太湖不同营养水平湖区沉积物中磷形态的分布特征

应用淡水沉积物磷形态的标准测试方法(SMT),调查了太湖富营养程度不同的5个湖区沉积物中的磷形态分布及其垂向变化特征。结果表明,太湖各湖区沉积物中总磷(TP)和磷形态空间差异性较大,活性组分(Fe/Al-P)分布的差异性要大于活性较差的组分(Ca-P和OP),这与太湖不同湖区水动力条件,污染状况及沉积环境的有关。TP的平均含量为606.6￣1691.8mg·kg-1,高营养程度的北部湖区高于其他湖区。无机磷(IP)是各湖区沉积物中磷的主要成分,占TP的54.7%￣81.0%。在富营养程度高的藻型湖区梅梁湾,Fe/Al-P是磷的主要存在形态(>58.3%),远高于Ca-P(<25%)和OP(<20%);而在水质较好的草型湖区东太湖,则以有机磷(OP)(43%)为主;在中营养的贡湖,各形态磷比例相当。在垂向分布上,各形态磷都有一定的变化规律,但在不同湖区,不同磷形态的变化趋势不同。     

太湖水域富营养化之生态恢复初探

由于近年来的过度开发及各类污染,太湖流域水体富营养化程度加剧,水域生态系统的正常功能和可持续利用均遭到了严重威胁。针对富营养化的主要原因提出解决措施,其中建立人工湿地和植物群落系统并以其净化水体和恢复流域内水生植物群落,成为生态恢复的最佳选择。     

太湖地区土壤中氮和速效磷的空间变异

对太湖地区2种主要水稻土类型白土和乌栅土在土壤剖面中氮素和速效磷含量的空间变异进行了研究。结果显示：NH_4^＋ -N在土壤剖面中的空间变异为从土壤上层到下层呈逐渐递减趋势,以表土层含量为最高,表层以下基本上趋于稳定;硝态氮含量随土层深度的加深呈现逐渐降低的趋势。速效磷的空间变异不如NH_4^＋ -N明显,白土中速效磷呈由表层随土层深度的增加而增加,在12～20cm土层达到最大,接着又随土层深度的增加而降低,乌栅土基本呈逐渐下降的趋势;2种土壤中pH值变化不大,但均呈升高趋势。     

太湖鱼类学调查及渔获物分析

2008年1—12月对太湖鱼类进行了调查,对鱼类群落优势种、鱼类群落生物多样性相关指数进行了分析,对鲢、鳙、鲤、鲫的年龄结构进行了调查。共采集鱼类47种,隶属于15科、10目。结果表明:群落优势种为刀鲚(Coilianasus Temminck et Schlegel)、鲫(Carassius auratus Linnaeus)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix Valenciennes)等;鲢、鳙、鲤、鲫的0龄和1+龄鱼的数量百分比较大;多样性特征值平均指标分别为:Margalef指数为4.55,Shannon-Wiener指数H′和H″分别为2.44和2.39,Pielou均匀度指数J′和J″分别为0.67和0.65。     

基于Copula函数与经验频率曲线的富营养化风险分析

富营养化问题是我国湖泊面临的重要问题。太湖作为我国东部最大的淡水湖泊,附近城市供水水源地,其富营养化问题直接关系到苏州、无锡、江阴、湖州等环太湖城市的饮用水安全。选取浮游动物生物量、浮游植物生物量和叶绿素作为浮游生物数量的3个指标,绘制经验频率曲线,并采用Copula函数将其进行有效联结,从而得到太湖不同分区的富营养化风险评估。结果表明,太湖西北部湖区富营养化较为严重。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮(NH3-N)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(Org-N)及总氮(TN)含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区>北部区>湖西区>浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮(EN)的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

Spatiotemporal Changes in Soil Nutrients:A Case Study in Taihu Region of China

The accurate assessment of the spatiotemporal changes in soil nutrients influenced by agricultural production provides the basis for development of management strategies to maintain soil fertility and balance soil nutrients. In this paper, we combined spatial measurements from 2 157 soil samples and geostatistical analysis to assess the spatiotemporal changes in soil organic carbon （SOC）, total nitrogen （TN）, available phosphorus （AP） and available potassium content （AK） from the first soil survey （in the 1980s） to the second soil survey （in the 2000s） in the Taihu region of Jiangsu Province in China. The results showed that average soil nutrients in three soil types all exhibited the increased levels in the 2000s （except for AK in the yellow brown soil）. The standard deviation of soil nutrient contents increased （except for TN in the paddy soil）. Agricultural production in the 20 years led to increases in SOC, TN, AP and AK by 74, 82, 89 and 65%, respectively, of the Taihu areas analyzed. From the 1980s to 2000s all the nugget/sill ratios of soil nutrients indices were between 25 and 75% （except for AK in the yellow brown soil in the 2000s）, indicating moderate spatial dependence. The ratio of AP in the yellow brown soil in the 2000s was 88.74%, showing weak spatial dependence. The spatial correlation range values for SOC, TN, AP and AK in the 2000s all decreased. The main areas showing declines in SOC, TN and AP were in the northwest. For AK, the main region with declining levels was in the east and middle of western areas. Apparently, the increase in soil nutrients in the Taihu region can be mainly attributed to the large increase in fertilizer inputs, change in crop systems and enhanced residues management since the 1980s. Future emphasis should be placed on avoiding excess fertilizer inputs and balancing the effects of the fertilizers in soils.     

北太湖水、沉积物及典型水生生物样品汞的分布特征与生态风险评价

利用NICMA-800型测汞仪对北太湖水、沉积物及典型水生生物样品的汞含量进行测定,并用单项污染指数法和地积累指数法对其生态风险进行评价。结果表明:北太湖三湾的水体均未受到明显的汞污染,均低于《地表水环境质量标准》第Ⅱ类(≤50ng·L-1);沉积物样品,除了竺山湖(平均汞含量为150.5 ng·g-1)稍高于《土壤环境质量标准》第Ⅰ类(≤150 ng·g-1)外,贡湖和梅梁湖均未超标,具体污染情况为竺山湖(中度污染)贡湖(偏中度污染)梅梁湖(轻度污染),且整个北太湖沉积物处于中度污染水平;典型水生生物样品(螺蛳、蚬子和鱼)的汞含量均低于我国《农产品安全质量无公害水产品安全要求》(≤300 ng·g-1),其污染大小顺序为鱼(轻污染水平)蚬子(正常背景水平)螺蛳(正常背景水平),且鱼、蚬子和螺蛳的汞污染空间分布特征均为竺山湖贡湖梅梁湖。对比以往研究结果可知,汞含量浓度稍高且有上升的趋势,故应加大对汞污染的监测及治理。     

太湖渔获物资源分析及渔业管理

根据2012年9～12月的太湖鱼类资源调查,结合历年渔业捕捞数据及渔具渔法等资料,分析了太湖渔业的发展趋势及其资源的空间分布特征。结果表明,太湖鱼类捕捞产量总体上呈不断增长的趋势,但近年来湖鲚等小型鱼类的比重不断增加,渔业资源的小型化衰退趋势明显。网簖与高踏网的捕捞产量主要集中在开捕初期,并且不同湖区的渔获物产量及组成存在显著差异。太湖各湖区的鱼类资源密度依次为湖心区〉东部湖区〉北部湖区;不同食性鱼类的资源分布亦存在明显差异,其中浮游食性鱼类的资源密度在湖心区最高,草食性鱼类则在东部湖区最高,这与浮游生物、水生植物等生物饵料的分布格局密切相关。针对太湖捕捞渔业特征及存在问题,提出严格控制捕捞强度、合理调整开捕时间和强化大型经济鱼类的增殖放流等建议,以期为太湖渔业资源的合理调控和有序保护提供科学依据。     

太湖麦穗鱼生长、死亡和利用状况评估

为研究太湖麦穗鱼Pseudorasbora parva的种群结构、生长特征、死亡特征和资源利用状况,于2014年1—12月使用虾笼网在太湖水域逐月进行了采样调查,并对采集的1207尾样本进行了分析。结果表明:麦穗鱼样本标准体长为27.03~107.36 mm,平均为(60.03±13.29)mm,体质量为0.4~21.2 g,平均为(4.51±3.16)g;其体长与体质量呈幂函数相关,拟合关系式为W=2.1606×10-5L2.9537(R2=0.9323,n=1207);Von Bertalanffy生长方程各参数为L∞=112.88 mm、K=0.46、t0=-0.51 a,体质量生长拐点为1.84a;应用变换体长渔获曲线法估算总死亡系数(Z)为1.87,利用Pauly经验公式估算自然死亡系数(M)为1.07,捕捞死亡系数(F)为0.80,开发率(E)为0.43。研究表明,太湖水域麦穗鱼面临的捕捞压力较轻,处于适度利用状态,这与太湖水域无针对性捕捞且设有禁渔期有关,同时开捕期内肉食性鱼类面临的捕捞压力也有利于小型鱼类种群增殖。