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广东流溪河水库湖沼学变量的时空动态特征 总被引：16，自引：7，他引：9
流溪河水库县位于北回归线上的大型山谷型水库,是一座典型的热带-亚热带过渡区水体.为了解该水库的特点,于2006年对水库的水文、营养盐状况及相关理化因子进行了逐月监测,对其主要的湖沼学变量的季节动态和空间分布进行了分析,探讨了湖沼学特征和生态过程的主要驱动因子.流溪河水库全年表层水温在14.9-31.6℃之间,水柱热分层开始于3月初,一直持续到12月,呈单循环混合模式.水库的水动力学主要受降水和水库用水的影响,2006年全年降雨量为2960mm,平均水力滞留时间长170d;降雨量集中在丰水期(4-9月),导致丰水期水力滞留时间短(65d),丰水期与枯水期水文水动力季节性差别显著,水文水动力学变化剧烈.2006年全年湖泊区的TN、TP、Chl.a、SD的平均值分别为0.66mg/L,0.016mg/L,2.2mg/m3,3.1m,指示该水库为贫中营养型水体.N/P的质量比为41:1,DIN/DIP的质量比为78:1,说明该水库浮游植物生长在强烈的磷限制性水体中,较高的N/P比是由流域中热带-亚热带红壤中营养盐组成特点所决定.营养盐、透明度和叶绿素a等变量的分布具有明显的时空异质性,丰水期初期(4-5月)营养盐浓度显著地高于其它月份,说明地表径流是输送营养盐入库的主要途径;沿入库河流至水库大坝方向,营养盐和Chl.a具有递减规律,即:河流区>过渡区>湖泊区.受季风的影响,丰水期的降水集中加上水库的本身形态是导致流溪河水库湖沼学特征呈显著的季节性和空间梯度的关键因素. 相似文献
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喀斯特地区梯级水库建造对水化学分布的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为深入了解河流梯级筑坝对喀斯特地区河流水化学分布的影响,于2017年1、4、7和10月别对乌江干流洪家渡水库(多年调节)、乌江渡水库(季调节)和索风营水库(日调节) 3个具有不同滞留时间的水库进行水样采集,分析入库水、坝前剖面水和下泄水的水化学特征,探讨河流梯级筑坝对水化学分布及风化速率估算的影响.研究结果表明:3个水库深层水比表层水HCO3-浓度分别高12.9%、5.5%和8.0%,Ca~(2+)浓度分别高15.9%、2.4%和8.5%.河流梯级筑坝一定程度上改变了水体水化学组成,从而影响碳酸盐岩风化速率估算.整体上,洪家渡水库、索风营水库和乌江渡水库的全年风化速率变化范围分别为:-1.7%～15.4%、-5.6%～1.1%和-0.3%～3.4%.河流筑坝作用对风化速率估算及主量离子浓度的影响:HCO_3~-与Ca~(2+)浓度分布均为:洪家水库乌江渡水库索风营水库,这与水体滞留时间长短规律一致,表明水体滞留时间影响着水化学的组成分布.同时水体离子浓度表现出明显的季节性差异,丰水期各水库变化率明显大于枯水期.上述结论表明喀斯特地区河流连续筑坝后水化学组成及分布特征发生了一定程度改变,影响流域化学风化速率的估算,且影响程度随水体滞留时间延长而增大,并受气温影响.因此,今后在估算流域风化速率及探究水化学空间变化时应对筑坝作用加以考虑,以便更加准确地评估喀斯特流域岩石风化在全球碳循环中的作用. 相似文献
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于特枯水情年对三峡水库溶解硅和长江干流自涪陵至河口段悬浮颗粒物、溶解硅、生物硅和叶绿素a浓度等进行调查.研究表明,在平水期和汛期末,长江干流水体溶解硅和生物硅浓度和通量在其上游受大坝"滞留"效应的影响呈现沿程降低的趋势,中、下游受"两湖"和汉江等的补充作用有明显升高.在枯水年,长江干流水体生物硅浓度占活性硅(溶解硅和生物硅之和)浓度的2%~5%,显著低于平水年的比例(13%),同时也低于世界河流的平均水平(16%).三峡水库在4-12月份减少溶解硅向下游的输送通量,而在1-3月份增加溶解硅的输送通量;水库在枯水年滞留了大约3%~6%的溶解硅.三峡水库内低的初级生产水平和高的生物硅再生速率是其难以对溶解硅形成有效滞留的主要因素.大坝下游会因清水下泄产生潜在的滞留效应,不过还需要更多的数据去量化. 相似文献
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[专稿]长江上游水库改变干流磷通量、效应与修复对策 总被引：7，自引：6，他引：1
磷主要随河川径流循环,是水域重要营养或污染物质,是长江及河口浮游生物限制因子.在自然与人类活动作用下,磷循环规律及变化对水生态环境具有重要作用.本文根据实测资料、理论和模型系统分析了长江磷自然循环属性、水库作用及可能的环境影响.长江磷以颗粒态为主,与泥沙关系密切,受水库影响大量沉积;颗粒磷的潜在生物有效磷(BAP)较高,总量超过人类排放;自然背景下磷与淡水系统关系较小,到河口及周边海域释放BAP是这里生态系统关键的营养资源;水库拦截使在底泥沉积并在缺氧环境释放的BAP成为河流上游潜在污染源.水库拦沙也破坏了下游河流泥沙的磷缓冲机制,增加环境脆弱性,降低污染承受能力,抬高水库下泄背景溶解磷浓度和河口碳、氮的相对程度,增加干流最下游大型水库污染和水华风险.另一方面,实测资料对比研究表明,我国河流地表水环境监测规范中的磷分析方法存在问题,采用"澄清样"方法使磷大量漏测,上下游、河湖库及汛枯期间磷通量监测口径不同、标准不一,很难适应流域一体化管理要求;依此监测的评估也会严重低估水库作用,忽视其拦磷和抬高背景溶解磷等机制,误导污染源解析,影响环境管理与决策.流域水库改变泥沙、磷及循环规律是当前长江干流环境条件的实质性改变,是长江保护生态面临的主要问题和修复重点之一,建议在大型水库持续挖泥用以功能性修复河流物质通量和消除上游潜在污染内源. 相似文献
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以MONERIS河流系统模型为基础,建立了由农业土地营养盐平衡模型、流域营养盐排放模型及河道营养盐滞留模型3个模型组成的模型系统.该系统被用来计算太湖西南部河流流域的营养盐排放量.利用实测的河流系统的负荷数据,对模型系统进行验证.验证结果表明,N、P计算负荷与实测负荷的偏差分别在10%及30%以内.利用该系统,对1992-1996年及1997-2001年间的营养盐排放量进行计算.计算结果表明,1997-2001年间的氮的年平均排放量为5646 t/a,该排放量比前5年的年均排放量减少827 t/a.从磷的排放量来看,1997-2001年间的年排放量为554 t/a,比前5年的均值减少45 t/a.分析结果表明,与1992-1996年相比,1997-2001年间的点源排放量及农业土地营养盐剩余量的减少是流域营养盐排放量减少的主要原因. 相似文献
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洪水事件能够在短时间内对生态系统的物理与生物过程产生重大影响,从而导致浮游植物群落结构的快速演替.2010年9月,广东省大型水库——高州水库发生特大洪水.为了解洪水的生态效应,于2010年1月-2011年12月对高州水库湖沼学变量和浮游植物进行了调查研究.特大洪水期间,高州水库流域内大量泥沙等颗粒物进入水体,将原有有机物相对较多的沉积物覆盖,有助于减少营养盐的底泥释放,洪水后次年春季枯水期水体营养盐浓度明显降低(尤其是磷,总磷浓度低于0.01 mg/L).洪水过后水体中悬浮物的组成改变,在接下来的水体混合期间无机颗粒物的再悬浮导致水体透明度显著降低,但次年水库整体的透明度升高,浮游植物生物量降低.洪水事件导致的水体理化环境的改变使水库浮游植物群落结构改变,由洪水前以群体蓝藻和大个体绿藻(H1和N A功能类群)为优势类群的群落转变为洪水后以中心纲浮游硅藻和甲藻(A、B和LO功能类群)为优势类群的群落,而以往枯水期常有发生的粘质鱼腥藻等蓝藻水华在洪水后春季枯水期没有出现. 相似文献
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调水型水库是一种以抽水入库为主要来水水源的水体,是沿海地区重要的供水水源地.为了解这类水库的富营养化特点,于2005年全年每月2次对地处我国南亚热带地区(广东珠海市)的大镜山水库进行采样和监测.监测和测定指标主要包括氮、磷营养盐浓度、水温、透明度及叶绿素a浓度等,结合水库水文数据对水库富营养化特征和主要的影响因素进行分析.结果表明,2005年,大镜山水库的富营养化状态TSI_M指数在45-53之间,水库处于中富营养状态,多数时间处于富营养状态.水体富营养化主要参数表现出明显的季节变化,即叶绿素a浓度和富营养化状态指数在早春和晚秋出现两个峰值,明显地与温带富营养化水体在夏季出现单个峰值的特征不同.调水入库增加了水库营养盐负荷的同时,也在很大程度上影响了水库水动力学过程,与夏季的集中强降雨一起成为影响该水库富营养化的关键因素,这些因素改变了浮游植物群落对营养盐的直接响应,导致叶绿素a浓度与总磷、总氮浓度之间呈弱相关关系,降水和调水量在时间上相对配置重要性决定了叶绿素a浓度与营养盐浓度的关系. 相似文献
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筑坝改变河流生源要素迁移转化过程及浮游植物群落分布特征,影响河流生态系统结构与功能。为探究梯级筑坝河流浮游植物群落结构特征及其关键驱动因子,2016年丰水期、2018和2021年丰、枯水期在澜沧江开展了浮游植物群落及相关环境要素的调研。本文重点对比分析了丰水期自然河道段和水库浮游植物间的差异,基于广义相加模型(GAM)建立浮游植物与环境要素间的关系,研究发现:丰水期浮游植物生物量显著高于枯水期,丰、枯水期浮游植物群落结构均呈现上游以硅藻门为主,中下游以绿藻门、蓝藻门为主的变化特征。营养盐和水库的水力停留时间(HRT)是导致上、下游浮游植物生物量差异的关键环境要素;总磷、水温和HRT是影响浮游植物群落多样性指数的主要环境要素;总磷、氨氮是影响丰富度指数的关键环境要素。本研究结果有助于深化理解梯级筑坝河流生态环境效应。 相似文献
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亚热带地区典型水库流域氮、磷湿沉降及入湖贡献率估算 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探究汤浦水库流域氮、磷湿沉降对水库水体营养的贡献率,本研究对2014 2015年的汤浦水库流域4个采样点的雨水及3条溪流进行样品收集,测定其中磷和不同形态氮的质量浓度,分析汤浦水库流域大气湿沉降中氮、磷营养盐的分布特征,并估算氮、磷营养盐湿沉降对汤浦水库入库负荷的贡献率.结果表明:湿沉降中总氮(TN)平均浓度为1.02±0.58 mg/L,氨氮、硝态氮和有机氮浓度占TN浓度的比例分别为60.65%、34.07%和5.28%;总磷(TP)平均浓度为0.033±0.028 mg/L.4个采样点湿沉降中氮、磷浓度均表现为冬春季(少雨季)高、夏秋季(多雨季)低.空间上,王化点位的各形态氮和总磷浓度显著高于其他3个采样点.TN和TP年均湿沉降通量约为18.15和0.62 kg/(hm~2·a),年均沉降总量为834.94和28.39 t;库区TN和TP水面湿沉降量为24.14和0.82 t,直接贡献率占河流输入的1.77%和3.07%.湿沉降来源的氮、磷营养盐随河流输入的间接贡献率为8.3%和4.6%.综上所述,氮、磷湿沉降是水库外源营养的重要输入部分,深入掌握其时空分布特征及入库贡献率是进一步加强流域管理和减轻水库外源营养输入的重要前提. 相似文献
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《Acta Geochimica》2021,(4)
Currently,lakes and artificial reservoirs are increasingly threatened by eutrophication,which is the result of the combined action of many natural and anthropogenic factors.In the past,the effect of nutrient load on the trophic state of water bodies has attracted much attention,while few studies have addressed the effect of hydrological characteristics.Therefore,to reveal the coupling effects of hydrological characteristics and nutrient load in sediments on the trophic state of water bodies,this study collected relevant data from 36 lakes and reservoirs across China.Pearson correlation analysis showed that trophic level index was positively and significantly correlated with nutrient load in sediments and hydraulic retention time,while it was negatively correlated with mean depth and hydraulic load.The principal component analysis showed that the nutrient load was the first major component that influenced the trophic state of water bodies,followed by the mean depth and hydraulic retention time.Eutrophication was prone to occur in water bodies with mean depth less than 7 m and hydraulic retention time greater than 14 d,and the trophic level index regression equation with hydrological characteristics and nutrient load in sediments was derived by multiple regression analysis.This study revealed that the trophic state of water bodies influenced by both nutrient load and hydrological characteristics.It provides a new idea to reduce the occurrence of eutrophication in reservoirs by using the artificial hydrological regulation capacity of reservoirs. 相似文献
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Application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model is limited in plain polders, where hydrological and nutrient processes are confined by water conservancy facilities such as dikes and pumping stations. Watershed delineation techniques are proposed to enable SWAT to simulate these processes in a plain polder in Jiangxiang Town (Nanchang County, Jiangxi Province, China). Drainage unit division and multiple-outlet modelling approaches are introduced, and the main river network and land features are incorporated into a digital elevation model (DEM), so that drainage unit delineation can agree well with real flow direction and concentration. The impoundments of pumping stations are regarded as functioning like reservoirs, which are set up in the SWAT model to simulate confined hydrological processes. The results show that confined hydrological and nutrient processes in plain polders are simulated well; the retention rates of total nitrogen and total phosphorus are estimated as, respectively, 39% and 29% in both streams and impoundments. 相似文献
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根据1960-2000年间长江大通水文站记录的水、沙以及硅、氮、磷等数据,结合1954-2006年间长江流域库容大于108 m3的162座水库的库容、上游径流量、总磷等数据,利用Vollenweider模型分析了水库"过滤器效应"对入海溶解硅(DSi)通量的影响.结果表明:1)1990s相比1960s,长江入海DSi通量下降了约1.85×106 t/a,减少了大约25.3%;入海DSi通量的下降与流域径流波动、入海悬沙通量下降以及溶解无机氮通量的增加紧密相关.2)流域水库明显改变径流的自然过程,增加径流的滞留时间,流域90%以上的水库对上游径流的滞留时间超过0.05年,水库产生显著的DSi"生物过滤器"效应.模型计算显示流域大型水库对DSi的累计滞留量可达0.85×106 t/a,占年均入海DSi通量(1990-2000年)5.4×106 t的15.7%,是入海DSi通量减少量(1.85×106 t/a)的45.9%.3)根据保守估计,流域162座大型水库内泥沙累计淤积量达6.75×108 t/a,不仅使悬沙入海通量显著下降,而且造成大量颗粒吸附的外源和内源DSi颗粒沉淀,这对入海DSi通量减少也起到重要贡献.但目前对水库"泥沙过滤器"的滞留机理并不清楚,需要展开进一步的研究. 相似文献
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剑潭水库是珠江水系东江下游新建水库,2006年10月开始蓄水,2007年6月蓄水完毕.该水库属直流型水库,2008年水力滞留时间为0.46-3.62d.2006-2008年调查了该水库浮游植物的动态特征.结果表明,调查期间浮游植物丰度为182-6267cells/ml,从空间变化看,在调查期间,浮游植物丰度由上游向下游呈上升趋势.从年间变化看,蓄水后第一年坝区浮游植物丰度不仅明显高于蓄水前和蓄水期间,并且浮游植物最高丰度出现在蓄水后第一年的枯水期(12月).与此同时,在蓄水过程中,浮游植物群落结构也逐渐发生了变化,蓝藻相对丰度明显上升,绿藻相对丰度呈下降趋势.水力滞留时间、透明度和总磷是影响剑潭水库浮游植物时空变化的重要因素.高的平流损失率和低的透明度使得浮游植物现存量与水库氮、磷水平并不相符.相对较长的水力滞留时间、较高的透明度和总磷导致了浮游植物在蓄水后第一年(2008年)的枯水期出现一个峰值. 相似文献
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Riparian floodplains are known to retain nutrients such as nitrogen and phosphorus. The main processes are denitrification (for nitrogen) and sedimentation (for phosphorus), which depend on the nutrient load and the flow velocity or residence time, respectively. Both are related to floodplain size and the current discharge conditions. However, it is not yet known, to which extent, how long and how often during a year riparian floodplains are inundated at the catchment scale. Small floods are not relevant for flood risk management, but they are important for the nutrient cycle. This study examined the flooding frequency, the extent and nutrient retention capacity of inundated riparian floodplains between Wittenberg and Wittenberge along the river Elbe in Germany, based on freely available data. The calculation of inundated areas was produced by the Software FLYS 2.1.3. On the basis of these results, we developed an empirical approach to predict the average yearly active floodplain as a share of the inundated floodplain on the potential floodplain depending on hydro-morphology. This hydrology dependent approach was applied to calculate the active floodplain as an average inundated floodplain area and coupled with a proxy-based nutrient retention calculation. Due to morphologic characteristics, riparian floodplains upstream and downstream from Magdeburg show significant differences in flooding frequencies, average inundated floodplain extent and floodplain widths. Assuming this average inundated floodplain as relevant for nutrient retention, we calculated an eight-fold higher retention for the downstream river section, despite a smaller potential floodplain, indicating how important regularly flooded areas are. The presented Q/MQ approach offers new options for modeling nutrient retention in floodplains even on a monthly basis and for other river systems. However, there is a strong need to consider the inflowing nutrient load for retention calculation instead of proxy values. 相似文献
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我国水库资源丰富,水质优良,是极佳的淡水养殖水体;实施科学合理的渔业可降低水库氮磷营养负荷,是合理利用水面和生物资源的需要.我国水库渔业自1950年代起步,1979年后快速发展,水库养殖面积迅速扩大、养殖产量显著增加、养殖品种多样化,先后发展形成6种不同的渔业模式.由于片面追求水库渔业的产量,大量施肥和投饵带来过量外源氮、磷等营养元素导致水库水体的富营养化,水质下降,有的水库甚至暴发了蓝藻水华.针对库区水质保护的要求,数项生态控制对策被提出以降低水库渔业对水质的负面影响. 相似文献
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2012年1月和7月通过对广东省境内10座供水水库进行水生态调查,采集48个站点的浮游植物样品,对其进行浮游植物功能类群的划分及聚类分析.调查区共鉴定出8门104属207种浮游植物,主要分属于30个功能类群.聚类分析将这10座水库聚合为4个类型区,第一生态类型区包括南水和新丰江水库,以适应低营养环境的功能类群为主;第二生态类型区包括飞来峡、白盆珠和新丰江水库,主要以中营养型和广谱型为优势功能类群;第三生态类型区和第四生态类型区包括高州、公平、大水桥、鹤地和汤溪水库,其中高州和公平水库主要以富营养型和广谱型为优势功能类群,其它水库则以适应富营养环境的功能类群为绝对优势类群.上述4个类型区浮游植物优势功能类群差异较大,且与水质营养状态有良好的响应关系. 相似文献
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于2000年丰水期和枯水期调查了广东省19座典型大中型水库枝角类,随后对其中3座代表性水库进行了4年的枝角类种类定性调查.在鉴定出的枝角类16属24种中有13个广温种、7个嗜暖种、3个嗜寒种和1个特有种;每个水库的平均种类数5-6种.从个体大小来看,水库枝角类以小个体种类为主,有14种的体长小、于1 mm,它们分布广且数量多,其中优势种主要为长额象鼻溞、秀体溞、微型裸腹溞、颈沟基合溞和角突网纹溞等.透明溞和透明薄皮溞是主要的大个体种类,出现在4座贫、中营养水库的水样中.水库枝角类的丰度较低,在丰水期,平均丰度小于10 ind./L和10-20 ind./L的水库分别为14座和5座,在枯水期,为12座和5座,而高州水库和河溪水库中的平均丰度达67ind./L.主要优势种在不同营养类型水库中分布差别不大.枝角类的丰度受水力滞留时间影响,直流型水库的枝角类种群丰度的分布明显受到水流速度的影响,湖泊区枝角类个体及其食物均随水库放水输出而减少.由于采样点主要位于大坝附近,枝角类以敞水区的种类为主.从种类组成和数量来看,广东省水库枝角类具有明显的热带特点,枝角类的生物量小,以个体较小的种类优势种,大型种类的个体数量极低且身体透明. 相似文献
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基于1990—2018年于桥水库流域入库河流与水库的逐月总氮(TN)和总磷(TP)监测数据,整理并分析了1990-2002、2003—2014和2015—2018年3个时段TN、TP浓度和氮磷比(TN/TP)的时空变化特征,探究流域内点面源污染削减、调水、氮磷滞留等对营养盐浓度变化的影响。结果表明,1990—2018年于桥水库TN浓度年均值在1.14～3.74 mg/L之间,水库TP浓度年均值在0.025～0.131 mg/L之间,多年TN/TP平均值为45,远高于淡水磷限氮磷比,是磷限水库。于桥水库流域5个测点中,沙河TN浓度最高,黎河TP浓度最高,入库TN、TP浓度大于库区,水库TP滞留率略大于TN。水库TN、TP浓度在2000s中后期下降,之后出现反弹。原因是2003年水源保护工程实施后,入库营养物浓度降低;2014年底南水北调中线一期工程通水后,于桥水库的引滦水量减少,TN的稀释效应弱化,上游来水TP浓度上升与水库内夏秋两季浮游植物的增殖,导致第三时段水库内TP浓度上升。基于月尺度水质分析,夏季水库TN浓度最低,TP浓度达到峰值,主成分分析表明,历年6—10月的水库Chl.a浓... 相似文献