植物的种类组成、生物量和多样性等特征进行了调查与分析。结果表明,小江流域消落区维管束植物共有140种,隶属于38科113属,以草本植物或旱生植物为主。群落优势种主要有香附、苍耳、小白酒草、狗牙根等18种。生物量均值999.9g/m2,变幅140.7～2055.6g/m2;烘干重均值310.7g/m2,变幅为26.5～932.6g/m2。植物多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数等均在5月最小,7月最大,9月略下降,在高程150m处最小,160m处最大,170m处次之。并对小江流域消落区植物的演替趋势、生态恢复、影响因素和利用前景进行了初步探讨。     

三峡水库小江流域消落区的植物多样性研究

为了解三峡水库运行初期消落区的植被状况,2009年5月、7月和9月对小江流域消落区高程150、160和170m处植物的种类组成、生物量和多样性等特征进行了调查与分析。结果表明,小江流域消落区维管束植物共有140种,隶属于38科113属,以草本植物或旱生植物为主。群落优势种主要有香附、苍耳、小白酒草、狗牙根等18种。生物量均值999.9g/m2,变幅140.7～2055.6g/m2;烘干重均值310.7g/m2,变幅为26.5～932.6g/m2。植物多样性Margalef指数、Shannon-Wiener     

粤东柘林湾浮游植物群落组成及水体营养盐分布特征

2003年4月对粤东柘林湾进行的浮游植物及营养盐调查结果表明,柘林湾海域采集浮游植物59种、属,其中硅藻为优势类群,中肋骨条藻、丹麦细柱藻和窄隙角毛藻为海区优势种。浮游植物数量分布呈湾外向湾内递减趋势。调查海域柘林湾的SiO2 3表现为保守性行为,其分布主要是受物理因素的影响;PO3 4的行为是非保守性的,受浮游生物的影响较大;DIN的含量较高,超过国家三类海水的水质标准。如以Justic和Dortch等提出的营养盐限制因子标准来衡量,柘林湾海域浮游植物生长主要是受控于磷因子的限制。     

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。     

三峡水库小江流域消落区土壤的理化性状

2009年5月、7月和9月对小江流域上游至下游消落区的5个断面的土壤理化性状进行监测。结果表明,土壤容重、孔隙度、pH、有机质、全氮和全磷的总体平均值分别为1.47g/cm3、45%、7.33、16.42g/kg、0.79g/kg和0.59g/kg,变化范围分别为1.15～1.68g/cm3、37.0%～61.0%、4.04～8.72、6.64～35.69g/kg、0.40～1.42g/kg和0.36～0.94g/kg。高程150m处的土壤容重均值在7月下降、9月增加,160m处的土壤容重均值在7月增加较多,9月变化不大;不同高程处的孔隙度均值变化与土壤容重变化呈相反的变化趋势;高程160m处土壤有机质在7月有所下降,9月变化不大;各高程土壤全氮和全磷总体呈7月升高、9月下降趋势。并对消落区土壤理化性状变化的影响因素进行了初步分析。     

三峡水库小江流域消落区土壤的理化性状

2009年5月、7月和9月对小江流域上游至下游消落区的5个断面的土壤理化性状进行监测。结果表明,土壤容重、孔隙度、pH、有机质、全氮和全磷的总体平均值分别为1.47g/cm3、45%、7.33、16.42g/kg、0.79g/kg和0.59g/kg,变化范围分别为1.15～1.68g/cm3、37.0%～61.0%、4.04～8.72、6.64～35.69g/kg、0.40～1.42g/kg和0.36～0.94g/kg。高程150m处的土壤容重均值在7月下降、9月增加,160m处的土壤容重均值在7月增加较多,9月变化不大;不同高程处的孔隙度均值变化与土壤容重变化呈相反的变化趋势;高程160m处土壤有机质在7月有所下降,9月变化不大;各高程土壤全氮和全磷总体呈7月升高、9月下降趋势。并对消落区土壤理化性状变化的影响因素进行了初步分析。     

三峡库区肉牛养殖环境承载力研究

肉牛养殖业规模化扩张给我国农村带来了潜在的环境风险,环境约束已成为制约肉牛产业良性发展的主要瓶颈。以三峡库区丰都县为例,通过调查访谈知情人和畜牧局提供的统计资料,分析了当地肉牛养殖与排泄物处理方式的特点,并以此为依据设置了4种情景,分别探讨耕地畜禽粪便负荷、氮负荷、磷负荷约束下肉牛养殖的环境承载力。结果表明,耕地磷负荷是最紧的约束指标,肉牛养殖的环境承载力随规模化饲养污染资源化利用率的增加而提高。当牛粪资源化利用率分别为0%、13%、30%、50%时,如果不考虑化肥施用与种植制度的影响,肉牛养殖的阈值数量分别为26.2万头、30.1万头、37.4万头、52.4万头。在复种指数为1.61、化肥施用占60%的条件下,肉牛阈值则分别为16.9万头、19.4万头、24.1万头、33.8万头。建议环保部门与农业部门加强合作,将环境约束论证纳入养殖业发展规划,由追求"吨位"向"品位"转变,以养殖少量的高端品种替代大宗普通品种,开展养殖业的合同环境服务创新模式,增强敏感流域养殖污染可持续防治的能力。