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大型深水湖库溶解氧时空变化及驱动因素:以江西仙女湖为例 被引量：22
1
作者 夏威 张萌 +6 位作者 周慜 吴俊伟 姚娜 冯兵 欧阳涛 刘足根 张秋根 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期874-885,共12页
为探究深水湖库溶解氧的时空分布规律及其主控因素,本文以南方亚热带大型深水湖库——江西省仙女湖为研究对象,基于20082021年仙女湖4个国控站点溶解氧的历史数据分析其年际变化的规律及原因;另于2016年水污染事件发生前(2014年5月2015... 为探究深水湖库溶解氧的时空分布规律及其主控因素,本文以南方亚热带大型深水湖库——江西省仙女湖为研究对象,基于20082021年仙女湖4个国控站点溶解氧的历史数据分析其年际变化的规律及原因;另于2016年水污染事件发生前(2014年5月2015年4月)及水污染事件结束后(2018年1月2018年12月)对仙女湖进行加密逐月监测,采用结构方程模型(SEM)分析仙女湖溶解氧的主要驱动因素。研究结果表明,20082021年仙女湖水体溶解氧浓度先下降后上升,变化范围为5.1~18.7 mg/L,季节均值为春季>冬季>秋季>夏季。水污染事件发生前高溶解氧区域多出现在舞龙湖湖心区及湖出口位置,水温、叶绿素a浓度和浊度是溶解氧浓度变化的主要驱动因素;水污染事件结束后高溶解氧区域多出现在钤阳湖及舞龙湖枝杈状湖湾位置,叶绿素a浓度及营养盐浓度成为溶解氧浓度变化的主要驱动因素;而pH与溶解氧主要是协同变化的关系。根据对仙女湖最深点(江口)的垂向监测结果,溶解氧的垂向差异为夏季>秋季>春季>冬季,夏、秋季在5 m以下出现低溶解氧(DO<5 mg/L)区域,且夏季观察到明显的温跃层及温跃层内溶解氧的极小值现象。总体来说,水污染事件使得仙女湖水体营养平衡被打破,营养盐浓度大幅上升导致的浮游植物数量增多是仙女湖水体表层溶解氧浓度升高的主要原因,而深水溶解氧浓度变化则与水温、水深密切相关。 展开更多
关键词 仙女湖 溶解氧 深水水库 驱动因素 富营养化 结构方程模型
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鄱阳湖-珠湖浮游植物群落结构时空变化特征与环境因子的关系 被引量：12
2
作者 周慜 何亮 +5 位作者 黄建美 张萌 王启沛 万禀颢 熊名日 刘足根 《生态科学》 CSCD 2021年第4期36-46,共11页
珠湖是鄱阳湖唯一具有重要饮用水水源供水功能的大型子湖和国家水质良好湖泊,但长期以来对其浮游植物群落结构及其时空变化情况缺乏了解。为研究浮游植物在珠湖的空间分布特征及其与环境因子的关系,2018年1月、7月、12月在珠湖设置13个... 珠湖是鄱阳湖唯一具有重要饮用水水源供水功能的大型子湖和国家水质良好湖泊,但长期以来对其浮游植物群落结构及其时空变化情况缺乏了解。为研究浮游植物在珠湖的空间分布特征及其与环境因子的关系,2018年1月、7月、12月在珠湖设置13个采样点开展浮游植物调查。三期调查共鉴定浮游植物79种,隶属于7门58属,绿藻门和蓝藻门种类最丰富,浮游植物平均生物量为4.80 mg·L^(-1),平均细胞丰度为2.56×106个·L^(-1)。珠湖藻类在空间上分布存在差异,在7月、1月内珠湖团林—四十里街湖区蓝藻较其他湖区优势明显,在12月团林—四十里街湖区隐藻的优势度明显高于其他湖区,双港湖区及县水源地湖区的硅藻较其他湖区优势明显。珠湖水质生物学评价结果表明,珠湖目前处于中污型向重型过渡的状态。RDA分析显示,TDN、TN、CODMn、TP、WT等环境因子解释了物种与环境之间关系的93.96%,TDN是影响藻类生物量的主要环境因子。 展开更多
关键词 珠湖 鄱阳湖子湖 浮游植物 水质评价 多样性指数 冗余分析(RDA)
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仙女湖及入湖河流浮游植物功能类群与环境因子的相互关系 被引量：13
3
作者 于晨 张萌 +4 位作者 陈宏文 周慜 王韬 李超 张敏 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期622-634,共13页
文章分析了仙女湖及入湖河流浮游植物群落结构和功能类群的时空分布特征,探讨了影响其时空分布规律的关键环境因子。调查期间共鉴定表层水体中浮游植物82种(属),包括蓝藻15种(属),绿藻33种(属),硅藻23种(属),甲藻3种(属),裸藻5种(属),隐... 文章分析了仙女湖及入湖河流浮游植物群落结构和功能类群的时空分布特征,探讨了影响其时空分布规律的关键环境因子。调查期间共鉴定表层水体中浮游植物82种(属),包括蓝藻15种(属),绿藻33种(属),硅藻23种(属),甲藻3种(属),裸藻5种(属),隐藻2种(属),金藻1种(属)。各季节平均密度和生物量分别在7.95×106—2.19×109 cells/L和10.52—792.91 mg/L变化。群落功能类群的结果表明,冬、春河流生境中具硅质结构的无鞭毛个体浮游植物(硅藻门)占据主导地位(Ⅵ功能群),而湖区生境中具鞭毛、中等到大型的单细胞或群体浮游植物(如隐藻和甲藻)具有明显优势(Ⅴ功能群);而夏秋季节不同生境中虽然Ⅵ型浮游植物数量仍然相对较高,但是具伪空胞的、较大表面积/体积比的丝状个体浮游植物(Ⅲ型)以及具胶质鞘、小的表面积/体积比的群体类的浮游植物(如蓝藻,Ⅶ功能群)在某些河流和湖泊生境中的比重有显著增长。功能类群与环境因子的相关分析表明:冬、春季Ⅴ与Ⅵ功能群浮游植物生物量主要受到总氮和总磷水平影响;而夏、秋季节Ⅲ与Ⅶ功能群浮游植物受到水温、浊度、总氮和总磷水平的多重影响。 展开更多
关键词 仙女湖 入湖河流 浮游植物 群落结构 功能类群
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鄱阳湖外围湖泊水体营养波动周年特征的比较湖沼学研究 被引量：17
4
作者 匡武名 张萌 +4 位作者 张金美 何宗键 彭希珑 徐军 刘足根 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1293-1305,共13页
近年来,我国最大淡水湖泊湿地鄱阳湖的水体富营养化趋势明显且日益受到各方关注，而对鄱阳湖湖体外围各类浅水湖泊富营养化情况及其动态却了解颇少.为深入了解鄱阳湖外围不同湖泊的富营养化现状、季节动态及驱动机制，于20142015年对毗... 近年来,我国最大淡水湖泊湿地鄱阳湖的水体富营养化趋势明显且日益受到各方关注，而对鄱阳湖湖体外围各类浅水湖泊富营养化情况及其动态却了解颇少.为深入了解鄱阳湖外围不同湖泊的富营养化现状、季节动态及驱动机制，于20142015年对毗邻鄱阳湖南岸的南昌市大小不同的3个城市或城郊浅水湖泊（青山湖、瑶湖、军山湖）水质参数和营养状态进行周年观测.结果表明，青山湖、瑶湖和军山湖的高锰酸盐指数范围分别在2.6?4.5、2.1?4.6和1.6?1.9mg/L之间，仅军山湖目前未受到有机物污染影响,3个湖泊两两之间均呈极显著差异.青山湖和瑶湖水体总氮（TW)、总磷（TP)浓度远高于湖泊富营养化转换的阈值（TW:0.20mg/L,TP:0.02mg/L),且TP污染最为严重，仅达到地表水汉?劣V类标准.在3个湖泊中，水体氮主要以可溶性态氮的形态占优势，水体磷形态除了军山湖外，另外2个湖泊主要以颗粒态磷占优势.青山湖、瑶湖和军山湖的叶绿素a(Qil.a)浓度范围分别为34.65?184.48、7.66?120.67和2.42?17.41pg/L,各湖泊的Chl.a浓度均在冬季达到最低值，且军山湖与其他2个湖泊的Chl.a浓度均呈极显著性差异,青山湖与瑶湖无显著差异.基于综合营养状态指数法对3个湖泊的营养状态进行评价发现，青山湖富营养化程度最高，已达到轻-中度富营养的稳定富营养状态;其次为瑶湖，营养状态不稳定，在中营养-轻度富营养-中度富营养水平之间巨幅波动;军山湖相对最低，全年整体处于贫营养-中营养状态之间，处于波动上升的趋中营养状态.同时发现3个湖泊的水体富营养化程度的年内波动依赖于不同的水温环境，水温是以上3个亚热带浅水湖泊富营养化程度年内季度波动的重要影响因子之一.Pearson相关分析还发现,3个湖泊的Chl.a浓度均与水柱TW和TP浓度呈显著正相关,其中青山湖和军山湖的水柱Chl.a浓度与总溶解性氮和总溶解性磷浓度均呈极显著正相关关系.整体来说,水柱氮是影响3个湖泊水环境特征的主导因子之一，磷是2个富营养化湖泊的主导影响因子,在富营养化湖泊控制和削减磷营养盐输入的同时，应考虑如何有效降低氮的输入,并着力控制中温季节（水温为15?25T)的营养输入和快速富营养化风险防控；中营养湖泊（军山湖）应在控制磷的输入和消减水柱氮上进行系统调控，尤其重视高温季节（水温>25^)的防控与预警，这将对鄱阳湖外围浅水湖泊的水环境保护和治理提供重点方向与新型管理思路. 展开更多
关键词 外围浅水湖泊 鄱阳湖水系 富营养化 综合评估 周年动态 比较湖沼学
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赣江流域浮游硅藻功能群多样性及其水期演替的驱动特征 被引量：8
5
作者 张萌 邓道贵 +4 位作者 黄丹 周慜 吴俊伟 徐军 刘足根 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第5期680-691,共12页
为了摸清我国南方丰水型河流流域重要的环境指示类群——浮游硅藻的功能多样性及其环境驱动要素,以赣江流域为例,采用国际上普遍认可的雷氏(Reynolds)、博氏(Borics)和帕氏(Padisák)分类体系进行浮游硅藻类群的系统研究.结果表明:... 为了摸清我国南方丰水型河流流域重要的环境指示类群——浮游硅藻的功能多样性及其环境驱动要素,以赣江流域为例,采用国际上普遍认可的雷氏(Reynolds)、博氏(Borics)和帕氏(Padisák)分类体系进行浮游硅藻类群的系统研究.结果表明:赣江流域共发现11个浮游硅藻功能类群(包含122种硅藻),并以MP、P、D和LO类群物种最丰富,全年以MP、P、C和D类群占优势,不同水文期浮游硅藻优势功能类群存在明显分异,表现为丰水期以MP类群占绝对优势,枯水期以C和MP类群占共优势,平水期以则以C类群占绝对优势.多元逐步回归分析发现,与丰水期占优势的MP、P、C和D类群密度呈显著相关的主要环境因子为纬度、ρ(Hg)、ρ(Zn)、p H和ρ(S^(2-)),与枯水期占优势的C、MP、P和D类群密度呈显著相关的主要环境因子为ρ(Pb)、ρ(Cr^(6+))、纬度、ρ(BOD5)、ρ(N)、ρ(P)和ρ(CN-),与平水期占优势的C、P和MP类群密度呈显著相关的主要环境因子为ρ(BOD5)、ρ(Pb)、ρ(Hg)、ρ(Cd)和ρ(NH_4^+-N)等.除趋势对应分析(DCA)和冗余分析结果显示,影响赣江流域浮游硅藻功能多样性的主要环境因子包括流域的经纬度、ρ(FC)(FC为粪大肠杆菌)、重金属含量〔ρ(Cu)、ρ(Pb)和ρ(Cr6+)〕、水位等(解释度达77.0%~90.4%).研究显示,赣江流域浮游硅藻功能类群多样性及结构呈明显的季节性演替特征,南-中亚热带流域的纬度差异、气温的时空差异以及水位的水期波动、污染物年内排放节律等的共同作用会引起河流流域水体物理和化学生境的改变,这是促使浮游硅藻功能类群不同水期演替的重要原因. 展开更多
关键词 浮游硅藻 功能类群 环境因子 排序分析 演替 赣江流域
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典型沉水植物修复富营养水体的最优种植密度 被引量：10
6
作者 张萌 李雄清 +2 位作者 邹新 周慜 刘足根 《湖北农业科学》 2016年第20期5218-5224,共7页
沉水植物因其完全水生的特点使得其在水生植物各生活型中对环境胁迫的反应最为敏感,它的存在对水域生态系统中的结构和功能的稳定性起着支撑作用。因此,沉水植物对于生态修复中水生植物群落的构建起着关键作用。通过室内人工栽培的模拟... 沉水植物因其完全水生的特点使得其在水生植物各生活型中对环境胁迫的反应最为敏感,它的存在对水域生态系统中的结构和功能的稳定性起着支撑作用。因此,沉水植物对于生态修复中水生植物群落的构建起着关键作用。通过室内人工栽培的模拟试验,研究不同种植密度下中国典型沉水植物耐污种金鱼藻（Ceratophyllum demersum L）和穗花狐尾藻（Myriophyllum spicatum L）对氮、磷营养盐的去除能力,并筛选最优定植密度。结果表明,金鱼藻种植密度为4.0 g/L时,对总氮（TN）、总磷（TP）去除率最高,分别达86.78%和91.82%;穗花狐尾藻种植密度为2.0 g/L和4.0 g/L时,对总氮、总磷去除率最高,分别达91.60%和92.10%。通过氮磷去除率-密度的非线性拟合模型,金鱼藻和穗花狐尾藻的最优种植密度分别为4.5-5.0 g/L和3.0 g/L。基于成本-效率均衡考虑,最终确定了两种沉水植物的单一种植最优密度为3.0 g/L。 展开更多
关键词 富营养化 沉水植物耐污种 最优种植密度 金鱼藻(Ceratophyllum demersum L) 穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L) 模拟试验
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谷壳和柚子皮生物炭的制备及其对红壤重金属的稳定化效应 被引量：4
7
作者 姜成名 张萌 +2 位作者 殷旗 全水清 刘足根 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期760-764,769,共6页
选取柚子皮和谷壳,在低氧控温条件下制备生物炭,研究柚子皮和谷壳生物炭的结构特征及其对红壤重金属的稳定化效果。结果表明,谷壳的热分解温度在260~355℃,该阶段失重率达44.2%,碳化温度在355~630℃,该阶段失重率为34.7%。柚子皮的热分... 选取柚子皮和谷壳,在低氧控温条件下制备生物炭,研究柚子皮和谷壳生物炭的结构特征及其对红壤重金属的稳定化效果。结果表明,谷壳的热分解温度在260~355℃,该阶段失重率达44.2%,碳化温度在355~630℃,该阶段失重率为34.7%。柚子皮的热分解温度在180~430℃,该阶段失重率为65.4%,碳化温度在430~500℃,该阶段失重率为19.6%。在制备生物炭时,热解温度越高,获得的生物炭表面官能团含量越少,热解时间越长,生物炭表面官能团数相对越多。重金属稳定化实验发现,300℃制备的生物炭对铅镉稳定化效果总体优于500℃制备的生物炭;柚子皮生物炭对红壤镉的稳定化效果优于谷壳生物炭,两种生物炭对红壤铅镉的稳定化作用主要归因于生物炭表面酚醇羟基、甲基、亚甲基、羧羰基、酯基等官能团的化学吸附作用,表面物理吸附作用贡献较小。 展开更多
关键词 生物炭 碳化制备 稳定化 铅镉 红壤
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低氧、高铵和低光对沉水植物苦草(Vallisneria natans)生长与C-N代谢生理指标的影响特征 被引量：13
8
作者 卢姣姣 张萌 +4 位作者 全水清 刘足根 陈宏文 殷旗 欧阳超逸 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1064-1074,共11页
湖泊富营养化导致沉水植被大面积衰退和群落逆向演替,诱发一系列次生环境问题,并严重影响到水域生态环境质量.为了从对植物表型生长与C-N代谢生理指标影响的角度深度揭示富营养化水体中沉水植被的致衰退机制,本文以我国长江中下游淡水... 湖泊富营养化导致沉水植被大面积衰退和群落逆向演替,诱发一系列次生环境问题,并严重影响到水域生态环境质量.为了从对植物表型生长与C-N代谢生理指标影响的角度深度揭示富营养化水体中沉水植被的致衰退机制,本文以我国长江中下游淡水湖泊常见沉水植物优势种群——苦草(Vallisneria natans)为研究对象,利用L_(16)(4~5)正交试验设计方法,实验模拟研究富营养化水体中低氧、高铵和低光3种重要因素对苦草生长与C-N代谢生理指标的胁迫影响特征.本试验设置了3因素4水平,分别为4个低光照强度(50%、40%、30%和20%自然光照)和4个高铵浓度水平(0.5、1、2和4 mg/L)以及4个低氧处理浓度(7.5、6.5、5.5和4 mg/L).结果显示:光照强度低于30%、溶解氧浓度低于5.5 mg/L时,植株生长与C代谢受阻严重,碳水化合物储存量降低;铵态氮>1.0 mg/L时,苦草N代谢活跃,游离氨基酸(FAA)含量明显升高,可溶性糖(SC)/FAA比降低,淀粉呈降低趋势.研究表明富营养湖泊中苦草的衰退是多种因素综合作用的结果,低氧、高铵与低光均会对苦草的生长与C-N代谢产生不利影响;受损沉水植被在藻-草稳态转换的富营养化湖泊中应通过控制水体高铵浓度,严控低氧出现,及时提高水下照度或透明度(如控磷)来予以保护和科学管理;而在次生裸地且藻类占优势的富营养化水体中沉水植被的恢复与重建过程不仅要降低水体营养盐水平尤其是氨氮的水平,还应着重考虑如何有效提高水下光强与溶解氧浓度,并将如上环境因子控制在一定变幅范围内,且控制条件应原则上严于保护受损沉水植被所需的条件. 展开更多
关键词 苦草 低氧 高铵 低光 胁迫 正交试验 C-N代谢
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