草型湖泊叶绿素a浓度时空分布特征及其与氮磷浓度关系
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。
不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究
不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究作者：何为媛王莉玮王春丽来源：《安徽农学通报》2019年第14期摘要：过量的氮、磷等营养物质进入到水体中导致藻类大量繁殖，造成水体富营养化。
叶绿素a是富营养化常见的响应指标，是藻类光合作用的主要物质。
该文综述了国内不同水体中叶绿素a与氮、磷浓度相关关系，对其富营养化状况进行评价，发现营养状况的丰欠与水体理化性质有关，在总结前人研究的基础上，对未来富营养化研究方向进行了简要分析和展望。
关键词：叶绿素a;总氮;总磷;相关分析;富营养化随着社会经济的快速发展，人类活动不可避免的对河流、湖泊、海洋等水体造成影响，各种水环境问题不断发生。
过量的氮、磷等营养物质的输入已大大超出了水体能够正常承载的范围，使得藻类等浮游植物和部分浮游动物大量繁殖，造成水体富营养化等一系列环境问题[1-3]。
研究表明，富营养化现象受多种环境因子影响[4]，其中氮、磷作为浮游植物赖以生长的重要营养物质，参与光能转化代谢过程，是最为重要的2个因素[5-7]。
而叶绿素a（CHL-a）是藻类光合作用的主要物质，也是利用太阳光能把无机物转化为有机物的关键物质，是富营养化常见的响应指标。
可以利用叶绿素a来评估藻类生长状况[8-9]，反映水体理化性质的动态变化和水体富营养化状况[10]。
然而，水体中氮、磷的浓度与藻类的繁殖并不总是呈正比，而是表现出非常复杂的关系。
营养元素的形态不同，所表现出的地球化学行为也就不同，并且在生物地球化学循环中所起的作用也不同。
氮、磷的形态、浓度和空间分布的差异性会对藻类生长产生不同的影响[11，12]，同时，叶绿素a浓度可能还受温度、光照、水量和流速等水动力条件与特征的影响[13]。
因此，叶绿素a与氮、磷浓度的相关关系因水体不同呈现明显的差异性。
研究叶绿素a与氮、磷浓度的关系，对认识水体富营养化的形成机理及其影响因素之间的相互关系有重要意义[14，15]，也可为水体富营养化防治及水体水生态管理提供参考依据。
湖泊富营养化与氮磷循环的相关性研究
湖泊富营养化与氮磷循环的相关性研究湖泊富营养化是指湖泊中营养物质过剩的现象，特别是氮磷元素。
这一现象会导致水体中生物生长的过度，进而破坏湖泊生物多样性和水生态系统的平衡。
为了深入了解湖泊富营养化的原因以及氮磷元素在其循环中的作用，科学家们进行了一系列研究。
湖泊富营养化主要是由人类活动引起的，如农业、工业和城市污水排放。
氮磷元素是植物和微生物生长所需的基本元素，它们在肥料和污水中含量较高。
当这些污染物进入湖泊时，它们会加速湖泊中藻类和植物的生长，形成藻华。
藻华会消耗水体中的氧气，导致水中生物无法存活，最终引发湖泊富营养化。
氮磷循环是湖泊富营养化中一个重要的过程。
氮循环包括氮化、硝化和脱氮过程。
氮化指的是将氨氮转化为氨基酸，而硝化则是将氨氮转化为硝酸盐。
这两个过程可以提供藻类和植物所需的氮源。
然而，氮化和硝化过程也会产生过量的氮，进而造成水体中氮的积累。
脱氮过程则是将水体中的氮还原为气体形式，从而减少氮的含量。
与氮循环不同，磷循环主要涉及到磷的吸附和释放过程。
磷是湖泊中限制生物生长的关键营养物质之一。
它主要通过沉积物进入湖泊，并与悬浮颗粒结合形成不溶性的磷酸盐。
然而，湖泊底部的缺氧环境能够导致这些不溶性磷酸盐释放，进而使水体中的磷含量增加。
此外，沉水植物和藻类的落叶也会导致磷释放，从而加剧湖泊富营养化。
在湖泊富营养化研究中，科学家们发现了一些控制因子，可以在一定程度上预测湖泊富营养化的发展趋势。
其中一个重要的控制因子是氮磷比。
研究表明，当水体中的氮磷比小于16∶1时，湖泊更容易出现富营养化现象。
这是因为氮磷比低于这个阈值时，氮成为限制生物生长的营养物质，从而刺激过度的藻类生长。
此外，湖泊富营养化还会对水质产生一系列影响。
高浓度的藻类和悬浮颗粒会降低水质的透明度，影响浮游植物和浮游动物的生存。
湖泊水体中的富营养化还会导致水生生物的死亡，进而干扰水生态系统的平衡。
因此，控制湖泊富营养化对恢复湖泊生态系统至关重要。
YC湖区叶绿素a时空变化特征及影响因素分析
资源·环境·植保
YC 湖区叶绿素 a 时空变化特征及影响因素分析
谢茂嵘 刘 帅 吕 文 杨文晶 杨 惠 姜 宇 孙瑞瑞 蔡晓钰 杨金艳
（江苏省水文水资源勘测局苏州分局，江苏苏州 215011）
摘要 本研究基于 2021 年 YC 湖区水质逐月监测，分析了湖区生态系统响应参数（叶绿素 a）及氮、磷营养盐的
关键词 叶绿素 a；时空变化特征；生态系统；环境因子；多元逐步回归分析
中图分类号 X524
文献标识码 A
文章编号 1007-7731（2024）09-0077-07
Temporal and spatial characteristics of chlorophyll a and its influencing factors in YC Lake
安徽农学通报 2024 年 09 期 关环境因子的空间分布特征及相关性的研究还处 于 探索阶段。本研究通过对 2021 年 YC 湖区水质 进行监测，分析其各水质因子的年内变化趋势，探 究叶绿素 a 与相关环境因子的时空变化特征以及 其响应关系，为中小型浅水湖泊的治理提供参考。
1 材料与方法
1.1 监测站点布设 湖 体 水 域 总 面 积 为 117.4 km2，分 为 西 湖
和底层的混合水样，保温箱保存带回实验室分析水 质参数。实验室内用 Whatman GF/F、GF/C 玻璃纤
括 高 锰 酸 盐 指 数（CODMn）、TP、TN、Chl-a、氨 氮 （NH3-N）和 SD。
- 78 -
谢茂嵘等：YC湖区叶绿素a时空变化特征及影响因素分析
1.3 数据分析 采用 Excel 软件处理湖区 21 个监测点位的逐月
水质监测数据，绘制叶绿素 a 与环境因子的时间变
衡水湖叶绿素a含量变化及其与氮、磷浓度关系的初步研究
致 ， ７月 、 为 ８月＞９月＞１ ０月＞６ 、 月＞５月 ， 月 儿 其对 数与 Ｔ Ｐ的对数呈 明显 正相关 ， ＴＮ Ｔ 与 ／ Ｐ的对数 有显著
负相关关 系 ， 而与 ＴＮ的对数则无 明显 的相关性 。 关键 词 ： 叶绿素 ａ 总氮 ； ； 总磷 ； 相关分析 ； 衡水湖
中图分类号 ： ５ ４ Ｘ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２１ ８ （ ０ １ ０－０ ７０ １７ —６３ ２ １ ）６０ ８－３
ｂ ｔ ｅ ｈｏ ｏ ｈ ｌ ８ａ ｄ ＴＰ，ａ ｄ ｎ ｇ ｔ ｅｌｇ ｒｔ ｍｉ ｃ ｒｅａｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈｏ ｏ ｈ ｌ－ ａａ ｄ ｔ ｅｒ ｔ ｆ ｅｗｅ ｎｃ ｌｒ ｐ ｙｌ ｎ 一 ｎ ｅ ａｉ ｏ ａ ｉ ｖ ｈ ｃ ｏ ｒ ｌｔ ｅｗｅｎ ｃ ｌｒｐ ｙｌ ｎ ｈ ａｉ ｏ ｏ ｏ ＴＮ ｏＴＰ，ｂ ｔｎ ｔ ｕ ｏ
衡水湖国家级 自然保护区地处黑龙港 流域 中西 部 ， 于 属 典型的浅水型湿 地湖泊 ， 兼有 调蓄 、 观 、 研 、 景 科 供水 、 游 、 旅 调节当地小气候等 多种功 能。随着 衡水 市社会 经济 的快速
发展 ， 人们加 大了对 衡水 湖的 开发利用 ， 加之 近十年来 的跨
ｌ 研 究区域概 况与研 究方 法
１ １ 研 究 区域概 况 ．
衡水湖 国家级 自然保护 区位 于河北省衡水 市境 内， 地理
位置在东经 １５３ １。０， 纬 ３。３一３ 。０之间 ， １。０一１ ５４ 北 ７３ ７４ 南靠
Ｔ ｅｒｓ ｌ ｄｃ ｔ ａ ｅｃ ａ ｇ ｓ ｎａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｕ ｎ ｉ ａ ｇ ｆ Ｐ， ｎ ｅ ａ ｅ ｒ ｒａ ｇ ｄａ ： ｕｙ ｈ ｅ ｕｔ ｉ ｉ ｅ ｔ ｔ ｈ ｈ ｎ ｅｗａ ｃｏ ｄ ｎ ｅｗｉ ｔ ａ ｔ ｙ ｃ ｎ ｅｏ ｓｎ ａ ｄ ｈ ｔ ｉ ｈ ｈ ｑ ｔ ｈ Ｔ ａ ｄｔ ｌ ｓ ｈ ｖ ｕ ｗｅｅａｒ ｎ ｅ ｓ Ｊ ｌ
衡水湖叶绿素a含量变化及其与氮_磷浓度关系的初步研究
第9卷 第6期2011年12月南水北调与水利科技S outh 2to 2North W ater Diver sion and Water Science &Techn ology Vo l.9No.6Dec.2011生态与环境收稿日期:2011210209 修回日期:2011211230 网络出版时间:网络出版地址:作者简介:丁二峰(19832),男,河北河间人,工程师,主要从事水环境监测及水资源评价工作。
E 2m ail:hbhsd ef@1631comdoi :10.3724/SP.J.1201.2011.06087衡水湖叶绿素a 含量变化及其与氮、磷浓度关系的初步研究丁二峰(河北省衡水水文水资源勘测局,河北衡水053000)摘要:采用2010年衡水湖监测数据,运用回归统计方法,分析衡水湖水体叶绿素a 浓度变化特征,及其与T N 、T P 、T N/T P 的相关关系,建立相应的回归方程。
结果表明:衡水湖叶绿素a 浓度在时间上变化规律与T P 的变化较为一致,为7月、8月>9月>10月>6月、11月>5月,其对数与T P 的对数呈明显正相关,与T N/T P 的对数有显著负相关关系,而与T N 的对数则无明显的相关性。
关键词:叶绿素a;总氮;总磷;相关分析;衡水湖中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:167221683(2011)0620087203Preliminary Study on C hange of Chlorophyll 2a Concentration and itsRelationships with TN and TP in Hengshui Lake D ING Er 2feng(H engshui H y dr ology and W ater Reso ur ces B ur eau of H ebei P r ovince ,H eng shui 053000,China)Abstract:Based on the co nv entional mo nitor ing data in 2010,this paper ,by the r egr ession st atistical met ho d,studied the change of chlo ro phy ll 2a co ncentration and its relationship wit h to tal nitr og en (T N )and to tal phospho rus (T P )concentr atio ns.T he results indicated that the change w as in accordance w ith the quantit y chang e o f T P,and t he values w ere arr ang ed as:July and A ug ust>September >Octo ber >June and No vember>M a y.At the same time,po sitiv e lo gar ithmic cor relatio n was fo und betw een chlo ro phyll 2a and T P,and negativ e lo gar ithmic corr elation betw een chlo ro phyll-a and t he r atio o f T N to T P ,but no significant cor relation between chlor ophyll-a and T N concent ratio nKey words:chloro phy ll 2a;to tal nitr og en;total pho sphor us;co rr elation analysis;H engshui L ake衡水湖国家级自然保护区地处黑龙港流域中西部,属于典型的浅水型湿地湖泊,兼有调蓄、景观、科研、供水、旅游、调节当地小气候等多种功能。
太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响
针对灌排调控的稻田排水中氮素浓度变化规律的研究成果，本次演示提出以 下建议：首先，应加强对稻田排水中氮素排放的监测与评估，明确不同因素对氮 素排放的影响程度，为灌排调控提供科学依据；其次，应大力发展节水灌溉技术 和排水调控措施，优化稻田水分管理，减少氮素排放；最后，应加强稻田生态环 境的保护与修复，合理利用水资源，提高稻田生产效益和生态环境质量。
为了探讨太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响，本研究选择了太 湖流域的典型区域进行观测。观测时间跨度为2018年至2022年，每季度进行一次 采样和分析。水深采用水下机器人进行测量，氮磷浓度和叶绿素a浓度则通过水 样分析得出。数据来源主要包括太湖流域管理局、江苏省环境监测中心等。数据 处理方法包括统计分析和图表制作等。
同时，加强公众教育和科普宣传，提高公众环保意识和参与度，推动形成全 社会的环保共识。
展望未来，随着科技的不断进步和社会环保意识的增强，太湖水体磷控制目 标管理将迎来更多的发展机遇。未来的管理应更加注重科学化、精细化、系统化， 推动太湖生态环境的持续改善。通过实施一系列综合性的治理措施，我们有望实 现太湖水体中磷浓度的稳步下降，为太湖的可持续发展和生态文明建设奠定坚实 基础。
太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响如下：
1、水深变化对氮磷浓度的影响
太湖水深的增加会导致氮磷浓度的降低。这是因为在较深的水域中，由于水 温、光照等条件的改变，藻类等浮游生物的数量减少，从而减少了氮磷等营养物 质的消耗量。此外，风浪引起的水体混合作用也会导致水体中的营养物质分布不 均，影响其浓度。
太湖，作为中国最大的内陆淡水湖之一，其水体质量对周边生态环境及人类 活动具有重要影响。近年来，太湖水体的磷浓度与赋存量呈现长期变化趋势，引 发了人们对未来磷控制目标管理的。
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究针对杨溪水库2014年整年的监测资料，分析叶绿素a含量与pH、DO、总氮、总磷浓度的相互关系。
标签：杨溪水库；叶绿素a；pH；DO；氮磷近年来，随着工农业迅速发展和人口急剧增加，大量氮、磷营养盐进入水库，造成了水体富营养化。
藻类大量繁殖后，其次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。
因此，做好饮用水源地的藻类监测和研究工作非常重要。
由于叶绿素a是表征藻类现存量的重要指标之一，因此研究叶绿素a与pH、DO、氮磷浓度的关系，对认识水库富营养化的机理具有重要意义。
1研究区域概况永康市位于浙江省中部，钱塘江上游，地理坐标为东经119°53′38″～120°20′40″，北纬28°45′31″～29°06′19″。
东北紧邻东阳市、磐安县，东南连缙云县，西界武义县，北接义乌市，市域东西长约45km，南北宽约38km，全市土地总面积1049km2。
永康城区多年平均降雨量为1412.3mm，但时空分布不均，年降雨量主要集中在3～7月，占全年降雨量的60%左右。
杨溪水库位于永康市境内，钱塘江流域的上游，是目前永康市最大的一座以供水为主，结合防洪、发电等综合利用的中型水库。
集雨面积124km2，总库容6453万m3。
现状供水量18万t/d，是永康市城区的主要供水水源。
近年来，随着经济社会的发展和库区人类活动的加剧，生活、养殖等点源污染，农业面源污染加剧，特别是随着道路交通条件的改善，部分村民在库区开办农家乐等，直接影响了杨溪水库的水质，导致水库发生富营养化趋势。
2关系研究2.1pH与叶绿素a的关系研究水体pH主要受CO2含量的影响。
水中CO2与水以及碳酸盐和碳酸氢盐作用，构成一个复杂可逆碳酸盐系统。
CO2含量又受藻类光合作用、水生生物呼吸作用、水温、有机物质氧化分解等的影响。
藻类光合作用把水中CO2转化为有机物C6H12O6和O2，水生生物呼吸作用是利用有机物，产生CO2。
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。
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。
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。
巢湖叶绿素a浓度时空分布及其与氮、磷浓度关系
巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮、磷浓度关系第28卷第1期2011年2月生物学杂志JOURNALOFBIOLOGYV o1.28No.1Feb,2011doi:10.3969/j.issn.1008—9632.2011.O1.053巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮,磷浓度关系李垄,肖莆(安徽省环境科学研究院安徽省污水处理技术研究重点实验室,合肥230061)摘要:基于巢湖水体2002～2007年水质监测资料,对叶绿素a浓度的分布,动态及与TN,TP的关系进行了统计分析.巢湖叶绿素a浓度与TN,|rP的浓度分布存在明显的空间差异,西半湖叶绿素a 浓度全年高于201xg/L,TN为1.94～3.84mg/L,TP为0.2O～0.42mg/L;东半湖叶绿素a浓度全年小于5.5L,TN为0.95～1.83mg/L,TP为0.08～0.14mg/L.在东半湖,叶绿素a含量与TN呈不明显的正线性关系,当TP浓度较低时,叶绿素a随TP的增加小幅上升,但是"-3TP>0.15mg/L时,叶绿素a随TP的增加而明显上升;在西半湖,当水体TN<5.8mg/L或者TP<2.0mg/L时,叶绿素a含量与TN,TP关系为正线性关系,"-3TN在5.8～9.4mg/L 或者TP介于0.2～0.3mg/L间时,叶绿素a含量与TN,TP关系为不显着的负线性关系,当TP浓度>0.3mg/L时,叶绿素a含量与TP关系又为正线性关系.西半湖叶绿素a浓度的变化可能是藻类生物活动与沉积物及水体中营养盐的相互作用结果.在治理巢湖富营养化时,应优先控制西半湖的磷元素.关键词:叶绿素a;总氮;总磷;巢湖中图分类号:X524文献标识码:A文章编号:1008—9632(2011)ol一0053—04 Temporalandspatialdistribution0fchlorophyll-aconcentration anditsrelationshipswithTN.TPconcentrationsinlakeChaohuLIKun.XIAOPu (ProvincialKeyLaboratoryofResearchonWastewaterTreatmentTechnology. AnhuiAcademyofEnvironmentalScienceResearch,Hefei230061,China)Abstract:Basedonthemonthlymonitoringdatain2002—2007,thespatialandtemporaldynamicsofchlorophylla(Chl—a)concen—trationsanditsrelationshipswithtotalnitrogen(TN)andtotalphosphorus(TP)concentration sinwaterbodiesoflakeChaohuwerestudied.TheresultsshowedthatparameterslikeChl—acontent,TNandTPconcentrationswerequitedifferentinthemonitoringzones Inthewesternareaofthelake,thecontentofChl—awasabove20LLg/Lalltheyear.andconcentrationsofTNandTPwere1.94—3.84and0.20—0.42mg/L,respectively.Whileintheeasternareaofthelake,thecontentofChl —awasbelow5.5Lalltheyear,andconcentrationsofTNandTPwere0.95— 1.83and0.08—0.14mg/L,respectively.Intheeasternareaofthelake.Chl—acontent hadpositivecorrelationswithTNandTPconcentrations.andincreasedveryfastwhentheTPc oncentrationwasabove0.15mg/L.TheChl—acontentincreasedwithincreasingofTNandTPconcentrationswhentheywerebelow5.8an d0.2m#Linthewesternareaofthelake,butdecreasedwithincreasingofTNandTPconcentrationswhentheywere5.8—9.4and0.2—0.3mg/L.respectively.Itin—creasedwithincreasingTPconcentrationswhenitwasabove0.3mg/L.ThechangeofChl—acontentmaybemodulatedwithalgalbiologi—calactivityandnutrientsinthewaterandthesediment.Itdemonstratedthatdecreaseinputsofp hosphorusandinternalphosphorusin thewesternareaofthelakecouldefficientlyreducethenutrientlevelandimprovewaterqualit yinlakeChaohu.Keywords:chlorophyll—a;TN;TP;lakeChaohu在富营养化水体中,叶绿素a浓度直接与浮游植物生物量相对应.现有的富营养化评价计算方法,也是以叶绿素a浓度的等级划分为基础并考虑了营养盐浓度和水体透明度等因子的影响,因此分析水体中影收稿日期:2009一O8—31;修回日期:2009—09—21基金项目:国家973项目(2008C13418006);国家科技部国际科技合作重点项目(2O08DFA91310&2oo9DFA93o30);国家水体污染控制与治理科技重大专-~(2008ZX07103—004,2008ZX07103—007);安徽省优秀青年科技基金资助项目(10040606Y30)作者简介:李垫(1973一),男,合肥人,博士,研究方向:环境污染控制治理和环境保护,E—mail:lliikkuunn2008@163.corn.,53第28卷第1驯2011年2生物学杂志JOURNAIOFB10L0GY一j#嘲∞瑚响叶绿素a浓度的i要了,不仅兀』以了解水体巾浮游植物对环境闪子的响应,可以提供水休状况评价的基础…影响浮游植物群落和藻类细胞内叫'绿素a含量的因素足多方而的,其巾营养盐(氮,磷)被认为是关键的影响因素之?.由于浅水湖fl,I的大小,濉瞍,湖泊形态,水深及营养物质的浓度不同,宙竹芥化叫'水华产生的特点差别很大,特别是火7浅水湖I:11.影响水华产生的因素更加的复杂,刈水华的治理更需要理解其产生的时间和空问特点.巢湖位于安徽竹巾部,El17.l654～117.5146,N31.2528～31.43一28.湖泊水域积约780km,平均水深约2.7HI…t'3lI/]":水鞋约2.1X10m,是巾国五大淡水湖之一.同}f,f,巢湖是沿湖地区_T农业生产和人民生活用水的重要水源,也是渔业生产的重要基地.近几十年来,随着沿湖地绎济的发展与人口的增长,湖泊富营养化度旧趋严厦.有关巢湖的研究主要集巾往巢湖藻类,水质,底泥及生态系统方面,术研究采』-rj2002～2007年长时间序列的水质测资料,探讨巢湖TN,TP的空间和时间分布特点,以及叶绿素a和l,N,TP浓度的关系,为揭示巢湖富营养化机提供依据.1材料与方法1.1叶绿素a,TN,TP临测资料本研究采用的m资料j三要为安徽省环境监测站2002～2007年的常规Ink测资料.监测点共l2个,监测频次为每月1次各监测点在巢湖巾的分布见图l.图1巢湖测点分布不恿图Fig1LocationoflakeChaohuandsamplingsitesofthisstudy 1.2数据处理1.2.1空间分区随着社会经济的发展,合肥市和巢湖市成为巢湖流域点源污染的主要贡献者,而面源污染特别是农业面源污染物则主要通过人湖河道进入湖54V o1.28No.1区,从而使巢湖水质和生态系统存在显着的空间差异. 本研究将巢湖分为东部巢湖(位点7～12)和西部巢湖(位点1～6)两个区域(图1).1.2.2随机性剔除参照陈永根去除随机因素的方法,首先分别将TN,TP浓度按由小到大顺序排列, 把各区监测数据进行排序,将数据列分成n个区段(x,x?一,),然后计算落于该区段xi—x.+.TN,TP浓度的平均值(表1),再依据监测值,计算落于各区段TN,TP浓度对应的叶绿素a含量的平均值,这样在东, 西部巢湖内均可得到两组新的TN,TP浓度和对应叶绿素a含量的参数值.由于大型湖泊的风生流可能会导致藻类的堆积,从而使得湖区局部叶绿素a监测值过大.为避免此影响,本研究中叶绿素a含量大于2001~g/L的监测值全部取为2001.~g/L.表1TN,TP浓度分段平均处理表(mg/L)Table1SuhsectionofTNandTPconcentrations(mg/L)N0.丕登塑坚亘叠塑垦TNTPTNI1PX12X13X14Xl5Xl6X17Xl8X,9X2(】0.157.O0.27O.16>O.70.29O.18O.33>n18O.35O.37O.40.5O.60.7>O.72结果与分析2.1叶绿素a,TN和TP的分布特点叶绿素a:西部湖区叶绿素a浓度全年大于20L;夏秋季浓度高,8月份达到峰值的77.87p.g/L;冬春季浓度较夏秋季低,最底浓度出现在3月份,为20.12~g/L.东部湖区ll-r绿素a浓度全年小于5.5g/I,变化幅度小.TN:西部湖区TN为1.94～3.84mg/L,峰值出现在3月份,谷值出现在8月份,变幅大;东部湖区TN为0.95～1.83mg/L,峰值和谷值则分别出现在6月份和1J月份,变幅小.TP:西部湖区TP为0.20～0.42mg/L,出现双峰值(4,12月份)和双谷值(3,7月份),最大值出现在12月份,最小值出现在7月份,变幅大;东部湖区TP为0.08～0.14mg/L,其中夏秋季TP都超过0.1mg/L,东春季一般在0.1mg/L左右波动,峰值和谷值则分别出现在7月份和11月份,变幅小(图2).从统计结果来看,东,西巢湖差别非常大:叶绿素a监测值大于10p~g/L的概率,东部巢湖为0.2%,西部第28卷第1期生物学杂志2011年2月JOURNALOFBIOLOGYu01||00l—mV0l_28No.1Feb,2011巢湖为85.9%;TP监测值大于0.2mg/L的概率,东部巢湖为3.7%,西部巢湖为53.1%;TN监测值大于2.0mg/L的概率,东部巢湖为15.9%,西部巢湖为52.1%.西部巢湖处于重富营养化状态,东部巢湖处于中富营养化状态,分区明显.O?45O-40?35一o.3o.25毒0.20.159O8O7O360\504O一吞302010JFMAnJJAS0ND月份IFMAM_IJAS0ND月份_jpMAMJ}AS0Nu月份图2巢湖Chl—a,TN和TP浓度的年均变化Fig2AnnualvariationsofChl?a,concentrations0fTNandTPinlakeChaohu2.2叶绿素a含量与氮磷浓度关系在东巢湖,叶绿素a含量随TN浓度的增加而上升,即与TN呈正线性关系;当TP浓度较低时,叶绿素a随TP的增加小幅上升,但是当TP浓度超过0.15mg/L时,叶绿素a随TP的增加而明显上升.在西巢湖,当水体TN<5.8mg/L或者TP<2.0mg/L时,叶绿素a含量与TN,TP关系为正线性关系;当TN在5.8～9.4mg/L或者TP介于0.2～0.3mg/L问时,叶绿素a含量与TN,TP关系为不显着的负线性关系;当TP浓度>0.3mg/L时,叶绿素a含量与TP关系又为正线性关系(图3).3讨论3.1叶绿素a浓度,TN,TP的空间差异本研究中,巢湖的西半湖区叶绿素a平均浓度全年高于201xg/L,而东半湖区叶绿素a平均浓度全年低于5.5L,这与张红等通过研究NOAA/A VHRR卫星资料发现巢湖水华主要发生在西半湖的结论相一致图3叶绿素a含量与总氦,总磷浓度的关系Fig3RelationshipofChl—aconcentrationtoconcentrationsofTNandTP 巢湖水华主要发生在西半湖主要是由于这一区域水体富营养化程度较高造成的,巢湖主要污染源大多集中在西半期,一般的水质要素测量值基本呈现"西高东低"的分布….1980～2007年西半巢湖通过塘西河,十五里河,南淝河和派河接纳了大量的合肥市,肥东,肥西工业废水和生活污水,大量氮,磷进入西半湖, 加上巢湖是人工节制闸控制的湖泊,湖水交换周期长达二百多天,水体TN,TP浓度快速升高,存在氮,磷含量过剩现象,导致藻类繁殖速度加快,生物量升高,藻类叶绿素a含量也升高.3.2叶绿素a的季节变化与TN,TP的关系东半湖叶绿素a与TN,TP变化趋势较为一致,即叶绿素a含量随TN,TP的升降而升降,这可能是由于叶绿素a与TN,TP都处于较底的水平,营养物质的含量决定了藻类生物量的高低.而在西半湖,情况复杂的多:叶绿素a从4月份开始快速增加,从全年来看则夏秋季的6～11月份都维持较高的生物量,8月份达到最大值,生物量的变化明显与温度的变化有关;TN在1～4月份较高,8月份最低,9月份又形成一个峰值,这可能与藻类的演替有关,研究表明巢湖,特别是西半湖冬,春季以固氮藻类占优势,夏秋季以非固氮的蓝藻占优势.TP在4月份出现一个峰值,7月份降到最底值,随后的8～11月份TP浓度较平均,在12月份则达到最大值,接近4月份的两倍,这与已有的研究差别较大. S54535251504321O一_l\∞E一2第28卷第1期2011年2月生物学杂志JOURNALOFBIOLOGYV o1.28No.1Feb201120世纪末,丹麦的科学家对该国265个浅水湖泊的研究发现,磷含量的季节变化与湖泊的营养水平高度相关:当湖泊的总磷含量低于0.05mg/L时,TP的季节变动较低,夏季与冬季的差异不大,但是在较富营养的湖泊中(特别是当湖泊的总磷含量高于0.1mg/L时),夏季的TP含量一般比冬季高出2～3倍.他们认为,5月份在大多数富营养湖泊中出现的很大的负滞留率值暗示着春天不断增加的生物活动开始诱导着冬天滞留在沉积物中磷的释放.对长江中游湖泊的研究中,Xie等通过对武汉东湖过去半个世纪中磷(水柱和底泥)和浮游藻类长期变化资料的分析,认为磷的内源负荷与藻类水华消长密切相关.其后的实验湖沼学研究发现蓝藻水华爆发导致沉积物磷的大量释放,并认为藻类光合作用加强导致pH值上升从而对沉积物磷进行选择性的泵吸作用.而在对巢湖湖水,间隙水以及沉积物中磷形态及吸附行为时空变化的研究中,西半湖湖水,问隙水中的正磷酸盐,总磷显着高于东湖区,水柱中颗粒态磷亦有同样的空问分布规律,且颗粒态磷的含量与微囊藻的生物量呈显着正相关关系.同时,巢湖西湖区蓝藻"水华"大量爆发时,pH值达到最大值(10.4),并且pH值与蓝藻生物量之间存在显着的相关性.因此,巢湖西半湖TP的季节变化可能与藻类生物量的变化及沉积物中磷的作用有关.3～4月份藻类的复苏促进沉积物中磷的释放;5～7月份藻类的大量增殖导致水柱中TP下降;8～11月份则在藻类的生长,死亡和演替中维持水柱中TP的平衡,12月份则由于藻类的大量死亡导致向水柱中释放磷,TP的浓度升高.3.3氮,磷浓度对叶绿素a的影响在易发生水华的西半湖,当TN在1～5.8mg/L及TP在0.05～0.2mg/L区问时,叶绿素a的浓度与TN,TP成正线性关系,当TN在5.8～9.4mg/L及TP在0.2～0.3mg/L区间时,叶绿素a的浓度与TN,TP成负线性关系,当TP>0.3mg/L时,叶绿素a的浓度与TP又成正线性关系.陈永根等在研究太湖不同分区水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系时也发现类似的现象,并认为这与太湖藻类生长的适宜浓度有关,而高浓度的氮,磷对太湖藻类水华有抑制作用.我们通过巢湖水华的研究认为:当TN在5.8～9.4mg/L及TP在0.2～0.3mg/L区间时,叶绿素a的浓度与TN,TP成负线性关系,可能与水华的爆发,对水柱中的氮,磷的大量需求有关;而当TP>0.3mg/L时,叶绿素a的浓度与TP又成正线性关系,可能是高浓度的TP促进藻类生物量的进一步提高,也可能是藻类的演替或死亡过56程,导致水柱中TP的升高,这需进一步的进行研究.研究表明,减氮不能控制藻类总量,反而诱发固氮蓝藻水华;无论总氮浓度是高还是低,总磷浓度都是限制浮游藻类生长的最重要因素,藻类总量决定于总磷而不是总氮.因此在治理巢湖富营养化时,应优先控制西半湖的磷元素输入,并移出内源磷,以逐步降低西半湖的TP浓度.参考文献:[1]CarlsonRE.Atrophicstateindexforlakes[J].Limnol&Oceanogr,1977,22:361—369.[2]WangHJ,LiangXM,JiangPH,eta1.TN:TPratioandplanktiv—orousfishdonotaffectnutrient—chlorophyllrelationshipsinshallow lakes[J].FreshwatBiol,2008,53:935—944.[3]SchindlerDW,HeckyRE,FindlayDI,eta1.Eutrophicationof lakescannotbecontrolledbyreducingnitrogeninput:resultsofa37一yearwhole?ecosystemexperiment[J].ProcNatlAcadSciUSA, 2008,105:11254—11258.[4]JeppesenE,JensenJP,SondergaardM,eta1.Top—downcontrolin freshwaterlakes:theroleofnutrientstate,submergedmacro—phytes andwaterdepth[J].Hydrobiologia,1997,342/343:151—164.[5]SondergaardM,JensenJP,JeppesenE.Retentionandinternal loadingofphosphorusinshallow,eutrophiclakes[J].SciWorldJ, 2001,1:427—442.[6]SondergaardM,JensenJP,JeppesenE.Internalphosphorusloading inshallowDanishlakes[J].Hydrobiologia,1999,408/409:145—152.[7]DengDG,XieP,ZhouQ,eta1.Temporalandspatialvariationsof phytoplanktoninalargeshallowChineselakewithdensecyanobacte—rialblooms[J].JournalofIntegrativePlantBiology,2007,49:409—418.[8]张敏,谢平,徐军,等.大型浅水湖泊一巢湖内源磷负荷的时空变化特征及形成机制[J].中国科学,D辑,2005,35(增刊1I):63—72.[9]陈永根,刘伟龙,韩红娟,等.太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系[J].生态学杂志,2007,26(12):2062—2068.[1O]张红,黄勇.基于NOAA/A VHRR卫星资料的巢湖水华规律分析[J].中国环境科学,2009,29(7):727—732.[11]胡雯,吴文玉,孔庆欣,等.用FY一1C/CA VHRR数据估算巢湖蓝藻叶绿素的含量[J].南京气象学院,2002,25(1): 124—128.[12]XieL,XieP.Long-term(1956—1999)changesofphosphorusina shallow,subtropicalChineselakewithemphasisontheroleofinner ecologicalprocess[J].WaterRes,2002,36:343—349.[13]XieLQ,XieP,TangHJ.Enhancementofdissolvedphosphorus releasefromsedimenttolakewaterbymicrocystisblooms--anenclo?- sureexperimentinahyper—eutrophic,subtropicalChineselake[J]. EnvironPollut,2003,122:391—399.[14]XieLQ,XieP,LiSX,eta1.ThelowTN:TPratio,acauseora resultofmicrocystisblooms?[J].WaterRes,2003,37:2973—2080。
洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a浓度的时空分布特征
生态环境学报 2019, 28(8): 1674-1682 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国务院三峡工程建设委员会办公室/江湖生态监测重点站（洞庭湖）（JJ2017-028）作者简介：黄代中（1984年生），女，高级工程师，博士，主要从事环境监测与水环境保护方面研究。
E-mail: hdz1023@ 收稿日期：2019-06-03洞庭湖不同形态氮、磷和叶绿素a 浓度的时空分布特征黄代中，李芬芳，欧阳美凤，张屹，龚正，符哲湖南省洞庭湖生态环境监测中心，湖南 岳阳 414000摘要：洞庭湖水体主要污染物为氮和磷，而有关洞庭湖营养盐赋存形态与叶绿素a 的关系鲜有报道。
为研究洞庭湖氮与磷的时空分布特征及其对叶绿素a （Chl-a ）的影响，2017年在洞庭湖湖体、出湖口及8条入湖河流共20个断面采集了水样，分析了水体中不同形态氮、磷和Chl-a 的质量浓度。
结果表明，洞庭湖水体中总氮（TN ）、溶解态总氮（DTN ）、氨氮（NH 4+-N ）、硝酸盐氮（NO 3−-N ）质量浓度年均值分别为1.83、1.69、0.26、1.27 mg·L −1，总磷（TP ）、溶解态总磷（DTP ）、磷酸盐（DPO ）、颗粒态磷（PP ）质量浓度年均值分别为0.081、0.059、0.049、0.022 mg·L −1，Chl-a 质量浓度平均值为4.84 μg·L −1。
空间分布上，各形态氮和磷的质量浓度总体表现为：入湖口>出湖口>湖体，其中，区间入湖口水体中ρ(TN)、ρ(NH 4+-N)、ρ(TP)、ρ(PP)最高，而ρ(NO 3−-N)、ρ(DTP)、ρ(DPO)在松滋口最高。
ρ(Chl-a)表现为区间>湖体>出湖口>松滋口>四水。
时间分布上，各形态氮与磷的质量浓度具有明显的季节变化特征，均表现为枯水期>平水期>丰水期；ρ(Chl-a)总体上呈现丰水期>平水期>枯水期的趋势。
巢湖水体中氮、磷和叶绿素a的时空分布及其与环境因子的相关性
巢湖水体中氮、磷和叶绿素a的时空分布及其与环境因子的
相关性
杨永杰;朱超;陈奕涵;张鸿志;崔康平
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2024(51)2
【摘要】巢湖水体的氮、磷和叶绿素a的研究已取得较多进展,但关于其四季时空赋存特征及其与环境因子相关性的研究仍匮乏。
本研究于2021年1月、4月、7月和10月对巢湖湖区开展了氮、磷和叶绿素a及环境因子的全面研究。
结果表明,巢湖的主要污染物是总氮和总磷,西半湖污染高于东半湖;氨氮、总氮比总磷和叶绿素a对夏季巢湖水体富营养化的贡献更大,温度和溶解氧对夏季水华的发生产生促进作用;氮、磷和叶绿素a动态变化的影响因素具有季节特异性。
【总页数】3页(P87-89)
【作者】杨永杰;朱超;陈奕涵;张鸿志;崔康平
【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院;安徽省生态环境监测中心
【正文语种】中文
【中图分类】X5
【相关文献】
1.洞庭湖水体叶绿素a时空分布及与环境因子的相关性
2.瑶湖水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系
3.巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮、磷浓度
关系4.巢湖水体中叶绿素a含量及其与环境因子的相关性分析5.四川邛海水体氮、磷浓度时空分布特征及其生态环境响应研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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．。
太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系
讨太湖水体叶绿素 ) 含量和总氮 （ ;< ） 、 总磷 （ ;= ） 浓度关系， 为揭示太湖富营养化机理提供依据。 #" 材料与方法 #$ !" 太湖叶绿素 )、 ;<、 ;= 监测资料 本研究采用的基础资料主要为中国科学院太湖 湖泊生态系统研究站 （ 简称太湖站） 和水利部太湖 流域管理局 （ 简称太湖局） 的常规监测资料。其中 太湖局的基础数据时段为 &’’’ —&’’& 年， 监测点共 !" 个， 监测频次为每月 ! 次。太湖站的基础数据时 段为 !"": —&’’& 年， 监测点共 !& 个， 其中梅梁湾、 湖心区和贡湖区监测频率为每月 ! 次， 西南区和东 太湖区监测频次为每季度 ! 次。各监测点在太湖中 的分布见图 ! 。 #$ #" 数据处理 #$ #$ !" 空间分区 > 由于太湖五大湖湾和湖中岛屿 影响着太湖吞吐流和风生流的方向和速度 （ 胡维平 等， !""9 ， &’’’ ） ， 使太湖的水动力环境特征存在着显 著的空间差异。加之环湖河网的入流、 出流水质的 不同和湖周地区排污量等的差别， 太湖水质和生态 系统在 水 平 空 间 存 在 着 巨 大 的 差 异 （ 秦 伯 强 等， &’’( ； 胡志新等， &’’#)4 ） ， 如太湖西部、 北部基本无 水生植物覆盖， 而太湖东部水生植物生长茂盛， 覆盖
中国科学院知识创新工程重大项目 （ ]^96A?SC?!"?!?%! ） 和水利部科技创新资助项目。 !中国科学院资源环境领域野外台站研究基金、 !!通讯作者 ;?/)DE：UHNG_ >D0E)KI )VI V> 收稿日期： "%%3?%!?"$# # 接受日期： "%%3?%’?!!
南太湖近岸水域叶绿素a含量与氮磷浓度的关系
一些研究者认为： 水体中营养盐增加会导致其中藻 类生物量显著增加（ Ｖ ａ ｄ ｅ ｂ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｕ ｒ ｅ ｔ ａ ｌ ，２ ０ ０ １ ） ， 另 一些研究报道： 湖泊中水体藻类的生物量与水体中 的营养盐浓度之间并不具有显著的相关性（ Ｌ ａ ｌ ｏ ｎ ｄ ｅ ｅ ｔ ａ ｌ ， １ ９ ９ １ ） 。事实上。对湖泊而言， 由于受光照及 营养盐等的共同作用， 藻类生物量的最大值通常出 现在中营养状态， 而非水体中营养盐浓度较高的富 营养状态（ Ｈ ａ ｎ ｓ ｓ ｏ ｎ ， １ ９ ９ ２ ） 。 南太湖水体中总氮浓度 本研究的 ４次调查中， ＜ ３ ． ０ｍ ｇ ／ Ｌ的站点占 ９ ５ ％ 以上， 平均浓度 １ ． ５ ， 且在蓝藻“ 水华” 大范围爆发期间， 水体 ２ ５ｍ ｇ ／ Ｌ 中叶绿素 ａ 的含量随总氮的浓度增加呈线性上升。 ２ ０ ０ ７ ） 提出的太湖藻类生长的适宜总氮 陈永根等（ 浓度是 ＜ ５ ． ４ｍ ｇ ／ Ｌ ， 杨顶田等（ ２ ０ ０ ３ ） 认为太湖微囊 藻适宜生长的总氮浓度上限为 ４ ． ０ｍ ｇ ／ Ｌ ， 本研究的 总氮浓度都在适宜浓度范围内。总磷的平均浓度为 ０ ． １ ０ ０ ． ２ ２ｍ ｇ ／ Ｌ ， 也在太湖微囊藻适宜生长的上限 ０ ． ３ｍ ｇ ／ Ｌ ） 之下， 但调查中叶绿素 ａ 的含量与 浓度（ 总磷的浓度无显著性关系。结果表明， 南太湖水体
㊀㊀富营养化是中国湖泊普遍面临的重要环境问 题， 是湖泊水体营养盐含量不断上升、 生产力从低的 贫营养状态逐步向生产力高的富营养状态过渡的一 种现象（ 蔡启铭等， １ ９ ９ ５ ； 刘元波等， １ ９ ９ ７ ） 。氮、 磷 是导致湖泊发生富营养化的重要营养元素， 对湖泊 藻类生长和蓝藻的爆发具有重要的影响。它们与藻 类生物量之间的关系一直是研究湖泊富营养化的重 要内容之一（ 杨清心， １ ９ ９ ６ ； 秦伯强等， ２ ０ ０ ４ ） ， 由于 叶绿素 ａ 含量是表征藻类现存量的重要指标之一 （ Ｌ ｏ ｒ ｅ ｎ ｚ ｅ ｎ ， １ ９ ６ ７ ） 。因此， 研究叶绿素 ａ与总氮、 总 磷浓度之间的关系， 对认识湖泊富营养化的机理具 有重要意义。 １ ９ ９ ０年后太湖几乎每年都发生不同程度的蓝 藻“ 水华” ， 造成的经济损失和负面社会影响巨大， 近年来蓝藻“ 水华” 爆发的时间有进一步提前的迹 象， 而且影响的范围越来越大。目前， 对太湖水域的 研究， 更多的是以整个大太湖区为研究对象（ 石建 华， １ ９ ９ ４ ； 诸 敏， １ ９ ９ ６ ； 姚 焕 玫 等， ２ ０ ０ ５ ； 龚 绍 琦 等， ２ ０ ０ ５ ） ， 至今尚未见专门关于南太湖水域的详细报 道。本文在对南太湖主要入湖支流口及其近岸水域 生态环境调查的基础上， 探讨太湖水体叶绿素 ａ 含 量（ Ｃ ｈ ｌ ． ａ ） 和总氮 （ Ｔ Ｎ ） 、 总磷 （ Ｔ Ｐ ） 浓度及氮磷比
乌梁素海氮磷浓度与叶绿素a时空分布关系研究
乌梁素海氮磷浓度与叶绿素a时空分布关系研究
杨志岩;李畅游;张生;孙标;梁喜珍
【期刊名称】《干旱环境监测》
【年(卷),期】2009(23)1
【摘要】为了解乌梁素海的富营养状况,采用2005-2007年乌梁素海监测数据,对叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度相关关系进行了研究,并对乌梁素海水体中叶绿素a浓度的时空分布进行分析.结果表明,乌梁素海叶绿素a浓度具有明显的时空分布特征,在时间上,5、10月份叶绿素a浓度偏高;在空间上,北部区＞南部区.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】杨志岩;李畅游;张生;孙标;梁喜珍
【作者单位】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;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;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;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;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
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究——以杨溪水库为例 [J], 曹樱樱
2.内蒙古乌梁素海叶绿素a浓度时空分布及其与氮、磷浓度关系 [J], 杨志岩;李畅
游;张生;孙标
3.巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮、磷浓度关系 [J], 李堃;肖莆
4.乌梁素海叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系 [J], 蒋鑫艳;李畅游;史小红;孙标;赵胜男;孙驰
5.沱江流域河流氮、磷浓度时空分布特征及污染状况评价 [J], 张云霞;魏峣;汪涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系
太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系陈永根;刘伟龙;韩红娟;胡维平【期刊名称】《生态学杂志》【年(卷),期】2007(26)12【摘要】基于太湖水体1993—2002年5—9月监测资料,进行了叶绿素a含量与总氮(TN)、总磷(TP)浓度关系的分区统计分析,探讨了太湖藻类生长的TN、TP适宜浓度。
结果表明:太湖叶绿素a含量与TN、TP浓度的关系存在显著的空间差异;在梅梁湾和西北区,当TN、TP浓度较低时,叶绿素a含量与TN、TP浓度呈正相关;当TN、TP浓度较高时(梅梁湾TN、TP浓度分别超过5.4和0.31mg.L-1;西北区分别超过4.5和0.27mg.L-1),叶绿素a含量与TN、TP浓度呈负相关;在湖心区和贡湖区,叶绿素a含量与TN、TP浓度呈正相关,尤其当TP浓度超过0.1mg.L-1时,叶绿素a含量随TP浓度增加而上升;在东太湖和湖东滨岸区,随TN、TP浓度的升高,叶绿素a含量变化较小;在西南区,叶绿素a含量与TN浓度无显著相关关系,与TP浓度呈正相关;太湖藻类生长的适宜浓度是TN<5.4mg.L-1,TP为0.1～0.31mg.L-1。
【总页数】7页(P2062-2068)【关键词】太湖;叶绿素a;总氮;总磷;藻类生长;适宜浓度【作者】陈永根;刘伟龙;韩红娟;胡维平【作者单位】浙江林学院环境科技学院;中国科学院南京地理与湖泊研究所【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.衡水湖叶绿素a含量变化及其与氮、磷浓度关系的初步研究 [J], 丁二峰2.南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系 [J], 王俊;韦肖杭;姚伟忠;张敏;赵汉取3.叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究——以杨溪水库为例 [J], 曹樱樱4.南太湖近岸水域叶绿素a含量与氮磷浓度的关系 [J], 赵汉取;韦肖杭;姚伟忠;张敏;王俊5.不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究 [J], 何为媛;王莉玮;王春丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
草型湖泊叶绿素a 浓度时空分布特征及其与氮磷浓度关系*冯伟莹1，2张生1王圣瑞2焦立新2王利明1崔凤丽1付绪金1杨芳1（1．内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018；2．环境基准与风险评估国家重点实验室/中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室，北京100012）摘要：采用2006—2010年5—10月份乌梁素海监测数据，对叶绿素a 浓度的时空分布特征及其与总氮、总磷浓度相关关系进行了分析。
结果表明：乌梁素海叶绿素a 浓度具有明显的时空分布差异性：在时间上，呈现出明显的季节性变化，5、6、9、10月份叶绿素a 浓度较高，7、8月份叶绿素a 浓度偏低，秋季≈春季＞夏季，最高值出现在2007年9月，均值为9.01mg /m 3，最低值出现在2010年7月，均值为1.80mg /m 3；在空间上，南北部叶绿素a 浓度以7.78mg /m 3为界，呈现北部区＞南部区的趋势。
通过叶绿素a 与总氮、总磷浓度相关性分析得出，2006年5月叶绿素a 与总氮、总磷（r =0.7450、0.7596）、2008年5月叶绿素a 与总磷（r =0.5421）、2010年5月叶绿素a 与总氮（r =0.5089）存在较好的相关性。
关键词：线性回归方程；相关性；时空差异DOI ：10.7617/j.issn.1000－8942.2013.04.032SPACE-TIME DISTRIBUTION OF CHLOROPHYLL-a AND ITS RELATIONSHIPWITH TN AND TP CONCENTRATIONS IN PLANT TYPE LAKEFeng Weiying 1，2Zhang Sheng 1Wang Shengrui 2Jiao Lixin 2Wang Liming 1Cui Fengli 1Fu Xujin 1Yang Fang 1（1．College of Water Conservancy and Civil Engineering ，Inner Mongolia Agricultural University ，Hohhot 010018，China ；2．State KeyLaboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment ，Research Center of Lake Eco-Environment ，Chinese ResearchAcademy of Environmental Sciences ，State Environmental Protection Key Laboratory for Lake Pollution Control ，Beijing 100012，China ）Abstract ：Based on the monitoring data from May to October in 2006—2010，the spatial-temporal distribution of chlorophyll-a concentrations and its relationship with and TN and TP concentrations were analyzed．The results showed that chlorophyll-a concentrations significantly change with both time and space ，being timely higher in May ，June ，September and October ，lower in July and August ，concentrations in spring and autumn were higher than those in summer ，the maximum value occurred in september ，2007with an average of 9.01mg /m 3，and the minimum value in July ，2010with an average of 1.80mg /m 3；and spatially they were decreasing from the north to the south ，with the border of 7.78mg /m 3．The correlation between chlorophyll-a with TN ，TP demonstrated evidently in May of 2006（r =0.7450，0.7596），the correlation between chlorophyll-a with TP demonstrated evidently in May of 2008（r =0.5421），the correlation between chlorophyll-a with TN demonstrated evidently in May of 2010（r =0.5089）．Keywords ：linear regression equation ；correlation ；spatial-temporal change*国家自然科学基金项目（51269016，51269017，U1202235，41103070）；内蒙古自治区重大科技项目（20091408）。
0引言湖泊富营养化是由于过量的营养物输入湖泊，导致藻类等浮游植物大量繁殖，水质变坏，进而引起湖泊生态系统的一系列变化［1］。
叶绿素a 最能表现水体富营养化状态进程，也是浮游植物现存量的重要指标之一［2］。
近两年，虞英杰［3］等提出了一种基于微粒群（PSO）算法的BP神经网络模型，对水体叶绿素a进行预测，克服了传统BP模型在训练和测试中易陷入局部最优的缺点，提高了预测精度。
郭劲松［4］等对三峡小江回水区叶绿素a季节变化及其同组主要藻类的相互关系进行了研究，发现叶绿素a季节变化明显，春季最高可达61.08μg/L，而冬季最低值仅为0.19μg/L。
张婷［5］等发现，HJ-1A卫星超光谱数据可以借鉴水体实测光谱数据叶绿素a等不同水质参数敏感波段的分析结果，很好地应用于水质定量遥感。
陈桥［6］等研究证实，太阳辐射和水温与叶绿素a呈显著正相关关系（P ＜0.01），太阳辐射和水温的增加为藻类的大量生长和水华爆发提供了良好的物理条件，太湖蓝藻水华爆发时间有逐年前移的趋势且水华持续时间逐年增加。
曹金玲［7］等利用SPSS统计分析软件的相关性分析和曲线估计功能分析了我国145个湖泊富营养化指标与自然因素之间的关系，发现叶绿素a与湖泊平均水深呈显著负相关（P＜0.05），与年均温和＞0ħ积温呈显著正相关（P＜0.05）。
除了叶绿素a是水质监测的重要参数，是影响湖泊真光层深度和初级生产力的重要因子，总氮和总磷浓度也是浮游植物生长繁殖所必需的营养元素［1，2］。
陈晨［8］等对胶州湾微表层和次表层海水中营养盐的分布特征及富营养化研究发现，不论是微表层还是次表层，营养盐的分布都是从湾内向湾口递减，且胶州湾微表层海水对营养盐氮有不同程度的富集作用，对磷无富集现象。
近几年来，在浅水湖泊中，水体中叶绿素a含量的时空分布状况及季节变化规律具有一定的特殊性，且叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度的相关关系因湖泊不同呈现明显的差异性。
因此，本文在分析2006—2010年中5—10月份乌梁素海水体叶绿素a浓度的时空分布特征的基础上，针对乌梁素海富营养化成因机理，分析研究了叶绿素a与总氮和总磷浓度的关系，为乌梁素海富营养化治理提供科学依据。
1研究区概况与研究方法1.1研究区概况内蒙古乌梁素海是我国第8大淡水湖，是内蒙古干旱区最为典型的浅水草型湖泊，是黄河中上游重要的保水、蓄水和调水场地［9］。
乌梁素海属于蒙新高原湖区，其地理坐标介于北纬40ʎ36' 41ʎ03'，东经108ʎ43' 108ʎ57'，现有水域面积285.38km2，其中芦苇区面积为118.97km2，明水区面积为111.13km2，明水区中85.7km2为沉水植物密集区，其余为沼泽区。
乌梁素海是内蒙古河套灌区灌排水系的重要组成部分，处于黄河河套平原末端，属黄河内蒙段最大的湖泊，其补给来源90%经总排干沟汇入乌梁素海后，由西山咀河口排入黄河（见图1），是当地农田退水、工业废水和生活污水的唯一承泄渠道，每年汇入乌梁素海的各种营养盐加速了乌梁素海的沼泽化［10-11］，使乌梁素海成为我国中型湖泊中富营养化水平较为严重的湖泊之一［12］。
图1巴彦淖尔市河套灌区灌排系统Fig．1Irrigation and drainage system of Hetao irrigation in Bayan Nur1.2材料与方法按照我国水环境及湿地生态系统调查规范［8］，根据乌梁素海污染源的分布和水动力特征［9］，将乌梁素海在空间上以2kmˑ2km的正方形网格剖分，利用网格的交点，以梅花形布置24个水样监测点。
但由于乌梁素海的环境复杂，水草、芦苇各月分布情况不同，所以本文选每个月都能取到水样的点，即J11、J13、L11、L15、M12、N13、O10、P9、P11、Q8、Q10、S6、T5、U4、V3、W2共16个点的数据进行分析研究（见图2）。
取样时间为2006—2010年的5—10月份，每月取样1次，每次取样点位置利用GPS定位。
图2乌梁素海（局部）采样分布Fig．2Locations of sampling sites in Lake Wuliangsuhai叶绿素a测定采用丙酮萃取分光光度计法。
取7212013年8月第31卷第4期300mL 水样用What-man GP /C 微孔玻璃纤维滤膜抽滤，滤膜低温干燥后，用90%丙酮低温萃取，离心后取上清液测定光密度。
实验方法和计算按规范进行［13］。
总氮测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度计法，总磷采用钼锑抗分光光度计法进行测定。
2结果与讨论2.1乌梁素海水体中叶绿素a 的时间变化采用2006—2010年5—10月各月取样点水体叶绿素a 浓度进行分析，结果见图3。
由图3可看出：近5年乌梁素海水体中叶绿素a 浓度随时间变化基本一致，呈现明显的季节分布，即春季≈秋季＞夏季，即5月、6月、9月、10月偏高，7月、8月偏低的趋势。
最高值出现在2007年9月，均值为9.01mg /m 3，最低值出现在2010年7月，均值为1.80mg /m 3。