香溪河库湾春季水华期间水体光学特征及相关分析

研究了香溪河库湾春季水华期间(2006年3月3日—4月16日)透明度水层可见光衰减系数KSd的时空特征,分析其与表层水叶绿素a浓度、DOC浓度和透明度Sd的相关关系。结果表明:香溪河库湾春季水华可见光衰减系数KSd时空变异很大;除峡口河段(样点X7—X8)外,可见光衰减系数KSd的变化特征取决于叶绿素a浓度和DOC浓度的时空变化,类似于深水湖泊;除峡口河段(样点X7—X8)外,香溪河库湾可见光衰减系数KSd和透明度之间呈反比的关系具有显著的相关,但它们之间的反比关系因水体叶绿素a和无机悬浮颗粒的空间差异而有所不同。

三峡水库香溪河库湾春季水华期间浮游植物昼夜垂直分布与迁移

三峡水库蓄水后,香溪河库湾每年春季均会暴发硅、甲藻水华.为了揭示香溪河库湾水华的暴发规律,于2008年春季对水华期间优势浮游植物的昼夜垂直分布格局及其影响因子进行了研究.利用时间深度等值图模拟浮游植物在水柱中的昼夜垂直分布格局,并用Morisita指数对其进行定量检验,采用修正的K-S test来检验浮游植物是否存在昼夜垂直迁移现象.结果表明,在甲藻水华发生的吴家湾样点,倪氏拟多甲藻(Peridiniopsis niei)、膝曲裸藻(Euglena geniculata)和具尾逗隐藻(Komma caudata)为优势种类,相对密度分别为53.47%、14.36%、21.94%.倪氏拟多甲藻具有明显的昼夜垂直迁移现象,白天主要聚集分布于水体近表层,晚间在水柱中趋于均匀分布;膝曲裸藻和具尾逗隐藻没有明显的昼夜垂直迁移活动,它们主要聚集分布于水体亚表层,但随着白天光照强度的增强均表现出一定的趋光性.在硅藻水华发生的平邑口样点,优势种类为汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii)和塔胞藻(Phram idom onassp.)(相对密度分别为89.53%和7.96%).汉斯冠盘藻昼夜垂直分布类型无显著差异,主要聚集分布于4m以上水体;塔胞藻具有昼夜垂直迁移现象.Sperman相关分析表明,光照强度的变化是引起倪氏拟多甲藻和塔胞藻昼夜垂直迁移行为的主要环境因素,而其他藻类的昼夜垂直分布格局与光照强度的变化无显著相关.膝曲裸藻和具尾逗隐藻的昼夜垂直分布格局可能受光照的变化及水体扰动的共同影响.汉斯冠盘藻不能自由游动,其昼夜分布格局可能主要受水体扰动的影响.

三峡水库香溪河库湾水温结构及其对春季水华的影响

2007年9月至2008年8月对香溪河库湾进行每月1次的水温现场监测,分析研究了香溪河库湾水温结构特征,并初步探讨了水温对春季水华的影响。结果表明,整体上香溪河库湾水体下游水温高于上游,中、上游存在明显的底层温差异重流现象;垂向水温全年以正温层为主,春、夏季出现了水温分层现象;水温年变化明显,夏季高,春秋季次之,冬季最低;分析发现,水温的迅速上升是香溪河库湾2008年春季水华暴发的重要诱导因素之一,在春季水华暴发严重的区域,表征水温结构特征的水体稳定度与表层叶绿素a浓度具有较好的正相关关系,水体稳定度对春季水华暴发的强弱程度具有较大的影响。

春季水华对南黄海总溶解态无机砷生物地球化学行为的影响

利用氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）对2007年3月30日至4月23日南黄海海域总溶解态无机砷（TDIAs,[TDIAs]=[As^5＋]＋[As^3＋]）的含量进行了测定,其中针对水华中心区域（BM1站）进行了25h的连续观测,以探讨春季水华对有毒类金属元素砷的生物地球化学行为的影响。结果表明,TDIAs的浓度范围为7.9-22.3nmol/L,平均值为（17.8±1.9）nmol/L。TDIAs在南黄海的分布主要表现为由近岸向外海逐渐升高的趋势,最大值出现在南部海域底层海水中。近岸海域表、底层TDIAs的含量相当,而中、南部海域由于存在明显的密度跃层,表、底层TDIAs的浓度具有显著性差异。2007年3月31日至4月1日研究区域西南部受到沙尘天气和降雨的影响,表层海水中TDIAs的含量显著升高。研究区域中、南部海域在观测期间暴发了典型的黄海春季水华,通过大面观测和对重点区域的连续观测可以发现,水华期间TDIAs的分布和磷酸盐类似,与Chla呈现出较好的负相关关系（r=0.51,P〈0.05,n=39）。经初步计算,浮游植物水华对10m以上表层水体中TDIAs的清除量约为2.4nmol/L,占表层保有量的15%左右。通过箱式模型计算得出黄海TDIAs的停留时间约为（18.2±8.5）a,远远低于大洋。通过对该海域砷、磷摩尔比值的计算可以发现,南黄海砷、磷摩尔比值约为大洋中的20倍左右,这可能会引起浮游生物对砷酸盐的大量吸收和转化,从而带来潜在的生态危机,需要引起足够的重视。

亚热带水库浮游植物群落结构季节演替及其春季水华成因分析--以浙江汤浦水库为例

为了研究汤浦水库浮游植物群落结构季节演替及水质状况,于2010年5、8、11月及2011年2月连续4个季节分别对其浮游植物、水文特征和理化因子进行调查分析。结果表明,浮游植物有7门、58属、105种,主要由绿藻、硅藻和蓝藻组成,其物种数季节变化为:夏>秋>冬>春。各样点物种数呈现出由河流区向湖泊区递减的变化趋势。浮游植物丰度变幅较大,在3.27×106～128.90×106个/L,其中冬季丰度最低,春季最高。春季浮游植物主要由硅藻和蓝藻组成,夏季主要由蓝藻和绿藻组成,秋季为隐藻和硅藻,冬季主要由硅藻组成。浮游植物丰度及其多样性指数均表明春季水质最差,且暴发藻类水华,其中微型硅藻链状弯壳藻(Achnanthidium catena-tum)为春季水华的绝对优势种。水华暴发可能受降水、水库调度、营养盐等因素的综合影响所致。

三峡库区大宁河2010年春季水华特征

以大宁河春季水华期间调查数据为基础,运用数理统计分析手段,通过描述大宁河春季水华期藻类及主要理化因子分布特征,揭示出影响藻类生长的主要因子。结果表明:大宁河春季水华期水华河段水体氮、磷含量较高,总氮浓度为1.2～4.11mg/L,平均值为1.748mg/L,总磷浓度为0.027～0.615mg/L,氮磷比均值为17.5。春季水华藻类适宜的光照强度为1400～3800lx,水温为13.0～14.0℃时叶绿素a含量有最大增长,平均水温为13.4℃,藻密度与总氮、总磷、水温、DO、pH、浊度、高锰酸盐指数呈显著正相关关系,与透明度呈负相关关系。回水河段流速小于0.05m/s,流速是藻类生长最主要的限制因子。大宁河回水河段春季水华藻类分布较广,主要有甲藻门、绿藻门、硅藻门、隐藻门、蓝藻门、裸藻门和黄藻门7门28属,其中甲藻门分布最广,其次是绿藻门。春季水华优势种主要有甲藻门的拟多甲藻,绿藻门的衣藻、小球藻,硅藻门的直链藻,蓝藻门的色球藻等。

黄海春季水华过程中微微型浮游生物的变化特点

于2007年3—4月在黄海中部海域采用流式细胞术研究了春季水华过程中聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌的生物量变化。聚球藻和微微真核型浮游生物的生物量与叶绿素a浓度变化基本呈现相反的趋势,在水华前期较高,水华期迅速下降,直至水华后期又有所升高。异养细菌在整个水华过程中变化较小,生物量在水华期最高,与水柱叶绿素a浓度呈极显著正相关(r=0.319,p<0.01)。水华期这三类微微型浮游生物对浮游植物总碳生物量的贡献很低。纤毛虫和鞭毛虫捕食可能是导致聚球藻和微微型真核浮游生物在水华期生物量降低的主要原因。

水温分层对三峡水库香溪河库湾春季水华的影响

三峡水库蓄水以来,其支流库湾年复一年暴发严重的春季水华.为找出支流库湾春季水华的关键影响因子,2010年春季对三峡水库库首最大的支流香溪河库湾进行了原位定点连续监测,主要监测指标包括水温、水体透明度、水下光照及营养盐浓度等环境因子.结果表明,春季水温分层发育导致水体混合层深度突然减小是春季水华暴发的直接诱因,真光层与水体混合层之比(Zeu/Zmix)与叶绿素a(Chl-a)的皮尔逊相关系数达0.934(P<0.01).表明Critical Depth模型可用于解释三峡水库典型支流库湾水华生消机制.本研究将为三峡水库支流库湾水华预报及防治提供重要参考.

三峡水库香溪河库湾春季水华期间悬浮物动态

在三峡水库香溪河库湾春季藻类水华期间开展了水体悬浮物动态研究.调查结果表明:总悬浮物浓度的中位数是6.80mg·L-1,波动范围是0.66～134.92mg·L-1,从河口到库尾入库点呈现逐渐递增的趋势;无机悬浮物空间格局与总悬浮物基本相似,而有机悬浮物空间格局与总悬浮物差异较大,与叶绿素a较为相似.回归分析表明:库湾中部水域叶绿素a与总悬浮物、有机悬浮物均有显著的线性关系,分别解释了总悬浮物、有机悬浮物总变异的66.7%～96.7%和58.9%～85.5%;在库湾两端(河口与库尾)叶绿素a与悬浮物参数均没有显著的线性关系.在库湾中部水域,有机悬浮物比无机悬浮物更能解释总悬浮物的变异;在库湾两端,无机悬浮物比有机悬浮物更能解释总悬浮物的变异.这意味着库湾中间水域总悬浮物的动态主要受有机悬浮物内源性生产的影响,而河口或库尾总悬浮物的动态主要受外源性的无机悬浮颗粒物输入的影响.

三峡水库175m水位试验性蓄水后春季富营养化状态调查及比较

2009年4月23日至5月8日,对175m水位试验性蓄水后三峡水库及其部分支流库湾的富营养化状态进行了一次较大规模的采样调查研究。结果表明,所调查的15条支流库湾均处于富营养化状态,其中湖北库区的香溪河库湾和重庆库区的小江库湾为超富营养化;湖北库区和重庆库区的长江干流为富营养化。15条支流库湾中,香溪河、梅溪河、汤溪河和小江局部河段暴发藻类水华,其中小江暴发了大规模的蓝藻水华;神女溪和乌江的泥沙含量均较高,但神女溪营养盐浓度较低(总磷含量为0.02mg/L,总氮含量为1.20mg/L),而乌江营养盐含量丰富(总磷含量为0.40mg/L,总氮含量为2.22mg/L),远高于其他几条支流库湾。与2005年春季的调查结果相比,2009年春季,湖北库区支流库湾的富营养化有所减轻,但重庆库区支流库湾的富营养化却有所加重,长江干流的营养化状态则由2005年春季的中营养化变为2009年春季的富营养化,应引起有关部门的高度重视。

三峡水库香溪河库湾拟多甲藻昼夜垂直分布初步研究

具鞭毛的拟多甲藻(Peridiniopsis)是三峡水库多数支流库湾春季甲藻水华的优势种类。研究表明,昼夜垂直迁移是鞭毛藻重要的生态学特征。拟多甲藻形态学特征虽然也有鞭毛和自由游泳能力,但至今仍没有关于该种类昼夜垂直迁移的描述。定点昼夜垂直分层研究结果表明,三峡水库甲藻水华暴发的优势种之一拟多甲藻种3(Peridiniopsissp.3)是绝对优势种,相对丰度达到45%;该物种与其它鞭毛藻相似,有昼夜垂直迁移的生态学特征,白天趋于在水体上层聚集分布,晚上趋于在水柱中随机分布;太阳光的昼夜交替是影响拟多甲藻昼夜垂直迁移的重要环境因素。

春季东海近岸表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

采用HPLC-CHEMTAX方法分析了2008年春季东海近岸海域的表层浮游植物群落结构及其与环境因子的关系。结果表明,调查区表层浮游植物优势类群为硅藻和甲藻,对叶绿素a的平均贡献率分别为42%和32%。硅藻和甲藻均适于生长在低温、低盐和高氮磷比的环境,但硅藻水华发生在温度较低、盐度较高、氮磷比较高的长江冲淡水与外海水交汇的盐度锋面上,而甲藻水华发生在温度较高、盐度较低、氮磷比较低的冲淡水与台湾暖流交汇的温度锋面上。LOWESS回归表明,叶绿素a和甲藻分别随温度和盐度升高呈先增后降的趋势,硅藻随温度和盐度变化波动较大。叶绿素a和硅藻随氮磷比升高而递增,甲藻随氮磷比的变化波动较大。

汉江中下游春季浮游植物群落结构特征及其影响因素

针对汉江中下游春季硅藻水华频繁暴发的现状，研究了水华暴发不同时期浮游植物群落结构特征，并结合水体理化因子分析，揭示硅藻水华发生的主要影响因子。结果表明：汉江春季水华暴发期间，共鉴定出浮游植物7门48属64种（含变种），其中硅藻种类所占比例最大（18属23种），不同样点所占比例介于44.13%～51.29%，其次是绿藻类（16属22种），不同样点所占比例介于28.21%～35.14%，蓝藻门和隐藻门种类数在水华期间较少，各样点仅发现2～3种，金藻门和甲藻门种类最少；水华发生期间主要优势种为硅藻门的小环藻，水华暴发初期和中期往往形成单优种，而水华末期随着其优势度的降低，蓝藻门、隐藻门和硅藻门其他种类也会形成优势种；水华暴发期间浮游植物密度最高可达2.34×107 cells·L-1，其中小环藻种群数量最高可达2.06×107 cells·L-1，占浮游植物群落总数的88%；浮游植物多样性指数中，Margalef物种丰富度指数无显著时空差异，Shannon多样性在水华中期较低，而水华初期和末期相对较高，BergerParker指数变化与Simpson指数相反；浮游植物与理化因子的冗余分析（RDA）发现，浮游植物总数量与磷酸盐、溶解氧、总磷呈正相关，与硝酸盐、温度、透明度呈负相关。