湖湾亚系统的稳态转换——以洱海湖湾为例

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shanghui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
湖湾是湖泊污染消纳、水环境最复杂的区位,也是生态系统最敏感的区位,是生物地球化学过程最活跃的区位,是人们最关注、需求最高的区位,是生态破坏与修复的前沿阵地。稳态转换分析是制定湖泊管理策略与实施评估的有效工具。从已有的稳态研究方法来看,我国大部分湖泊调查资料时间跨度短,并不适合该理论的应用,这也限制了该理论在我国的发展和应用。本文在传统湖泊调查的基础上,从湖泊生态系统理化特征、浮游植物、浮游动物、水生植物入手,结合已有的参考阈值,探索稳态转换研究的新方法。主要研究结果如下:   (1)对洱海6个典型湖湾进行了全面生态调查,分析了其各自的生态系统稳态特征。结果表明:洱海各湖湾的理化指标相比2008年夏季同期,营养盐含量有不同程度的提高。除向阳湾的沉水植物优势种季节变化明显外,其他湖湾的优势种基本为全年优势种。耐污的微齿眼子菜、金鱼藻是洱海湖湾的优势种。各湖湾7月、10月的叶绿素a含量较高,局部出现了水华堆积。北部的沙坪湾、海潮河湾和红山湾可以作为代表湖湾。洱海湖湾的透明度与水深利于沉水植物的恢复,但从全湖看,存在沉积物受风浪影响大的风险。   (2)对代表湖湾的水化学变化进行了详细研究。结果表明北部各湖湾的理化指标存在差异,基本都有明显的季节性变化,全年综合营养状态指数平均为41.07。一般而言,各指标冬春优于夏秋。从理化指标来看,洱海北部湖湾整体都处于清水稳态或过渡态。   (3)对代表湖湾的浮游植物群落结构及演替进行了研究。结果表明:洱海湖湾的浮游植物群落已转化为蓝藻、绿藻占优势,绿藻的优势在提高。洱海浮游植物群落的优势种在历史演替过程中存在较大的种属变化,由早期的清水种逐渐演替为耐污种,浮游植物的密度和生物量近年来急剧增加,种类多样性逐渐下降。洱海蓝藻门不同藻类演替主是营养驱动,而蓝藻门、绿藻门以及硅藻门藻类的季节演替更多的受温度驱动的。光照强度可能是演替模式发生变化的重要原因。   (4)对代表湖湾的浮游动物群落结构即演替进行了研究。2009年8月-2010年7月北部湖湾共发现浮游动物87种,甲壳动物29种,轮虫32种,原生动物26种。常见种类基本为耐污种。从2009年7月浮游动物在包括典型湖湾在内的全湖分布来看,数量分布在各湖湾出现分异,其中轮虫在红山湾、长育湾的数量较高,而海潮河湾的数量较少。原生动物在长育湾的数量较高,海潮河湾的数量较少。总体而言,洱海北部湖湾的的浮游动物以原生动物为主,北部湖湾的轮虫及原生动物在秋冬季数量较高,除部分月份外,湖湾的轮虫、原生动物及浮游动物总数比敝水区要丰富。对比历史资料,发现洱海的浮游动物密度相比1997年有大幅提高,并仍处于原生动物数量占优的状态。   (5)通过对洱海典型湖湾以及与太湖滇池的典型湖湾透明度以及叶绿素a进行频数分析,洱海的6个湖湾属于同一个状态群体,但整体与太湖及滇池的典型湖湾不同。洱海典型湖湾的叶绿素a含量峰值为26.7μg/L,而滇池、太湖的叶绿素a峰值处于178μg/L附近。洱海典型湖湾的TN,TP峰值分别为3.8 mg/L,0.035 mg/L,而滇池、太湖典型湖湾的TN,TP峰值分别为9.96 mg/L,0.310 mg/L。基于Regime Shift Detection稳态跃迁诊断结果表明,北部3个湖湾的部分指标正在发生跃迁。用模糊评价法和支持向量机对洱海湖湾稳态阶段进行了分析。结合浮游植物、浮游动物以及水生植被情况,洱海各个湖湾仍然有发生退化转换的可能,警示洱海湖湾周边相应的治理不容忽视。同时发现,风力和水文条件导致的水华堆积是湖湾稳态的重要影响因素。   (6)针对湖湾稳态的重要影响因素--水华堆积问题,从水华的定义和相关阈值着手,综合分析了已有的水华预警方法后,选用机器学习新理论对洱海湖湾临近区域的水华进行了预测研究。结果表明,支持向量机模型可以用于水华预警。  
其他文献
以超细AlO粉、纳米AlO粉和纳米SiC粉为原料,采用两面顶高压技术,借助比表面积与粒度分析、密度测量、XRD、SEM等分析测试方法,对高压烧结高纯AlO陶瓷及AlO基纳米复相陶瓷进行了
当今社会,社会经济一体化的脚步变得愈发快速.这些变化给国有企业带来机遇的同时,也使得处于竞争愈发激烈的市场氛围中.而在过去,虽然对国有企业的人才管理模式有了较多的改
层状无机物因具有独特的纳米结构微区、良好的生理相容性、体内可生物降解等特点,适宜于作为新型纳米载药材料。因此,本工作以具有阴离子交换性能的层状双氢氧化物(LDH)的插层
色素增感太阳能电池是近年发展起来的一种半导体光电化学太阳能电池,由瑞士的Gratzel教授领导的研究小组首次提出,是基于自然界中的光合作用原理而发明的。这种电池以廉价的TiO
实现对催化作用过程的控制与调节一直是科研工作者努力的目标。以聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)载体/金属纳米活性组分为代表的智能聚合物反应器的发展,为这一目标的实现创造了
引言rn目前,中国是全球最大的电梯生产国和消费国.中国政府高度重视电梯的管理,将电梯列为“特种设备”之一并进行了专门立法.2013年出台的《中华人民共和国特种设备安全法》
期刊
电梯三角钥匙是电梯维修保养人员常用的开门工具,主要用于电梯在检修保养和紧急情况时打开电梯层门.违规使用三角钥匙存在安全隐患,为防止非电梯维修保养人员随意打开电梯层
期刊
当前,环境污染问题已日趋全球化,水环境污染物成分复杂、无法采用传统工艺有效治理,从而给生态系统、人类健康、经济社会的可持续发展带来极大的危害。设计开发新型功能材料并结
从仙人掌的风味和特点看,很适合加工制成泡菜,将泡菜装罐出售,免去了再烹调的程序,可以即泡即食,给消费者带来很大方便工艺流选料→清洗→切块→盐渍→漂洗→腌制→分装→封
期刊
随着全球变暖的事实被广泛地接受,科研工作者开展了越来越多的关于全球变暖的现状、原因和影响的科学研究。面临可能进一步恶化的全球变暖趋势,人们对此背景下环境质量和粮食安