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沉积记录揭示的三峡库区一级支流水华对内源营养积累的影响
1
作者
宋增辉
姚学杏
+5 位作者
Muhammad Waqas Yonas
杨光琅
孔烨梅
白果鑫
张晓楠
张磊
《湖泊科学》
北大核心
2025年第6期1948-1961,共14页
三峡大坝已经蓄水20余年,库区超过50%的一级支流持续暴发水华,其中主要以蓝藻、绿藻和甲藻为优势藻类。研究水华与内源营养积累的相互关系,将有助于预警预测库区水华的发生和生态环境变化。河流泥芯无疑是研究河流内源生态和水华影响的...
三峡大坝已经蓄水20余年,库区超过50%的一级支流持续暴发水华,其中主要以蓝藻、绿藻和甲藻为优势藻类。研究水华与内源营养积累的相互关系,将有助于预警预测库区水华的发生和生态环境变化。河流泥芯无疑是研究河流内源生态和水华影响的适宜对象。为此选择同位于三峡库区云阳县的两条一级支流——水华频发的澎溪河和水华偶发的磨刀溪,采集中游泥芯,对比分析在相似的气候和地理条件下水华对底泥沉积的影响。通过^(210)Pb定年法测定,澎溪河蓄水后的泥芯沉积深度为45 cm,沉积速率为2.25 cm/a,而磨刀溪的沉积深度约为30 cm,沉积速率为1.50 cm/a,仅为澎溪河同期沉积速率的65%。泥芯数据显示,蓄水前澎溪河底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、有效磷(AP)和有效氮(AN)的沉积通量分别为13.35、0.81、0.61、0.01和0.02 g/(m^(2)·a);磨刀溪分别为12.90、0.79、0.54、0.01和0.01 g/(m^(2)·a)。截至2023年采样时,澎溪河和磨刀溪蓄水后OM沉积通量分别为25.95和14.32 g/(m^(2)·a),后者仅为前者的55.18%。澎溪河底泥中OM、TN、TP、AP和AN较蓄水前分别增加了94.38%、53.09%、31.15%、77.78%和55.56%,而磨刀溪的增幅仅分别为11.01%、13.92%、16.67%、7.19%和-2.17%。对澎溪河和磨刀溪泥芯上部20 cm段按5 cm间隔分样的样品进行16S和18S DNA高通量测序,结果显示两河泥芯中的原核生物群落组成无显著差异,而真核生物群落方面,澎溪河泥芯表现出更高的生物多样性和物种丰富度。将泥芯定年、营养盐和测序数据结合分析,结果显示2010-2023年期间,澎溪河泥芯0~5 cm处的甲藻和绿藻相对丰度较15~20 cm处分别增加了208%和9%;而同期磨刀溪泥芯的甲藻和绿藻相对丰度分别减少了50%和70%。相关分析显示,泥芯中甲藻相对丰度与OM呈显著正相关,绿藻相对丰度与TP和AP均呈显著正相关,表明甲藻水华是蓄水后两河内源有机质沉积差异的主要原因,而绿藻水华则与内源磷的累积有关。结合已有沉积物与水华关系研究表明,库区蓄水为澎溪河提供了丰富的营养盐,显著促进其水华的发生频率和规模,进而显著影响内源营养的积累。内源有机质的持续累积也预示着三峡库区一级支流水华风险将增加,尤其是甲藻水华的暴发。沉积物中有机质和内源磷可作为预测库区支流水华规模的关键指标。
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关键词
三峡库区
澎溪河
磨刀溪
泥芯
水华
甲藻
有机质
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职称材料
三峡库区成库前后干流万州段水体总磷特征
被引量：
7
2
作者
吕平毓
张钘
+1 位作者
熊中福
张磊
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期162-167,共6页
本研究分析了长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局自2002-2017年按照水利部水环境监测规范,在三峡库区的长江干流万州站所测得的干流澄清性水体总磷数据.结果显示:①与蓄水前一年,即2002年6-12月水位平均值相比,2003年6-12月...
本研究分析了长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局自2002-2017年按照水利部水环境监测规范,在三峡库区的长江干流万州站所测得的干流澄清性水体总磷数据.结果显示:①与蓄水前一年,即2002年6-12月水位平均值相比,2003年6-12月,万州段水位升高了14.66~37.11 m,流速减缓了0.27~1.29 m/s,而水体澄清性总磷增长1.3~6.5倍,由蓄水前的平均每月0.03 mg/L骤升至0.12 mg/L;②2003年蓄水后至今,长江干流万州区澄清性总磷年均变化和丰水期(5-11月)澄清性总磷年均变化正相关性极有统计学意义(p<0.01);③2012年以后,总磷呈现逐年减少的趋势,由0.18 mg/L减至2017年的0.08 mg/L,年均下降超过20%.综上,降雨量的起伏是导致2006年及之后库区长江干流磷浓度变化的主要原因;三峡水库蓄水后,水位上升、流速减缓强化了降雨量对整个三峡库区长江干流磷浓度变化的影响;三峡水坝工程开工伊始,国家在库区实施了退耕还林和库周绿化工程等一系列措施,治理成效在2012年之后逐渐显现,水体澄清性总磷显著降低.
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关键词
三峡库区
干流
降雨量
流速
退耕还林
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职称材料
题名
沉积记录揭示的三峡库区一级支流水华对内源营养积累的影响
1
作者
宋增辉
姚学杏
Muhammad Waqas Yonas
杨光琅
孔烨梅
白果鑫
张晓楠
张磊
机构
西南大学资源
环境
学院
国家级“三峡库区水环境监测与模拟”国际科技合作基地
云南大学
出处
《湖泊科学》
北大核心
2025年第6期1948-1961,共14页
基金
科技部国际科技合作基地项目(2016D01027)
国家国际科技合作专项(2013DFG92520)联合资助。
文摘
三峡大坝已经蓄水20余年,库区超过50%的一级支流持续暴发水华,其中主要以蓝藻、绿藻和甲藻为优势藻类。研究水华与内源营养积累的相互关系,将有助于预警预测库区水华的发生和生态环境变化。河流泥芯无疑是研究河流内源生态和水华影响的适宜对象。为此选择同位于三峡库区云阳县的两条一级支流——水华频发的澎溪河和水华偶发的磨刀溪,采集中游泥芯,对比分析在相似的气候和地理条件下水华对底泥沉积的影响。通过^(210)Pb定年法测定,澎溪河蓄水后的泥芯沉积深度为45 cm,沉积速率为2.25 cm/a,而磨刀溪的沉积深度约为30 cm,沉积速率为1.50 cm/a,仅为澎溪河同期沉积速率的65%。泥芯数据显示,蓄水前澎溪河底泥中有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)、有效磷(AP)和有效氮(AN)的沉积通量分别为13.35、0.81、0.61、0.01和0.02 g/(m^(2)·a);磨刀溪分别为12.90、0.79、0.54、0.01和0.01 g/(m^(2)·a)。截至2023年采样时,澎溪河和磨刀溪蓄水后OM沉积通量分别为25.95和14.32 g/(m^(2)·a),后者仅为前者的55.18%。澎溪河底泥中OM、TN、TP、AP和AN较蓄水前分别增加了94.38%、53.09%、31.15%、77.78%和55.56%,而磨刀溪的增幅仅分别为11.01%、13.92%、16.67%、7.19%和-2.17%。对澎溪河和磨刀溪泥芯上部20 cm段按5 cm间隔分样的样品进行16S和18S DNA高通量测序,结果显示两河泥芯中的原核生物群落组成无显著差异,而真核生物群落方面,澎溪河泥芯表现出更高的生物多样性和物种丰富度。将泥芯定年、营养盐和测序数据结合分析,结果显示2010-2023年期间,澎溪河泥芯0~5 cm处的甲藻和绿藻相对丰度较15~20 cm处分别增加了208%和9%;而同期磨刀溪泥芯的甲藻和绿藻相对丰度分别减少了50%和70%。相关分析显示,泥芯中甲藻相对丰度与OM呈显著正相关,绿藻相对丰度与TP和AP均呈显著正相关,表明甲藻水华是蓄水后两河内源有机质沉积差异的主要原因,而绿藻水华则与内源磷的累积有关。结合已有沉积物与水华关系研究表明,库区蓄水为澎溪河提供了丰富的营养盐,显著促进其水华的发生频率和规模,进而显著影响内源营养的积累。内源有机质的持续累积也预示着三峡库区一级支流水华风险将增加,尤其是甲藻水华的暴发。沉积物中有机质和内源磷可作为预测库区支流水华规模的关键指标。
关键词
三峡库区
澎溪河
磨刀溪
泥芯
水华
甲藻
有机质
Keywords
Three Gorges Reservoir
Pengxi River
Modao River
sediment core
HABs
dinoflagellate
organic matter
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
三峡库区成库前后干流万州段水体总磷特征
被引量：
7
2
作者
吕平毓
张钘
熊中福
张磊
机构
长江
水
利委员会
水
文局长江上游
水
文
水
资源勘测局
西南大学资源
环境
学院
国家级“三峡库区水环境监测与模拟”国际科技合作基地
出处
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期162-167,共6页
基金
科技部国际科技合作项目(2013DFG92520)
国家级“三峡库区水环境监测与模拟”国际科技合作基地项目(2016D01027).
文摘
本研究分析了长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局自2002-2017年按照水利部水环境监测规范,在三峡库区的长江干流万州站所测得的干流澄清性水体总磷数据.结果显示:①与蓄水前一年,即2002年6-12月水位平均值相比,2003年6-12月,万州段水位升高了14.66~37.11 m,流速减缓了0.27~1.29 m/s,而水体澄清性总磷增长1.3~6.5倍,由蓄水前的平均每月0.03 mg/L骤升至0.12 mg/L;②2003年蓄水后至今,长江干流万州区澄清性总磷年均变化和丰水期(5-11月)澄清性总磷年均变化正相关性极有统计学意义(p<0.01);③2012年以后,总磷呈现逐年减少的趋势,由0.18 mg/L减至2017年的0.08 mg/L,年均下降超过20%.综上,降雨量的起伏是导致2006年及之后库区长江干流磷浓度变化的主要原因;三峡水库蓄水后,水位上升、流速减缓强化了降雨量对整个三峡库区长江干流磷浓度变化的影响;三峡水坝工程开工伊始,国家在库区实施了退耕还林和库周绿化工程等一系列措施,治理成效在2012年之后逐渐显现,水体澄清性总磷显著降低.
关键词
三峡库区
干流
降雨量
流速
退耕还林
Keywords
Three Gorges Reservoir area
main stream
precipitation
flow rate
returning farmland to forest
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
沉积记录揭示的三峡库区一级支流水华对内源营养积累的影响
宋增辉
姚学杏
Muhammad Waqas Yonas
杨光琅
孔烨梅
白果鑫
张晓楠
张磊
《湖泊科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
三峡库区成库前后干流万州段水体总磷特征
吕平毓
张钘
熊中福
张磊
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020
7
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