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三峡水库香溪河库湾富营养化及春季水华研究
叶麟
Subtype博士
Thesis Advisor刘建康 ; 蔡庆华
2006-06-11
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Place of Conferral水生生物研究所
Keyword三峡水库 香溪河库湾 空间回归分析 空间插值 富营养化 水华 浮游植物
Abstract本研究论文以三峡水库蓄水以后香溪河库湾出现的富营养化和春季水华问题为出发点,运用流域生态学和景观生态学的基本思路,结合3S技术和数学分析的方法,系统地研究了香溪河库湾主要污染物的来源、在库湾中分布规律、及对香溪河库湾富营养化进程和春季水华暴发过程的影响。具体结果如下: 1. 比较研究了三峡水库蓄水前1周年(2002年7月 - 2003年6月)和蓄水后1周年(2003年7月 - 2004年6月)香溪河库湾主要物理、化学指标的变化规律。结果表明由于蓄水后香溪河库湾水流速度减缓、水体环境相对稳定,水温、pH、PO4P、TP、NH3N和NO2N在蓄水前后差异显著。同时,蓄水后PO4P和TP在库湾中空间分布规律发生明显变化:由于蓄水后流速减缓,PO4P和TP在库湾的尾部聚集,随着与河口距离的减少其浓度显著下降。分析了香溪河库湾及三峡水库湖北库区内的其它6个库湾以及长江主泓的富营养化状态,结果表明三峡水库湖北库区内水体的富营养化问题严峻。 2. 运用冗余度分析(Redundancy analysis, RDA)从流域的尺度研究了香溪河库湾入库河流的水质与流域特征的关系。结果表明,决定香溪河入库河流水质的主导因子是海拔、平均坡度、灌草、森林和农田所占比例。在此基础之上,以三峡库区主要面源污染类型NO3N为例,在基于流域内水循环物理过程的模型 - SWAT平台上构建了流域尺度的水质模型,并取得较好的结果。该模型能够较好地模拟香溪河入库流量以及NO3N的入库通量。 3. 对香溪河库湾蓄水后2周年(2003年7月 - 2005年6月)的富营养化状态进行评价。结果表明,三峡水库蓄水后,香溪河库湾一直处于富营养化和重富营养化的状态。比较了基于样点平均值的评价方法和基于GIS技术的空间插值法在库湾富营养化评价中的应用,结果表明,基于GIS技术的空间插值法能够更好地反应库湾富营养化的状态。 4. 研究了2005年香溪河库湾春季水华暴发过程中水柱中的藻类叶绿素a的浓度变化规律及其与水体中主要理化指标之间的关系。结果表明,在时间尺度上,不论是在高N:P比的水域还是在低N:P比的区域,从营养盐的角度来看,水体中可溶性硅(Si)的浓度对于春季水华暴发过程起着决定性的作用。 5. 运用基于GIS的空间插值技术和空间回归分析的方法研究了2005年香溪河库湾春季水华暴发过程中叶绿素a的空间分布规律及其与水体主要理化指标之间的关系。空间分析的结果与时间动态的研究结果较为相似,表明在香溪河库湾藻类水华过程中,水体的主要限制因子是可溶性硅(Si);当水体中可溶性硅(Si)被大量消耗后,藻类水华开始消退,水体中可溶性无机氮(DIN)与叶绿素a浓度变化的关系显著。同时比较了传统多元回归分析方法和空间回归分析方法对叶绿素a浓度的回归分析结果,发现后者在空间上对叶绿素a解释率优于传统的多元回归分析法。 6. 研究了2005年香溪河库湾春季水华暴发期间藻类密度变化及其种类演替规律与水体理化指标之间的关系。结果表明,香溪河库湾春季水华暴发期间的主要优势藻类为硅藻(冠盘藻、星杆藻等)。在春季水华暴发后期,绿藻(衣藻、小球藻等)在部分样点逐渐演替为优势类群。在硅藻大量繁殖的区域,发现水体中可溶性硅(Si)明显消耗;而在后期绿藻占优势的样点发现水体中可溶性无机氮(DIN)被明显消耗。同时运用了典型对应分析(Canonical correspondence analysis, CCA)研究了春季水华暴发期间藻类种群动态与水体中理化指标之间的关系,结果表明影响藻类种群动态的主要环境因子为溶解性无机氮、可溶性硅(Si)、可溶性总有机碳(DOC)和pH。
Pages132
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12102
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
叶麟. 三峡水库香溪河库湾富营养化及春季水华研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所,2006.
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