太湖水体氮、磷浓度演变趋势(1985-2015年)

分析了太湖水体氮、磷浓度1985-2015年的演变趋势.结果表明,近30年来,全太湖水体氮、磷指标总体呈先恶化、后好转的波动变化趋势.总氮（TN）浓度年均值在1.79～3.63 mg/L之间,30年平均值为2.62±0.03 mg/L,总磷（TP）浓度年均值在0.04～0.15 mg/L之间,30年平均值为0.086±0.001 mg/L,1996年全太湖TN （3.84 mg/L）和TP （0.15 mg/L）浓度年均值均达历史峰值.氮、磷逐月浓度变化情况显示,TN浓度呈明显季节性变化规律,最高值集中出现在3、4月,概率分别为67%和33%,最低值则分布在8、9、10、11月,概率分别为18%、41%、29%和12%,而TP浓度则没有明显的季节性变化规律.太湖各湖区水体氮、磷浓度变化空间异质性明显,西部水域和北部水域变化幅度大于东部水域、南部水域和湖心区.太湖水体氮、磷浓度的长期变化趋势显然和流域经济发展及各项环保管理措施的实施密切相关,同时也受到重大水情变化的影响.此外,在相对封闭的局部湖湾水体可以通过水利调度等综合治理措施短时期内改善氮、磷指标,但大太湖水质的改善任重而道远.     

基于地面实测光谱的太湖水体富营养化水平估算

富营养化指数是评价水体污染情况的一个重要的综合性指标．通过对高光谱遥感数据和水体富营养化指数的分析,确立了反演水体富营养化水平的高光谱敏感波段,进而用选择的敏感波段和波段组合来建立模型．通过对几个模型的比较,选出了较为理想的估算模型．最后对模型进行精度分析,认为该模型具有一定的可靠性和实用性．从而确定了直接由高光谱遥感数据监测水体富营养化水平的可能性,为实现由高光谱遥感数据开展大范围的水质调查奠定了一定的理论基础．     

太湖富营养化湖区秋季水体和沉积物中硝化微生物分布特征及控制因素

微生物参与下的氮循环是富营养化湖泊十分重要的生物地球化学循环过程.采用基于amoA功能基因和16S rRNA基因的荧光定量PCR、PCR-DGGE与高通量测序等分子生物学技术,调查秋季太湖不同水体和表层沉积物中氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)群落丰度和组成,探讨影响硝化微生物分布的关键环境因子.结果表明,中度富营养化的梅梁湾湖区水体表层、中层和底层水样和表层底泥中AOA amoA基因的丰度分别低于轻度富营养化的湖心区,而不同层水样中AOB amoA基因的丰度分别高于湖心区.梅梁湾湖区和湖心区水样中AOA群落组成基本相似,2个湖区表层沉积物样品中AOA群落组成亦基本相似,水体中AOA群落组成与表层沉积物中AOA群落组成有差异,AOA群落丰度显著受硝态氮、pH和DO影响;表层沉积物中AOB群落丰度有明显差异且显著受总氮含量影响,表层沉积物中NOB群落丰度也有明显差异且显著受亚硝态氮含量影响.太湖梅梁湾湖区和湖心区水体与表层沉积物AOA群落包括Nitrosopumilium和Nitrosotalea两大属;表层沉积物AOB群落主要包括亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)和亚硝化螺菌(Nitrosospira)两大属,NOB群落主要包括硝化刺菌(Nitrospina)和硝化螺菌(Nitrospira)两大属,其中硝化螺菌属是淡水湖泊中比较少见的亚硝酸盐氧化菌.影响太湖水体和沉积物中AOA和AOB丰度的最主要环境因子为总氮、总磷与铵态氮.研究表明典型富营养指标(总氮、总磷、铵态氮、硝态氮和硝态氮等)是影响太湖梅梁湾和湖心区水体和沉积物中AOA或AOB丰度以及硝化微生物群落丰度的重要因素.     

太湖水体交换周期变化(1986-2018年)及对水质空间格局的影响

针对太湖水体交换周期近十余年发生的变化,本文收集整理了1986-2018年太湖水文巡测、汛期水文巡测数据以及太湖流域沿江城市引水量、流域降雨量变化数据,基于太湖出入湖水量的变化研究了太湖水体交换周期的变化及原因,并对交换周期变化对水质空间格局的影响进行分析.结果 表明:太湖入湖水量有显著上升,2007年以来平均每年入湖...     

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

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2005-2018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0.113mg/L(n=1788),其中颗粒态磷浓度平均值为0.077mg/L,是水体总磷的主要赋存形式,溶解性总磷浓度平均值为0.036mg/L,其中反应性活性磷浓度平均值为0.015mg/L,占总磷浓度的13%;太湖水体总磷的赋存量介于410～1098t之间,56个季度的平均值为688t,其中冬季(12-2月)、春季(3-5月)、夏季(6-8月)、秋季(9-11月)平均值分别为68...     

浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究

自2007年无锡暴发饮用水危机事件以来,太湖经历了前所未有的高强度、大规模治理,各种治理措施累计投资已经超过千亿元.监测显示,在治理初期太湖的氮、磷浓度下降明显,水质有所好转,但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素α浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹.研究表明,太湖的外源负荷并没有减少,这与城镇用水量增加、污水排放标准偏低、面源污染削减不足有很大的关系;同时,内源负荷也因为蓝藻水华的持续而加重,浅水湖泊水深浅、扰动强的特点强化了磷的循环利用效率,加剧了内源负荷对湖泊富营养化和蓝藻水华的影响.气候变暖叠加营养盐富集的复合效应、流域风速下降以及暴雨事件频次和强度增加等气象水文条件变化,都促进了太湖蓝藻水华的暴发;蓝藻水华的时空分布特征则受湖泊水动力的决定性影响.太湖治理的曲折过程,凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来需要继续加强多学科交叉研究,特别是基于湖泊-流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学的学科交叉.对于太湖生态环境的综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更需要重视自然科学和人文科学的有机融合,才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持...     

太湖流域典型中小型湖泊富营养化演变分析(1991-2010年)

通过分析太湖流域的中小型湖泊富营养化指标近20年的变化趋势,探讨流域富营养化特征的总体演变趋势.从全流域看,总氮浓度在近20年里呈稳中略降的趋势;而总磷浓度在近20年里有较明显上升趋势;作为营养物上升的直接响应指标叶绿素a呈快速上升趋势,平均值从1991年的7.0μg/L上升至2010年的27.5μg/L,20年间上升了近3倍,叶绿素a数据离散程度出现大幅上升,标准差从1991年的1.25μg/L上升至2010年的19.06μg/L,说明各湖富营养化程度的空间分异性在加大,藻华风险增加;透明度在近20年中虽有波动,但整体仍呈下降趋势.综合营养状态指数(TLIc)计算结果显示,近20年过水型湖泊淀山湖和昆承湖的TLIc指数明显高于封闭型湖泊水源地尚湖和傀儡湖.典型过水型湖泊(淀山湖)、封闭型湖泊水源地(尚湖和傀儡湖)以及典型的渔业生产型湖泊(长荡湖)的富营养化演变过程有所差异,主要受湖泊本身自然属性、污染控制强度、管理模式、功能定位等影响.     

太湖河蚬(Corbicula fluminea)对富营养水体水质的改善作用

河蚬(Corbicula fluminea)为太湖优势大型底栖动物,通过受控实验研究其对富营养水体的水质改善效果.根据太湖河蚬的自然丰度设置4组密度处理,分别为无河蚬对照组、低密度河蚬组(生物量为130 g/m2)、中密度河蚬组(260 g/m2)和高密度河蚬组(520 g/m2).结果表明:河蚬滤食显著降低悬浮物浓度与叶绿素a含量,低、中、高密度河蚬组水体悬浮物浓度较对照组分别降低了20.85%、34.90%和53.79%,叶绿素a浓度分别降低了23.29%、48.32%和71.17%;放置河蚬还降低了水体TN、TP浓度,但是中密度河蚬组与高密度河蚬组没有显著差异.分析认为,河蚬通过滤食作用降低水体浊度、改善光照条件,有利于底栖藻类的生长及沉水植物的恢复,对富营养水体的生态修复具有重要意义;就太湖而言,河蚬对水质的改善效果可能受沉积物再悬浮造成的营养盐释放等因素的制约.     

太湖典型区2010-2017年间水质变化趋势及异常分析

自2007年太湖蓝藻水华引起无锡供水危机后,在太湖流域及湖区开展了一系列综合治理措施以改善太湖水环境质量.本研究在太湖梅梁湾和贡湖湾各设置3个采样点,自2010年4月起每月2次监测太湖水质.结合水文气象数据及无锡市环境监测站和太湖局的同期数据,明确太湖自2010年以来,水质整体良好,总氮浓度在波动中呈现下降的趋势,总磷浓度在2014年前也是在波动中呈现下降的趋势,但在2015和2016年有所回升,回升比例约为15%~20%.2015和2016年总磷浓度出现回升的主要原因是这2年的2次大洪水过程携带大量N、P进入太湖湖区,洪水消退过程中,N大多以溶解态排泄出湖区,而P则由于大多数以颗粒态存在,逐渐沉积到湖泊中,随着微囊藻生长消耗水体溶解态P以及水体pH和溶解氧的变化逐渐释放到太湖水体中.     

喀斯特湿地水葫芦(Eichhornia crassipes)生长及表型可塑性特征对不同富营养化水体的响应

选择桂林会仙喀斯特湿地,以不同富营养化水体中生长时期为6月(生长旺盛期)和8月(暴发高峰期)的水葫芦(Eichhornia crassipes)为研究对象,探讨不同富营养化条件下水葫芦的生长及表型可塑性响应特征,以揭示水葫芦对不同富营养化水体的生态适应机制.结果表明:水葫芦的株高、根长和叶绿素含量均随水体富营养化程度的增加而降低,叶柄数、叶柄宽、叶片数、叶长、叶宽、匍匐茎数和分株速率随着水体富营养化程度的增加而升高;各性状参数在暴发高峰期均略高于生长旺盛期;根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量均随水体富营养化程度的加深而增加,茎生物量高于根生物量和叶生物量;水葫芦生物量的分配以及性状间的权衡关系(根生物量比、茎生物量比、叶生物量比和茎叶比等)因生长时期的不同而呈现差异性,表现出较强的表型可塑性特征;水体总有机碳、总氮、总磷、硝态氮、氨氮和叶绿素a浓度分别与水葫芦的茎生物量、叶宽、匍匐茎数和分株速率间存在显著的正相关关系,与根长、株高、叶生物量比和茎叶比间存在显著的负相关关系;水葫芦的表型可塑性指数在0.009~0.792之间,叶重比的可塑性指数最大,根冠比最小,重度富营养化水体下的可塑性指数最大.在会仙喀斯特湿地不同富营养化水体环境中,水葫芦通过外部形态结构调节和生物量的配比关系,产生了有利于其入侵和存活的较强的表型可塑性,是其生存繁殖的重要响应机制之一.     

太湖自然渔业及其发展策略

渔业是太湖的主要功能之一,它对改善水环境具有重要意义,但又受制于环境的影响而变化,从太湖渔业结构分析,目前太湖自然渔业整体捕捞强度过大、资源破坏严重,依据太湖多年渔获物捕捞结果,系统分析了太湖鱼类群落结构及其演变动态,通过对太湖不同生态区域渔获物产量和组成的分析,研究了太湖自然渔业特征及存在问题,提出了严格控制捕捞渔具规格和捕捞强度、合理调整开捕时间、调整放流鱼种结构和比例,合理发展湖泊渔业的思路,同时,依据太湖生物资源现状,分析了太湖自然渔业潜力,提出太湖渔业发展要加强渔业环境建设、加强渔业对水环境改善功能的研究.     

太湖鱼类放流增殖的有效数量和合理结构

根据2006-2007年太湖生物资源调查,估算出太湖浮游植物、浮游动物、底栖动物和水生植物总渔产潜力约为78494 t.太湖实施以渔改水的生物调控措施,应加大鲢、鳙放流数量和放流规格,在提高鱼产量的同时对抑制太湖蓝藻水华能起到积极作用;推算每年放流鳙约1000×104尾,鲢约300×104尾,规格为20尾/kg为宜.草鱼、团头鲂、青鱼、鲤等要在保护太湖水草和底栖动物资源和生物多样性前提下适当放流,每年宜放流草鱼150×104尾,团头鲂165×104尾,青鱼8×104 ～ 10×104尾,鲤夏花2500×104尾.而对调控鱼类结构小型化、单一化具有重要作用的肉食性鱼类翘嘴铂建议加大放流量,年放流量可扩大至500×104尾左右,在调控的同时提高湖泊渔业附加值.     

[专稿]太湖2007-2016十年水环境演变及“以渔改水”策略探讨

太湖水环境是国内外关注的焦点,其生态环境质量影响到流域经济社会发展.2007年太湖水危机事件,催生了对太湖的综合整治.本文基于2007-2016十年对太湖水质与蓝藻水华面积等的监测,分析了太湖水环境的演变趋势.太湖十年水质变化阶段性明显,2008-2012年各项水质指标下降明显,而后趋于平缓,近3年个别指标如总磷、叶绿素a浓度等呈现快速上升的反弹趋势;另外,水质指标在空间上的差异性逐步缩小,原来污染严重的西北部水域水质改善效果较为显著,其正从"污水湖"向"自然湖"状态过渡,而原来水质相对较好的东南部水域水质却逐步下降.本文也综述分析了太湖鱼类群落结构变化与水质环境变化的相关性,基于太湖局部水域的鱼类调控实践,提出了太湖现阶段"以渔改水"的鲢鳙控藻非经典生物操纵与鱼类结构调控的经典生物操纵结合的渔业途径.湖泊富营养化治理需要充分关注到鱼类对湖泊浮游生物和水质变化的重要驱动效应,需要充分考虑到鱼类群落结构优化和食物网调控对环境的改善作用.     

太湖水质变化趋势及其保护对策

通过对１９８０￣１９９４年太湖水质监测资料的分析,研究了太湖水质现状及其变化趋势,探讨了太湖水质污染原因及太湖富营养化的成因机制,提出了太湖水质保护及富营养化防治的对策、措施与建议。     

洪泽湖鱼类群落结构及其资源变化

根据2017-2018年在洪泽湖湖心、成子湖湾、保护区湖湾和淮河入湖口进行的鱼类资源调查,结合历年渔业捕捞统计数据,分析了该水域的鱼类群落结构及资源变化趋势.调查共采获鱼类51种,隶属10目16科41属,其中鲤形目种类最多,占总数的62.7%;群落优势种为鳙（Aristichthys nobilis）、（Hemiculter leucisculus）、鲫（Carassius auratus）、刀鲚（Coilia nasus）等7种,鱼类群落的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数处于一般至较丰富水平.不同类型湖区间鱼类种类及优势种组成存在一定差异,其中湖心、淮河入湖口的生物多样性指数整体高于成子湖湾、保护区湖湾.与历史资料相比,洪泽湖鱼类的物种数量下降,鱼类资源组成结构发生较大变化,鱼类个体小型化趋势明显,捕捞强度过大、水位波动和水质污染是洪泽湖渔业资源衰退的主要因素.     

鄱阳湖鱼类资源及渔业利用

1997年冬至2000年春,对我国最大淡水湖鄱阳湖的鱼类与渔业利用状况进行了调查.在1955年至2000年期间,鄱阳湖累计记录鱼类136种,隶属于25科78属;其中鲤科鱼类最多,有71种,占总种数的52.2%,其次是鲿科,12种,占8.8%本次调查期间共记录鱼类101种,新记录鱼类6种,即亮银鮈、洞庭小鳔鮈、光唇蛇鮈、短须鱊、方氏鳑鲏和粘皮鲻鰕虎鱼.还分析了该湖鱼类区系组成的变化、主要渔具的渔获物组成特征以及渔产量动态,提出了未来湖泊渔业可持续发展的建议.     

太湖水体生态环境历史演变

根据１９５０￣１９９５年期间对太湖水体进行的各次综合性研究结果分析：太湖水质和营养程度大致每１０￣１５年上升一个级别,近期变化尤为明显ＣＯＤＭｎ含量３５年来增加了１３６％,总磷近年来以９．９％速度上升,浮游藻类８０年代以来一直以蓝藻和硅藻占优势,但种群数趋于减少,细胞数据增,局部水域蓝藻水华频发;浮游动物和底栖动物中耐污染类增多,枝角类、桡足类和环节动物、节肢动物数量则降低;鱼类种群数减少,银鱼捕     

内蒙古锡林郭勒盟盐湖浮游生物的群落特征

通过2003年9月-2004年1月的渔获物调查,并结合1984-2002年的鱼类产量统计资料,分析了近二十年来太湖鱼类产量和组成的变化规律以及环境间的相互作用关系.结果表明,太湖鱼类的种类在不断减少,如本次调查和2002年3月-2003年12月的调查只采集到48种鱼类,和历史资源料比较有55种鱼类难以采到;鱼类产量组成表现为仅鲚鱼的产量和组成比例总体呈较快的上升趋势,从1984年的5153.7t、占总产量的36.2%上升到2002年的19571t、64.1%,鲤、鲫鱼基本维持不变,但近四年略有上升,其余鱼类均呈下降趋势.用Wilhm改进式计算的鱼类产量组成的均匀度指数H总体呈逐年下降趋势,近二十年来平均以每年-0.0465的速率下降;分析认为,人类活动以及由此引起的太湖生态环境变化,包括江湖阻隔、过渡捕捞、富营养化及太湖特有的鱼类生态学特点决定了鱼类组成的这一变化趋势:江湖阻隔、过度捕捞是引起太湖鱼类种类减少和鱼类组成发生巨大变化的主要原因;太湖近二十年来富营养化程度不断加重,由此使初级生产力水平持续增长,浮游生物饵料丰富,使鲚鱼等浮游生物食性鱼类产量逐年提高;舶鱼数量的减少又使鲚鱼失去抑制.随着鲚鱼等浮游动物食性鱼类产量的升高,太湖浮游动物的生物量呈下降趋势,这可能是太湖浮游植物数量倍增的生物学因素之一.目前太湖鱼类产量组成的变化正向着抑制浮游动物和有利浮游植物生长的方向发展.     

太湖鲫鱼数量变化的规律及与环境间关系的分析

通过食物组成分析和渔获物组成调查,并结合历年渔获量统计和环境监测资料,研究了太湖鲫鱼数量变化的规律、机制及与环境间的相互关系.渔获物调查和渔获量统计资料均表明:近年鲫鱼数量不断增加,已成为太湖仅次于鲚鱼的重要鱼类2004年渔获物调查中,鲫鱼占鱼类总重量的8.40%±2.69%,占鲤、鲫鱼渔获量的65.08%±15.47%;历年渔获量统计显示,1952-1998年鲤、鲫鱼渔获量相对稳定在1010.1±367.2 t、占鱼类总量8.89%±5.33%,1999年上升达到2547.4 t、占9.45%,2000年达到3708.7 t,占12.18%;年龄组成分析表明,鲫鱼低龄化趋势在加剧.食性分析表明:在7-12月,微囊藻占鲫鱼食物体积的83.65%-93.99%.分析认为:太湖鲫鱼以微囊藻为主要食物;富营养化加重为其提供了充足饵料,实施禁渔期、禁渔区等措施使其繁殖得到保障,捕捞强度过高导致其年龄组成低龄化、个体小型化.而太湖鲫鱼以蓝藻为主要食物,可能对蓝藻有抑制作用.     

呼伦湖鱼类群落结构及其渔业资源变化

根据2014-2015年在呼伦湖进行的鱼类资源拖网调查,结合历年渔业捕捞资料,分析该水域的鱼类群落结构及渔业资源发展趋势.结果表明:本次调查共采获鱼类21种,隶属4目6科21属,其中鲤形目种类最多,占总数的81.0%;群落优势种为贝氏(Hemiculter bleekeri)、红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)、鲤(Cyprinus carpio)、银鲫(Carassius auratus gibelio)和瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii),鱼类群落的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数均偏低.东部、西部湖区间的鱼类群落组成存在一定差异,其中西部湖区的鱼类物种数量较少,但大中型鱼类比例及生物多样性较高.与历史资料相比,呼伦湖鱼类的物种数量下降,优势种组成发生较大变化,鱼类个体小型化趋势明显,而捕捞强度过大、湖泊富营养化加剧及气候水文条件变化是导致呼伦湖渔业资源衰退的主要因素.