滇池水环境退化与区域内物种多样性的丧失

本文论述了滇池草海的物种多样性指数由20世纪50年代的2.70(ShannonˉW iener Index)降到90年代的0.29;滇池外海在20世纪50年代末,湖水面积90%以上为海菜花群落、马来眼子菜群落等,70年代仅占20%弱,20世纪90年代末的水生植物覆盖率不及3%;分析了藻类的种群优势度向着蓝藻种群优势度不断增加的方向发展,浮游动物的多样性增加,大型底栖无脊椎动物物种结构趋向单一化,鱼类多样性指数由1957年的1.81降为1997年的0.11,滇池的物种多样性指数由20世纪60年代的1.08降到90年代的0.67,认为滇池水环境退化与物种多样性丧失呈双向恶化效应,物种多样性重建是滇池生态恢复的重要指标。     

基于Ecopath模型的巢湖生态系统结构与功能初步分析

为分析和掌握巢湖生态系统结构与功能的特征参数,结合2007—2010年巢湖渔业资源调查数据,应用Ecopath with Ecosim 6.1软件构建了巢湖生态系统的食物网模型。模型由16个功能组组成,包括初级生产者、主要鱼类、无脊椎动物和有机碎屑等。结果显示,巢湖生态系统食物网主要由4个整合营养级构成,系统规模总流量、总生产量和总消耗量都较大,分别为41 003.08、17 937.42和4 486.67 t/(km2·a);能量流动主要发生在Ⅱ、Ⅲ营养级间;参照Odum的生态系统成熟程度判定指标发现,巢湖生态系统高的生产量和呼吸比值(TPP/TR)和净初级生产量(NPP),以及较低的系统连接指数(CI)、系统杂食指数(SOI)、Finn's循环指数(FCI)和Finn's平均路径长度(FMPL)都表明:巢湖生态系统结构与功能的特征参数远没有达到成熟生态系统的标准,且劣于富营养化的太湖生态系统。从生态系统结构分析发现,导致巢湖生态系统退化的关键原因是浮游植物生物量、生产量过高,被生态系统利用的效率极低,从而导致生物多样性下降、食物网趋于简单、能量流动不畅。     

太湖梅梁湾生物控藻围栏内鲢、鳙比肠长和比肝重的动态变化

为了解滤食性鱼类的消化生理指标及其生态适应性,2005年1-10月,调查了太湖梅梁湾生物控藻围栏中鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)在不同生长阶段的比肠长和比肝重指数的动态变化,分析了比肠长和比肝重与温度、体长、体重以及饵料组成的关系。结果表明,鲢、鳙比肠长和比肝重的季节变化都非常明显,比肠长均值分别为9.66和5.73,夏季的比肠长均明显增大。总的来看,鲢的比肠长和季节变化幅度均大于鳙,表明在滤食和消化浮游植物上,鲢具有更强的环境适应能力;鲢、鳙的比肠长与水温显著正相关(鲢P<0.01;鳙P<0.05),而与体长、体重以及饵料组成的相关性不显著;温度导致的摄食强度变化应是鲢、鳙比肠长季节变化的主要原因。鲢、鳙的比肝重均值分别为1.57%和1.91%,鳙的比肝重明显大于鲢,这可能与鳙摄食更多的浮游动物有关;鲢、鳙的比肝重与温度、体长、体重以及饵料组成均有显著的相关性(P<0.05),表明生物个体的形态特征与其所利用的资源环境有非常紧密的联系。     

大纵湖浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

里下河腹地位于江淮两大水系交融地带,人类活动严重影响区域水生态环境。鉴于浮游植物群落结构及多样性可作为水环境变化重要指示生物,于2015-2017年对里下河腹地典型湖泊大纵湖浮游植物群落结构及环境因子进行逐月采样调查,分别采用藻类生物学指标和综合营养指数对大纵湖营养状态进行综合评价,并且基于相关性分析法,探讨浮游植物与水环境因子的响应关系。结果显示,大纵湖在调查期间共鉴定出浮游植物7门、123种,以绿藻、硅藻、蓝藻为主,分别为50、35、18种,占总种数的40.65%、28.46%、14.63%。全湖各采样点浮游植物的平均丰度为3.70×106 ~6.25×106 个/L;空间上略有差异,夏季藻类丰度较高,冬季最低。大纵湖各个采样点浮游植物优势种基本相同,共8种。浮游植物物种多样性指数和均匀度年均值分别为2.74和0.78,表明大纵湖处于轻-中度污染状态。综合营养指数显示,大纵湖处于轻度富营养状态,两者结果基本一致。相关性分析表明,水温（T）、透明度（SD）、浊度（TUB）和总氮（TN）是影响大纵湖浮游植物群落结构的主要水质指标。     

洞庭湖表层沉积物营养盐和重金属污染特征及生态风险评价

为探究洞庭湖表层沉积物中营养盐和重金属的空间分布特征与生态风险,2012年2月和2013年4月在东、南、西洞庭湖各取3个共计9个具有代表性样点的表层沉积物,测定其有机质（OM）、总氮（TN）、总磷（TP）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和铬（Cr）的含量。结果表明,洞庭湖表层沉积物中 OM、TN 和 TP 的含量分别为1．48％～4．22％、382～2217 mg／kg 和142～716 mg／kg,与国内其他湖泊（水库）相比,OM和 TN 含量处于中等水平;OM和 TN 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区,TP 表现为东洞庭湖区＞西洞庭湖区＞南洞庭湖区。洞庭湖表层沉积物中,Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的含量分别为0.60～20．70 mg／kg、0.090～0．640 mg／kg、10．4～83．7 mg／kg、16．9～95．8 mg／kg 和59．0～199．0 mg／kg,其中 Cd 和 As 超过土壤环境质量三级标准,是主要的重金属污染物;Cd 和 Hg 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞西洞庭湖区＞东洞庭湖区;As、Pb 和 Cr 的空间分布相似,表现为南洞庭湖区＞东洞庭湖区＞西洞庭湖区。初步评价结果显示,除 TP 外,其余营养盐和重金属均具有引起较低生态风险的可能性,横岭湖和虞公庙的 Cd、As 和 Cr 以及洞庭湖出口的 Cr 具有引起较高生态风险的可能性;受 Cd 和 As 含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。     

最小二乘支持向量机在太湖流域水质评价中的应用

为客观、准确地评价水质状况,从而为水污染防治和水资源合理开发利用提供科学指导,根据最小二乘支持向量机(LS-SVM)的基本原理,引入其分类算法构建太湖流域的水质评价模型,以太湖流域5个重点断面为研究对象,通过对已知训练样本进行学习训练,对测试样本的水质等级进行评价,并将其结果与BP神经网络、判别分析法相比较。结果表明,LS-SVM在太湖流域水质评价方面有着更出色的效果,可为太湖流域水资源管理提供新的参考方法。     

1984－2017年洪泽湖湿地植被覆盖度变化及对水位的响应

为揭示洪泽湖湿地植被覆盖度变化状况,探讨其变化趋势,并分析植被覆盖度与水位的相关关系。本文基于1984－2017年间42期的TM/ETM+/OLI数据,采用像元二分模型估算洪泽湖湿地植被覆盖度,分析研究区域近34年来植被覆盖度的整体特征及动态变化趋势。利用归一化差异水体指数提取洪泽湖的水体信息,同时结合植被覆盖度与其对应的水位监测数据,运用统计分析的方法构建洪泽湖四季的植被覆盖度－水体面积－水位关系模型。结果表明：(1) 研究时段上,洪泽湖湿地的整体植被覆盖度呈略微降低的趋势,中高和高植被覆盖区主要分布于研究区域的西北部及南部。(2) 1984－2017年间,洪泽湖的植被覆盖情况以退化为主,退化面积约为576.1km2,其中不显著退化(82.3%)所占比重最大。(3) 整体上看,研究区的植被覆盖度、水体面积与水位呈极显著性相关,根据三者关系模型得出四季的最适宜水位为春季12.3m、夏季12.9m、秋季12.1m和冬季12.2m。研究结果可为洪泽湖湿地生态环境的科学管理提供理论支撑与技术参考。     

柴窝堡湖高白鲑生长与移殖效应分析

2004年6月-2007年5月,采集柴窝堡湖高白鲑标本79尾,对其年龄与生长状况及高白鲑在柴窝堡湖移殖效应进行了分析。研究表明：柴窝堡湖高白鲑1龄平均逆算体长L1=11.7cm、2龄平均逆算体长L2=26.1cm;体长与体重的回归方程为W=0．013474L^309069;高白鲑在柴窝堡湖生长正常,能够形成捕捞群体,但由于柴窝堡湖现有的渔业捕捞方式,影响了高白鲑在柴窝堡湖渔业移殖效应。     

Modeling the water budget in a deep caldera lake and its hydrologic assessment: Lake Ikeda, Japan

The hydrologic assessment of a lake water budget can be helpful in achieving proper water management and sustainable water use. A model to analyze a lake water budget was developed and verified for Lake Ikeda, Japan. Lake evaporation was estimated by numerical analyses of lake water temperature and the lake energy budget. Inflow from the lake catchment area and leakage from the lake bottom were estimated based on the tank model and Darcy's law, and the model parameters were optimized by the shuffled complex evolution method. The estimated monthly lake evaporation rate is consistent with the evaporation rate estimated by the energy budget Bowen ratio method based on in situ data from 2004 to 2005. Moreover, the calculated time series of daily lake levels agrees well with those of measured lake levels during 1983 to 1999. Thus, the model is useful for evaluating the lake water budget. Numerical analysis reveals seasonal and annual variation characteristics in the water budget components. Precipitation, inflow from the catchment area, and river water supply are generally high during the rainy season from June to July with substantial annual variation. Lake evaporation is greatest in October and least in April, but the annual variation is relatively small. Agricultural water use is relatively high from April to September. There are no marked seasonal changes in leakage and drinking water use. The lake level is generally highest in September and lowest in March, which is characterized by seasonal changes in water budget components. The model was also applied to 17-year simulations under hypothetical hydrologic conditions to examine the effect of water use and agricultural water management on the lake level. Results indicate that river water supply, provided under the agricultural water management system, effectively compensates for the decrease in lake water resulting from agricultural water use.     

博斯腾湖沉积物氨氧化细菌的筛选与鉴定

为了解干旱区淡水湖泊沉积物微生物在氨氧化中的功能,利用铵盐培养基对博斯腾湖不同深度沉积物进行驯化培养,结合水环境因子分析混合菌株产亚硝酸盐能力,从中分离纯化氨氧化细菌并对其氨转化能力进行试验。结果表明,6个采样位点12个样品中,11号位点深层沉积物(20～40 cm)混合菌株能有效利用铵盐产生亚硝酸盐,且连续6 d稳定维持其质量浓度高达20 mg/L以上。进而,从该混合菌液中分离得到30株单菌,其中有2株呈现出明显的氨氧化细菌特性。通过16S rRNA基因序列比对及形态学分析分别鉴定其为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)和赤红球菌(Rhodococcus ruber)。