云南九大高原湖泊的演变与生态安全调控

系统梳理了云南九大高原湖泊(滇池、洱海、抚仙湖、程海、泸沽湖、杞麓湖、星云湖、阳宗海、异龙湖)的演变历程,依据湖泊演化阶段、湖泊生态系统发育阶段、流域社会经济特征、湖泊富营养化阶段、水质类别、生态安全水平、主导功能核心导向划分9个湖泊的管理类型,并提出了预防型、控制型、治理型湖泊流域生态安全调控途径。

高原深水湖泊程海氮磷形态分布特征及其与叶绿素a的相关性

湖泊水体氮、磷形态分布特征及其与藻类生长的关系是湖泊富营养化研究的重要方面。采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,研究了氮、磷形态分布特征,并分析了各形态氮磷与叶绿素a的相关性。结果表明:总氮(TN)质量浓度为0.773 mg.L-1,总磷(TP)质量浓度为0.046 mg.L-1,叶绿素a质量浓度为0.024 mg.L-1。氮素的赋存形态特征是以溶解态总氮(DTN)占大部分,DTN中又以溶解态有机氮(DON)占绝大部分;磷素的存在特点是溶解态无机磷(DIP)含量比重较大。各形态氮、磷都有明显的季节性波动但区域性差异不明显,叶绿素a则有明显的季节节律和时空差异。叶绿素a很好地响应了总氮(TN)、总磷(TP)、溶解态总氮(DTN)、溶解态总磷(DTP)、颗粒态总氮(PTN)、颗粒态总磷(PTP)的变化。程海富营养化受氮和磷共同限制,控制富营养化必须同时削减氮和磷。

程海藻类植物种群结构和数量的周年变化特征

2009年10月—2010年9月,在程海湖设置了3个断面9个采样点,对程海藻类植物进行了逐月采样调查。结果表明：程海藻类植物种类175种（变种）,种类组成结构特点以硅藻、绿藻、蓝藻为主;数量组成结构特点则是蓝藻占绝对优势,表现出典型的富营养化蓝藻型特征。细胞丰度为390.16×104~51 435.0×104个.L-1之间,年平均4 851.75×104个.L-1。年内时间分布呈现出3次波峰与3次波谷,每一次高峰的出现都伴随着不同种类为主的蓝藻水华暴发;水平分布在种类上无明显差异,数量上则表现出南部断面最低,中部断面次之,北部断面最高;垂直分布以表层最多,底层最低,5.0~20.0 m水柱中差异不明显。与1985年相比,种类组成中硅藻比重下降而蓝绿藻比重上升,一些对环境敏感的种类消失,优势种群发生演变,年内数量变动由单峰型发展为多峰型,湖泊富营养化进一步发展。提出了大力削减入湖污染物、增强湖泊生态系统的功能等控制富营养化的对策建议。

云南省高原深水湖泊程海磷形态分布和变化

采用GPS定位,在程海设置了3个断面9个采样点,对各种形态磷进行了为期1 a的研究,分析了高原深水湖泊程海磷形态分布和变化.结果表明:程海中总磷含量范围为0.008～0.155 mg/L,年平均值为0.046 mg/L,含量水平已经较高.存在形态是颗粒态总磷占54.35%;溶解态有机磷占19.56%;溶解态无机磷占26.09%.各形态磷时间分布和变化与水生生物特别是浮游植物生命活动和周期变化密切相关;水平分布格局受浮游生物活动、湖流风动等综合影响;由水表层-亚底层垂直分布比较均匀,湖底层含量不同程度升高.

基于生态文明建设的云南九大高原湖泊保护与治理实践路径

在分析云南省九大高原湖泊保护与治理中存在的问题基础上,对比党的"十八大"报告中生态文明建设精神要求,提出了新时期湖泊保护与治理的实践路径,以期为破解"九湖"流域区经济社会发展与资源环境约束日益尖锐的矛盾,提高发展的质量和水平提供参考。

程海水质变动特征与水安全预警因素识别

采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,对程海水质进行了为期1 a的研究,分析了水质时间变化特征和空间变化特征,辨识出影响程海水质时空变动的主要因素,提出水质安全预警级别与阈值判定建议。结果表明:2009年10月—2010年9月程海水质综合评价为Ⅲ类,其中有半年(1月、4月、5月、8月、9月、12月)水质类别为Ⅳ类,不能达到水环境保护目标要求;另半年水质类别为Ⅲ类,达到水环境保护目标要求。超标项目有总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、溶解氧(DO),超标率分别为35.2%、14.8%、10.2%和9.3%,最大超标倍数分别为2.10倍、0.95倍、1.83倍和0.03倍,年平均质量浓度分别为0.046mg/L、5.15mg/L、0.773mg/L和7.51mg/L。水平变化特征为:湖南部—湖中部—湖北部水质逐渐下降;湖东部—湖中部—湖西部水质逐渐变差,湖东南角水质最好,湖西北角水质最差,湖中心水质并不明显优于湖周水质,其差异性多因TP、TN的差异引起。垂向分布上则比较均匀,但CODMn、TN、TP在湖底层明显升高,其原因相对复杂。辨识出影响程海水质变动的主要因素是叶绿素a(Chl.a)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD)。提出了水环境安全预警体系中5项指标的水质安全预警级别与判定阈值,建议三级黄色预警值分别是0.020 mg/L、0.60 mg/L、0.030mg/L、3.5 mg/L和3.0m。

高原深水湖泊程海中氮元素时空分布特征

采用GPS定位,在程海设置了3个断面9个采样站14个采样点,对氮元素及其赋存形态进行了为期1年的动态研究。结果表明：总氮（TN）浓度范围0.490~2.827 mg/L之间,平均0.773 mg/L,赋存形态及其组成为：溶解态总氮（DTN）占TN含量的64.3%;颗粒态总氮（PTN）占TN的35.7%;溶解态有机氮（DON）占TN的53.3%;溶解态无机氮（DIN）占TN的11.0%;氨态氮（NH3-N）占TN的6.9%;硝态氮（NO3--N）占TN的3.4%;亚硝态氮（NO2--N）占TN的0.8%,使湖泊具备富营养化易发条件。氮素形态转化及其年内时间分布特征与浮游植物生长、衰老、死亡、分解等生命活动的周期变化密切相关。空间分布格局受浮游生物活动、湖流风动、湖水补给和水化学特征等综合影响。文章为认识高原深水湖泊水中氮赋存形态、时空分布及其动态变化提供资料,为揭示氮素生物地球化学循环过程和蓝藻水华爆发的内在联系提供参考。

泸沽湖浮游植物的初步研究

为研究泸沽湖水生态系统结构,2010年1月、4月、8月、11月对浮游植物进行了季节调查。结果表明,泸沽湖有浮游植物6门、9纲、21目、35科、72属、146种(变种),种类组成和数量结构均以硅藻和绿藻为主,无突出的优势种群,显示出泸沽湖浮游植物组成多样,结构复杂,生态系统处于良性循环状态。泸沽湖浮游植物现存量17.8×104～104.0×104个/L,平均为41.43×104个/L,指示水体营养物质含量低,水质优良。在大落水湾、里格湾、大嘴湾、大鱼坝湾、红崖子湾、小落水湾、杜家村湾、落凹湾等人为活动较频繁的区域,表现出不同程度有机污染。应控制湖周人类活动的区域,采取旅游污染控制、森林生态保护、水土流失治理、河口水质净化、污水治理工程等综合措施防范水体污染。

程海浮游动物种群特征与数量的周年变化

为深入了解程海湖泊生态系统的状况,2009年10月至2010年7月对程海浮游动物进行了季节性调查。结果表明,程海有浮游动物34科、59属、86种;其中,原生动物13科、18属、28种,轮虫10科、23属、34种,枝角类5科、7属、11种,桡足类2科、7属、9种,其他浮游动物4科、4属、4种。原生动物纤毛虫类(Ciliophora)四季均为优势类群,溞钟虫(Vorticella kahli)春季数量较多,而急游虫(Strombidium sp.)和湖累枝虫(Epistylis lacustris)在秋季数量达到高峰。轮虫优势种为暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla)、奇异巨腕轮虫(Pedalia mira)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis flasa)和萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)。枝角类种类少、数量多,主要是棘爪网纹溞(Ceri-odaphnia reticulata)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、透明溞(Daphnia hyaline)、园形盘肠溞(Chydorus sphaericus)和长肢秀体溞(D.leuchtenbergianum);桡足类种类少、数量低,近剑水蚤(Tropocyclops sp.)、锯齿真剑水蚤(Eucyclops macruroides deticulatus)、透明温剑水蚤(Thermocyclops hyalinus)常见并有一定优势。浮游动物数量为3316.9个/L;其中,春季2635.6个/L,夏季3010.7个/L,秋季3998.0个/L,冬季3623.5个/L;水平分布南部明显偏高,东部数量高于西部,湖心明显偏少。相关分析表明,影响浮游动物数量变动的主要因子是温度、食物和鱼类摄食。在水体富营养化和太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)的强大摄食压力下,程海浮游动物小型化趋势明显。

泸沽湖表层水体浮游动物种群结构及季节变化

2010年对泸沽湖表层水体的浮游动物进行了季节调查。结果表明：泸沽湖表层水体有浮游动物33科58属80种，其中，原生动物10科13属19种、轮虫10科22属32种、枝角类4科9属13种、桡足类3科8属10种、其他浮游动物6科6属6种。浮游动物密度219.4～2200.3个／L，年均813.2个／L。其中，原生动物30.0～2400．0个／L，年均660．7个／L，占81．25％；轮虫3．0～780．0个／L，年均145.4个／L，占17.88％；枝角类0～12．0个／L，年均4．1个／L，占0．50％；桡足类0～13．0个／L，年均2.7个／L，占0.33％；其他0～4.0个／L，年均0．3个／L，占0．04％。种类数的季节分布为春季55种、夏季48种、秋季71种、冬季63种；水平分布全湖以鸟岛区域和靠近草海处种类数最丰富，东部较西部丰富，南部较北部丰富，湖周种类较湖心丰富。密度的季节分布为春季693．2个／L、夏季903．4个／L、秋季933．0个／L、冬季722．9个／L；水平分布北部多于南部，东部和西部差距不大，湖心最深区域明显偏低。区系成分大都是生态幅较大的种类，以广温性种类为主，也有一些南方种和冷水性种类分布；生态型则以浮游型种类较多，底栖－周丛型也有一定数量。浮游动物4个类群的优势种都不十分突出，普通表壳虫（Arcella vulgaris）、独角聚花轮虫（Conochilus unicornis）、曲腿龟甲轮虫（Keratella valga）、针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）、透明溞（Daphnia hyaline）、长额象鼻溞（Bosmina longirostris）、西南荡镖水蚤（Neutrodiapto-mus mariadvigae）、短尾近剑水蚤（ Tropocyclops prasinus）常见。影响4个类群密度变动的主要水环境因素，原生动物食物条件，轮虫为水深、水温、总碱度和食物条件，枝角类为水温、溶解氧、矿化度和氨氮，桡足类为水温、透明度、氨氮和矿化度。

程海冬季水华暴发期间氮、磷营养元素的形态与分布

氮、磷营养元素是湖泊生态系统中极其重要的生态因子,它们以不同形态存在于湖泊水体中,表现出不同的地球化学行为和生态效应,从而支配着湖泊生态系统的生产力水平和湖泊富营养化进程。通过设置3个断面9个采样站14个采样点,研究了程海湖水体中氮、磷营养元素的形态与分布,结果表明：2009年11月23日—2010年2月20日,以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa Kutz.）为主的程海冬季水华暴发期间,总氮质量浓度0.540~3.906 mg.L-1,平均0.836 mg.L-1;总磷质量浓度0.036~0.166 mg.L-1,平均0.061 mg.L-1。其中,溶解态氮、溶解态磷分别为61.7%和50.8%。溶解态氮以有机氮为主,溶解态磷则以无机磷为主。水华期间生物可直接利用氮质量浓度0.118 mg.L-1;生物可直接利用磷质量浓度0.021 mg.L-1,分别占总氮、总磷质量浓度的14.1%和34.4%,显示出此特定时期,氮的消耗速度较磷快。氮素、磷素及其赋存形态在程海的时间分布上有不同的节奏;水平分布差异不明显;垂直分布在水表层至亚底层的水柱中差异也不明显,而在湖底层最高。

程海水环境保护和治理的重点与难点

在全面调查程海流域与水环境有关的自然、生态、社会、经济、水资源、污染源、污染治理、环境管理基础上,从坚守生态红线、水环境质量改善、总量控制、污染治理设施提质增效、环境污染风险防范、流域生态系统功能增强、提升监督管理能力方面解析了程海水环境保护和治理的重点与难点问题,提出程海流域保护治理的重点方向。

程海冬季水华特征、成因与控制对策

报道了程海冬季水华发生时间、分布、聚集状况、优势种和现存量。认为:营养物质积累、特殊的水动力、适宜的水温和光照是刺激铜绿微囊藻水华暴发的原因,近期应采取流域生态系统管理、削减污染物入湖量、增强生态系统功能三方面的控制对策减轻水华危害。

昆明市生态基础设施建设规划

分析了昆明生态系统的基本类型和退化特征,提出了昆明市生态基础设施建设基本框架及其主要工程内容,为昆明市生态文明建设提供参考。

程海冬季水质和富营养化评价

报道了程海冬季水环境现状,评价了水质和富营养化状态,2009年冬季,程海水质为Ⅳ类水质,为中营养状态。

泸沽湖生态系统问题分析

分析了泸沽湖陆生生态系统、水生生态系统、湿地生态系统和生态系统管理中存在的主要问题,提出了相应的对策措施,为泸沽湖保护与管理提供参考。

云南高原1～30km^2天然小湖泊藻类研究初报

2013年秋季,首次对云南1～30 km^2天然小湖泊的自然地理、社会经济、水质和生态现状进行了综合调查,本文报道了藻类研究成果。初步分类鉴定,云南天然小湖泊共有藻类8门85属217种,其中,绿藻门30属87种;硅藻门27属66种;蓝藻门19属44种;裸藻门3属7种;甲藻门2属5种;金藻门1属4种;隐藻门2属3种;黄藻门1属1种。藻类现存量在30.58～10289.13×10~4cells/L,石林月湖最少,祥云青海湖最高。分别报道了20个天然小湖泊藻类现状,讨论了藻类多样性与种类组成、藻类群结构与湖泊营养化状态、藻类现存量与湖泊营养化状态的关系,并将云南20个天然小湖泊划分为四类保护治理类型,其中,保护型小湖泊5个;预防型小湖泊3个;防治型小湖泊8个;治理型湖泊4个。提出了各类型小湖泊生态调控对策与建议。

云南九大高原湖泊藻类研究进展

回顾了云南九大高原湖泊藻类研究成果,从环境保护角度提出了藻类研究的问题与建议。

云南杞麓湖生态脆弱因素分析

分析了云南杞麓湖自然生态脆弱因素、湖泊生态脆弱因素、河流生态脆弱因素、森林生态脆弱因素和农田生态脆弱因素,探讨了杞麓湖生态脆弱的成因,提出了对策建议。

洱海水环境现状与治理对策

介绍了洱海水环境现状及其特征 ,分析了洱海水环境恶化的主要原因 ,提出了治理对策和措施。