寒旱区呼伦湖水体叶绿素a含量的时空分布特征及其影响因子分析

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呼伦湖不同季节水质现状评价及主要影响因子分析

呼伦湖不同季节水质现状评价及主要影响因子分析

化 。水体主要受富营养化、盐化和有机物污染控制。
关 键 词 :水 质 ;富营养化;影响因素;呼伦湖
中 图 分 类 号 :X 824
文献标志码:B
文章编号:1006 -2009(2017)01 -0025 -05
Seasonal Water Quality Assessment of Hulun Lake and Its Main Impact Factors Analysis
收稿日期:2016 -0 3 - 0 4 ;修订日期:2016 -1 2 -18 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (51339002,51269017, 51169011,51409288,51509133) 作 者 筒 介 :付 尧 ( 1990 — ),男 ,辽 宁 沈 阳 人 ,硕 士 ,主 要 从 事 水
main impact factors. The results showed that the concentration of TN and TP were seriously beyond the standard at all seasons. Chla concentration revealed significant seasonal variation. TN diffused from around the lake to the
Key words:Water quality;Eutrophication ;Influence factors; Hulun La域环境保护中具有重要的作
用 [1]。呼 伦 湖 地 处 呼 伦 贝 尔 大 草 原 ,湖周以放牧
为 主 ,气候干旱少雨,蒸发强烈。近年来,由于人口
价 得 出 呼 伦 湖 水 体呈富营养化水平;梁 丽 娥 等 [4] 分析了 2006—2 0 1 5 年 夏 季 湖 泊 富 营 养 化 变 化 趋

洞庭湖水体叶绿素a的时空变化特征

洞庭湖水体叶绿素a的时空变化特征

洞庭湖水体叶绿素a的时空变化特征作者:张屹李利强欧伏平易敏陈翔龚正李虹来源:《南方农业·下旬》2016年第01期摘要水体藻类生长的时空变化对研究水体富营养化十分重要。

对洞庭湖东、南、西3个区域的10个断面水体叶绿素含理进行了为期1 a的动态监测,全面分析不同区域、不同时期洞庭湖水体中叶绿素a含量的时空动态变化特征。

结果表明,全湖水体叶绿素a含量的平均浓度为2.0 mg/m3,总体趋势以夏季>秋季>冬季>春季,不同区域水体叶绿素含量以东洞庭湖最高,其次为西洞庭湖和南洞庭湖。

关键词洞庭湖水体;叶绿素a;时空变化中图分类号:X502 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2016)01--02叶绿素是藻类的重要组成成分之一,所有的藻类都含有叶绿素a,它的含量高低与水体藻类的种类、密度等有密切的关系[1],也与水环境质量有关,是水体理化性质动态变化的反映指示之一,通过测定叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质的富营养状况。

1 材料与方法1.1 研究点位与采样方法洞庭湖是我国的第一大湖,湖泊面积2 625 km2,平均水深6.39 m,换水周期约20 d,营养盐来源复杂,由于长期的湖泊演变和人类活动。

目前分为东、南、西3个湖区,本次研究分别在3个湖区采用GPS定位,各选取有代表性的断面共10个,其中东洞庭湖为鹿角、东洞庭湖湖心、岳阳楼、洞庭湖出口4个断面;南洞庭湖为万子湖、虞公庙、横岭湖3个断面;西洞庭湖为南嘴、蒋家嘴、小河嘴3个断面。

从2014年1-12月进行1 a的定位采样,每月1次。

采用有机玻璃采水器采取水样。

1.2 分析方法取1 L水样,经0.45 μm乙酸纤维滤膜过滤,低温干燥6~8 h后放入组织研磨器中,用90%的丙酮定容10 mL到离心管中,在3 000~4 000 r/min中离心10 min,反复二次取上清液10 mL到比色管中,用1 cm光程比色皿测定在750、663、645、630 nm波长吸光度,再用公式进行计算。

瑶湖水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系

瑶湖水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系

瑶湖水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系摘要:根据2010年5月至2011年4月期间江西瑶湖水质监测指标的分析数据,利用Q型聚类分析的方法将9个监测点分成两类区域,在此基础上探讨了水体中叶绿素a的时空分布规律。

结果表明,全湖叶绿素a含量的年平均值为25.82 mg/m3,各监测点的变幅为1.59~142.68 mg/m3;在时间上,水体中叶绿素a含量总体上呈现春、夏和秋季持续升高,冬季降低的趋势;在空间上,水体中叶绿素a含量存在显著性差异,其随着营养盐含量的减少而不断降低。

采用Pearson 指数分析的方法进一步考察了水体中叶绿素a与环境因子之间的相关性,研究显示,水体中叶绿素a与水温(或溶解氧)、营养盐(总磷、亚硝酸盐氮、氨氮)和pH具有较高的正相关,而与透明度具有较高的负相关。

关键词:叶绿素a;时空分布;环境因子;相关性;瑶湖Temporal and Spatial Distribution of Chlorophyll-a in Yao Lake and Its Correlation with Environmental FactorsAbstract:According to the analysis on water quality monitoring indexes data of Yao lake in Jiangxi from May 2010 to April 2011,the nine monitoring sites were classified into two kinds of areas using Q-type analysis method,based on which the temporal and spatial distribution rules of chlorophyll-a were investigated. The results showed that the annual average content of chlorophyll-a was 25.82 mg/m3;and the variation range in the monitoring sites were 1.59~142.68 mg/m3. From the view of temporal distribution,on the whole,chlorophyll-a content increased continuously in spring,summer and autumn,and reduced in winter. Chlorophyll-a content was significantly different in different sites;and it decreased continuously with the decrease of nutrient content. The correlation between chlorophyll-a content and environmental factors was analyzed using Pearson index method. There was high positive correlations between chlorophyll-a content and water temperature (or dissolved oxygen),nutrient (total phosphorus,nitrite nitrogen,ammonia nitrogen),pH;while high negative correlation between chlorophyll-a content and transparency.Key words:chlorophyll-a;temporal and spatial distribution;environmental factors;correlation;Yao lake瑶湖位于长江中下游江西省南昌市的东部,是集水产养殖和水上娱乐为一体的封闭型城市浅水湖泊。

富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析

富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析

富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析毛旭锋;魏晓燕【摘要】The current study analyzed the spatial and temporal distribution characteristics of chlorophyll a based on the bimonthly monitoring data in the Ulansuhai Lake from May to November in 2013. Correlation between chlorophyll a and other factors including TN, TP,NH4--N, NO3--N, COD, pH and TOC were also analyzed to find the influencing factors of chlorophyll a. Results indicate that the concentration chlorophyll a was reduced along with water flowing from North to South. The peak concentration and the lowest concentration of chlorophyll a occurred in July and November, respectively. Except for indicator COD, other factors present a certain correlation with chlorophyll a. Negative correlation appeared in TOC and pH and positive correlation occurred in TP, TN, NH4--N and NO3--N. There is no primary factor that dominate the concentration of chlorophyll a in the water. The current research may provide scientific basis for eutrophication control and water resources management of eutrophic lakes in arid region.%基于内蒙古乌梁素湖区20个监测点5、7、9、11月的监测数据,分析水体中叶绿素a浓度时空变化情况。

太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系

太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系

J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(4):567-575http://www.jlakes.org.E-mail:jlakes@niglas.ac.cn2014by Journal of Lake Sciences太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系*王震1,邹华1**,杨桂军1,张虎军2,庄严2(1:江南大学环境与土木工程学院,无锡214122)(2:无锡市环境监测中心站,无锡214023)摘要:2012年3月至2013年2月逐月对太湖水体叶绿素a含量、主要环境因子及不同门类浮游植物密度进行测定,分析太湖叶绿素a含量和不同门类浮游植物密度的时空分布特征,探讨太湖叶绿素a含量和环境因子与不同门类浮游植物密度之间的相关关系并建立逐步回归方程.结果表明:太湖叶绿素a含量全年平均值为22.33ʃ37.65mg/m3,变幅为0.48 347.85mg/m3;叶绿素a含量随季节变化明显,夏季最高、秋冬季次之、春季最低;在空间分布上,太湖北部和西北部最高,东部和南部最低.蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,均在10月份达到最大值,黄藻门、金藻门和裸藻门密度的变化趋势呈“V”型,在春、冬两季出现较大值;不同门类浮游植物密度基本在西北区出现最大值.全湖叶绿素a 含量的显著影响因子有总有机碳、亚硝态氮、溶解氧、pH、水温和磷酸盐;lg(Y Chl.a)与lg(X TN)呈显著负相关,与lg(X TP)呈极显著正相关,与lg(X N/P)呈极显著负相关.太湖叶绿素a含量与蓝藻门、隐藻门、裸藻门与甲藻门密度有显著相关关系.关键词:太湖;叶绿素a;时空分布;浮游植物;相关性Spatial-temporal characteristics of chlorophyll-a and its relationship with environmental factors in Lake TaihuWANG Zhen1,ZOU Hua1,YANG Guijun1,ZHANG Hujun2&ZHUANG Yan2(1:School of Environment and Civil Engineering,Jiangnan University,Wuxi214122,P.R.China)(2:Wuxi Environmental Monitoring Central Station,Wuxi214023,P.R.China)Abstract:The spatial-temporal characteristics of chlorophyll-a concentration and different phytoplankton densities were analyzed in this paper,respectively,based on the monthly monitoring data in Lake Taihu from March2012to February2013.The correlation and stepwise multiple regression equations between chlorophyll-a,some key environmental factors and different phytoplankton den-sities were also studied.The results showed that the annual average of chlorophyll-a concentration in Lake Taihu was22.33ʃ37.65mg/m3,ranging from0.48to347.85mg/m3.There was an obvious temporal and spatial variation of chlorophyll-a concen-tration and phytoplankton density.The highest average concentration of chlorophyll-a occurred in summer,while the lowest in spring;the average concentration of chlorophyll-a was much higher at the north and northwest of Lake Taihu than that at the east and south.Cyanophyta,Crytophyta,Bacillariophyta and Chlorophyta densities changed as peak type,reaching a maximum in Oc-tober.Xanthophyta,Chrysophyta and Euglenophyta densities changed in a V-type trend,reaching a maximum in spring or winter.The maximum of different phytoplankton densities almost all appeared in northwest region.Significant correlations were found be-tween chlorophyll-a concentration and pH,dissolved oxygen,water temperature,nitrite,phosphate,total organic carbon.lg(Y Chl.a)is negative correlated with lg(X TN),significantly positive with lg(X TP)and significantly negative with lg(X N/P),re-spectively.Significant correlations were found between chlorophyll-a concentration and Cyanophyta,Crytophyta,Euglenophyta and Pyrrophyta densities.Keywords:Lake Taihu;chlorophyll-a;spatial and temporal distribution;phytoplankton;correlation***国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2012ZX07503-002-01)资助.2013-07-22收稿;2013-11-06收修改稿.王震(1990 ),男,硕士研究生;E-mail:wzh.wz8@163.com.通信作者;E-mail:zouhua@jiangnan.edu.cn.568J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(4)湖泊的富营养化问题是当前我国乃至全世界所面临的最主要的水环境问题之一.太湖[1]、巢湖[2]、滇池[3]等高度富营养化的湖泊经常会暴发蓝藻水华,其中太湖北部湖湾曾在2007年暴发大规模蓝藻水华,引发了无锡市饮用水供水危机,这引起了广大专家学者对太湖水环境问题的高度重视.叶绿素是浮游植物的重要成分,其中Chl.a 是所有浮游植物门类都含有的叶绿素类型.Chl.a 不仅作为水体营养状态划分的重要指标[4],而且可用于表征浮游植物的现存量[5].因此,Chl.a 是湖泊富营养化调查的一个重要参数,并且在水体富营养状况评价中起关键性作用[6].开展Chl.a 的监测,了解Chl.a 的时空变化特征,对于了解太湖水环境质量现状及演变趋势具有重要意义.近年来国内外许多学者对湖泊中Chl.a 的分布及其与各种环境因子的相关性开展了深入的研究,得到的结果不尽相同[7-10].虽然大多数研究认为Chl.a (或其对数)主要与总磷(或其对数)呈线性相关,但也有不少报道认为两者呈其他回归关系[11-13].此外,研究者也注意到了Chl.a 与其他环境因子的相关性,如:毕京博等[14]在南太湖入湖口研究了Chl.a 与水温、pH 、高锰酸盐指数、氨氮、溶解氧的关系,Wang 等[15]在太湖梅梁湾研究了浮游植物生物量与水温、pH 、生化需氧量、透明度、溶解氧的相关关系.太湖是我国第三大淡水湖,各湖区地理环境、生态水质不尽相同,目前的研究多着眼于水华严重的区域或河口.本研究在全湖范围进行Chl.a 的调查分析,通过2012年3月至2013年2月间在太湖34个监测点进行12次野外定点水质、生态调查,分析了全湖范围Chl.a 含量与浮游植物密度的时空分布特征,比较了不同区域的Chl.a 与浮游植物水平,探讨了Chl.a 含量与不同环境因子、浮游植物密度之间的相关关系,进一步揭示了不同门类浮游植物对Chl.a 的贡献程度,可为更好地进行水质预测预警奠定基础.1材料与方法1.1采样点布置及采样方法本研究依据太湖地理地形、水动力特征以及近年水质变化规律,对太湖水体进行了分区研究,把太湖分图1太湖分区及监测点分布Fig.1Subareas of Lake Taihu and location of field observation sites为6大区域(图1),分别为梅梁湾、贡湖、湖东区、西南区、湖心区和西北区.采样点布设主要考虑饮用水源取水口和国家常规控制点位设置,各分区的采样点均为3个以上,能较好地反映作为饮用水源地的太湖Chl.a 的空间分布差异,共设置34个采样点(图1).采样时间基本为每月月初(除8月份受台风影响,月中采样),各点位采样顺序一致,其中,春季:2012年35月;夏季:2012年68月;秋季:2012年911月;冬季:王震等:太湖叶绿素a 的时空分布特征及其与环境因子的相关关系5692012年12月2013年2月.用上、下底均有阀门的5L 有机玻璃采水器分别采集离表层0.5m 和离水底0.5m 的混合水样;采集的水样24h 内进行各指标的测定.用采水器采集1L 水样,并用10ml 鲁哥试剂固定,用于不同门类藻类的鉴定.其中透明度(SD )采用赛氏圆盘法现场测定,水温(WT )、pH 、溶解氧(DO )均采用多参数水质监测仪YSI-6600现场测定.1.2样品测定方法采集的水样分析指标主要有:叶绿素a (Chl.a ),亚硝态氮(NO -2-N )、硝态氮(NO -3-N )、铵态氮(NH +4-N )、总氮(TN )、磷酸盐(PO 3-4)、总磷(TP )、高锰酸盐指数(COD Mn )、总有机碳(TOC ).Chl.a 含量的测定采用丙酮萃取分光光度法[16].COD Mn 采用酸性高锰酸钾法测定.TOC 含量采用差减法测定.NO -2-N 、NO -3-N 、NH +4-N 、TN 、PO 3-4、TP 含量均使用Auto Analyzer 3(AA3)连续流动分析仪进行测定.测定浮游植物的水样经48h 静置沉淀后,利用虹吸法轻轻吸掉上清液,浓缩至50ml.不同门类的藻类鉴定参照文献[17].1.3统计方法数据统计分析和做图使用Excel 软件、Origin 8.0软件和SPSS 20.0软件.多元回归方程的建立一方面要满足统计学的要求,另一方面也要考虑研究的实际情况.因此,建立Chl.a 与水质因子逐步回归方程时,按照如下原则选择用于回归的水质因子:(1)方程方差分析F 值的显著水平P 应小于0.05,否则建立的方程不能使用;(2)自变量与因变量之间因果关系明确,自变量之间独立性较强.2结果与分析2.1Chl.a 含量及浮游植物密度的时空分布特征2.1.1Chl.a 含量的时空分布特征2012年3月至2013年2月期间,太湖34个监测点Chl.a 含量全年平均值为22.33ʃ37.65mg /m 3,变幅为0.48 347.85mg /m 3.各湖区Chl.a 含量年度变化比较明显,36月处于较低水平,710月出现峰值,总体呈现夏季最高、秋冬季次之、春季最低的规律(图2).在空间分布上,全太湖及不同湖区Chl.a 含量的年均值和变幅如表1所示,呈现的规律为:西北区>梅梁湾>湖心区>西南区>贡湖>湖东区.2.1.2不同门类浮游植物密度的时空分布特征太湖浮游植物主要包括蓝藻、隐藻、硅藻、绿藻、黄藻、金藻、裸藻和甲藻8个门类.其中,蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,且变化趋势一致,均在10月份达到最大值.黄藻门、金藻门和裸藻门密度的变化趋势呈“V ”型,在春、冬两季出现较大值;而甲藻门密度随时间呈锯齿状下降趋势(图3).图2太湖各湖区Chl.a 含量的时空变化Fig.2Temporal and spatial variation of Chl.a concentration in each region of Lake Taihu太湖各湖区浮游植物密度最高值出现在西北区,为69.70ˑ106ʃ149.78ˑ106cells /L ,变幅为0.47ˑ106 523.67ˑ106cells /L ;最低值出现在湖东区,为14.77ˑ106ʃ20.04ˑ106cells /L ,变幅为0.37ˑ106 62.00ˑ106cells /L.除了金藻门在西北区未能检出,不同门类的浮游植物全年在不同湖区均能检出.蓝藻门密度在不同湖区大小顺序为:西北区>梅梁湾>湖心区>西南区>贡湖>湖东区,隐藻门、硅藻门、绿藻门和甲藻门密度均在西北区出现最大值,金藻门、裸藻门和黄藻门密度分别在贡湖、西南区和梅梁湾出现最高值.其中,蓝藻门密度在浮游植物总密度中占有最大的比例,在95%以上.从总体上看,太湖不同湖区浮游植物密度呈现西北部最高、东部最低的规律(图4).570J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(4)表1全太湖及各湖区Chl.a 含量的年均值和变幅*Tab.1The average annual concentration andrange of chlorophyll-a in Lake Taihu分区年均值/(mg /m 3)变幅/(mg /m 3)全湖22.33ʃ37.650.48 347.85贡湖15.05ʃ26.171.75 188.69湖东区13.79ʃ18.320.48 78.78湖心区26.90ʃ34.874.23 151.10梅梁湾27.87ʃ47.431.64 269.01西北区43.99ʃ62.732.99 347.85西南区16.30ʃ22.680.53 175.28*年均值数据表示为平均值ʃ标准差,且年均值为不同湖区内所有点位的平均值.2.2Chl.a 含量与环境因子的相关性分析2.2.1Chl.a 含量与环境因子的逐步回归分析依据上述筛选条件,应用SPSS 软件的逐步回归分析方法建立相应的多元线性回归方程.结果表明,不同湖区筛选出的对Chl.a 含量有显著影响的水质因子各不相同.梅梁湾TOC 与N/P 对Chl.a 含量有显著影响,贡湖TP 与NO -3-N 对Chl.a 含量有较大影响,湖东区、西南区、湖心区与西北区分别为TOC 、NO -3-N 、TN 和pH 对Chl.a 含量有显著影响.在全湖对Chl.a 含量有显著影响的因子有TOC 、NO -2-N 、DO 、pH 、WT 和PO 3-4(表2).图3太湖不同门类浮游植物密度的时间分布Fig.3Temporal distribution of different phytoplankton phyla densities in Lake Taihu2.2.2lg (Y Chl.a )与lg (X TN )、lg (X TP )及lg (X N /P )的相关性分析由于Chl.a 含量与TN 、TP 含量相关性不显著,对全湖Chl.a 、TN 、TP 含量及N /P 取对数后进一步分析,结果表明lg (Y Chl.a )与lg (X TN )呈显著负相关,与lg (X TP )呈极显著正相关,而与lg (X N /P )呈极显著负相关(表3).根据对数相关关系建立线性回归方程,分别为:lg (Y Chl.a )=1.279-0.433lg (X TN ),lg (Y Chl.a )=1.569+0.482lg (X TP ),lg (Y Chl.a )=1.628-0.409lg (X N /P ),其中Chl.a 含量单位为mg /m 3,TN 、TP 含量单位为mg /L.王震等:太湖叶绿素a 的时空分布特征及其与环境因子的相关关系5712.3Chl.a 含量与浮游植物密度逐步回归分析建立Chl.a 含量与不同门类浮游植物密度逐步回归方程时,仍然按照上述原则进行.通过应用SPSS 软件的逐步回归分析方法建立相应的多元线性回归方程,结果见表4.不同湖区筛选出的对Chl.a 含量有显著影响的浮游植物门类中,都包括蓝藻门.西南区未能建立回归方程.西北区对Chl.a 含量有显著影响的因子较多,有蓝藻门、隐藻门、裸藻门和甲藻门密度.图4太湖不同门类浮游植物密度的空间分布Fig.4Spatial distribution of different phytoplankton phyla densities in Lake Taihu表2Chl.a 含量与环境因子的回归方程*Tab.2Stepwise multiple regression equations between Chl.a concentration and environmental factors湖区回归方程复相关系数RF P 梅梁湾Y Chl.a =-39.132+7.239X TOC -0.229X N /P 0.996278.132<0.001贡湖Y Chl.a =13.249+28.593X TP -9.040X NO -3-N0.95123.7300.003湖东区Y Chl.a =7.908+0.526X TOC 0.6385.5010.047西南区Y Chl.a =28.039-11.644X NO -3-N 0.6977.5420.025湖心区Y Chl.a =47.550-8.832X TN 0.7176.3410.045西北区Y Chl.a =-534.105+74.142X pH0.81411.7510.014全太湖Y Chl.a =-386.354+3.861X TOC +20.459X pH +284.997X NO -2-N +15.191X DO +2.410X WT +78.516X PO3-40.85017.839<0.001*Y Chl.a 单位为mg /m 3,X TOC 、X TP 、X NO -3-N 、X TN 、X NO -2-N 、X PO 3-4和X DO 的单位均为mg /L ,X WT 的单位为ħ.572J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(4)表3lg(Y Chl.a)与lg(X TN)、lg(X TP)、lg(X N/P)的相关系数Tab.3Correlation coefficients between lg(YChl.a )and lg(XTN),lg(XTP),lg(XN/P)lg(Y Chl.a)lg(X TN)lg(X TP)lg(X N/P)lg(Y Chl.a)1lg(X TN)-0.293*1lg(X TP)0.498**-0.1551lg(X N/P)-0.540**0.634**-0.863**1*表示P<0.05,显著相关;**表示P<0.01,极显著相关(双尾检验).表4Chl.a含量与不同门类浮游植物密度的回归方程*Tab.4Stepwise multiple regression equations between Chl.a and different phytoplankton phyla densities 湖区回归方程复相关系数RF P梅梁湾Y Chl.a=16.431+3.362ˑ10-7X蓝藻门0.7079.9880.010贡湖Y Chl.a=8.496+3.670ˑ10-7X蓝藻门0.80418.2220.002湖东区Y Chl.a=6.542+5.409ˑ10-7X蓝藻门0.76213.8850.004西南区湖心区Y Chl.a=19.710+3.149ˑ10-7X蓝藻门0.81419.7310.001西北区Y Chl.a=34.319+5.615ˑ10-7X蓝藻门-7.565ˑ10-7X隐藻门-0.001X裸藻门-0.001X甲藻门0.991192.088<0.001全太湖Y Chl.a=13.893+2.950ˑ10-7X蓝藻门0.785112.410<0.001*Y Chl.a单位为mg/m3,X蓝藻门、X隐藻门、X裸藻门和X甲藻门单位均为cells/L.3讨论3.1Chl.a含量和浮游植物密度的时空分布特征3.1.1Chl.a含量的时空分布特征2012年3月至2013年2月期间,太湖Chl.a含量年平均值为22.33ʃ37.65mg/m3,变幅为0.48 347.85mg/m3;依据国际经济合作和发展组织(OECD)对水体营养类型的划分标准[4],Chl.a含量的年均值和最大值均达到富营养化状态,与朱广伟[18]研究认为太湖处于富营养化状态并有加重趋势的结论一致.太湖Chl.a含量年度变化比较明显,总体呈现夏季最高、秋冬季次之、春季最低的规律,这与毕京博等[14]在南太湖入湖口、张晓晴等[19]在梅梁湾研究得到的规律类似.太湖Chl.a含量空间分布规律为:西北区>梅梁湾>湖心区>西南区>贡湖>湖东区.不同水域Chl.a 含量的差异受地理位置、湖流、风向、出入河流流向等多重影响.北部梅梁湾和西北区的竺山湾含量最高,这一方面与北部湖湾人口密集、工农业发达、污染源多有着密切的关系;另一方面,太湖夏季盛行东南风,藻类飘向北部,最终在北部和西北部湖湾聚集.张晓晴等[19]研究认为,梅梁湾、贡湖和竺山湾为水华暴发的高发区,而本研究中贡湖的Chl.a含量较低,可能与“引江济太”调水工程有关[20],经望虞河调水到贡湖,从而对贡湖的水体起到了稀释的作用.湖东区的水生植物生长茂盛,大大抑制了藻类的生长,使得Chl.a含量最低.西南区主要有南部地区苕溪河的来水和东部太浦河的出水,这样加快了水流的交换速度.3.1.2不同门类浮游植物密度的时空分布特征Chl.a是所有浮游植物门类都含有的叶绿素类型,通过分析不同门类浮游植物密度,找出对Chl.a贡献较大的浮游植物门类.蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,且变化趋势一致,均在10月份达到最大值.Lv等[21]在研究中发现,蓝藻门的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)在夏季占主导地位,而太湖并未在夏季达到最大值,可能与太湖流域雨热同期[22]有关,夏季大量的降水对水体起到稀释作用.秋季是硅藻门浮游植物的最适生长季节,这与Zhao等[23]在南京秦淮河的研究结果相似.黄藻门、金藻门和裸藻门密度变化趋势呈“V”型,在春、冬两季出现较大值.不同门类的浮游植物全年在不同湖区的分布略有差别,但大部分门类的最大值出现在西北区.蓝藻门王震等:太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系573密度在不同湖区大小顺序为:西北区>梅梁湾>湖心区>西南区>贡湖>湖东区,隐藻门、硅藻门、绿藻门和甲藻门密度均在西北区出现最大值.这可能与各个湖区的营养盐浓度高低有着密切的关系,西北区TN和TP年平均值分别为4.07和0.433mg/L,而全湖TN、TP年平均值分别为2.33和0.244mg/L.金藻门、裸藻门和黄藻门密度分别在贡湖、西南区和梅梁湾出现最高值.3.2Chl.a含量与环境因子的相关分析3.2.1Chl.a含量与理化因子的关系水温是影响Chl.a含量的关键因子,而pH、DO、透明度、CODMn、TOC 等因子是影响Chl.a含量的被动因子.太湖水温常年保持在5ħ以上,510月基本在20ħ以上,7月达到最高水温(31ħ),而藻类生长的适宜水温条件为20 30ħ,合适的水温促进藻类生长,为夏季蓝藻水华暴发创造了有利条件.张浏等[24]研究认为藻类生长的适宜pH值为7 9,实验调查研究表明,太湖pH值变化范围在7.08 9.03之间,故太湖水体为藻类生长提供了良好的环境.水体中DO含量与水温有着密切的关系,同时张军毅等[25]研究表明DO含量与pH存在着明显的线性关系.3.2.2Chl.a含量与营养盐的关系Chl.a含量与氮、磷含量分别存在相关性,还是与氮磷比存在相关性;存在直线相关[6,26]、还是对数直线相关[14,27]等众说纷纭.OECD[28]对营养盐因子和Chl.a动态变化的相互关系进行了大量研究,结果表明水体磷为唯一主导因子的占80%,氮为主导因子的占11%,其余9%的水体为氮和磷共同起作用.大量研究[1,6,19,26]表明Chl.a与氮、磷等营养盐有正、负显著相关或无显著相关的结论都存在.营养盐对浮游植物生长的限制有两方面作用:一是营养盐绝对浓度对浮游植物生长的影响,通过绝对浓度判断的限制因子是指营养盐的绝对浓度低于限制浮游植物生长的阈值,限制了浮游植物的生长;二是营养盐的相对浓度比对浮游植物生长的影响,通过相对比值判断为限制的因子只表明此营养盐将首先被损耗到低值,但不一定是此营养盐低于限制浮游植物生长的阈值,可能此营养盐高于阈值仍满足浮游植物的生长需要.通常浮游植物倾向吸收水体中的铵态氮、亚硝态氮及硝态氮来合成细胞所需要的氨基酸等物质[29],太湖Chl.a含量与NO-3-N呈显著负相关,表明太湖浮游植物合成细胞的氮源主要是NO-3-N.太湖lg(YChl.a )与lg(XTP)呈极显著正相关,与lg(XTN)呈显著负相关,这与Lv等[21]在研究武汉的15个城市浅水型富营养化湖泊得到TP与Chl.a相关性比TN高的结论一致.许多学者[1,30]认为氮磷比与藻类的生长有更直接的关系,藻类正常代谢所需的N/P为7,当N/P大于7时,P是可能的限制性营养盐;当N/P小于7时,则N可能是限制性营养盐.在本研究中,太湖全年N/P平均值为23.6.lg(YChl.a )与lg(XTP)呈极显著正相关,与lg(XTN )呈显著负相关,与lg(XN/P)呈极显著负相关,综合考虑,P相对缺乏,从而成为限制营养盐,与上述理论一致.3.3Chl.a含量与浮游植物密度的逐步回归分析钱奎梅等[31]研究认为蓝藻门的微囊藻是太湖浮游植物中的优势种群.通过逐步线性回归分析拟合方程,得到:蓝藻门密度是不同湖区筛选出的对Chl.a含量有显著影响的因子,即蓝藻门密度对Chl.a含量的贡献度最大.西南区未能拟合方程,可能与南部地区苕溪河的来水和东部太浦河的出水对西南区浮游植物的扰动比较大有一定的联系.西北区通过逐步回归筛选出有显著影响的因子:西北区富营养化程度较高,为蓝藻门、隐藻门、裸藻门和甲藻门浮游植物的生长创造了条件.总之,蓝藻门密度对太湖Chl.a含量贡献度最大,绿藻门、硅藻门、隐藻门密度次之.4结论1)作为饮用水水源地的太湖仍处于富营养化状态,其水质并未得到明显改观.在时间分布上,Chl.a含量呈现夏季最高、秋冬季次之、春季最低的规律;在空间分布上,太湖北部和西北部最高,东部和南部最低.2)蓝藻门、隐藻门、硅藻门、绿藻门密度随时间呈峰型变化,且变化趋势一致,均在10月份达到最大值;黄藻门、金藻门和裸藻门密度变化趋势呈“V”型,在春、冬两季出现较大值.不同门类浮游植物密度基本在西北区出现最大值.3)在全湖对Chl.a有显著影响的因子有TOC、NO-2-N、DO、pH、WT和PO3-4.lg(YChl.a)与lg(XTN)呈显著574J.Lake Sci.(湖泊科学),2014,26(4)负相关,与lg(X TP)呈极显著正相关,与lg(X N/P)呈极显著负相关,其逐步线性回归方程分别为:lg(Y Chl.a)=1.279-0.433lg(XTN ),lg(YChl.a)=1.569+0.482lg(XTP),lg(YChl.a)=1.628-0.409lg(XN/P).4)太湖Chl.a含量与蓝藻门、隐藻门、裸藻门与甲藻门密度有显著相关关系.蓝藻门在不同湖区(除西南区)筛选出的对Chl.a有显著影响的因子中均出现.其中,全太湖关于Chl.a含量与不同门类浮游植物密度的逐步回归方程为:Y Chl.a=13.893+2.950ˑ10-7X蓝藻门.5参考文献[1]Liu X,Lu XH,Chen YW.The effects of temperature and nutrient ratios on Microcystis blooms in Lake Taihu,China:An11-year investigation.Harmful Algae,2011,10(3):337-343.[2]张红,黄勇,李堃.湖面亮温对巢湖水华影响的遥感监测分析.环境科学,2012,33(10):3323-3328.[3]Liu YM,Chen W,Li DH et al.First report of aphantoxins in China-waterblooms of toxigenic Aphanizomenon flos-aquae in Lake Dianchi.Ecotoxicology and Environmental Safety,2006,65(1):84-92.[4]秦伯强,许海,董百丽.富营养化湖泊治理的理论与实践.北京:高等教育出版社,2011:1-35.[5]刘波,崔丽凤,刘载文.北京市城区地表水体叶绿素a与藻密度相关性研究.环境科学与技术,2008,31(8):29-33.[6]吕唤春,王飞儿,陈英旭等.千岛湖水体叶绿素a与相关环境因子的多元分析.应用生态学报,2003,14(8):1347-1350.[7]Chen YW,Fan CX,Teubner K et al.Changes of nutrients and phytoplankton chlorophyll-a in a large shallow lake,Taihu,China:an8-year investigation.Hydrobiologia,2003,506(1):273-279.[8]James T,Havens K,Zhu GW et al.Comparative analysis of nutrients,chlorophyll and transparency in two large shallow lakes(Lake Taihu,PRChina and Lake Okeechobee,USA).Hydrobiologia,2009,627(1):211-231.[9]Wang XL,Lu YL,He GZ et al.Multivariate analysis of interactions between phytoplankton biomass and environmental vari-ables in Taihu lake,China.Environment Monitoring and Assessment,2007,133(1):243-253.[10]Chen MJ,Li J,Dai X et al.Effect of phosphorus and temperature on chlorophyll a contents and cell sizes of Scenedesmus obliquus and Microcystis aeruginosa.Limnology,2011,12(2):187-192.[11]Popovich CA,Marcovecchio JE.Spatial and temporal variability of phytoplankton and environmental factors in a temperate estuary of South America(Atlantic coast,Argentina).Continental ShelfResearch,2008,28(2):236-244.[12]Mccauley E,Downing JA,Watson S.Sigmoid relationships between nutrients and chlorophyll among lakes.Canadian Jour-nal of Fisheries and Aquatic Sciences,1989,46:1171-1175.[13]Chow FP,Trew DO,Findlay D et al.A test of hypotheses to explain the sigmoidal relationship between total phosphorus and chlorophyll a concentrations in Canadian Lakes.Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences,1994,51:2052-2065.[14]毕京博,郑俊,沈玉凤等.南太湖入湖口叶绿素a时空变化及其与环境因子的关系.水生态学杂志,2012,33(6):7-13.[15]Wang XL,Lu YL,He GZ et al.Exploration of relationships between phytoplankton biomass and related environmental varia-bles using multivariate statistic analysis in a eutrophic shallow lake:A5-year study.Environmental Sciences,2007,19(8):920-927.[16]陈宇炜,高锡云.浮游植物叶绿素a含量测定方法的比较测定.湖泊科学,2000,12(2):185-187.[17]胡鸿钧,李尧英,魏印心等.中国淡水藻类.上海:上海科学技术出版社,1979.[18]朱广伟.太湖富营养化现状及原因分析.湖泊科学,2008,20(1):21-26.[19]张晓晴,陈求稳.太湖水质时空特性及其与蓝藻水华的关系.湖泊科学,2011,23(3):339-347.[20]张军毅,陆敏,叶凉等.夏季梅梁湖蓝绿藻密度和叶绿素的时空分布特征.长江流域资源与环境,2010,19(1):97-100.[21]Lv J,Wu HJ,Chen MQ.Effects of nitrogen and phosphorus on phytoplankton composition and biomass in15subtropical,urban shallow lakes in Wuhan,China.Limnologica-Ecology and Management of Inland Waters,2011,41(1):48-56.[22]Qin BQ,Liu Z,Havens K et al.Eutrophication of shallow lakes with special reference to Lake Taihu,China.The Nether-lands:Springer,2007:8-15.[23]Zhao ZH,Mi TF,Xia LL et al.Understanding the patterns and mechanisms of urban water ecosystem degradation:phyto-王震等:太湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子的相关关系575plankton community structure and water quality in the QinhuaiRiver,Nanjing City,China.Environmental Science and Pol-lutionResearch International,2013,20(7):5003-5012.[24]张浏,陈灿,高倩等.两种营养状态下pH对轮叶黑藻生长和抗氧化酶活性的影响.生态环境,2007,16(3):748-752.[25]张军毅,黄君,严飞等.梅梁湖水体溶解氧特征及其与pH的关系分析.复旦学报:自然科学版,2009,48(5):623-627.[26]王丽卿,张军毅,王旭晨等.淀山湖水体叶绿素a与水质因子的多元分析.上海水产大学学报,2008,17(1):58-64.[27]卢柳.滴水湖富营养化评价与叶绿素a与水质因子的多元分析[学位论文].上海:上海海洋大学,2011:36-40.[28]Organization for Economic Cooperation and Development(OECD).Eutrophication of waters:Monitoring assessment and control.Paris:Organization for Economic Cooperative Development,1982.[29]刘建康.高级水生生物学.北京:科学出版社,1999.[30]VollenweiderRA.Elemental and biochemical composition of plankton biomass;some comments and explorations.Archiv für Hydrobiologie,1985,105(1):11-29.[31]钱奎梅,陈宇炜,宋晓兰.太湖浮游植物优势种长期演化与富营养化进程的关系.生态科学,2008,27(2):65-70.。

《基于遥感的呼伦湖动态变化及其驱动力分析》范文

《基于遥感的呼伦湖动态变化及其驱动力分析》范文

《基于遥感的呼伦湖动态变化及其驱动力分析》篇一一、引言呼伦湖,作为我国北方的巨大内陆湖,不仅具有重要的生态功能,也是许多动植物生存繁衍的重要场所。

近年来,随着全球气候变化和人类活动的不断加剧,呼伦湖的动态变化引起了广泛关注。

本文将基于遥感技术,对呼伦湖的动态变化进行详细分析,并探讨其背后的驱动力。

二、研究区域与方法1. 研究区域呼伦湖位于内蒙古自治区,是我国北方的重要湖泊之一。

本文将基于遥感数据,对呼伦湖的动态变化进行全面分析。

2. 研究方法本文将采用遥感技术,结合地理信息系统(GIS)和统计分析方法,对呼伦湖的动态变化进行监测和评估。

三、呼伦湖的动态变化1. 湖泊面积变化通过遥感数据,我们发现呼伦湖的面积在近年来发生了显著变化。

随着气候的变化和人类活动的加剧,湖泊面积呈现出逐年减少的趋势。

特别是在一些关键区域,湖泊的萎缩现象尤为明显。

2. 湖泊水体质量变化除了面积变化外,湖泊的水体质量也发生了明显变化。

随着污染物的排放和自然环境的改变,湖泊的水质逐渐变差,富营养化现象日益严重。

四、驱动力分析1. 自然因素(1)气候变化:全球气候变化导致降雨量减少、蒸发量增加,进而影响湖泊的水位和面积。

特别是近年来,极端气候事件如干旱、洪涝等频繁发生,对湖泊的生态环境造成了严重影响。

(2)地质因素:地震、地壳运动等地质因素也可能导致湖泊的形态发生变化。

例如,地壳隆起可能导致湖泊面积扩大,而地壳沉降则可能导致湖泊面积缩小。

2. 人类活动因素(1)过度开发:随着人口增长和经济发展,人类对湖泊周边地区的过度开发现象日益严重。

过度放牧、过度捕捞等行为导致湖泊生态环境受到破坏。

(2)污染排放:工业、农业和生活污水的排放也是导致湖泊水体质量下降的重要原因。

这些污染物进入湖泊后,不仅影响水质,还可能对湖泊生态系统造成严重破坏。

五、结论与建议通过对呼伦湖的动态变化及其驱动力进行分析,我们发现自然因素和人类活动都对湖泊的生态环境产生了重要影响。

呼伦湖丰水期水体面积变化特征及驱动机制研究

呼伦湖丰水期水体面积变化特征及驱动机制研究

呼伦湖丰水期水体面积变化特征及驱动机制研究目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 研究现状与挑战 (4)1.4 研究内容与方法 (6)2. 呼伦湖概况 (6)2.1 地理位置与环境特征 (7)2.2 水文特征 (8)2.3 水资源管理概况 (10)3. 丰水期水体面积变化特征 (10)3.1 历史数据收集与处理 (12)3.2 水体面积变化趋势分析 (13)4. 驱动机制分析 (15)4.1 气候因子分析 (16)4.1.1 降水量变化对水体面积的影响 (18)4.1.2 温度变化对水体面积的影响 (19)4.2 流域水文条件分析 (19)4.2.1 流域降雨量对水体面积的影响 (20)4.2.2 流域汇流特征对水体面积的影响 (22)4.3 人为影响因素分析 (22)4.3.1 水库调控对水体面积的影响 (24)4.3.2 水资源开发利用对水体面积的影响 (25)4.4 生态系统响应分析 (26)4.4.1 湿地生态对水体面积的影响 (27)4.4.2 生物多样性对水体面积的影响 (28)5. 案例研究 (29)5.1 丰水期水体面积变化的典型实例分析 (30)5.2 案例分析中的关键驱动因素识别 (31)6. 丰水期水体面积变化的预测与管理策略 (33)6.1 水体面积变化预测模型构建 (34)6.2 水体面积变化预测结果 (35)6.3 水资源管理策略建议 (37)1. 内容描述呼伦湖作为中国内蒙古自治区的重要淡水湖,不仅是当地的生态系统服务提供者,还是生物多样性的重要栖息地。

随着全球气候变化和人类活动的加剧,呼伦湖的水文情势正在发生显著变化,研究其丰水期水体面积变化特征对于理解和应对其生态响应和环境变化至关重要。

本研究旨在通过收集和分析呼伦湖丰水期的水量数据及相关的环境气象数据,识别水体面积变化的特征,并探讨其背后可能的驱动机制。

研究结果将为呼伦湖的生态保护规划、水资源管理和应对气候变化提供科学依据。

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》篇一一、引言随着遥感技术的不断发展和应用,Landsat系列卫星影像成为了研究地表覆盖和生态环境变化的重要数据源。

内蒙古地区作为我国重要的湖泊分布区,其湖泊水体的颜色变化对于了解湖泊生态环境、水质状况以及气候变化等方面具有重要意义。

本文基于Landsat影像,对内蒙古典型湖泊的水体颜色进行长时序变化研究,以期为湖泊生态保护和可持续发展提供科学依据。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取了内蒙古地区的几个典型湖泊,包括呼伦湖、乌梁素海等,这些湖泊在内蒙古地区具有较高的生态价值和代表性。

2. 数据与方法(1)数据来源本文所使用的数据为Landsat系列卫星影像,涵盖了多个时期、多个时相的数据。

通过获取这些影像数据,可以对湖泊水体的颜色进行长时间序列的分析。

(2)研究方法本研究采用遥感技术,结合地理信息系统和图像处理软件,对Landsat影像进行预处理、水体提取和水体颜色分析等步骤。

首先,对影像进行辐射定标和大气校正等预处理工作;然后,利用阈值法或面向对象的方法进行水体提取;最后,通过分析水体颜色的变化,了解湖泊生态环境的演变。

三、水体颜色长时序变化分析1. 水体颜色的变化趋势通过对内蒙古典型湖泊的水体颜色进行长时间序列分析,发现水体颜色整体呈现出变化趋势。

随着时间推移,部分湖泊的水体颜色逐渐变深或变浅,反映了湖泊生态环境的演变。

2. 水体颜色的季节性变化在季节性变化方面,内蒙古典型湖泊的水体颜色在不同季节呈现出明显的差异。

春季和夏季,由于降雨和植物生长等因素的影响,水体颜色相对较浅;而到了秋季和冬季,由于气候干燥和植物凋落等因素的影响,水体颜色可能加深。

3. 水体颜色的空间分布差异在空间分布上,不同湖泊的水体颜色也存在差异。

这主要受到湖泊地理位置、气候条件、水质状况等多种因素的影响。

例如,位于沙漠地区的湖泊,其水体颜色可能因受到沙尘等因素的影响而呈现出特殊的颜色。

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

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《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》篇一一、引言随着遥感技术的快速发展,Landsat系列卫星数据在湖泊水体监测方面发挥着越来越重要的作用。

内蒙古地区作为我国重要的湖泊分布区,其湖泊水体的变化对于区域生态环境和气候具有重要影响。

因此,基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究,对于了解湖泊生态环境的演变、预测湖泊发展趋势以及制定相应的保护措施具有重要意义。

二、研究区域与数据来源本研究选取内蒙古地区的典型湖泊作为研究对象,包括呼伦湖、乌梁素海等。

研究区域具有湖泊面积大、水体类型多样、生态环境敏感等特点。

数据来源主要为Landsat系列卫星影像数据,包括Landsat 5、Landsat 7和Landsat 8等多源数据。

这些数据具有较高的空间分辨率和时间分辨率,能够满足长时序变化监测的需求。

三、研究方法1. 数据预处理:对Landsat影像进行辐射定标、大气校正等预处理操作,以提高影像的质量和准确性。

2. 水体提取:采用遥感图像处理方法,如归一化水体指数法(NDWI)等,提取湖泊水体信息。

3. 水体颜色分析:通过对水体颜色的量化分析,包括色度、色调和色相等参数的提取和比较,评估水体的颜色变化情况。

4. 统计分析:利用统计软件对提取的水体颜色参数进行统计分析,分析水体颜色变化与湖泊生态环境的关系。

四、结果与分析1. 水体颜色时空变化特征通过Landsat影像的长期监测,发现内蒙古典型湖泊的水体颜色发生了明显的时空变化。

其中,湖泊中心区域的水体颜色较为稳定,而湖岸带和入湖河流区域的水体颜色变化较为显著。

随着时间的变化,湖泊水体的颜色逐渐变深或变浅,呈现出明显的季节性和年际变化特征。

2. 水体颜色与生态环境的关系通过对水体颜色参数的统计分析,发现水体颜色的变化与湖泊生态环境密切相关。

例如,水体颜色的变深可能表明湖泊水体的富营养化程度增加,而水体颜色的变浅可能表明湖泊水体的自净能力增强或受到外界环境的干扰。

《2024年基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

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《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》篇一一、引言随着遥感技术的不断发展和应用,Landsat系列卫星影像成为了研究地表覆盖和生态环境变化的重要数据源。

内蒙古地区作为我国重要的湖泊分布区,其湖泊水体的颜色变化直接反映了湖泊生态系统的健康状况和水质变化。

因此,本研究基于Landsat影像,对内蒙古典型湖泊的水体颜色进行长时序变化研究,旨在揭示湖泊水体颜色的时空变化规律及其影响因素,为湖泊生态环境的保护和管理提供科学依据。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取了内蒙古地区的几个典型湖泊,包括呼伦湖、乌梁素海和岱海等。

这些湖泊具有不同的地理环境和生态环境,具有代表性。

2. 研究方法(1)数据来源:利用Landsat系列卫星影像,获取研究区域的多时相遥感数据。

(2)数据处理:对Landsat影像进行预处理,包括辐射定标、大气校正等,提取水体信息。

(3)水体颜色提取:利用遥感图像处理软件,提取水体颜色的相关信息。

(4)长时序分析:对提取的水体颜色信息进行长时序分析,揭示其时空变化规律。

三、水体颜色长时序变化分析1. 颜色空间转换本研究采用RGB颜色空间和HSV颜色空间进行水体颜色的分析。

通过颜色空间转换,可以更好地反映水体颜色的变化特征。

2. 颜色特征提取在长时序分析中,提取了水体颜色的平均值、标准差和变化范围等特征。

这些特征可以反映水体颜色的整体变化和局部变化。

3. 变化规律分析通过对水体颜色特征的长时序分析,发现内蒙古典型湖泊的水体颜色在过去的几十年里发生了明显的变化。

其中,呼伦湖的水体颜色变得更加浑浊,乌梁素海的水体颜色则呈现出明显的季节性变化,岱海的水体颜色则呈现出整体变浅的趋势。

四、影响因素分析1. 气候因素气候因素是影响湖泊水体颜色的重要因素。

气候变化导致降雨量、蒸发量、水温等发生变化,进而影响水体的自净能力和水质状况。

2. 人为因素人为因素也是导致湖泊水体颜色变化的重要原因。

大沙河水库叶绿素a影响因子分析

大沙河水库叶绿素a影响因子分析

大沙河水库叶绿素a影响因子分析
吕学研;张文涛
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2010(032)003
【摘要】运用回归统计法,研究了大沙河水库叶绿素a与环境因子间的相关性,同时分析了水库的富营养化状况以及叶绿素a的时间分布特征.结果表明:大沙河水库处于富营养化状态,且叶绿素a的季节性差异不显著;叶绿素a与pH值、TP含量呈显著正相关,与透明度呈显著负相关,而与水温、TN、NH+4-N、NO-3-N、DO、CODMn和BOD5呈弱相关;大沙河水库为磷限制性水体,TP是浮游植物的生长限制因子.
【总页数】2页(P45-46)
【作者】吕学研;张文涛
【作者单位】河海大学,环境科学与工程学院,江苏,南京,210024;广东省水环境监测中心,江门分中心,广东,江门,529030
【正文语种】中文
【中图分类】TV213
【相关文献】
1.寒旱区呼伦湖水体叶绿素a含量的时空分布特征及其影响因子分析 [J], 郭子扬;李畅游;史小红;孙标;赵胜男;全栋;侯波
2.升钟湖水体叶绿素a动态特征及其影响因子分析 [J], 唐颖; 陈兰英; 蒋祖斌; 敬安
兵; 胡艳丽; 肖娟
3.黄渤海海域叶绿素a浓度时空特征分布及影响因子分析 [J], 赵娜;王霄鹏;李咏沙;姚凤梅
4.丹江口水库叶绿素a浓度的时空特征及影响因子分析 [J], 郭诗君;李玉英;王小军;韩品磊;郑保海;蒋叶青;郭坤;韩雪梅;李百炼;高肖飞
5.香溪河库湾不同季节叶绿素a浓度影响因子分析 [J], 汪婷婷;杨正健;刘德富
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千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析

千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析

千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析李培培;史文;刘其根;余元龙;何光喜;陈来生;任丽萍;洪荣华【摘要】The temporal and spatial distribution patterns of chlorophyll-a and its correlation with the main environmental factors were analyzed according to the monthly investigation from January, 2007 to December, 2009 in Lake Qiandao where a large number of silver carp and bighead carp stocked. Results showed that the concentration of chlorophyll-a in sampling stations located in the upper reach riverine and transitional zones of the reservoir showed a significant seasonal variations with two concentration peaks occurred in spring and late summer or early fall, respectively. The concentrations of chlorophyll-a in upstream sites(in the riverine and transitional zones) were significantly higher than those of downstream sites. The chlorophyll-a during the warm season was usually stratified with a concentration peak occurring at depths between 4m and 12m, occasionally at a depth of 20m. The result of correlation analysis showed a weak correlation between chlorophyll-a and NO2-N, CODMn, water temperature (WT) and silicate ( SiO2-3) , while no significant correlations of the chlorophyll-a were found with other environmental factors, especially with the TP in the water. The regression equation between chlorophyll-a and the correlated environmental factors could be expressed through the multiple linear stepwise regressions as:Chl.a=0.114 WT + 2.120 C0DMn+17.157 SiO2-3 -37.391 N02-N -1.946.%为了解千岛湖在大量放养鲢鳙鱼后叶绿素a的时空分布格局及其与主要环境因子的相关性,本文于2007年1月至2009年12月对千岛湖叶绿素a及其他10个水质理化指标进行了每月定期采样及监测.结果表明:上游河流区和过渡区叶绿素a含量存在明显的季节变化,其共同特点是每年会形成春季和夏末秋初的双高峰.叶绿素a含量在空间分布上具有一定的分异性,河流区叶绿素a含量明显高于中下游区(过渡区和湖泊区).叶绿素a含量的最高峰通常出现在4 - 12m,最深出现在20m,春夏季出现明显分层.千岛湖叶绿素a与亚硝酸盐氮(NO2 -N)、高锰酸盐指数(CODMn)、水温(WT)和硅酸盐(SiO2-3)呈低度相关,与其他环境因子无显著相关性或相关性很弱.多元逐步回归分析结果显示,千岛湖叶绿素a与筛选出的几个关键环境因子之间的回归方程为:Chl.a =0.114WT+2.120CODMn +17.157SiO2-3 -37.391NO2-N-1.946.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】7页(P568-574)【关键词】千岛湖;叶绿素a;时空分布;相关分析【作者】李培培;史文;刘其根;余元龙;何光喜;陈来生;任丽萍;洪荣华【作者单位】上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700【正文语种】中文湖泊、水库的富营养化问题是当前我国乃至全世界面临的最主要水环境问题.在我国不仅太湖、滇池等高度富营养化的湖泊会经常暴发蓝藻水华[1-2],就连环境优美水质较好的千岛湖,也曾于1998、1999年发生过大面积蓝藻水华,这引起了广大专家、学者对千岛湖水环境问题的重视.由于叶绿素a是浮游植物现存量的重要指标[3],其含量的高低能够反映水体的营养状况,因此,叶绿素a是湖泊富营养化调查的一个主要参数,并且在水体富营养状况评价中起关键性作用[4].开展叶绿素a的监测,对于了解千岛湖水环境质量现状及演变趋势具有重要意义. 近年来国内外很多学者对湖泊(水库)中叶绿素a的分布对其与各种环境因子的相关性开展了深入的研究,得到的结果不尽相同:虽然大多数研究认为叶绿素a(或其对数)主要与总磷(或其对数)呈线性相关,但也有不少报道认为两者呈其他回归关系[5-7];此外,也有叶绿素a与其他环境因子的相关性分析.虽然有关千岛湖的叶绿素a及其与各环境因子间的相互关系曾有过一些研究,但这些研究主要集中于发生水华的1998-1999年及随后的2000年[8-10].自2000年起千岛湖开展了以鲢鳙鱼放养为主要措施旨在预防控制蓝藻水华和改善水质的保水渔业试验后[11],千岛湖的食物网结构发生了显著的改变,水质也得到了明显的改善,特别是总磷下降明显[12].这些食物网和水质的双重改变是否会影响到叶绿素a的分布及其与环境因子的相关性值得关注.而有关滤食性鱼类(鲢、鳙)能否用于控制浮游植物以及改变藻类生物量与营养盐之间的相关性在国内外也仍存有争议[13-16].因此,本文将重点对2007年1月-2009年12月千岛湖叶绿素a浓度的动态变化及其与环境因子的相关性进行分析,旨在了解千岛湖在大量放养鲢鳙鱼后叶绿素a的时空分布特征及影响因子,从而了解千岛湖初级生产力的现存状况、发展趋势,合理评价保水渔业对千岛湖水质的中长期影响并为千岛湖今后的水环境保护提供重要的依据.千岛湖原名新安江水库,是1959年新安江水库大坝建成后形成的巨大人工湖,位于浙江省淳安县境内(29°22'-29°50'N,118°34'-119°15'E),正常水位108m 时,库区面积 573m2,蓄水量178.4 ×108m3,平均水深30.44m,多年平均入库水量94.5×108m3,出库水量为91.07×108m3,水体交换周期长达2年.千岛湖水量主要来自地表径流,共有大小入库支流30余条,其中新安江是最主要的入库地表径流,约占入库总径流量的60%.根据水库自上而下常区分为河流区、过渡区和湖泊区的生态特点设置样点:河流区样点宅上(1#),过渡区样点温馨岛(3#),湖泊区样点猴岛(4#),姥山(8#)和密山(9#),它们分别位于千岛湖的西北、中心和东南湖区.采样的具体位置分别用Garmin72型(中国台湾产)全球定位仪(GPS)进行定位.从2007年1月至2009年12月每月中旬采集水样一次,根据各采样点的水文特征及其水体深度,对各采样点水样进行分层采集.其中1#设定了七个水层(0.5、4、8、12、16、20、25m),4#设定了八个水层(0.5、4、8、12、16、20、25、30m),9#设定了十二个水层(0.5、4、8、12、16、20、25、30、35、40、45、50m),3#和 8#为(0.5、4、8、12、16、20、25、30m)分层采样后再取混合水样.样品采集方法按照《湖泊富营养化调查规范》[17]进行,监测项目主要有水温、pH、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl.a)、透明度(SD)、总氮(TN)、硝酸盐氮(NO3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、铵氮(NH4-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、硅酸盐(SiO2-3)等.透明度采用Secchi盘法现场测定,水温和DO采用YSI-58型溶解氧测定仪现场测定,pH值采用pH B-2型便携式pH仪现场监测,其余项目于24小时内在实验室里进行相关分析测定:Chl.a采用分光光度法分析[17];TN、TP采用国家地表水质量监测标准进行,其中 TN用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB 11894-89),TP测定采用磷钼酸铵分光光度法(GB11893-89).其他指标的测定采用《水和废水监测分析方法》中的方法[18].采用多元统计分析技术及PASW Statistics 18(SPSS 18)软件进行Pearson相关性分析、三因素方差分析和逐步回归分析,使用美国GOLDEN软件公司的Surfer进行作图.2.1.1 Chl.a浓度的时间分布从冬季到春季,全湖的Chl.a含量逐渐上升.从区域分布上看,湖泊区除4#在2008年7月和2009年9月形成峰值外,8#和9#的Chl.a含量随季节变化幅度不大,但河流区和过渡区(1#、3#)存在明显的季节变化,其共同特点是每年会形成2个高峰,即春季的高峰和夏末秋初的高峰,冬季为全年最低.最高值出现在2008年7月温馨岛采样点(3#),均值为10.7μg/L,最低值出现在2009年2月密山采样点(9#),均值为0.33μg/L(图2).三因素方差分析表明,千岛湖Chl.a含量在季节、年份、采样点间均有极显著差异,且季节与年份(P <0.001)、季节与采样点(P <0.05)对 Chl.a 均有交互作用,而年份与采样点对Chl.a无交互作用(表1).2007年5个采样点的Chl.a含量基本维持在1.06-2.48μg/L 之间,2008 年的变动范围在1.59-3.13μg/L之间,2009 年则在 1.27-2.62μg/L 之间.除4#和8#外,各样点的Chl.a含量2008年最高,2009年次之.但4#和8#的 Chl.a含量在2009年最高,2008 年次之.各样点Chl.a均是2007年最低(图3).2.1.2 Chl.a 浓度的水平分布Chl.a含量在空间分布上具有一定的分异性,即河流区Chl.a含量(1#)最高,过渡区(3#)次之,湖泊区(4#、8#和 9#)最低(图3),这与其他理化指标空间分布基本保持一致,且各采样点的Chl.a含量差异极显著(表1).2.1.3 Chl.a浓度的垂直分布千岛湖2007-2009年各采样点在4-11月Chl.a形成明显且稳定的分层现象.这种分层现象较大可能是伴随着“温跃层”的出现而出现的。

呼伦湖表层沉积物花粉空间分布特征及影响因素探讨

呼伦湖表层沉积物花粉空间分布特征及影响因素探讨

呼伦湖表层沉积物花粉空间分布特征及影响因素探讨刘立娜;王维;马玉贞;李岩岩;姜雅娟;何江【摘要】对呼伦湖29个表层沉积物花粉组合和环境影响因子进行主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA),探讨呼伦湖表层沉积物花粉组合的空间分布特征及造成空间分异的现代过程机制.研究结果表明,呼伦湖表层沉积物花粉组合空间分布差异显著,藜科和松属等花粉在湖泊东侧近岸地带百分含量较高,蒿属与桦属花粉在湖泊中部和西部百分含量较高.呼伦湖东岸盐生非地带性植被、主导风向形成的漂流、与水深相关的二次悬移再沉积过程以及河流搬运作用是影响呼伦湖表层沉积物花粉空间分异的主要因素,其中湖泊东岸盐生非地带性植被造成了藜科花粉百分含量在近东岸地带偏高,主导风向形成的由西向东的漂流作用可能导致了松属花粉百分含量在近东岸地带偏高.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2015(033)004【总页数】10页(P744-753)【关键词】呼伦湖;表层沉积物;花粉空间分布;环境影响因子;排序分析【作者】刘立娜;王维;马玉贞;李岩岩;姜雅娟;何江【作者单位】内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021;内蒙古大学环境地质研究所呼和浩特010021;内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021;内蒙古大学环境地质研究所呼和浩特010021;北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室、地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875;内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021;内蒙古大学环境地质研究所呼和浩特010021;内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021;内蒙古大学环境地质研究所呼和浩特010021;内蒙古大学环境与资源学院呼和浩特010021;内蒙古大学环境地质研究所呼和浩特010021【正文语种】中文【中图分类】Q913.840 引言环境变化代用指标的现代过程研究可为沉积记录中代用指标的环境解译提供依据,具有重要研究意义[1-2]。

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析武昭鑫;孔祥生;徐兆鹏;曾健;刘鑫【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2024(55)2【摘要】随着经济社会快速发展,中国湖泊表现出不同程度的富营养化,湖泊生态正面临着严峻挑战。

叶绿素a是评价水体营养状态的重要指标,可以反映湖泊中浮游植物生物量情况。

基于Landsat系列数据集,对1986~2022年间中国范围内面积在10 km^(2)以上湖泊叶绿素a浓度分布状况进行研究,并对各区域叶绿素a浓度演变趋势进行分析,结果表明:(1)中国湖泊叶绿素a浓度存在地域性空间分布差异。

叶绿素a浓度分布整体呈现东南高,西北低的态势,大约69%的湖泊处于轻富营养化程度,中富营养化状态约占17%。

以35°N和100°E为分界线,各区域叶绿素a浓度随经纬度呈现出一定的变化规律。

(2)近40年间中国湖泊叶绿素a浓度年均值处于缓慢波动上升趋势,时间序列呈现先降低后升高,再降低的变化状态。

所有湖泊叶绿素a浓度显著上升的数量占比约为30%,显著下降的占比约为24.8%,变化不显著的约占45.2%。

整体变化较为稳定,变异系数处于中等波动水平以下,波动较大的区域位于青藏高原,东北地区和长江中下游的部分地区。

(3)各流域内湖泊叶绿素a浓度时空分异特征表现为:空间分布上,内陆流域和西南流域普遍较低,珠江流域和东南流域较高。

时间变化上,除了西南流域和内陆流域的湖泊叶绿素a浓度呈现下降趋势外,其他流域均为上升趋势。

中国湖泊叶绿素a浓度呈现出明显的地域性差异和时间变化趋势,这主要归因于地区气候、水文条件、土地利用以及人类活动变化等因素。

受温暖湿润气候和较强人类活动的影响,东南部地区的湖泊叶绿素a浓度相对较高。

西北部地区气温偏低,降水较少,湖泊叶绿素a浓度普遍较低。

近40年的时间尺度上,受城市化、工业化快速发展和全球气候变化的共同影响,中国整体湖泊叶绿素a浓度呈缓慢上升趋势。

于桥水库叶绿素a的时空变化及影响因子分析

于桥水库叶绿素a的时空变化及影响因子分析

于桥水库叶绿素a的时空变化及影响因子分析刘宏伟;刘玉;张宏伟;张凯;赵鹏【期刊名称】《上海环境科学集》【年(卷),期】2013(000)001【摘要】分析了于桥水库叶绿素a浓度的时空特征,运用相关系数法,探讨了叶绿素浓度与当日及前期气象因子的关系,并利用Matab对叶绿素与其主要影响因子之间建立了多元非线性回归模型.研究表明:(1)叶绿素a含量不仅表现出较明显的季节差异,而且呈现出一定的空间差异性;(2)总体而言,水质因子对叶绿素的影响强度稍大于气象因子;(3)营养盐指标中,藻类利用的氮主要是硝酸盐氮.在目前营养盐条件下,于桥水库主要受磷限制,控制磷是目前控制于桥水库蓝藻水华的关键;(4)前期的气象因子对叶绿素影响较大,气温和降水对叶绿素是正影响,且气温的影响强度大于降水;气压、平均风速影响为负,气压影响强于风速,气象因子分析尺度不能小于2个月.【总页数】5页(P109-113)【作者】刘宏伟;刘玉;张宏伟;张凯;赵鹏【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津市水利科学研究院,天津300061;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津工业大学环境与化学工程学院,天津300387;天津市水利科学研究院,天津300061;天津大学环境科学与工程学院,天津300072【正文语种】中文【相关文献】1.于桥水库叶绿素a的浓度特征及其影响因子分析 [J], 周平;陈东升;赵卫国2.于桥水库叶绿素a的时空变化及影响因子分析 [J], 刘宏伟;刘玉;张宏伟;张凯;赵鹏3.千岛湖水体叶绿素a时空变化特征及其影响因子分析 [J], 赵新民;王军;朱淑君4.输水对于桥水库水质时空变化的影响 [J], 刘长杰;余明辉;周潮晖;吴瑞霖5.滆湖入湖河口区叶绿素a时空变化特征及相关环境因子分析 [J], 刘钰;杨飞;张毅敏;高月香;张志伟;朱月明;孔明;赵远;钱文瀚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》范文

《基于Landsat影像的内蒙古典型湖泊水体颜色长时序变化研究》篇一一、引言内蒙古地区拥有众多典型湖泊,这些湖泊不仅是生态系统的重要组成部分,而且是维护地区生态平衡的重要环节。

然而,近年来由于自然因素和人类活动的共同作用,这些湖泊的水体颜色发生了明显的变化。

因此,对内蒙古典型湖泊水体颜色的长时序变化进行研究,对于了解湖泊生态环境的演变和保护具有重要意义。

本文基于Landsat影像数据,对内蒙古典型湖泊的水体颜色进行长时序变化研究。

二、研究区域与方法1. 研究区域本研究选取了内蒙古地区具有代表性的几个湖泊作为研究对象,包括呼伦湖、乌梁素海等。

这些湖泊在内蒙古地区具有较大的影响力,对于区域生态环境的变化具有明显的指示作用。

2. 研究方法本研究采用Landsat影像数据作为主要数据源,利用遥感技术进行水体颜色的提取和监测。

首先,通过图像处理技术对Landsat影像进行预处理,包括辐射定标、大气校正等。

然后,利用遥感软件提取水体颜色信息,对不同时期的水体颜色进行对比和分析。

此外,本研究还结合了地理信息系统(GIS)技术,对水体颜色的空间分布和变化趋势进行可视化表达。

三、水体颜色长时序变化分析1. 水体颜色提取与量化通过遥感软件提取的Landsat影像中的水体颜色信息,可以将其量化成具体的颜色参数,如RGB值、色调、饱和度等。

这些参数可以有效地反映水体的颜色特征。

2. 水体颜色时间序列变化分析将不同时期的Landsat影像数据进行对比和分析,可以得出水体颜色的时间序列变化。

通过分析发现,内蒙古典型湖泊的水体颜色在近年来发生了明显的变化,主要表现为水体颜色的加深或变浅。

其中,部分湖泊的水体颜色变化与周边人类活动密切相关。

3. 水体颜色空间分布变化分析结合GIS技术,对水体颜色的空间分布和变化趋势进行可视化表达。

通过分析发现,内蒙古典型湖泊的水体颜色在空间分布上也存在明显的差异。

部分湖泊的水体颜色变化呈现出从湖心向外扩散的趋势,可能与湖泊周边的土地利用类型和人类活动有关。

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生态环境学报 2019, 28(7): 1434-1442 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目:国家自然科学基金项目(51779118;51339002);国家重点研发计划项目(2017YFE0114800)作者简介:郭子扬(1996年生),女,硕士研究生,研究方向为湖泊水污染控制与水环境保护。

E-mail: gzy1096033962@*通信作者:李畅游(1955年生),男,教授,博士。

E-mail: nndlichangyou@收稿日期:2018-12-21寒旱区呼伦湖水体叶绿素a 含量的时空分布特征及其影响因子分析郭子扬,李畅游*,史小红,孙标,赵胜男,全栋,侯波内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018摘要:以2015-2017年冰封期(1月),非冰封期(6月、7月及8月)的叶绿素a 为研究对象,综合运用Arcgis 空间插值、相关性分析、多元线性逐步回归分析与冗余分析方法,研究了近年来呼伦湖水体中叶绿素a 含量的时空分布特征并确定了影响冰封期与非冰封期叶绿素a 的主导环境因子,旨在揭示水体演变状况,并为呼伦湖的生态治理提供理论支撑。

结果表明:呼伦湖水体叶绿素a 含量在冰封期与非冰封期内呈现由湖区四周向湖心区减小的空间变化特征,且2015-2017年水体叶绿素a 含量的变化范围依次在0.985-25.220、0.707-14.545及0.160-3.530 mg ∙m −3之间,呈现逐年减小的变化趋势;叶绿素a 受营养元素分布与水温差异性的影响,有非冰封期含量大于冰封期含量的特征,且非冰封期内叶绿素a 含量表现为8月>7月>6月的变化特点。

通过多元线性逐步回归分析建立的叶绿素a 含量与环境因子之间的回归方程R 2在0.70以上,可以很好地反映叶绿素a 含量与环境因子间的定量关系。

基于3种方法综合分析,明确了TP 和TN 在冰封期与非冰封期均是影响叶绿素a 的限制性环境因子,同时冰封期内水温是影响叶绿素a 的限制性环境因子,溶解氧则为受叶绿素a 影响的被动环境因子,而非冰封期内pH 是受叶绿素a 影响的被动环境因子。

关键词:呼伦湖;叶绿素a ;冰封期及非冰封期;影响因子 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2019.07.017中图分类号:X524 文献标志码:A 文章编号:1674-5906(2019)07-1434-09引用格式:郭子扬, 李畅游, 史小红, 孙标, 赵胜男, 全栋, 侯波, 2019. 寒旱区呼伦湖水体叶绿素a 含量的时空分布特征及其影响因子分析[J]. 生态环境学报, 28(7): 1434-1442.GUO Ziyang, LI Changyou, SHI Xiaohong, SUN Biao, ZHAO Shengnan, QUAN Dong, HOU bo, 2019. Spatial and temporal distribution characteristics of chlorophyll a content and its influencing factor analysis in Hulun Lake of cold and dry areas [J]. Ecology and Environmental Sciences, 28(7): 1434-1442.水库、湖泊水体富营养化逐年加剧,目前己成为水环境保护突出的问题(Zhu et al.,2010)。

叶绿素是浮游植物的重要成分,其中叶绿素a 是所有浮游植物门类都含有的叶绿素类型(王震等,2014),同时叶绿素a 不仅作为水体营养状态划分的重要依据(郭劲松等,2011),又可以表征浮游植物的现存量(刘波等,2008)。

因此,叶绿素a 是湖泊富营养化调查的一个重要参数,并且在水体富营养状况评价中起关键性作用(吕唤春等,2003)。

研究叶绿素a 的时空分布变化特征及其影响因子,对了解呼伦湖水体营养状态特征及演变情况具有重要意义。

近些年很多国内外学者也对叶绿素a 的含量与环境因子的相关性进行了大量的研究,例:在鄱阳湖Wu et al.(2013)明确了水深、营养物质、透明度这3种环境因子会对浮游植物的生长产生限制;黄慧琴等(2016)在上海崇明岛对叶绿素a 季节性变化进行了分析,并得出叶绿素a 与总氮、总磷及温度间呈显著相关关系,而与其他环境因子相关关系不显著的结论;在对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个样点水体叶绿素a 的含量进行了为期1年的动态监测,陈永川等(2010)明确了滇池全湖水体总磷与叶绿素a 周年变化呈显著正相关。

但目前对于叶绿素a 的研究主要集中于我国南方地区,对于高纬度且具有明显结冰过程的寒旱区湖泊,探究叶绿素a 与环境因子之间的关系报道比较少。

寒旱区湖泊特殊的地理位置,不一样的气候特征,独特的水文学,水文地理学以及水文地球化学和水生态学特质,都决定了它的属性不同于湿润区的湖泊(胡汝骥等,2007)。

在寒旱区湖泊特有郭子扬等:寒旱区呼伦湖水体叶绿素a含量的时空分布特征及其影响因子分析 1435的冰封期中,湖面存在的冰盖大大降低了水体与大气之间的交换,因此研究冰封期叶绿素a与环境因子的关系尤为重要。

本文以呼伦湖2015-2017年冰封期与非冰封期水质数据为基础,系统分析了呼伦湖叶绿素a含量分布的时空变化特征,同时,采用相关性分析法、多元线性逐步回归分析法和冗余分析法对叶绿素a与环境影响因子进行分析,识别和筛选出决定呼伦湖冰封期与非冰封期叶绿素a的主导环境因子,为呼伦湖生态治理提供一些生物学依据和理论支撑。

1 区域概况及材料方法1.1 研究区概况呼伦湖(48°33′-49°20′N,116°58′-117°48′E)位于内蒙古呼伦贝尔市新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗和满洲里市扎赉诺尔区之间,是国内寒冷干旱地区极为罕见的具有生物多样性和生态多功能的草原型湖泊生态系统。

湖面呈不规则斜长型,湖面面积2043 km2,湖长93 km,平均宽度32 km,湖周长447 km,平均水深5.75 m,最大水深8 m左右。

呼伦湖属于中温带大陆性气候,冬季严寒漫长,春季干旱多风,夏季温凉短促,秋季降温急剧,多年平均气温0.16 ℃,流域多年平均降雨量264.3 mm,多年平均蒸发量1411 mm,湖水补给来源除了大气降水和地下水外,主要来自于克鲁仑河和乌尔逊河。

湖泊冰封期较长,于每年11月上旬封冰,翌年5月初解冻开湖,封冻期长达6-7个月,冰层最大厚度可达1 m以上(《呼伦湖志(续志一)》编纂委员会,1998)。

1.2 数据来源及检测方法于2015-2017年1月(冰封期),6月、7月及8月(非冰封期)对湖泊内水体采样、检测、分析,湖上一共布设13个采样点(如图1)。

测定指标为湖泊水体叶绿素a、TN、TP及pH、溶解氧、水温、TDS、盐度、冰厚9项常规指标。

其中总氮(TN)采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法测定,总磷(TP)采用钼锑抗分光光度法测定,叶绿素a采用丙酮萃取分光光度计法测定(国家环境保护总局,2002),由于叶绿素a易降解,因此,水样采集后立即放置于暗处密封,以4 ℃冷藏方式保存,保存时间不得超过24 h,即开始室内实验测试指标。

pH、溶解氧、水温、TDS、盐度水质指标均由瑞士梅特勒多参数仪测定。

每一种指标重复测定3次,取平均值作为测定值。

测试结果见表1。

1.3 研究方法本文所采用的方法主要是相关性分析、多元线性逐步回归方法及冗余分析(RDA),具体原理如下:(1)相关性分析:相关性分析是指对两个或多个具备相关性的变量元素进行分析,从而衡量变量因素的相关密切程度。

本文选取2015-2017年呼表1 2015-2017年冰封期及非冰封期环境因子分析结果Table 1 analysis results of environmental factors during the freezing period and non-freezing period from 2015 to 2017Type Statistic pH ρ(Dissolved oxygen)/(mg∙L−1)ρ(TN)/(mg∙L−1)ρ(TP)/(mg∙L−1)ρ(TN)/ρ(TP)t(Water)/℃Ice thick/mρ(TDS)/(g∙L−1)ρ(Salinity)/(mg∙L−1)Freezing periodMaximum 9.082 15.42 14.518 0.976 33.750 1.10 1.26 1.07 1.03 Average 8.650 11.91 6.058 0.442 13.426 1.02 0.86 0.87 0.83 Minimum 7.343 7.28 0.486 0.173 4.380 0.30 0.69 0.21 0.06 Standard deviation 0.337 1.68 3.655 0.178 7.642 0.37 0.10 0.17 0.21Non-freezing periodMaximum 9.281 9.93 11.402 1.320 62.300 32.00 ‒7.93 2.19 Average 9.099 8.09 4.603 0.502 13.175 23.34 ‒ 1.34 1.20 Minimum 0.078 0.73 2.607 0.272 15.962 3.79 ‒ 1.21 0.63 Standard deviation 8.930 7.04 1.532 0.018 3.181 18.90 ‒0.67 0.67n=3图1 呼伦湖地理位置与采样点 Fig. 1 Hulun Lake location and sampling points郭子扬等:寒旱区呼伦湖水体叶绿素a 含量的时空分布特征及其影响因子分析 1437分别为0.503和0.585、−0.600和−0.608。

2.2.2 叶绿素a与环境因子的多元线性逐步回归方程运用SPSS 20.0软件中的线性逐步回归分析方法建立冰封期、非冰封期内呼伦湖水体叶绿素a 含量与环境因子(pH 、溶解氧、TN 、TP 、TN/TP 、水温、TDS 、盐度、冰厚)间的多元线性逐步回归方程,选择复相关系数最大的回归方程作为各个时期所建立的模型,结果如表3所示。

由表3可知,建立的叶绿素a 含量与环境因子的多元线性回归方程中R 2均在0.70以上,说明模型可以很好反映叶绿素a 与环境因子之间的关系,其中冰封期内溶解氧及TP 因子对叶绿素a 含量变化有显著影响,非冰封期内pH 、TP 、TN/TP 及TN 的4个环境因子对叶绿素a 含量变化有显著影响。

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