国家杰出青年科学基金(40825004)
- 作品数：15 被引量：500H指数：9
- 相关作者：秦伯强朱广伟高光王永平王小冬更多>>
- 相关机构：中国科学院中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金湖泊与环境国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学水利工程天文地球更多>>
- 太湖贡湖湾大型浮游动物群落结构的季节变化被引量：10
- 2012年
- 2006年7月至2007年6月对太湖贡湖湾大型浮游动物群落结构的季节变化进行了研究,共鉴定出大型浮游动物35种,年均密度为467个/L,年均生物量为1.726mg/L。贡湖湾大型浮游动物优势种为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)和萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus);其中,针簇多肢轮虫年均密度为99个/L,占大型浮游动物总数量的22%,萼花臂尾轮虫年均密度为49个/L,占大型浮游动物总数量的11%。相关分析表明,轮虫数量与颗粒悬浮物浓度(r=-0.603,P<0.05)和桡足类生物量(r=-0.670,P<0.05)呈显著负相关;枝角类数量与轮虫生物量(r=-0.606,P<0.05)显著负相关;桡足类数量与水温(r=0.596,P<0.05)和总磷(r=0.596,P<0.05)呈显著正相关性,与枝角类生物量(r=0.776,P<0.01)极显著正相关。
- 钟春妮杨桂军高映海王丽君
- 关键词：太湖群落结构
- 太湖生态与环境若干问题的研究进展及其展望被引量：100
- 2009年
- 本文着重就太湖水动力及其生态环境效应、太湖沉积物及其内源污染问题和太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华等热点问题近十年来的研究进展进行了回顾.在水动力及其生态环境效应方面,初步摸索出一套适合太湖这样大型浅水湖泊的研究方法,即通过沉积物悬浮过程的研究,把风浪与水体光照透明度、内源释放、水土界面的氧化还原环境等过程和要素联系起来.获得了太湖理化要素随深度变化的内部结构特征,确立了三维水动力模拟模型在太湖应用中的必要性.建立了太湖光照和透明度与悬浮物的关系,及基于悬浮物浓度的太湖初级生产力计算模型.在太湖沉积物与内源污染问题上,初步弄清了太湖沉积物分布与污染物质分布的特征,太湖沉积物悬浮的动力作用的来源与大小.太湖水动力对内源释放的影响,进一步提出了适于太湖内源污染控制的判断方法.对于太湖生态系统结构与功能及其蓝藻水华问题,在蓝藻水华爆发过程假设的基础上,进一步通过营养盐阈值、休眠孢子复苏等方面对此进行了完善.研究还发现了富营养化导致生态系统退化,生物趋于小型化且多样性下降的现象,营养盐循环速率加快,加重水体富营养化程度.进一步通过附着生物的研究,揭示了富营养化导致草型生态系统向藻型生态系统转化的原因.在此基础上,提出了生态恢复应该首先降低营养盐负荷、其次才是生态恢复的新观念,以及湖泊治理必须先控源截污、后生态恢复的新思路.最后,就这几个方面的进一步发展做出了展望.
- 秦伯强
- 关键词：太湖水动力蓝藻水华
- 氮磷的不同供应比例和频度对藻类水华形成的影响被引量：9
- 2011年
- 为了探讨氮磷的不同供应比例和频度对藻类水华形成的影响,本研究设计了7种氮磷添加比例(质量比):只添加氮(以+N表示)、50:1、20:1、7:1,1:1、1:7和只添加磷(以+P表示);2种添加频度:频度较大的L系列(实验前期每日均进行添加),频度较小的S系列(只在实验过程中添加1次)。两种添加频度下,相同添加比例的处理的营养盐添加量相近。在处理+N、50:1、20:1、7:1和1:1中以N浓度为基准进行相应比例的P添加,在处理1:1、1:7和+P中以P浓度为基准进行相应比例的N添加。在1:1处理缸中N、P净增加均约为2.4mg·L-1。实验水体来自一个浮游植物丰富但没有微囊藻水华的天然富营养池塘。实验于2007年8月1日—8月13日在室外采用玻璃缸进行。结果表明,两种添加频度以及不同氮磷添加比例下,实验过程中出现的水华种类均为微囊藻(Microcysti sspp.)水华,没有固氮藻类水华出现。在两种不同添加频度下,微囊藻水华在处理+N、50:1、20:1、7:1和1:1中明显形成,而处理+P和1:7中,微囊藻水华的出现会晚几天或者水华现象不明显,这表明本实验中单独添加氮比单独添加磷对微囊藻水华形成的促进作用要明显些。水体中微囊藻水华的出现与适宜的氮磷比例添加有关,氮磷添加比例适宜时,两种不同的添加频度下均可出现微囊藻水华,但氮磷营养盐的不同添加比例和频度均没有导致固氮藻类水华的出现。
- 王小冬秦伯强高光
- 关键词：营养盐藻类水华
- 底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟被引量：13
- 2011年
- 通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究。
- 王小冬秦伯强刘丽贞赵林林丁艳青朱广伟高光刘兴国
- 关键词：营养盐释放水华
- 长江中游网湖沉积物营养元素变化特征及其影响因素被引量：13
- 2010年
- 在放射性核素137Cs和210Pb精确计年的基础上,建立了长江中游网湖近代沉积物年代序列。通过对沉积物中TOC、TN、TP、孢粉、重金属元素、粒度等指标的测定,结合相关文献资料,分析了百年来网湖沉积物中营养元素的分布特征,物源变化以及主控因子。结果表明:百年来网湖沉积物中TN和TOC含量显著相关,呈不断上升趋势,存在2个明显的演化阶段,主控因子为流域人类活动强度,气候波动对其有影响,但影响不大。TP的变化与TN和TOC明显不同,波动较大,规律不明显,主要受人类活动强度以及径流侵蚀输移入湖物质变化两大因子控制。
- 史小丽秦伯强
- 关键词：营养元素
- 湖泊蓝藻水华发生机理研究进展被引量：131
- 2013年
- 蓝藻水华是富营养化湖泊常见的生态灾害,通过产生毒素、死亡分解时使水体缺氧和破坏正常的食物网威胁到饮用水安全、公众健康和景观,会造成严重的经济损失和社会问题,揭示其发生机理是进行防治的基础。综述了蓝藻水华发生机理的主要假说和证据,主要分为环境因子(营养盐、氮磷比、温度、微量元素、浮游动物牧食、水文和气象条件等)和生理生态特性(伪空泡、胶质鞘、CO2浓缩机制、适应低光强、贮藏营养物质、防晒、产毒素和固氮等)两个方面;评述了主要新理论,展望了今后的研究。到目前为止的研究表明寻找一两个关键因子并不能阐明蓝藻水华的发生机理。现存的理论或假说尽管已经在蓝藻水华的防治实践中产生重要作用,但仍然未能清楚地阐释其发生的客观规律。认为蓝藻水华是在各种环境因子(外因)的耦合驱动下,水华蓝藻由于其独特的生理生态特性(内因),产生巨大的生物量而在浮游植物群落中占绝对优势,在合适的水文气象条件下集聚于水表而形成。因此水华机理的研究应同时关注水华蓝藻的生理生态学规律和蓝藻水华发生的各种环境条件。不同环境因子协同影响水华蓝藻的不同生理生态特性的表达,从而影响水华的发生过程,将可能是以后研究的重点。蓝藻水华机理的研究在微观方面正趋向于应用分子生物学手段分析蓝藻生理过程,宏观方面则将广泛应用遥感遥测技术观测全湖蓝藻的变化规律。今后加强对水华蓝藻生理生态特性的基因表达与调控和环境多因子耦合作用于蓝藻水华过程的研究将有重要意义。蓝藻水华的机理研究包括现象、过程和原因3个层次的问题,通过大量的现象和过程的研究,不断揭示其发生过程中水华蓝藻的群落演替、种群发展、细胞活性和分子机理等变化规律,才能找到其发生的真正原因,为其防治
- 马健荣邓建明秦伯强龙胜兴
- 关键词：湖泊蓝藻水华
- 沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响被引量：14
- 2012年
- 为明确沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响机制,在采自于太湖草、藻型湖区的沉积物柱状样中种植沉水植物后进行破坏性采样,测定沉积物-水界面以上5 cm上覆水的营养盐含量和沉积物的含水量、中值粒径、w(TOC)、w(TON)、w(TP)、金属元素含量等的垂直分布和氧气侵蚀深度.结果表明,种植沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响主要为:①显著降低了上覆水中ρ(PO43--P)〔草型湖区上覆水由(7.98±1.85)μg/L降至(4.65±1.16)μg/L,藻型湖区上覆水由(7.86±0.84)μg/L降至(4.89±0.48)μg/L〕和草型湖区上覆水中的ρ(DOC)〔由(6.64±0.41)mg/L降至(4.73±0.69)mg/L〕,但没有引起上覆水中ρ(NO3--N)、ρ(NO2--N)和ρ(NH4+-N)的显著差异;②明显提高表层沉积物的含水量,减小草型湖区沉积物表层的中值粒径;③降低草型湖区沉积物表层2 cm内w(TOC)和w(TON),增加草型湖区上层沉积物中w(TP);④明显降低草型湖区沉积物中w(Ca)和w(Mg),但对草、藻型湖区沉积物中的Al,K,Cu,Pb和Zn的含量影响都不明显;⑤藻型湖区沉积物中氧气侵蚀深度由1.6 mm增至3.0 mm,草型湖区沉积物则由3.7 mm增至24.0 mm.
- 王永平朱广伟洪大林秦伯强
- 关键词：沉水植物沉积物-水界面营养盐
- 无机氮磷添加对太湖来源浮游植物和附着生物生物量的影响被引量：8
- 2011年
- 为了探讨富营养对太湖来源水体浮游植物的影响,对来源于太湖梅梁湾的水体进行氮磷营养盐添加实验。实验共3个处理(T0、T1和T2),T0不进行营养盐添加,处理T1和T2添加无机氮磷,T1中总氮、总磷净增加分别为10和0.5mg·L-1,T2添加的量为T1的2倍。结果表明:T0的浮游植物叶绿素a含量明显低于添加营养盐的2个处理,而添加营养盐的2个处理之间没有显著差异,说明氮磷营养盐的添加在一定程度上能够促进浮游植物的生长,但并非营养盐添加越高浮游植物生物量就越高;添加处理与对照中附着生物叶绿素a含量的比较结果与浮游植物生物量的相同;T2中浮游植物的生长可能受到除氮磷之外的因素的限制;T1和T2中均没有出现期望的蓝藻水华,表明蓝藻水华的形成不只是与充足的氮磷供应有关。
- 王小冬秦伯强高光朱广伟刘兴国
- 关键词：太湖营养盐浮游生物
- 湖泊富营养化及其生态系统响应被引量：173
- 2013年
- 我国是一个多湖泊的国家.其中约三分之一是淡水湖泊,主要分布在长江中下游地区.这些湖泊中的绝大部分已处于中营养或富营养水平.湖泊富营养化是当前我国湖泊面临的主要生态环境问题之一.湖泊富营养化后会导致一系列的生态系统异常响应.这些响应包括沉水植物消亡、蓝藻水华频发、微生物的生物量与生产力增加,生物多样性下降,营养盐的循环与利用效率加快等.整个湖泊生态系统,也会伴随着富营养化的发展,呈现出生物多样性下降、生物群落结构趋于单一、生态系统趋于不稳定的现象.在浅水湖泊中,还会进一步导致从"清水态"的草型生态系统,逐步转换为"浑水态"的藻型生态系统.生态系统的这种演替机制,推测是水生植物与浮游植物利用营养盐的效率不同所致.而对于严重富营养化的湖泊,生态系统最终的演替趋势则是从浮游植物为主的自养型湖泊转化为以微生物、原生动物等为主的异养型湖泊.
- 秦伯强高光朱广伟张运林宋玉芝汤祥明许海邓建明
- 关键词：湖泊富营养化浮游植物水生植物生物多样性
- 泥沙起动临界状态对底泥内源释放的影响研究被引量：1
- 2010年
- 通过波浪水槽试验,研究了泥沙起动临界状态时太湖贡湖湾底泥内源释放的特点。结果表明,当底泥处于泥沙起动临界状态时,底泥以上1cm处上覆水中溶解氧在前15min内呈降低趋势,由初始7.5mg/L左右降低至7.0mg/L以下;约20min后,溶解氧总体呈升高趋势,最高达到8.12mg/L;底泥以上1cm处上覆水中硝态氮、亚硝态氮、氨氮和磷酸根等营养盐浓度仅在过程中有不同程度的波动,试验前后基本保持不变。初步研究结果可见,在波浪水槽试验的条件下,泥沙起动临界状态在短时间内能降低水-沉积物界面上覆水的溶解氧浓度,而从环境效应角度看对太湖贡湖湾底泥内源释放没有影响。
- 王永平丁艳青吴挺峰申霞朱广伟洪大林秦伯强
- 关键词：泥沙起动溶解氧营养盐太湖
