1980年以来太湖总磷变化特征及其驱动因子分析     

吴浩云  贾更华  徐彬  邵嫣婷  赵晓晴 《湖泊科学》2021,33(4):974-991

磷是湖泊生态系统物质和能量循环的重要组成部分,是湖泊富营养化防治的重要控制性指标.为分析太湖富营养化与人类活动的关系,掌握总磷（TP）的时空变化规律及驱动因子,本文收集整理了1980—2020年太湖TP浓度数据并分析了TP的时序、时空和年内变化特征.结果表明,1980s经济社会快速发展之初,伴随着工业和三产用水量激增,废污水排放量和入湖负荷大增,1985—1995年太湖TP浓度急剧升高.随着治理与保护措施的实施,到1995年达到峰值后逐步走低,2009年后进入了窄幅波动期.从空间上看,不同时段TP浓度分布格局较好地反映了入湖污染物的输入分布.通过分时段对比分析可能影响太湖TP浓度变化的驱动因子,分别讨论了经济社会发展、用水量、废污水排放量,入湖水量、入湖河流TP浓度、入湖TP负荷,蓝藻水华、水温,高等水生植物,底泥释放,太湖换水周期变化等.结果表明,近10年来入湖TP负荷增加,蓝藻水华强度加大,水温升高,高等水生植物面积减少,这些因素会导致太湖TP浓度上升.2008—2019年净入湖TP负荷比1998—2007年增加了33.9%,而近10年太湖换水周期缩短了17.7%,在一定程度上抵消了影响太湖TP浓度升高的驱动因子的不利影响,太湖TP浓度不升反降.为此建议在新一轮太湖治理中积极开展控源截污、节水减排、水资源调控、高等水生植被恢复、重点污染湖区清淤疏浚等针对性措施以期获得更好的太湖TP浓度控制效果.  相似文献   

太湖和巢湖中微囊藻(Microcystis)与长孢藻(Dolichospermum)的长时序变化及其驱动因子     

张民  史小丽  阳振  陈开宁 《湖泊科学》2021,33(4):1051-1061

随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增加,而巢湖的长孢藻比例却在降低,为阐明这种变化过程和驱动因素,本研究利用太湖(19932015年)和巢湖(2012 2018年)的历史数据分析了2个湖泊中的水华蓝藻——微囊藻(Microcystis)和长孢藻生物量的历史变化过程,并结合营养盐数据分析了影响2种水华蓝藻变动的驱动因素.结果显示:太湖和巢湖的微囊藻生物量多年来始终保持高位波动,近年来均有升高的趋势,这与2个湖泊磷的高位波动具有明显的相关性,磷是决定微囊藻生物量长尺度变化的主要驱动因素;太湖的长孢藻生物量呈现较大波动变化,2007年以后明显升高,巢湖的长孢藻生物量则明显下降,氮与长孢藻生物量呈现负相关关系,而且这种负相关仅在低磷浓度时具有显著性.微囊藻生物量对磷浓度变化敏感的正反馈响应是其水华形成的重要机制之一,在高温高磷条件下,微囊藻可以快速繁殖,并竞争性排除长孢藻,从而形成优势;而长孢藻可以通过温度生态位和固氮两种方式占据优势,在氮浓度相对较低,且温度低于微囊藻形成水华的温度范围时,长孢藻可以依靠温度生态位的优势形成水华,而在氮限制的条件下,即使在夏季高温时,长孢藻依然可以利用固氮作用形成水华,但是关键的温度阈值和开始固氮的氮浓度阈值仍不清楚.基于2种水华蓝藻对营养盐变化响应的差异,建议在进行蓝藻水华治理、污染削减过程中,应针对不同水华蓝藻的特性进行分时段分类别的营养盐控制策略.  相似文献   

基于高分六号数据提取太湖蓝藻方法的对比及适用性分析     

潘鑫  杨子  杨英宝  孙怡璇  刘苏仪  谢文英  李藤藤 《湖泊科学》2022,34(6):1866-1876

以往对太湖蓝藻提取的研究中,较少将国内高分系列卫星影像作为数据源.为此本文基于2019年太湖不同蓝藻暴发时期的高分六号数据,采用随机森林（random forest,RF）法、归一化植被指数（normalized differential vegetation index,NDVI）阈值法和多光谱绿潮指数（multispectral green tide index,MGTI）阈值法对太湖蓝藻进行提取以寻求提取太湖蓝藻的最佳方法,并在此基础之上探讨了RF不同输入变量的适用性.结果表明,2019年太湖南岸和梅梁湖的蓝藻水华富营养化较为严重,NDVI阈值法明显将部分轻度蓝藻漏提,MGTI阈值法对中、重度蓝藻的识别能力不如NDVI法,而RF法能够有效地提取太湖蓝藻.其中将归一化植被指数和归一化水体指数作为输入变量的RF法提取中型暴发期的太湖蓝藻精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别为99%和0.97.研究太湖蓝藻的提取方法对太湖的环境治理提供了技术支持,也为其他湖泊蓝藻的遥感监测提供了科学依据.  相似文献   

蓝藻膦酸酯代谢及其生态意义研究进展     

彭思慧  黄淑敏  曾莹  林立洲  郑凌凌  章颖  宋立荣  束文圣  李春连  赵亮 《湖泊科学》2023,35(1):43-56

膦酸酯是新近发现的一类生物可利用磷,其广泛存在于水生生态系统,是水体有机磷库的重要组成,构成水体磷氧化还原循环的关键环节。随着研究的深入,越来越多的蓝藻藻株被证实参与膦酸酯的生物利用与合成,有助于阐明其适应低磷环境的机制,促进了对蓝藻磷策略与水体磷循环的全面理解,具有重要的生态学意义。与此同时,蓝藻对膦酸酯的利用性状,使得膦酸酯作为环境污染物与蓝藻磷源的双重作用开始显现,这会对水体浮游生物竞争格局的研究产生深远影响;而蓝藻的甲基膦酸代谢也被认为是水体好氧甲烷发生的来源之一。本文回顾了蓝藻膦酸酯利用与合成的研究历史,对目前蓝藻膦酸酯代谢过程生态风险与生态意义的研究进展进行了梳理,并对这一领域未来发展趋势进行了评述。  相似文献   

太湖水体水温垂向分层特征及其影响因素   总被引：8，自引：0，他引：8  

赵林林  朱广伟  陈元芳  李未  朱梦圆  姚昕  蔡琳琳 《水科学进展》2011,22(6):844-850

为揭示大型浅水湖泊水温分层特征及其影响因素,采用温度链,高频观测太湖水温分层的周年变化过程.结果表明:太湖水体水温的垂向温差绝大多数处在0～l℃,部分处于l ～4C,偶尔超过4℃;太湖水体水温垂向温差存在季度、月、日差异,相应的分层位置也不同;水温分层影响因素包含太阳辐射、气温、风速、水密度和比热、藻华堆积等.随着太阳...  相似文献   

南极帝企鹅种群栖息地动态变化遥感分析     

沈校熠  柯长青  张杰 《地球信息科学学报》2017,19(8):1132-1140

帝企鹅是南极生态的指示器,其种群栖息地分布变化对研究南极气候具有重要意义,但传统的人工实地调查难以获取全面、准确的种群栖息地信息。本文依据帝企鹅种群排泄物在卫星影像上的蓝、红波段和近红外与短波红外波段的反射率差异,提出2种可以有效判别种群排泄物的光谱指数（NDII、EI）,据此精确识别帝企鹅种群排泄物并确定其种群栖息地位置。根据2009年195景时相合适、质量较好的Landsat 7 ETM+卫星影像,获取了南极共计38个帝企鹅种群栖息地,其中新发现7处（Bowman Island , Dibble Glacier , Auster, Point Geologie , Cape Crozier , Brownson Islands和Rupert Coast）,消失2处（Amundsen Bay 和Ledda Bay）,另外25处（除Thuston Glacier, Luitpold, Sanae, Gould, Ragnhild和Beaufort Island外）位置未发生明显变化,实现了全南极帝企鹅种群栖息地的识别与定位。种群栖息地提取的正确率为94%,提取结果受限于影像质量和种群规模,且随着种群规模的提高,该方法的提取效果也越好。帝企鹅种群栖息地的分布与气候要素息息相关,种群栖息地往往倾向于气温较低和海冰密集度较高的区域,气候变化对每个种群栖息地的影响不同,因此气候与种群栖息地变化的具体关系需要长时间、区域性的观测进行研究。随着气温持续上升和海冰密集度的变化,南纬70°以北的种群栖息地面临较大的威胁,帝企鹅种群呈现向极点逐渐收缩的趋势。  相似文献   

Patterns of abundance and dominance of the phytoplankton of Rostherne Mere,England: Evidence from an 18-year data set   总被引：4，自引：0，他引：4  

C. S. Reynolds  E. G. Bellinger 《Aquatic Sciences - Research Across Boundaries》1992,54(1):10-36

Rostherne Mere is a small but relatively deep, turbid and highly eutrophic lake. In recent years, the productivity and dynamics of its phytoplankton have been particularly sensitive to the interaction between light income and thermal stability. Analysis reveals that interannual differences in the size and duration of phytoplankton crops, as well as in the predominating species, are not random but that there is a reproducible coherence with weather-generated external forcing. Severe light-limitation restricts phytoplankton development outside the stratified period, though delayed stratification in spring may promote relatively large diatom crops. In summer,Microcystis will usually dominate provided its recruitment period coincides with high water clarity. OtherwiseCeratium generally dominates. Examples of extremely stable stratification leading toScenedesmus dominance and of persistent episodes of summer mixing favouringOscillatoria dominance are found to agree well with previous matrix models.  相似文献   

“GREAT OPPORTUNITIES FOR THE MANY OF SMALL MEANS”: NEW JERSEY'S AGRICULTURAL COLONIES*     

DEBORAH E. POPPER 《Geographical review》2006,96(1):24-49

ABSTRACT. Pogroms in the Russian Pale in 1881 set off a wave of immigration of Russian Jews to the United States. Most went to the cities, but an important group, with the support of philanthropic organizations, became part of an experiment in Jewish agricultural colonies. South Jersey's Alliance and Woodbine were the most successful. Both were established on undeveloped land, and the landscape that emerged suggests the importance the funders placed on using landscape as a means of Americanization.  相似文献   

Spatiotemporal variations of internal P-loading and the related mechanisms in the large shallow Lake Chaohu   总被引：2，自引：1，他引：2  

ZHANG Min  XIE Ping  XU Jun  LIU Bingqin  YANG Hong 《中国科学D辑(英文版)》2006,49(Z1)

Spatiotemporal variations of P species and adsorption behavior in water column, interstitial water, and sediments were investigated in the large shallow eutrophic Lake Chaohu. Ortho-phosphate (Ortho-P) and total phosphorus (TP) concentrations were significantly higher in the western part than in the eastern part of the lake, due to different nutrient inputs from the surrounding rivers. Moreover, paniculate phosphorus (PP) concentration was in a similar spatial pattern to Ortho-P and TP concentrations, and also showed significantly positive correlation with the biomass of Microcystis, indicating more uptake and store of phosphorus by Microcystis than by other algae. Increase of pH and intensive utilization of P by phytoplankton were the main factors promoting P (especially Fe-P) release from the sediment to interstitial water during the cyanobacterial blooms in Lake Chaohu. Spatial dynamics in TP concentration, P species and adsorption behavior of the sediment, coupled with the statistical analyses, suggested that the spatial heterogeneity of P contents in the sediment was influenced by various factors, e.g. human activities, soil geochemistry and mineral composition. In spite of similar TP contents in the sediments, increase in proportion of Fe-P concentration in the sediment may result in a high risk of P release.  相似文献   

不同超声强度下微囊藻群体沉降及其上浮过程对光照和温度的响应     

谭啸  孙玉童  段志鹏  曾庆飞  郑雪莹  刘倩倩 《湖泊科学》2017,29(5):1168-1176

以太湖微囊藻群体为研究对象,研究低频超声作用下,4种超声强度和不同处理时间对微囊藻群体的抑制效应,试图得出最优超声参数,同时探讨超声处理后的微囊藻群体对光照和温度的响应.结果表明,当超声强度为0.0353 W/cm~3、处理时间为60 s时,藻细胞沉降量高达80%,且此时藻细胞浓度和叶绿素a浓度均保持不变,表明超声未破碎藻细胞,细胞内含物不会泄漏污染水质,因此作为最优超声参数.随后,对超声处理后的微囊藻群体在不同光照和温度条件下进行恢复培养,结果表明光照和温度均能影响微囊藻群体的浮力恢复,但光照的影响更明显,当光照度为2000 lx时,藻细胞在培养120 h后漂浮率恢复至对照组水平.超声后的藻细胞在较低温度(≤20℃)下漂浮率无显著变化,而在较高温度(25℃)下,培养72 h后漂浮率迅速升高,至120 h能恢复至对照组水平的80%左右.因此,野外超声控藻应选择低光强、低温的时段,采用间歇式多次处理,抑制微囊藻群体上浮,使其彻底沉降.  相似文献