惠州西湖磷模型的初级研究

国家4A旅游景区之一的惠州西湖地处亚热带地区,属于典型的浅水型城市湖泊.在西湖水体完全混合的假设和西湖实地调查和2003年～2005年监测数据的基础上,对惠州西湖建立了零维总磷模型.文中对总磷模型进行了参数的率定、校正,并用模型对2003年10月到2004年9月一周年进行总磷浓度的模拟预测,从而验证了该模型在惠州西湖水质预测中的适用性和可行性.根据西湖底泥磷释放率的特征提出修正模型,大大降低了原模型模拟误差,更精确拟合惠州西湖的总磷浓度的动态变化,有助于西湖的长期预测工作的进一步开展.     

惠州西湖游浮植物群落对生态系统修复的响应

2004年对广东惠州西湖实施了生态系统修复示范工程,示范区目前沉水植物丰富,水体常年清澈见底。通过2008年6月至2009年5月对示范区和未进行生态修复的平湖逐月进行浮游植物调查,研究了浮游植物群落对湖泊生态系统修复的响应。结果表明,与未修复的平湖相比,示范区浮游植物数量及群落结构均发生了很大变化。示范区全年浮游植物平均生物量和细胞丰度分别为0.31 mg/L和2.75×106cells/L,均远低于未修复的平湖的3.27 mg/L和197.46×106cells/L;平湖中蓝藻在全年大部分时间占有绝对优势,一些热带富营养化水体中的代表种类（假鱼腥藻）成为优势种类;而示范区蓝藻不占优势,取而代之的是一些隐藻、硅藻和甲藻门的种类。另外,示范区浮游植物丰富度增加,年平均Margalef物种丰富度指数为3.70,显著高于平湖的2.68。因此,重建以沉水生植物为优势的生态系统是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。     

惠州西湖浮游植物群落对生态系统修复的响应

2004年对广东惠州西湖实施了生态系统修复示范工程,示范区目前沉水植物丰富,水体常年清澈见底。通过2008年6月至2009年5月对示范区和未进行生态修复的平湖逐月进行浮游植物调查,研究了浮游植物群落对湖泊生态系统修复的响应。结果表明,与未修复的平湖相比,示范区浮游植物数量及群落结构均发生了很大变化。示范区全年浮游植物平均生物量和细胞丰度分别为0.31 mg/L和2.75×106cells/L,均远低于未修复的平湖的3.27 mg/L和197.46×106cells/L;平湖中蓝藻在全年大部分时间占有绝对优势,一些热带富营养化水体中的代表种类(假鱼腥藻)成为优势种类;而示范区蓝藻不占优势,取而代之的是一些隐藻、硅藻和甲藻门的种类。另外,示范区浮游植物丰富度增加,年平均Margalef物种丰富度指数为3.70,显著高于平湖的2.68。因此,重建以沉水生植物为优势的生态系统是抑制浮游植物发展和改善湖泊水环境的有效途径。     

湖泊生态服务受益者分析及生态生产函数构建

生态系统服务管理作为生态系统管理的优化方式,是生态学研究的前沿方向。湖泊生态系统服务管理是指综合利用生态学、经济学、社会学和管理学等学科知识,对影响湖泊生态系统结构、过程、功能的关键因子进行调控,提高湖泊生态系统服务供给水平和供给能力的过程。近年来国内外学者针对湖泊生态系统服务内涵、分类、经济价值评估等方面开展了大量研究,极大地促进了湖泊生态系统服务从认知走向管理实践。然而,现有研究在开展湖泊生态系统服务价值评估时多忽略生态系统服务受益者和生态系统特征对生态系统服务的边际影响分析,无法揭示生态系统服务空间流动和转移特征及生态系统服务时空权衡关系,制约了生态系统服务研究与管理决策和政策设计结合。在综述湖泊生态系统服务定量评估方法的基础上,认为通过生态系统服务受益者分析确定湖泊生态系统最终服务,并通过构建生态生产函数确定湖泊生态系统服务权衡关系及湖泊生态系统特征对生态系统最终服务的边际影响,是生态系统服务走向管理实践和政策设计的科学依据,可以确保生态、社会、经济可持续发展。     

氮、磷对热带浅水湖泊惠州西湖蓝藻的控制

湖泊富营养化常导致蓝藻生物量的增加,水质恶化.于2011年2月至12月对热带浅水湖泊惠州西湖六个湖区的蓝藻群落结构进行研究,以了解其时空变化特征及主要影响因素.结果表明,以沉水植物为优势的元妙观湖区与南南湖蓝藻无明显的优势种;平湖蓝藻优势种为银灰平裂藻(Merismopedia glauca)和湖丝藻(Limnothrix sp.),南丰湖、北丰湖和北南湖的主要优势种均为银灰平裂藻(Merismopedia glauca).平湖、南丰湖、北丰湖和北南湖蓝藻丰度及生物量存在显著的季节变化.相关分析显示惠州西湖夏季蓝藻生物量受氮、磷盐控制.冬季温度的影响,蓝藻生物量与氮、磷的相关性不显著.     

惠州西湖底泥中氮磷特征的初步研究

惠州西湖为典型的亚热带城市浅水湖泊.为了调查该湖泊底泥性质了解底泥对水质的影响.2004年8月在惠州西湖5个子湖(南湖、丰湖、平湖、菱湖和鳄湖)采集了6个底泥柱样,对其含水率、烧失量(LOI)、总氮(TN)、总磷(TP)、藻类可利用性磷(AAP)和粒度的垂向特征进行了初步研究.结果表明,各子湖中南湖内源负荷最大,底泥中的LOI、TN、TP和AAP含量高于其他湖区数倍以上,表层值较高,表明曾遭受过严重的污染,而其它湖区的垂向变化不明显.底泥成分以粘土、粉砂为主,水体混浊度高可能与底泥粒径较小以及鱼类和游船活动的强扰动性有关.     

大理西湖流域开发历史与硅藻群落变化的模式识别

有关云南湖泊的研究长期集中于高原九大湖泊和水体富营养化评价,缺少对中小型水体及多重环境压力胁迫的综合研究.本文以大理西湖为例,结合沉积物记录与现代监测资料,甄别了气候变化和人类活动干扰下硅藻群落结构的长期响应模式及其驱动强度.结果表明: 20世纪50年代以前,大理西湖总体处于自然演化阶段;1950年代开始,围湖造田和流域改造的增强导致了水体营养水平增加、水动力条件改变,硅藻优势种由扁圆卵型藻替代为脆杆藻属;而1997年以来营养水平的快速增加和湖泊水动力的改变,促进了浮游藻类大量生长、底栖硅藻持续减少,同时水生植物快速退化、生态系统稳定性明显降低.因此,在长期流域开发的背景下,对云南中小型高山湖泊的有效保护需要评价流域开发类型、强度及全球变暖的长期影响.     

湖泊生态系统健康定量评价方法

提出了湖泊生态系统健康定量评价的一种新方法生态系统健康指数法。该方法首先设计了一个0～100的生态系统健康指数作为定量尺度,然后通过评价指标选择、各指标生态系统健康分指数计算、各指标权重计算、生态系统健康综合指数计算等基本步骤,评价湖泊生态系统健康状态。以实用实例对意大利西西里湖泊群及单个湖泊进行了生态系统健康评价。结果表明,该方法原理简单,计算简便,结果可靠、直观,既可用于同一湖泊又可用于不同湖泊生态系统健康状态的定量评价与比较,是一种值得推广的定量评价方法。     

惠州西湖底泥疏浚对后生浮游动物群落的影响

结合在一个热带浅水湖泊--惠州西湖的一个子湖--湖所实施的底泥疏浚工程,对比分析了底泥疏浚前后部分水质指标和后生浮游动物群落的种类组成、丰度、生物量和物种多样性的变化,研究了底泥疏浚对平湖后生浮游动物群落的影响.结果表明:疏浚后平湖的部分水质指标较疏浚前有所恶化;后生浮游动物的丰度由疏浚前的186.08 ind.·L-1增加到659.22 ind.·L-1,其中轮虫和桡足类的丰度显著增加,枝角类丰度降低;生物最由1.49 mg.·L-1增加到3.72 mg.·L-1,其中轮虫和枝角类的生物量均有所增加,但其在浮游动物总生物量中所占比例却有所下降,桡足类的生物量则由0.08 mg·L-1增加到0.80 mg·L-1,在总生物量所占比例明显上升;Shannon-Weaner指数由2.24下降到1.84.底泥疏浚造成水体营养盐的上升,促进了浮游植物的生长,从而为浮游动物的种群发展提供了充足的食物供给,加之由于干湖底泥疏浚所导致的鱼类捕食压力的减少,多种因素共同导致了疏浚后平湖后生浮游动物种群的生物量、丰度和个体火小的增加.结果看,惠州西湖的清淤不能有效改善水质,也不能恢复生态系统,湖泊恢复必须结合其他措施.     

长江中下游四大淡水湖生态系统完整性评价

长江中下游地区是我国淡水湖泊集中分布区域,研究该区域湖泊生态系统完整性对于湖泊生态系统保护和恢复具有重要意义。物理、化学和生物完整性指标已经广泛应用于河湖生态系统健康评价,但是缺少物理、化学和生物完整性的综合评价方法。以历史调查状况为主要参照系统,构建了基于物理、化学和生物完整性的多参数湖泊完整性综合评价指标体系,结合近年来长江中下游四大淡水湖(洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、太湖)生态系统调查数据,对四大淡水湖生态系统完整性进行了评价。结果表明,洞庭湖、鄱阳湖、巢湖和太湖的综合得分分别为66、71、57和57。根据评价等级划分标准,洞庭湖和鄱阳湖生态系统完整性状况都达到"好"的等级,而巢湖和太湖则处于"一般"等级;结果显示,该指标能够表征人类活动对于湖泊生态系统完整性不同方面的干扰,且能够反映四大淡水湖生态系统完整性历史变化状况。因此,该方法可以作为长江中下游淡水湖泊生态系统完整性综合评价的工具并能够为湖泊生态系统的保护和恢复提供科学支撑。     

泉州西湖沉积物中硝化细菌的分布及其作用

比较研究泉州西湖沉积物中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的分布及氨氧化潜力和亚硝酸盐(NO2?)氧化潜力。结果表明: 西湖沉积物中存在高浓度的有机质(OM)、总氮(TN)和氨氮。AOB生物量为1.1×106?6.4×106 个/g干土, 显著高于NOB生物量4.2×105?7.4×105 个/g 干土(配对t-检验, P<0.05)。对于NOB, 硝化杆菌属(Nitrobacter)和硝化螺菌属(Nitrospira)同时存在于西湖沉积物中, 以Nitrobacter为优势种群。AOB和NOB生物量的差异一定程度上导致西湖沉积物中氨氧化潜力显著高于NO2?氧化潜力(配对t-检验, P<0.05), NO2?氧化过程成为硝化作用的限制步骤。另外, 西湖沉积物中存在的较高浓度氨氮, 一方面促进了AOB的生长和活性, 导致较高速率的氨氧化过程, 另一方面却对亚硝酸盐氧化过程产生选择性抑制, 这也是导致NO2?氧化潜力较低的主要原因之一。     

南极菲尔德斯半岛水生植物的生物地球化学特征研究

利用中子活化分析技术,得到南极西湖沉积岩芯中水生植物（镰刀藓）的22种化学元素含量,发现南极水生植物的地球化学元素含量范围变化较大,而且在沉积层次上,各个元素的变异系数也较大,水生植物吸收和累积元素的特征为：稀土元素,U,As极容易为植物吸收同化,Ca,Co,Sc为水生植物容易吸收的元素,Th,Hf,Na为水生植物难以同化的元素。同时,研究发现水生植物的直接营养物源为湖水中的可溶性离子;对水生植物的22种化学元素进行聚类分析,发现稀土元素,Ca,Zn,U之间,As,Fe,Co之间共生关系密切,对水生植物具有相似的生理作用。     

Abundance and age of viable resting eggs of the calanoid copepod Boeckella poppei Mrázek in sediments: evidence of egg banks in two Antarctic maritime lakes

The existence of egg banks not only ensures the survival of zooplankton through harsh periods, but could also affect microevolutionary dynamics. Whether zooplankton at high latitudes can build up an egg bank in sediments, as occurs at lower latitudes, is still unknown. The distribution and age of viable resting eggs of the calanoid copepod Boeckella poppei Mrázek in sediments of two small freshwater lakes on King George Island were determined by slicing sediment cores at 1-cm intervals. Most viable resting eggs were found near the sediment surface, with abundance sharply declining to very low values at the depth of 5?cm, although eggs were present as deep as 9?cm in the sediments of Yanouhu Lake. The egg abundances in Xihu Lake and Yanouhu Lake were estimated to be 9.2?×?10⁴ and 7.2?×?10⁴?eggs?m^?2, respectively. ²¹⁰Pb dating indicated a relatively constant sedimentation rate (0.023?cm?year^?1) in Xihu Lake, which was used to estimate the mean age (46.8?year), the maximum age (195.7?year), and the mortality rate (1.64?% year^?1) of resting eggs of B. poppei in Xihu Lake. The accumulation of resting eggs with long-term viability in sediments provided the first evidence for the existence of egg banks in two Antarctic maritime lakes. An egg bank may serve as an overwintering strategy for B. poppei in Antarctica, enhance their ability to cope with random extreme changes, and contribute to their broad distribution.     

科尔沁沙地沙漠化土地恢复面临的挑战

对科尔沁沙地近50年来沙漠化土地面积、水资源可利用性、土地利用与草地植物生产力的变化进行了分析.结果发现：科尔沁沙地的土地沙漠化在经历了20世纪50—80年代中期的快速发展之后,80年代后期发生了逆转.在过去的50年中,西辽河径流量持续减小,1999年在西辽河中游的内蒙古自治区通辽市段断流;近20年来,位于科尔沁沙地腹地的西湖水位下降近10 m, 2001年干涸.科尔沁沙地草场的地上生物量由1937年的520 g·m^-2下降到2005年的197 g·m^-2.产生这种结果的主要原因是土地利用方式的变化,即基于灌溉的沙漠化治理规模的扩大和灌溉农田面积的增加,导致用水量增加.这也是科尔沁沙地实现土地沙漠化持续逆转面临的严峻挑战.     

东海陆架西湖凹陷宝石一井深层微体化石及地层意义

简要报道东海陆架浙东坳陷西湖凹陷之宝石一井T4°地震反射层以下深部地层 (井深 344 7m以下 )的古生物资料 ,并探讨其年代地层属性。经初步分析研究 ,这深部层位含有有孔虫、钙质超微化石、沟鞭藻和海相介形类等微体化石 ,以及见有尚不能判断是否为原位的孢粉化石。根据微体古生物的地质分布以及其它钻井深层所含微体古生物比较 ,认为宝石一井T4°反射层以下地层为西湖凹陷揭示的一套新的地层 ,其年代属古新世     

杭州市区土生苔藓植物分布与生态因子的关系

在杭州市区设立的21个样点中,记录到土生苔藓植物22科31属47种.基于样点中苔藓植物种类的生态重要值和样点生态因子数据进行典范对应分析.结果表明:人为干扰和土壤pH是影响杭州市区土生苔藓植物分布的主要生态因子.在市区平原地势的公园和绿地,人为干扰较大,土壤呈碱性,苔藓植物种类以小羽藓属、真藓属和丛藓科为主;而在海拔较高的丘陵地区,人为干扰较小,土壤呈酸性,苔藓植物种类相对丰富,侧蒴藓类和苔类较多.对47种土生苔藓植物进行生态位宽度计测,多数苔藓植物的生态位宽度较窄.其中,东亚拟鳞叶藓的生态位宽度最大(0.3510),广泛分布在西湖西南的丘陵地区;平叶毛口藓和细叶小羽藓的生态位宽度次之,分别为0.2239和0.2185,是市区平原地势的公园和绿地中的常见种.     

库姆塔格沙漠不同区域种子植物物种组成与区系特征研究

库姆塔格沙漠是我国西北荒漠地区较典型的沙漠之一,本文基于实地调查并结合遥感资料,对该地区植被的物种组成及种子植物区系特征进行了研究。结果表明:(1)库姆塔格沙漠地区共有种子植物29科91属143种;该地区植物物种贫乏、生活型简单,主要以灌木、一年生及多年生草本植物为主。(2)库姆塔格沙漠地区的植物组成受水分、高温以及土壤盐分等因子影响,形成了3个主要的种子植物分布区(阿奇克谷地、阿尔金山山前洪积扇戈壁、西湖湿地),且各区的物种组成差异显著。(3)从3个主要植物分布区的物种组成与生活型组成来看,阿尔金山山前洪积扇戈壁区域植物生活型比阿奇克谷地和西湖湿地丰富;因阿尔金山山前洪积扇戈壁环境复杂,在3个区域中其物种相对丰富,科、属、种的种类较多;阿奇克谷地和西湖湿地植物的属、种相似度较高;3个区域的植物属、种总体上相似度较低。(4)库姆塔格沙漠地区种子植物区系表征科主要为藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)、麻黄科(Ephedraceae)等;3个主要植物分布区科的分布型均以世界分布为主,属的分布型以北温带分布和地中海区、西亚至中亚分布为主,具体表现为:阿奇克谷地和西湖湿地植物属的分布型以地中海区、西亚至中亚分布为主,阿尔金山山前洪积扇戈壁植物属的分布型以北温带分布为主。(5)库姆塔格沙漠地区种子植物以旱生种所占比例较高,物种类型具有明显的残遗性;由于环境条件特殊,形成了库姆塔格沙漠地区特有的植物类群和区系特征。本研究结果为库姆塔格沙漠地区植物组成及区系研究提供了基础资料。     

Genotypic and phenotypic evaluation of Rutilus spp. from Skadar, Ohrid and Prespa Lakes supports revision of endemic as well as taxonomic status of several taxa

One mtDNA gene (cytochrome b), one nuclear DNA fragment, five microsatellites and a suite of morphological characters were evaluated in samples of Rutilus spp. from Skadar, Ohrid and Prespa Lakes. Both genetic and phenotypic data supported two sympatric taxa in Lake Skadar, whereby Prespa and Ohrid Lakes revealed only a single taxon each. One of the taxa from Lake Skadar was similar to samples from Lake Prespa, whereas the second taxon was the most divergent in the data set. The estimated time to the most recent common ancestor of these two sympatric taxa in Lake Skadar was between 125 000 and 500 000 years. The data did not support existing taxonomic schemes for Rutilus in these lakes. This study poses the following working hypothesis: (1) Rutilus prespensis lives both in Lake Prespa and Lake Skadar and therefore is not endemic to Lake Prespa, (2) Rutilus ohridanus lives in Lake Ohrid only and therefore could be considered an endemic if its species status is retained and (3) a third recently described taxon (Rutilus albus) sympatric to R. prespensis lives in Lake Skadar.     

风场对太湖叶绿素a空间分布的影响

叶绿素a的浓度是水环境评价的重要参数。根据2005—2009年太湖全湖32个采样点的20次太湖采样数据,结合气象要素资料模拟的太湖风场,探求了风场对太湖叶绿素a空间分布的影响。结果表明:叶绿素a浓度的高值中心位于太湖西北侧、竺山湾以及梅梁湾流域,而太湖东南部的叶绿素a浓度较低;全太湖全年以东南风为主,南部风速较大,北部风速较弱;风场对叶绿素a的输移作用明显,在风场作用下,叶绿素向太湖西北部和北部输移,造成了该地区太湖流域叶绿素浓度普遍偏高。