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水体的透明度是评价水质的重要指标,在水生态系统中起着重要的作用.借助遥感技术可以获得大范围、实时数据,并且有节省人力物力的优点.本文利用岱海的野外实测透明度数据和光谱数据,针对Sentinel-2 MSI和Landsat-8 OLI卫星数据波段设置,建立了岱海水体透明度反演模型.结果表明：1）本文建立的透明度反演模型中,蓝红波段比二次模型反演精度最好,决定系数R2=0.66,均方根误差（RMSE）为24.02 cm,平均绝对百分比误差（MAPE）为21.24%.2）将蓝红波段比二次模型应用于Landsat-8 OLI和Sentinel-2 MSI卫星数据,透明度反演精度较好,MAPE<28.82%,RMSE<23.26 cm,R2>0.60.3）此算法应用于时间序列MSI和OLI影像,得到了岱海水体透明度时空分布特征.结果表明,岱海水体透明度年平均变化范围在90.71~120.77 cm,2015年的平均透明度最高,2013年的平均透明度最低;月平均变化范围在90.68~122.53 cm,7月的平均透明度最高,5月的平均透明度最低.岱海透明度在空间上的分布趋势大致表现为西北高,东南低,中部高,四周低.4）影响岱海水体透明度变化的主要因素为风速和降水,透明度与风速和降水分别具有显著的负相关和正相关关系. 相似文献
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水生植被恢复对城市景观水体磷浓度及沉积物磷形态的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
以上海市两个水生植被恢复时间为5—10年的城市景观水体为研究对象,通过分析水体理化性质以及水和沉积物磷的含量和形态,研究水生植被恢复对富营养化水体修复的长期生态效应.结果表明,水生植被恢复能有效降低水体氮、磷浓度,对水体富营养化有明显的改善作用.在外源磷的污染源得到控制后,水体磷浓度会随着修复时间的增加而逐渐降低并相对稳定.沉积物磷形态以钙磷为主,随着水生植被恢复时间的增加,生物活性较强的可交换态磷、铝磷和铁磷的含量下降,而相对稳定的钙磷所占的比例增加.研究结果还表明,即使不进行底泥疏浚,长期的水生植被恢复也可以使城市河流沉积物中内源磷释放及水体磷浓度得到有效控制. 相似文献
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冬季富营养化湖泊中水生植物的恢复及净化作用 总被引：40，自引：2，他引：40
秋末冬初大多数水生植物处于衰亡期，在透明度较低的富营养化湖泊中引种和恢复水生植物往往十分困难，借助物理生态工程技术，秋末冬初在重富营养化湖泊中新建的1000m^2围隔内，引种漂移植物和沉水植物；利用群落间的相互作用及人工干预，若干种水生高等植物不仅能够引种存活，而且能够快速提高水体透明度、改善水质，引种水生高等植物3周后，有水生高等植物的围区内水体透明度提高一倍，并长期保持在较高水平，6周后，有植物围区内水体TN浓度比对照围区及开敞水域分别降低43．7％和59．4％，TP分别降低50．3％和57．0％；6个月后，TN分别降低61．6％和79．7％有植物围区较开敞水体降低72．9％。 相似文献
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基于水体透明度反演的太湖水生植被遥感信息提取 总被引：3，自引：1，他引：2
在使用多光谱遥感图像提取太湖水生植被分布时,由于水体中悬浮物和藻类等物质的影响,容易产生"异物同谱"现象,大面积水体被误分为沉水植被.本文首先通过TM图像反演太湖水体的透明度,基于RVI和NDVI植被指数,分别建立两类决策树,即透明度辅助的分类决策树和无透明度参与的分类决策树,将太湖分为水体、以浮叶植被为主导的水生植被和以沉水植被为主导的水生植被等三种类型.透明度辅助下的 NDVl 分类决策树方法,较好地消除分类过程中的"异物同谱"现象,是进行太湖水生植被分类的一种最好方法选择,把这种方法应用于2002年7月15日的Landsat ETM卫星遥感影像,结果表明太湖中以沉水植被为主导的水生植被约407.6km2,以浮叶植被为主导的水生植被约82.2km2. 相似文献
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吡虫啉是一种新烟碱类杀虫剂,环境中吡虫啉的残留会对水生生物产生潜在的慢性毒害作用,然而我国目前尚缺乏吡虫啉的淡水水生生物基准。为了构建吡虫啉的水质基准以及评估其对本土水生物种的生态风险,搜集筛选了吡虫啉对我国本土淡水水生生物的急慢性毒性数据,获得了来自5门14科的共21种急性毒性数据和来自5门11科的共15种慢性毒性数据。选取Log-normal和Log-logistic两种分布模型分别对毒性数据进行拟合以得到吡虫啉的物种敏感性分布。拟合优度检验结果表明Log-normal分布对急性和慢性数据均有更好的拟合效果。吡虫啉对我国本土水生物种的短期水质基准为6.95 μg/L,长期水质基准为0.47 μg/L,可作为保护我国水生生物的水质基准。采用风险商值法评估了吡虫啉在我国主要流域地表水的生态风险,结果显示研究区所包括流域地表水中78.95%的水体为低风险水体,15.79%的水体为中风险水体。本研究结论可为吡虫啉水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。 相似文献
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对太湖五里湖的以水生高等植物为主的湖泊人工生态系统,用最大可能数（ＭＰＮ）法,测定了该系统内各种生态类型水生高等植物群落内的４类氮循环细菌的分布．结果表明,反硝化细菌的最大可能数（ＭＰＮ）,在水生高等植物群落内水体中较敞水区湖水高２－５个数量级,差异极显著（Ｐ＜０．０１）,漂浮植物群落内水体的反硝化细菌ＭＰＮ值较沉水和浮叶植物群落内水体高２－３个数量级,差异极显著（Ｐ＜０．０１）;硝化细菌ＭＰＮ值,敞水区湖水高于凤眼莲、水花生群落内水体,差异显著（ Ｐ＜ ０． ０５）,菱群落与其他群落比较,亦有极显著性差异（ Ｐ＜ ０． ０１）;亚硝化细菌ＭＰＮ值,在水生高等植物群落内的水体中较敞水区高 ３－ ４个数量级,差异极显著（ Ｐ＜ ０． ０１） ;氨化细菌ＭＰＮ值,在水生高等植物群落内的水体中高于敞水区水体．除硝化细菌外,反硝化、亚硝化及氨化细菌均在根际处最为密集,且由根际向外呈现递减趋势． 相似文献
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湖泊富营养化已经成为水资源领域的研究焦点,是水环境领域面临的长期严峻挑战.为探明干旱半干旱区域湖泊营养状态,以典型岱海水体为例,利用2019—2020年6次野外实测数据为基础,针对Sentinel_2A和Landsat_8 OLI遥感数据,基于营养状态指数TSISDD与色度角之间的相关关系,建立了岱海水体营养状态评估模型,并利用1986—2020年遥感影像数据,得到了长时间序列的水体营养状态.结果表明:(1)本文建立的营养状态评估模型,根据精度检验结果显示模型精度较好,决定系数(R2)为0.74,均方根误差(RMSE)为3.66,平均绝对百分比误差(MAPE)为4.84%.(2)将算法应用到时间序列MSI、TM、ETM+和OLI数据,得到了岱海水体1986—2020年的营养状态动态特征.结果表明,岱海水体面积逐年减少,且多数时间处在轻度富营养化状态.水体富营养化现象大体上从边缘逐渐向湖中心趋于缓和,离岸边越近富营养化现象越严重,通常趋向湖中心以中营养为主,整体上贫营养化现象极少.(3)岱海营养状态时空变化与气温、风速和降水量等气候因子的相关性并不显著,对其解释率为13%.气候因子对营养状态的月变化影响显著,对其解释率为93%. 相似文献
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本文综述酸雨对水生态系统中各营养级生物的影响。介绍酸雨引起水体酸化和水体的缓冲能力,阐述不同营养级水生生物和所处不同发育阶段对低pH的敏感性差异。还讨论了由于遗传和适应引起生物对低pH的耐受性差异。酸化水体生物群落的重要特征是,生物种类数减少,多样性降低,生物量减少和食物链遭破坏。酸性pH对水生生物的毒作用方式包括气体交换受阻、体盐调节紊乱、酸碱平衡失调,以及与金属的联合作用等.最后还对若干问题作了扼要讨论,并提出建议。 相似文献
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本文综述酸雨对水生态系统中各营养级生物的影响。介绍酸雨引起水体酸化和水体的缓冲能力,阐述不同营养级水生生物和所处不同发育阶段对低pH的敏感性差异。还讨论了由于遗传和适应引起生物对低pH的耐受性差异。酸化水体生物群落的重要特征是,生物种类数减少,多样性降低,生物量减少和食物链遭破坏。酸性pH对水生生物的毒作用方式包括气体交换受阻、体盐调节紊乱、酸碱平衡失调,以及与金属的联合作用等.最后还对若干问题作了扼要讨论,并提出建议。 相似文献
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北方半干旱区土地利用/覆被变化对湖泊水质的影响:以岱海流域为例(2000-2018年) 总被引：2，自引：0，他引：2
土地利用/覆被变化对明晰气候变化和人类活动对湖泊水环境的影响有重要作用.以北方典型农牧交错的岱海流域为研究对象,基于遥感解译技术、马尔可夫转移矩阵、综合污染指数法等方法,对2000-2018年岱海流域土地利用/覆被和湖泊水质的变化进行分析,并结合冗余分析法和计量分析模型探究长时间序列尺度下土地利用/覆被变化对湖泊水质的影响.结果表明:近20年来,岱海流域的土地利用/覆被类型以耕地和草地为主,其变化特征主要是草地和林地转化为耕地,水域转化为季节性河流,岱海转化为内陆滩涂、沼泽草地和灌丛沼泽;岱海湖泊水质因子高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总磷和总氮浓度存在不同程度的超标现象;岱海、湿地、林地对水质具有积极的改善作用,耕地、草地、建设用地是加剧水质污染的主要原因.该研究为岱海湖泊流域土地资源合理利用、湖泊水质改善和生态保护提供了一定的科学理论依据. 相似文献
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生态需水是湖泊生态系统的重要指标,维持着湖泊生态系统的良性循环.以内蒙古中部半干旱湖泊岱海为研究对象,对湖泊动态生态需水进行分析.本研究在遥感和气象数据的基础上,获得1975-2020年长时间序列高精度水文要素数据,分析岱海水文要素时空演变规律;通过天然生态水深分析法、水深经验频率分析法和湖泊形态分析法分析岱海的水深随面积变化的关键水深;构建基于生态耗水规律的湖泊生态需水模型,计算自然状态下岱海生态需水动态变化范围.研究结果如下:岱海地区6-9月为丰水期,10月至次年5月为枯水期;45 a以来岱海水面面积呈显著下降趋势,近年来下降速率减缓;枯水期岱海适宜生态水深为8.72~9.92 m,丰水期为9.40~10.69 m,适宜生态需水量为5.62亿~7.71亿m3,适宜湖面面积为70.92~84.77 km2.本文构建了长时间序列气候水文数据库,确定岱海动态生态需水范围可以实现对湖泊生态健康的实时监测,为相关规划与管理提供科学依据及可操作性指导,从而为岱海湖泊治理提供理论参考. 相似文献
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着生藻类一般生长位置相对稳定,其群落分布主要受环境因素的影响,同时,着生藻类还是重要的水环境指示生物.本研究对鄱阳湖丰水期5个典型湖区(主航道、西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊)着生藻类的群落结构特征进行调查,包括生物量、优势种及生物多样性,分析影响着生藻类群落区域分布的环境因子,以期为鄱阳湖水环境保护和水资源合理利用提供基础资料.结果表明:鄱阳湖着生藻类群落以硅藻、绿藻和蓝藻为主;鄱阳湖着生藻类总生物量有着明显的区域差异:主航道区域的生物量相对最高,平均为419 mg/m^2;其次是东南湖汊,平均为322 mg/m^2;南矶湿地和西部湿地分别为172和52 mg/m^2;而撮箕湖的总生物量相对最低,为9 mg/m^2.主航道的着生藻类优势种群为绿藻和硅藻,西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊4个区域的优势种群为硅藻.冗余分析结果显示鄱阳湖丰水期着生藻类群落分布与总磷、电导率、pH值、总氮、硝态氮和悬浮物等理化因子关系较为密切.鄱阳湖主航道与长江连通,水体流速高;西部湿地、南矶湿地、撮箕湖和东南湖汊为季节性连通湖泊,丰水季节与主湖区水体连为一体,枯水季节独立蓄水.5个湖区的区域差异是导致其着生藻类群落结构差异的重要原因之一.着生藻类的多样性指数分析表明鄱阳湖水体处于中度污染状态. 相似文献
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湖泊水资源持续损失已经成为影响半干旱地区经济社会发展的主要问题之一.然而，由于缺少长期连续的湖泊动态监测数据，该地区湖泊水资源损失过程及其与气候变化和经济社会发展之间的关系没有得到详细的评估.针对此问题，本文以位于半干旱地区的岱海为研究对象，利用改进型归一化差异水体指数从1986—2020年258景Landsat遥感影像中提取湖泊水体边界，结合湖泊水位数据，重建了近60 a岱海水资源量动态变化过程.结果表明：1961—2019年期间，岱海急剧萎缩，湖泊水量共减少9.88×108 m3.同时水量变化趋势分段函数拟合结果表明，岱海水量变化可分为3个阶段：1961—1978年，水量损失速率为0.726×107 m3/a的缓慢损失阶段；1979—2004年，水量损失速率为2.10×107 m3/a的快速损失阶段；2005—2019年，水量损失速率为3.39×107 m3/a的加速损失阶段.相关分析表明：岱海水量损失与流域经济社会发展密切相关.其中，改革开放后流域农业开发利用规模和强度的提高是导致岱海水量损失的主要原因；“西部大开发”战略实施后工业经济的兴起则加速了岱海水量的损失.据此，本研究建议干旱半干旱地区湖泊流域经济社会的发展应与其水资源承载力相协调. 相似文献
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草型湖泊和藻型湖泊中大型底栖动物群落结构的比较 总被引：12，自引：6，他引：6
系统地比较了草型湖泊扁担塘与藻型湖泊后湖大型底栖动物的群落结构.结果表明,草型湖泊扁担塘的物种种类、物种多样性、密度和生物量均较藻型湖泊后湖的为高.两湖在物种组成和功能摄食群上存在极大差异,相似性系数为0.3左右,草型湖泊的大型底栖动物主要以刮食者数量为多,而藻型湖泊主要以收集者的为多.这说明水生高等植物对于维持湖泊生态系统中大型底栖动物多样性方面起着非常重要的作用,也是维持湖泊生态系统结构复杂性、空间异质性和功能稳定性的重要因素. 相似文献
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Christiane Hudon Antonella Cattaneo Anne-Marie Tourville Poirier Philippe Brodeur Pierre Dumont Yves Mailhot Jean-Pierre Amyot Simon-Pierre Despatie Yves de Lafontaine 《Aquatic Sciences - Research Across Boundaries》2012,74(3):495-511
Submerged aquatic vegetation (SAV) constitutes a major component of fish habitat, providing support for epiphytes and invertebrates as well as shelter from predators. The effects of wetland epuration from a mesotrophic to a nearly oligotrophic state were examined over a 15?km long reach of the St. Lawrence River under the direct influence of major farmland tributaries. We hypothesized that the nutrient-enriched zone would support a higher biomass of SAV, epiphytes, macroinvertebrates and fish than the nitrogen-deficient epurated zone located downstream of the wetland. Predictions included that the enriched habitat would support a richer fish assemblage, with higher biomass and growth of juvenile yellow perch than found in the epurated zone. Results supported these hypotheses, demonstrating the chain of effects of nutrient reduction on the biomass of SAV (fourfold drop), invertebrate prey (ninefold), small (threefold) and large (1.5-fold) fish between the two zones. In addition to the reduction in SAV biomass, the replacement of filamentous chlorophytes by benthic mats of filamentous cyanobacteria in the epurated zone resulted in a less complex 3-D habitat structure and a low invertebrate availability for fish. Oligotrophication by wetland epuration exerted negative effects on fish habitat quality, food quantity and availability, with an impairment of juvenile perch growth and recruitment. A generalized model of the changes in habitat carrying capacity occurring with epuration (oligotrophication) or eutrophication is presented, with examples of other aquatic systems in which strong linkages between trophic status, SAV, invertebrates and fish productivity were also demonstrated. 相似文献
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用五种不同的方法估算了滆湖水生植物的生物量,比较分析了全湖断面生物量和群丛生物量.分三个方面对滆湖水生植物的演替规律进行了讨论,对草型湖泊水生植物的合理利用进行了探讨.初步提出了草型湖泊估算渔产潜力的公式.在分析引起水生植物生物量变化的原因的基础上,提出了若干合理利用植物资源的建议. 相似文献