气候变化对湖泊生态系统的影响研究——基于长期环境监测

气候变化是湖泊生态系统的重要影响因子,长期环境监测能够揭示气候变化与湖泊生态系统健康的关联性。以米易县晃桥水库为例,结合长期环境监测,运用卡尔森营养状态指数评估湖泊的营养状况,并分析气候变化对湖泊生态系统的影响。研究表明,气候变化会导致湖泊水温上升,进而影响湖泊中生物的生存环境及其多样性,并威胁湖泊水质和生态平衡。

长湖水质演变特征及水环境现状评价

利用湖北省长湖2001—2011年的水质监测资料,分析了长湖年际及月际的水质演变规律。结果表明,2005年长湖水质达到最差,然后呈逐渐好转趋势,至2011年,长湖水质已有明显改善。在1个水文年内,长湖的水质优劣顺序依次是:丰水期,平水期,枯水期。利用模糊综合评价方法对2011年长湖水质状况进行评价,结果表明,该年3个水期长湖水质状况的最大隶属等级为Ⅰ类,水质较好。利用卡尔森指数法对长湖2011年丰水期进行富营养化评价,结果表明,除习家口水域外,全湖水体基本上处于中度富营养化水平。对长湖水环境压力进行分析,结果表明,长湖的生态系统正面临衰退困境,而主要污染物的年入湖量已大大超出长湖的纳污能力。

微山湖典型水域营养盐分布及富营养化评价

为了明确微山湖水体营养盐分布及其富营养化水平现状,笔者根据2010年4月对微山湖3个典型水域营养盐监测数据,分析了微山湖营养盐空间分布特征,并应用卡尔森营养状态指数法和潜在性富营养化评价模式对研究水域富营养化现状进行了评价。结果表明:总磷、磷酸盐、总氮、硝酸盐氮、氨氮、叶绿素a含量均表现为:入湖河道>湖中航道>养殖区;透明度表现为:养殖区>入湖河道>湖中航道。入湖河道、湖中航道和养殖区的卡尔森营养状态指数均值分别为63.0、61.8和52.0,入湖河道和湖中航道为重度偏中度营养水平,养殖区为中度偏重度营养水平;潜在富营养化评价表明:除S1站位为富营养,S5站位为磷中等限制潜在性富营养外,其他站位均为磷限制潜在性富营养水平。

千岛湖水环境富营养化评价

依据千岛湖水质的实际监测资料,采用基于营养状态指数法的基础上,利用熵技术法确定综合评价指标中的权重分配,从而构建综合的评价模型,对其水体富营养化状态进行分析,结果表明,千岛湖水体2001-2005年富营状态处于贫营养和中营养之间,整体水质良好,全湖富营养化程度较稳定,营养状态变化处于相对低的风险状况之中。最后提出千岛湖流域水环境富营养化防治措施和建议,可以进一步降低污染物水平,保障其综合效益的发挥。

株树桥水库浮游动物群落结构特征及水质评价

2016年4、6、8、10、12月和2017年3月,对湖南省浏阳市株树桥水库进行6次浮游动物和水质理化指标的调查分析。结果显示:水库中有浮游动物102种,其中原生动物31种、轮虫21种、枝角类23种、桡足类27种,在夏季、春季、秋季、冬季的采样调查中鉴定出的种类依次减少,原生动物、轮虫类、枝角类的种类数均在春季达最高值,桡足类的则在夏季达最高值,主要优势种为简弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)、裸腹溞属(Moina sp.)、发头裸腹溞(Moinairrasa)、中华似玲壳虫(Tintinnopsis sinensis)、哲水蚤属(Calanus sp.)等10种;浮游动物的平均密度为52.27 ind./L,变化范围为6.9~304.5 ind./L,枝角类、桡足类、原生动物和轮虫的密度占浮游动物总密度的比例依次降低,秋季、夏季、冬季、春季的平均生物密度依次降低;浮游动物的年平均总生物量为2.13mg/L,枝角类、桡足类、轮虫、原生动物的平均生物量依次降低;浮游动物的种群类别可分为2大类群,细分为3小类群,高锰酸钾指数、溶氧和可溶性正磷3种水质指标对各采样点浮游动物种群类别的影响相关性最高;香农指数、均匀度指数和丰富度指数年均值分别为1.27、0.56和1.53;株树桥水库年均水温为21.23℃,年均透明度为2.09 m,年均pH值为7.45,水体总体呈弱碱性,年均叶绿素含量为18.67μg/L,高锰酸钾指数和溶氧、总磷、总氮、可溶性正磷、铵态氮含量年均值分别为2.11、7.32、0.03、1.75、0.02、0.11mg/L,综合各水质理化因子和修正营养状态指数显示,水体处于中度污染和中-富营养水平,作为饮用水水源地,其水质需进一步加强管理与调控。

高州水库2016-2020年水质评价分析

运用主成分分析、卡尔森营养状态指数(TSl m)、营养状态指数(EI)等方法对高州水库的良德库区、石骨库区重要监测断面近5年水质进行评价。结果显示:高州水库长期处于中营养、轻度富营养级别,存在水华突发风险。

Purification of Eutrophic Water by Five Aqua-Cultured Plants in Lake Hongfeng, Guiyang, China

The purification efficiency of eutrophic water by five aqua-cultured plants(Chlorophytum comosum, Salix babylonica, Dracaena sanderiana, Myriophyllum verticillatum, Alternanthera philoxeroides) in Lake Hongfeng, China, was investigated. The results indicated that the biomass of Myriophyllum verticillatum and Alternanthera philoxeroides reached the highest level in 87 days after transplant. The removal efficiencies of total nitrate(TN), total phosphorus(TP), chemical oxygen demand(CODCr), and chlorophyll(Chl-a) by the plants ranged from 44% to 96%. The Secchi depth(SD) increased from 0.08-0.1 m to 1.3-3.2 m for the experiments with five cultivars of aqua-cultured plants. Purification efficiency of eutrophic water correlated significantly, in a positive way, with biomass amount and plant productivity. The Carlson's trophic state indexes decreased from 76 to 21 when the cultivar was Myriophyllum verticillatum, suggesting that Myriophyllum verticillatum can be selected as the plant to remediate karst drainage areas of Guizhou Plateau, where the water body underwent eutrophication. The research results provided a good case for lake environmental management and recovery in karst areas of Yunnan-Guizhou Plateau, China.