我国城市水源水库水质风险成因及对策

1

作者 朱广伟 许海 +5 位作者 朱梦圆 肖曼 国超旋 邹伟 张运林 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-16,共16页

我国城市水源中约40%为湖泊或水库,且大部分为水库,因此水源水库的水质状况对我国城市安全极其关键。本文综述了我国水源水库水质问题研究进展,分析了22个代表性水源水库的周年水质状况。结果发现,当前我国城市水源水库水质风险类型主... 我国城市水源中约40%为湖泊或水库,且大部分为水库,因此水源水库的水质状况对我国城市安全极其关键。本文综述了我国水源水库水质问题研究进展,分析了22个代表性水源水库的周年水质状况。结果发现,当前我国城市水源水库水质风险类型主要是异味问题、藻类水华、铁锰超标、有机质偏高、营养盐超标等。引发水源水库水质问题的主要原因包括流域开发强度过大、库底淤积及内源释放、生态系统结构失衡、气候与水文异常变化等。针对上述主要问题,提出了构建在线水质监测预警体系、控制流域土地开发强度、构建面源拦截及流域净化系统、疏浚底泥、优化生态系统结构、实施应急曝气与控藻工程、完善流域生态保护法律法规等多种水源水库水质安全保障技术措施。鉴于水源水库水质及水生态对暴雨、高温热浪等极端气象响应敏感而复杂,在当前极端天气事件频发、强度不断增加的气候背景下,还应加强水库生态学基础研究,以深入理解水源水库水质对气候变化的响应机制,提高水库水安全保障科技支撑能力,满足我国城市高质量发展的水资源需求。 展开更多

关键词 水源地 水库 嗅味物质 藻类水华 生物操纵 水安全

下载PDF 职称材料

高温干旱背景下太湖藻情变化特征及机制 被引量：1

2

作者 康丽娟 朱广伟 +7 位作者 邹伟 朱梦圆 国超旋 许海 肖曼 李娜 张运林 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1866-1880,共15页

2022年我国长江流域经历了长期的高温干旱,对湖泊水生态环境和湖内藻情态势产生了深远影响。但目前关于干旱环境下湖泊水华的响应特征研究较少。以太湖为例,基于2005—2022年湖体营养盐与叶绿素a浓度的长期监测数据,结合卫星遥感影像反... 2022年我国长江流域经历了长期的高温干旱,对湖泊水生态环境和湖内藻情态势产生了深远影响。但目前关于干旱环境下湖泊水华的响应特征研究较少。以太湖为例,基于2005—2022年湖体营养盐与叶绿素a浓度的长期监测数据,结合卫星遥感影像反演的蓝藻水华面积变化,探讨了2022年高温干旱对太湖蓝藻的影响特征及驱动机制。结果表明,2022年蓝藻水华高发季节(5—9月),太湖蓝藻水华的平均面积和最大面积均明显下降,其中5月的水华面积仅为近5年同期平均面积的20%;水样采集分析获得的水体叶绿素a浓度和微囊藻生物量在春季也明显下降。营养盐方面,2022年太湖的总氮和总磷均值分别为1.41和0.084 mg/L,较近5年均值分别下降了30.6%和27.3%,均为2005年以来的最低值。氮磷浓度空间分布的克里金插值显示,除西北湖区(竺山湾)受河流入湖影响外,大部分湖区的溶解态氮磷也都处于较低状态,冬季溶解性总磷浓度小于0.02 mg/L的水域面积占全湖面积的79%。随机森林分析表明,总磷、水温和风速是影响春季微囊藻和藻类生物量的关键因子。冬季湖体磷水平低,加上春季外源负荷较少,致使2022年春季太湖大范围湖区磷浓度较低,对微囊藻的生物量产生了限制作用。此外,在随后夏季连续高温的背景下,太湖蓝藻水华面积虽然发生了反弹,但并未明显高于往年,这与极端干旱导致外源磷补给低、湖体仍能维持大范围低氮低磷条件有关。综上表明,目前太湖部分湖区的藻类生物量对氮磷浓度变化敏感,外源营养盐负荷开始对蓝藻水华情势产生调控作用。坚持外源负荷削减,关注湖泊氮磷内源效应,调控湖体的生态系统结构,是有效降低太湖蓝藻水华强度,应对未来多变气候带来生态风险的重要途径。 展开更多

关键词 干旱 太湖 蓝藻水华 营养盐限制 外源负荷

下载PDF 职称材料

三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素 被引量：105

3

作者 朱广伟 许海 +7 位作者 朱梦圆 邹伟 国超旋 季鹏飞 笪文怡 周永强 张运林 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1510-1524,共15页

为弄清长江中下游通江/历史通江湖泊富营养化现状、成因及修复策略,对该区域27个大型湖泊和水库开展了4个季度的水质调查,并结合部分湖泊1988-1992年及2008年两个时段富营养化调查成果,分析近30年来长江中下游地区大型湖泊富营养化关键... 为弄清长江中下游通江/历史通江湖泊富营养化现状、成因及修复策略,对该区域27个大型湖泊和水库开展了4个季度的水质调查,并结合部分湖泊1988-1992年及2008年两个时段富营养化调查成果,分析近30年来长江中下游地区大型湖泊富营养化关键指标变化的特征及其驱动因素.结果表明,目前该区域绝大多数湖泊处于富营养水平,较1980s有明显加重,浮游植物叶绿素a及总磷是最主要的营养状态指数贡献因子;湖泊的富营养化状况与湖泊的江湖连通状况、换水周期等流动性状况、渔业养殖及管理、流域纳污、治理强度等人类活动方式和强度密切相关;与历史调查结果相比,氮、磷的增幅相对较小,而有机质污染程度明显加重、浮游植物叶绿素a浓度大幅增高,表明营养盐之外的其他因素,如水文节律的变化、江湖阻隔、不合理的渔业养殖活动等,对该区域湖泊的富营养化问题加剧、浮游植物生产力增高起到更为重要的作用.因此,从治理途径和策略上来看,增加湖泊的流通性、恢复部分湖泊的自然水文波动节律、优化湖泊渔业管理、提升湖泊流域营养盐的有效截留能力、实施湖泊生态修复工程是控制长江中下游湖泊富营养化、提升区域湖泊生态质量的关键. 展开更多

关键词 长江中下游平原 浅水湖泊 富营养化 江湖阻隔 生态渔业 网围养殖

下载PDF 职称材料

太湖水体磷浓度与赋存量长期变化(2005-2018年)及其对未来磷控制目标管理的启示 被引量：38

4

作者 朱广伟 邹伟 +4 位作者 国超旋 秦伯强 张运林 许海 朱梦圆 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期21-35,共15页

为揭示大型浅水湖泊水体磷浓度对湖泊外源负荷削减和生态系统变化的响应规律,指导富营养化湖泊水生态修复和管理实践,利用太湖湖泊生态系统研究站20052018年连续14年的太湖水体各形态磷浓度的月、季度调查数据,估算了太湖湖体各形态磷... 为揭示大型浅水湖泊水体磷浓度对湖泊外源负荷削减和生态系统变化的响应规律,指导富营养化湖泊水生态修复和管理实践,利用太湖湖泊生态系统研究站20052018年连续14年的太湖水体各形态磷浓度的月、季度调查数据,估算了太湖湖体各形态磷赋存量的季度变化,分析了太湖水体磷浓度受湖泊水位、水量、蓝藻水华态势(蓝藻总生物量及水华出现面积)等环境条件变化的影响特征.结果表明,在连续10年的全流域高投入污染治理背景下,太湖水体总磷浓度仍未发生显著下降,水体各形态磷浓度在年际、月际及空间上的变幅大,不同季节和不同湖区总磷浓度的时空差异性大于14年来总磷浓度年均值的差异性;全湖32个监测点上、中、下3层混合样水体总磷平均值为0.113 mg/L(n=1788),其中颗粒态磷浓度平均值为0.077 mg/L,是水体总磷的主要赋存形式,溶解性总磷浓度平均值为0.036 mg/L,其中反应性活性磷浓度平均值为0.015 mg/L,占总磷浓度的13%;太湖水体总磷的赋存量介于410~1098 t之间,56个季度的平均值为688 t,其中冬季(122月)、春季(35月)、夏季(68月)、秋季(911月)平均值分别为683、604、792和673 t,夏季湖体磷赋存量明显高于其他季节.统计分析表明,蓝藻水华态势和水情要素(水位)对水相总磷、颗粒态磷等主要形态磷的赋存量影响显著,蓝藻水华态势的影响可能大于水量变化的影响.本研究表明,在水体营养盐浓度仍然充分满足蓝藻水华发生的背景下,气象水文波动所造成的湖泊水华面积及生物量的变化及大型水生植被消长带来的内源交换变化能引起水体总磷浓度剧烈变化,太湖水体磷浓度的稳定控制也依赖于蓝藻水华态势的稳定控制,由于太湖当前的蓝藻水华态势受气象水文条件变化影响甚大,短期内太湖水相总磷浓度稳定控制到0.05 mg/L的水质治理目标较难实现.治理策略上,若要实现太湖水体磷浓度的进一步明显下降,一方面需要大幅度削减外源磷负荷,另一方面需要大面积恢复沉水植被等.管理策略上,由于湖体磷浓度变化包括了较大的非人为因素影响,应将太湖总磷治理目标考核重点放在流域磷减排强度、入湖负荷等方面,科学看待气候波动等非人为因素影响下的水相磷浓度波动. 展开更多

关键词 磷 大型浅水湖泊 蓝藻水华 富营养化 气候变化 太湖

下载PDF 职称材料

太湖蓝藻水华的年度情势预测方法探讨 被引量：24

5

作者 朱广伟 施坤 +7 位作者 李未 李娜 邹伟 国超旋 朱梦圆 许海 张运林 秦伯强 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1421-1431,共11页

在太湖、巢湖、滇池、洱海、三峡水库等我国重要湖泊和水库,蓝藻水华时常发生但年际之间藻情往往有较大差异,给蓝藻水华的防控物资及人员投入、湖库水源地水质安全保障带来较大的挑战,亟待探索周年尺度的蓝藻水华强度预测方法.本文收集... 在太湖、巢湖、滇池、洱海、三峡水库等我国重要湖泊和水库,蓝藻水华时常发生但年际之间藻情往往有较大差异,给蓝藻水华的防控物资及人员投入、湖库水源地水质安全保障带来较大的挑战,亟待探索周年尺度的蓝藻水华强度预测方法.本文收集了太湖连续15年的蓝藻水华情势观测数据和同步的气象、水文数据用于构建蓝藻水华预测模型,提出了利用遥感反演的蓝藻水华面积(ABL)及人工观测的水体浮游植物叶绿素α浓度([Chl.a]LB)共同表征的蓝藻水华强度指标(BI).分析了太湖年尺度的BI值与环境条件的关系,提出了基于年初能够掌握的气象、水文、营养盐等综合环境指标进行年度BI预测的统计模型.结果表明,太湖年度BI值与冬季及初春(12-3月)日均水温(WT12-3)、冬春季有效积温(AT12-3)、前一年降雨总量(RFYB)等环境因子呈显著正相关,与冬季及初春的水体总氮(TN12-3)、溶解性总氮(DTN12-3)、总磷(TP12-3)及溶解性总磷(DTP12-3)不存在统计上的显著相关关系.此外,本研究开展了基于上述因子(BI为因变量,其余环境因子为自变量)的多元(或一元)回归分析,并遴选出最优模型.总体而言,最优模型的模拟计算结果与实测浓度具有较高的一致性,因此本研究得出的模型对太湖蓝藻水华年际强度预测具有较高精度.本研究对太湖等富营养化湖库蓝藻水华的中长期预测具有指导意义. 展开更多

关键词 蓝藻水华 季度预测 水温 降雨量 营养盐 太湖

下载PDF 职称材料

2012年夏季三江平原湿地抚远地区浮游植物群落结构及多样性 被引量：9

6

作者 国超旋 刘妍 +1 位作者 范亚文 李慧 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期759-766,共8页

2012年6月（夏季）对三江平原湿地抚远地区水域的浮游植物进行调查,设置了10个采样点,经鉴定共有浮游植物262个分类单元,包括239种19变种4变型,隶属于7门9纲22目32科73属.通过对浮游植物群落结构的初步分析,得出三江平原湿地抚远地区水... 2012年6月（夏季）对三江平原湿地抚远地区水域的浮游植物进行调查,设置了10个采样点,经鉴定共有浮游植物262个分类单元,包括239种19变种4变型,隶属于7门9纲22目32科73属.通过对浮游植物群落结构的初步分析,得出三江平原湿地抚远地区水域浮游植物群落结构组成以绿藻门、硅藻门、裸藻门为主,种类数为绿藻门（42.6％）＞硅藻门（22.8％）＞裸藻门（20.9％）,细胞密度在3.88×104～278.07×104cells/L之间.聚类分析结果显示,可以将10个采样点分为两组,即农场区5个样点为一组,非农场区5个样点为另一组,两大区域的浮游植物群落结构差异明显,水体类型及生态环境的不同是其存在差异的主要原因.浮游植物多样性指数相对较为一致,Shannon-Wiener多样性指数均在2左右,Margalef丰富度指数均大于3,Pielou均匀度指数在0.3 ～0.5之间.综合群落结构以及多样性分析表明,三江平原湿地抚远地区水域浮游植物物种丰富度较高,多样性良好. 展开更多

关键词 三江平原湿地抚远地区 浮游植物 群落结构 多样性 Sanjiang PLAIN WETLAND (Fuyuan region)

下载PDF 职称材料

千岛湖水体营养盐时空变化及水环境挑战 被引量：9

7

作者 朱广伟 程新良 +5 位作者 吴志旭 史鹏程 朱梦圆 许海 国超旋 赵星辰 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期852-863,共12页

为揭示亚热带深水水库水环境变化特征及其驱动力,于2020年5月—2021年4月在千岛湖布设100个监测点,开展了为期1年的逐月水环境调查,分析营养盐时空分布特征及水质风险.结果表明:千岛湖水体总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、浮游植物... 为揭示亚热带深水水库水环境变化特征及其驱动力,于2020年5月—2021年4月在千岛湖布设100个监测点,开展了为期1年的逐月水环境调查,分析营养盐时空分布特征及水质风险.结果表明:千岛湖水体总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)、浮游植物生物量(PB)等关键水环境指标时空差异大,全库年均TN浓度为0.92 mg/L,其中月均最大值出现在3月,为1.04 mg/L,最小值出现在8月,为0.78 mg/L,安徽段库区年均值为1.60 mg/L,而东南库湾年均值为0.83 mg/L;全库年均TP浓度为0.021 mg/L,其中月均最大值出现在7月,为0.033 mg/L,最小值出现在11月,为0.013 mg/L,安徽段库区年均值为0.052 mg/L,而东南库湾年均值为0.015 mg/L;全库年均Chla浓度为5.1μg/L,其中月均最大值出现在7月,为10.0μg/L,最小值出现在11月,为1.6μg/L,安徽段库区年均值为11.4μg/L,而东南库湾年均值为3.0μg/L;全库全年Chla浓度最大层PB平均值为2.396 mg/L,月均最大值为8.246 mg/L(8月),最小值为0.557 mg/L(11月);在空间上,PB最高值出现在城中湖,年均值为3.688 mg/L,最低值出现在西南库湾,年均值为1.740 mg/L.尽管千岛湖部分水质断面能阶段性保持贫营养水平,但较大比例水域已处于中营养,且在时间上存在不稳定性,暴雨入库期全库TP平均值可达枯水期的3倍,不同月份PB差异可达15倍,表明千岛湖水质的稳定达标存在较大挑战.在大型深水水库中,气象水文过程对局部库湾水环境指标的冲击较大,藻类对外源负荷入库产生明显放大作用,在水库水环境保护中应将外源负荷控制作为水质风险防控的关键,并重视水库生态系统结构的调控,防控蓝藻和硅藻等水华优势属藻类的过度增殖. 展开更多

关键词 大型深水水库 富营养化 浮游植物 磷 暴雨径流

下载PDF 职称材料

石臼湖江苏段浮游植物群落结构特征及与环境因子的关系 被引量：13

8

作者 国超旋 王冬梅 +1 位作者 胡晓东 吴沛沛 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2016年第4期23-29,共7页

分析石臼湖江苏段浮游植物群落结构及对环境因子的响应,以期探索浅水型湖泊浮游植物动态变化机制,为石臼湖水域生态环境监测与保护、生物资源调查提供基础数据。2012年10月至2013年8月,在石臼湖江苏段12个采样点进行了4次采样,调查浮游... 分析石臼湖江苏段浮游植物群落结构及对环境因子的响应,以期探索浅水型湖泊浮游植物动态变化机制,为石臼湖水域生态环境监测与保护、生物资源调查提供基础数据。2012年10月至2013年8月,在石臼湖江苏段12个采样点进行了4次采样,调查浮游植物的群落结构及水环境因子,并通过冗余分析（RDA）对数据进行直接梯度排序,分析浮游植物群落结构对环境因子的响应。共发现浮游植物79种,隶属于8门53属,绿藻门21属39种,蓝藻门11属13种,硅藻门10属11种1变种1变型,裸藻门4属5种,甲藻门3属4种,隐藻门2属3种,金藻门1属1种,黄藻门1属1种。优势种（属）10种,冬季以对水温和光照有较好适应能力的硅藻为主要优势种群;春季优势种类较丰富,但优势度不高（0.03～0.09）;夏、秋季节以小型丝状蓝藻占绝对优势。浮游植物总平均密度为28.93×10^6个/L,季节差异显著,峰值出现在夏季,冬季最低。多样性分析表明,石臼湖浮游植物的物种组成较丰富,然而种间分布不均,群落结构稳定性较弱。基于CANOCO的多变量分析表明：pH、溶解氧、透明度、氨氮、水温、电导率是影响浮游植物群落结构的主要环境因子。 展开更多

关键词 石臼湖江苏段 浮游植物 群落结构 环境因子

下载PDF 职称材料

三江平原湿地夏季藻类植物初步报道 被引量：1

9

作者 国超旋 宋楠 范亚文 《黑龙江环境通报》 2013年第4期80-82,共3页

对2013年夏季三江平原湿地的藻类植物进行了初步研究,共鉴定出藻类植物7门26科47属,其中绿藻11科22属,硅藻8科16属,优势种类18种;农田分布区水体受到污染,在轻污染和中污染之间。

关键词 三江平原湿地 藻类植物 优势种

下载PDF 职称材料

钱塘江干流夏季浮游植物群落结构特征及其对水文气象的响应 被引量：6

10

作者 张萍 国超旋 +7 位作者 俞洁 权秋梅 姚建良 王吉毅 叶小锐 朱梦圆 孙起亮 朱广伟 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期418-432,共15页

河流中浮游植物的动态变化能够较好的指示河流水质状况.为探索水文气象过程对筑坝河流浮游植物群落结构的影响,2020年夏季,以钱塘江干流为例,对包括富春江水库在内的11个河段开展了浮游植物群落结构及相关环境因子的调查分析.结果表明:... 河流中浮游植物的动态变化能够较好的指示河流水质状况.为探索水文气象过程对筑坝河流浮游植物群落结构的影响,2020年夏季,以钱塘江干流为例,对包括富春江水库在内的11个河段开展了浮游植物群落结构及相关环境因子的调查分析.结果表明:夏季在钱塘江干流共鉴定出浮游植物6门59属95种,优势属为沟链藻(Aulacoseir)、菱形藻(Nitzschia)、平裂藻(Merismopedia)、长孢藻(Dolichospermum)、假鱼腥藻(Pseudoanabaena)和微囊藻(Microcystis),其中梅雨期优势属主要隶属于硅藻门,梅雨后蓝藻门种属则迅速占优,浮游植物总细胞密度快速增加;整个夏季浮游植物的平均细胞密度为(1.57±2.96)×10^(6)cells/L,其中梅雨期细胞密度为(0.37±0.36)×10^(6)cells/L,显著低于梅雨后的细胞密度(4.06±4.38)×10^(6)cells/L.空间上,大坝拦截形成的河流型水库对浮游植物群落结构和藻密度均产生极显著的影响,浮游植物密度在富春江库区段最高,兰江及以上江段其次,新安江库区段及钱塘江河口较低;梅雨后富春江库区水温分层,显著促进了蓝藻和硅藻的增殖.冗余分析表明,气温和降雨是夏季钱塘江干流浮游植物群落结构变化的主要驱动因子,蓝藻门、绿藻门细胞密度与气温呈显著正相关,与降雨呈显著负相关,而硅藻门细胞密度与之相反;梅雨后气温快速增高显著增加库区段水体的蓝藻门细胞密度,蓝藻水华暴发风险迅速增高,水安全管理中应予以重点防范. 展开更多

关键词 浮游植物 有害蓝藻 河流 降雨 气温 富春江水库 钱塘江

下载PDF 职称材料

富春江库区高温热浪变化特征及对藻类水华潜在影响研究 被引量：4

11

作者 黄群芳 国超旋 +1 位作者 李娜 李渊 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期530-539,共10页

随着全球气候变暖,夏季高温热浪出现频次、强度和持续时间明显增加.为探明气候变暖引起的夏季高温热浪对藻类水华及淡水生态系统的影响,基于长期气象观测、高频浮标水温监测、藻华过程浮游植物生物量连续监测以及卫星遥感反演,分析了富... 随着全球气候变暖,夏季高温热浪出现频次、强度和持续时间明显增加.为探明气候变暖引起的夏季高温热浪对藻类水华及淡水生态系统的影响,基于长期气象观测、高频浮标水温监测、藻华过程浮游植物生物量连续监测以及卫星遥感反演,分析了富春江库区夏季高温热浪长期变化特征以及2016年高温热浪对富春江水库藻类水华的影响过程.结果表明:①1972—2020年近50年富春江水库呈现明显的区域增温,平均气温增速为0.35℃/(10 a),2016年达最高值(18.13℃);与此同时,高温热浪频次和天数也显著增加,且起始时间显著提前,结束时间显著推迟,2016年经历了近50年来较严重的高温热浪事件.②野外实测和卫星遥感反演表明,2016年7—8月富春江水库暴发严重的藻类水华,库区叶绿素a浓度在8月19日达最高值〔(65.3±21.3)μg/L〕.③因果分析显示,高温热浪引起的气温和水温增加、降水和风速减少以及热力分层强化等直接或者间接诱发和促进了浮游植物生物量累积及蓝藻水华形成.研究显示,夏季高温热浪加剧了富春江水库藻类水华暴发,未来全球变暖背景下高温热浪频次和强度将继续增加,需开展高频同步监测和受控试验,深入揭示高温热浪对藻类水华形成的驱动机制. 展开更多

关键词 高温热浪 气候变暖 藻类水华 叶绿素A 富春江水库 遥感估算

下载PDF 职称材料

有机和常规农业管理方式下的浮游植物群落特征及其影响因素

12

作者 杜少娟 王吉毅 +6 位作者 国超旋 Jonathan Miles Adams 任明磊 李侃 郭亚平 杜宗军 王建军 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1828-1839,共12页

为了解不同农业施肥管理方式对水体浮游植物群落的影响,本研究以江苏句容戴庄有机示范村和常规农业管理区池塘浮游植物为对象,分析冬夏两季浮游植物群落特征及相关水环境因子.结果表明:冬季有机和常规农业区域的浮游植物分别检到7门95种... 为了解不同农业施肥管理方式对水体浮游植物群落的影响,本研究以江苏句容戴庄有机示范村和常规农业管理区池塘浮游植物为对象,分析冬夏两季浮游植物群落特征及相关水环境因子.结果表明:冬季有机和常规农业区域的浮游植物分别检到7门95种和7门111种,夏季分别检到7门102种和6门112种,有机农业区浮游植物由冬季的隐藻—绿藻型向夏季的蓝藻—绿藻型变化,常规农业区从隐藻—绿藻型向蓝藻—硅藻型变化,蓝藻逐渐取代隐藻的优势地位.夏季各池塘浮游植物alpha多样性没有显著的区域差异,但冬季常规农业区浮游植物物种丰富度、蓝藻和裸藻的Shannon-Wiener多样性指数显著较高.指示物种分析显示,谷皮菱形藻(Nitzschia palea)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)为有机农业区指示物种,而梭形裸藻(Euglena acus)、针形纤维藻(Ankistrodesmus acicularis)、肘状针杆藻(Synedra ulna)和狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus)为常规农业区指示物种,此6种藻为中、富营养化藻类,说明水体氮磷营养盐浓度较高,这与周围农田氮磷流失密切相关.Pearson相关性分析表明,有机农业区浮游植物alpha多样性与氮磷浓度的相关性不显著,但常规农业区浮游植物物种丰富度和Pielou均匀度与磷酸盐、总氮、氨氮和pH值显著相关.Mantel检验表明,有机农业区群落相异性仅在冬季受到总氮和氨氮的显著影响;而常规农业区在冬夏季受到氮磷两类营养盐的交替影响.本研究结果初步揭示了有机和常规农业区水体浮游植物群落结构特征及其影响因素,为区域水生生物多样性保护与稻田施肥管理的优化提供科学基础. 展开更多

关键词 有机农业 常规农业 浮游植物 群落结构 多样性 环境因子

下载PDF 职称材料

富春江水库浮游植物功能群变化的成因

13

作者 张萍 王炜 +4 位作者 朱梦圆 国超旋 邹伟 许海 朱广伟 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期181-193,共13页

为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并... 为探究富春江水库浮游植物群落结构的演替特征、水华风险机制及关键影响因素,分别于2020年8月和11月与2021年1月和4月在富春江库区及上下游11个断面采样分析浮游植物、浮游动物群落结构及相关理化指标,对浮游植物进行功能群(FG)分类,并应用非度量多维尺度分析(NMDS)和冗余分析(RDA)等统计方法探讨功能群变化的影响因素.结果发现,富春江水库浮游植物可分为18个功能类群,其中10个为优势类群;功能群的组成存在显著时空差异:空间上,库区上游江段主要以小环藻(Cyclotella)为代表的C类群和以沟链藻(Aulacoseira)为代表的P类群占优,与该江段中富营养混合水体的环境特征相符;富春江库区仍以P类群为主,但沿程优势度逐渐减小;库区下游江段MP类群逐渐占优,且在钱塘江口占据绝对优势,反映了感潮河流扰动频繁、浊度较高的环境特征;季节上,夏季功能群类型最为丰富,为P+L0+J+M+S1+H1+MP型,除了全年都占优的沟链藻为代表的P类群,还包括多个以蓝藻和绿藻为代表的类群,反映出生境多变、生产力旺盛的水环境特征;秋季演替以长孢藻(Dolichospermum)为代表的H1类群占优,总体为P+H1,反映了水量减少、流态趋于静止的水环境特征;冬季小环藻的突增,C类群占据优势,总体为P+C,反映出换水减弱、富营养化加剧的环境条件变化;而春季类群又逐渐丰富,为C+D+P+MP,也反映出降雨增多、气温升高引起的河流生境多变的环境背景特征.根据C-R-S生长策略分析,R策略类群是富春江水库浮游植物的主导类群,与富春江流域各江段高干扰、低胁迫的总体生境特征吻合.RDA分析表明,水温、浮游动物生物量、高锰酸盐指数、流量、总氮和总磷与浮游植物功能群组成显著相关(P<0.05),温度和流态是影响富春江水库浮游植物功能群时空差异的主导因素,浮游动物是影响浮游植物功能群时空差异的关键因素.研究表明,水文气象过程对富春江流域浮游植物群落结构影响至关重要,夏季高温季节流态变化可能是诱发富春江库区蓝藻水华的关键因子;降低藻类水华的风险,应在河流氮磷负荷控制的基础上,充分考虑水利调度的协同控制. 展开更多

关键词 浮游植物 功能群 流态 气温 河流型水库 浮游动物

原文传递

三江平原湿地同江地区水域夏季浮游植物群落结构特征 被引量：11

14

作者 李慧 刘妍 +1 位作者 范亚文 国超旋 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期440-449,共10页

2012年6月对三江平原湿地同江地区水域浮游植物群落结构进行了初步研究。设置了13个采样点,生境类型包括大型开阔水体、小型封闭水体、湿地型水体以及河流型水体。结果在该水域发现浮游植物共计312个分类单位,包括276种33变种3变型,隶属... 2012年6月对三江平原湿地同江地区水域浮游植物群落结构进行了初步研究。设置了13个采样点,生境类型包括大型开阔水体、小型封闭水体、湿地型水体以及河流型水体。结果在该水域发现浮游植物共计312个分类单位,包括276种33变种3变型,隶属于8门10纲21目36科92属。浮游植物细胞密度变化范围为2.68×104–2.53×106 cells·L–1。大型开阔水体种类丰富,细胞密度最大,以绿藻为优势种群;小型封闭水体中藻类的适应性强,群落结构最为复杂;湿地型水体受人为活动影响较大,发现了一些耐有机污染的种类;在河流型水体中,有一些适低温的隐藻出现并成为优势种,如啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等。此外,在三江平原湿地同江地区还发现了大量β-中污染指示种类。经聚类和多维尺度分析,将不同采样点各生境水体的浮游植物群落分为4组。综合多样性指数表明,同江地区水域浮游植物群落结构较丰富且稳定性较好。 展开更多

关键词 群落结构 浮游植物 三江平原湿地同江地区

原文传递

天目湖沙河水库浮游植物群落结构的时空异质性 被引量：27

15

作者 孙祥 朱广伟 +7 位作者 杨文斌 朱梦圆 许海 国超旋 余丽 史浩辰 杭心语 徐涤非 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期4160-4168,共9页

为揭示水库浮游植物群落结构的时空异质性,以江苏省溧阳市天目湖沙河水库为例,基于8年逐月浮游植物群落结构及相关环境因子的连续监测结果,分析了水库河流区、过渡区及湖泊区浮游植物群落结构的季节差异及影响因素.结果表明,空间上营养... 为揭示水库浮游植物群落结构的时空异质性,以江苏省溧阳市天目湖沙河水库为例,基于8年逐月浮游植物群落结构及相关环境因子的连续监测结果,分析了水库河流区、过渡区及湖泊区浮游植物群落结构的季节差异及影响因素.结果表明,空间上营养盐、浊度和悬浮颗粒物等关键水质指标及浮游植物叶绿素a含量均呈现河流区>过渡区>湖泊区的现象,透明度呈现河流区<过渡区<湖泊区的现象,其中河流区的各环境因子与过渡区和湖泊区的空间差异显著(ANOVA,P<0.05),而过渡区与湖泊区之间仅在透明度、浊度、悬浮颗粒物等物理参数方面差异显著;同样,浮游植物生物量上也呈现河流区>过渡区>湖泊区的现象,其中河流区与过渡区、湖泊区之间差异显著(ANOVA,P<0.05),而过渡区与湖泊区之间则无显著性差异;但在浮游植物的优势属方面,河流区、过渡区、湖泊区基本一致,仅隐藻门生物量在河流区、过渡区、湖泊区具有显著性差异(ANOVA,P<0.05),呈现河流区>过渡区>湖泊区的特征.不同季节之间浮游植物群落结构差异较大:生物量在夏季最高,冬季最低;优势属在春季以针杆藻(Synedra)、小环藻(Cyclotella)、隐藻(Cryptomonas)和曲壳藻(Achnanthes)为主,夏季以针杆藻、隐藻、尖头藻(Raphidiopsis)、席藻(Phormidium)为主,秋季以隐藻、针杆藻、尖头藻、束丝藻(Aphanizomenon)为主,冬季以隐藻、针杆藻、曲壳藻和小环藻为主;其中针杆藻、隐藻为全年优势属.统计分析表明,水温、总磷、透明度是浮游植物时空差异的主要影响因子.研究表明,对于沙河水库这种换水周期为4个月的大(Ⅱ)型水库,虽然浮游植物总生物量在空间上有显著性差异,但群落组成上仅隐藻属的空间差异显著,多数浮游植物群落结构在空间分布差异较小,当浮游植物群落结构调查时可以适当减少观测点位,提高采样频次,以提高水库环境监测的样品代表性. 展开更多

关键词 水库 浮游植物 时空差异 硅藻 蓝藻 富营养化

原文传递

天目湖沙河水库热分层变化及其对水质的影响 被引量：29

16

作者 孙祥 朱广伟 +8 位作者 笪文怡 余茂蕾 杨文斌 朱梦圆 许海 国超旋 余丽 李恒鹏 李慧赟 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2632-2640,共9页

为揭示亚热带水库热分层的季节性变化特征、影响因素及水质效应,以最大水深11 m的江苏溧阳天目湖沙河水库为例,基于对水库坝前区(TM1)3~11月逐时的水温监测及对该水库2009~2016年相关水质和气象指标监测,分析了该水库热分层的形成和消... 为揭示亚热带水库热分层的季节性变化特征、影响因素及水质效应,以最大水深11 m的江苏溧阳天目湖沙河水库为例,基于对水库坝前区(TM1)3~11月逐时的水温监测及对该水库2009~2016年相关水质和气象指标监测,分析了该水库热分层的形成和消失时间、驱动因素及其对水质的影响.结果表明,天目湖沙河水库呈典型的亚热带单循环混合模式:春季随着太阳辐射的增强,水温逐渐升高,当表层水温升至21℃左右时,热分层稳定形成,在整个5~9月期间水体热分层十分稳定;秋季随着太阳辐射的减弱,水温逐渐降低,当表层水温降至19℃左右时,热分层基本消失,在10~4月期间水体呈混合状态.热分层期间,表层和底层的水温差随太阳辐射的增强而增加;日均气温超过30℃的情况下,水体热分层更加稳定;夏季强降雨过程降低了水体表层的温度、减弱了上层5 m水体的温度分层,但对5 m以下深度的热分层状况基本无影响.水温分层对水库水质产生一定的影响:热分层期间,底层水体处于厌氧状态,底层水体氨氮浓度明显增加;热分层消失后,底层水体溶解氧、总磷及悬浮颗粒物含量均增加.研究表明,对于四季分明的亚热带中等深度的水库而言,水体热分层主要受太阳辐射的控制,稳定的热分层有利于蓝藻门相关种属藻类的生长,热分层形成及消散阶段改变了沉积物的营养盐释放及供给水体的强度,对水体水质形成冲击.在水库水质监控及生态保护管理中,应关注热分层过程的不利影响,并探索相关灾害的防控技术. 展开更多

关键词 亚热带水库 热分层 极端天气事件 浮游植物 富营养化

原文传递

水文气象因素对东南山区水库硅藻异常增殖的影响 被引量：10

17

作者 孙祥 朱广伟 +6 位作者 笪文怡 余茂蕾 杨文斌 朱梦圆 许海 国超旋 余丽 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1129-1140,共12页

硅藻异常增殖是影响我国许多水库水质安全的生态灾害.为揭示水库硅藻异常增殖的影响因素,以我国东南丘陵地区大(Ⅱ)型水库天目湖沙河水库为例,基于8年逐月浮游植物群落结构及相关环境因子的监测,分析了硅藻(Bacillariophyta)及其优势属... 硅藻异常增殖是影响我国许多水库水质安全的生态灾害.为揭示水库硅藻异常增殖的影响因素,以我国东南丘陵地区大(Ⅱ)型水库天目湖沙河水库为例,基于8年逐月浮游植物群落结构及相关环境因子的监测,分析了硅藻(Bacillariophyta)及其优势属生物量与温度、降雨、水位、营养盐等环境因子之间的关系.结果表明,春季硅藻及其优势属的生物量主要受温度的影响,与水文、营养盐关系较弱;不同硅藻优势属与水温的关系差异较大:针杆藻(Synedra)的最佳生长温度为27℃,小环藻(Cyclotella)与曲壳藻(Achnanthes)的最佳生长温度为19℃,直链藻(Melosira)适合在低温下生长,生物量随温度升高而降低;硅藻生物量与环境因子的多元统计分析表明,硅藻总生物量、针杆藻和曲壳藻等优势属生物量峰值与降雨量显著性正相关(P<0.05),小环藻生物量峰值与总磷、降雨量和水位显著性正相关,而与换水率显著性负相关,直链藻生物量峰值与总磷显著性正相关.年度硅藻峰值强度可以用降雨量强度和时间、冬春季的积温和溶解性总磷浓度等综合因素拟合预测.研究表明,对于我国东南丘陵山区中营养水平的水库而言,硅藻优势属的异常增殖事件受水文气象因素异常事件的影响较大,相比较而言对氮磷营养盐响应偏弱;在防控水库硅藻异常增殖灾害方面,除了积极开展流域营养盐削减措施之外,应当密切关注极端天气综合影响,采取相应的水文调节措施,开发切实有效的灾害预警技术. 展开更多

关键词 水库 硅藻 异常增殖 积温 降雨量 极端天气事件

原文传递

千岛湖浮游植物群落结构的垂向分布特征及其影响因素 被引量：6

18

作者 王吉毅 霍翟 +4 位作者 国超旋 朱广伟 龚志军 范亚文 王建军 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3575-3586,共12页

深水湖库浮游植物群落结构具典型垂向分异特征,是其水质和生态系统功能的考量要素之一;但对深水湖库浮游植物垂向分异的季节变化规律及其成因仍认识不清.以深水湖库千岛湖为例,通过春、秋两季全湖12个点位浮游植物群落结构及同步水质指... 深水湖库浮游植物群落结构具典型垂向分异特征,是其水质和生态系统功能的考量要素之一;但对深水湖库浮游植物垂向分异的季节变化规律及其成因仍认识不清.以深水湖库千岛湖为例,通过春、秋两季全湖12个点位浮游植物群落结构及同步水质指标剖面变化的调查,揭示了典型深水湖库浮游植物群落结构的垂向分布特征及影响因素.结果表明,春季浮游植物丰度和叶绿素a最大值出现在次表层(2~5 m),而秋季浮游植物丰度和叶绿素a则在表层达到最大值,然后均随水深增加而下降.千岛湖浮游植物优势种属在垂向上呈现明显的分层特征,具体而言,春季表层和次表层主要以隐藻和假鱼腥藻为主,中层隐藻占据优势,而底层小环藻细胞丰度明显高于其他藻属;秋季表层优势属为假鱼腥藻和束丝藻,在次表层和中层,细鞘丝藻和假鱼腥藻占据优势地位,底层细鞘丝藻成为唯一优势属.此外,水体关键环境指标也存在明显的垂向变化,春季水体氮和磷营养盐浓度与水深呈负相关,而秋季则呈相反趋势;统计分析表明春季浮游植物丰度垂向分布与磷酸盐浓度显著正相关,秋季浮游植物丰度垂向分布则与光照强度呈现显著正相关,而水温、硝态氮和总氮则是驱动两季浮游植物优势属垂向分布的主要因素.综上所述,水温、光照和营养盐等环境条件对浮游植物垂向分布具有明显的控制作用,在深水湖库的生态调查与质量评估时,应充分考虑浮游植物群落结构垂向分布特征及环境条件的影响. 展开更多

关键词 千岛湖 深水湖泊 浮游植物 营养盐 垂向分布

原文传递