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An analysis on the evolvement processes of lake eutrophication and their characteristics of the typical lakes in the middle and lower reaches of Yangtze River

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Chinese Science Bulletin 2006年第13期51卷 1603-1613页

作者： cheng xiaoying1,{1. {2. {3. 1. {3. institute of Geography & limnology, Chinese Academy of Sciences, nanjing 2.0008, china 2. The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Educa- tion, Southern Yangtze University, Wuxi 2.1}03., china 3. School of Biotechnology, Southern Yangtze University, Wuxi 2.1}03., china nanjing {1. of Geography & {2. Chinese Academy of Sciences Nanjing China The Key Laboratory of Industrial Biotechnology Ministry of Education Southern Yangtze University Wuxi China School of Biotechnology Southern Yangtze University Wuxi China

According to the study on the aquatic environment of the typical lakes in the middle and lower reaches of Yangtze River, lake eutrophication is a process in which the lake ecosystem degenerates, resulting in the deterioration of the water quality due to the enrichment of the nutrients. Moreover, the succession of lake ecosystem and change of water quality both couple well with the evolvement of tro- phic state. Then the conceptual model is mentioned and ten lake states are classified. Based on these, the authors analyzed the eutrophication processes of the typical lakes in the middle and lower reaches of Yangtze River. The large lakes with taking in - send- ing out water typical of Poyang Lake evolve from State {2.before the {2.80s into State 2.after the {2.80s, the large and medium lakes typical of Taihu Lake evolve from State {2.2.in the {2.60s into State 8 in the {2.80s then into State 9 in the {2.90s, the medium and small shallow lakes typical of Honghu Lake evolve from State {2.in the {2.60s into State 2.after the {2.80s and the small city (suburban) lakes typical of Donghu Lake evolve from State 2.in the {2.60s into State 9 after the {2.70s. Further, the {2.80s is the key con- version period of the lakes of various types typical of Poyang Lake, Honghu Lake and Taihu Lake con- verting into mesotrophic state, the {2.90s is that of Taihu Lake into eutrophic state and the {2.70s is thatof the small city (suburban) lakes typical of Donghu Lake into eutrophic state. The series of nutrient evolvement of different typical lakes are similar, but the processes are not synchronous, which is related to the various human and natural driving mechanisms in lake basins.

关键词：长江湖泊富营养化概念模型转变时期驱动机制

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Response of Cultural Lake Eutrophication to Hemp-retting in Quidenham Mere of England in Post-Medieval

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Chinese Geographical Science 2007年第1期17卷 69-74页

作者： cheng {1. {2. {3. SHEN Qing XUE Jing The Key Laboratory of Industrial Biotechnology Ministry of Education Southern Yangtze University Wuxi 214122 China School of Biotechnology Southern Yangtze University Wuxi 214122 China nanjing {1. of Geography ＆ {2. Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 China

To study the influence of human activity on natural lake, chironomid fauna change in the 700-560cm lake sediment in Quidenham Mere of England associated with chironomid inferred TP presented that the lake experienced a whole eutrophication process due to human hemp-retting in Post-Medieval based on the history record and pollen analysis, which was confirmed by mollusc and ostracod analysis. However, the response of chironomid and mollusc to retting was the strongest with ostracod a little behind. It proved that cultural eutrophication existed in history and could be recovered by itself despite of some long-term unachievahle destroy. And it was most important for external nutrient to be cut off during lake restoration even in ancient times.

关键词： chironomid cultural lake eutrophication ancient times Quidenham Mere

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2.00~2.1.年太湖流域植被NPP与土壤水文要素的时空耦合研究

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长江流域资源与环境 2024年第6期33卷 1213-1227页

作者：张莉莉叶志成廖凯华刘亚朱青中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室江苏南京210008 中国科学院大学南京学院江苏南京211135 江门市住房和城乡建设局广东江门529040

陆地生态系统碳水循环的耦合关系是当前全球变化研究的热点之一。但目前的研究主要集中在干旱与半干旱地区,湿润地区陆域碳水耦合机制尚不明晰。以太湖流域为研究区,基于遥感与GIS技术定量分析2.00~2.1.年流域内植被净初级生产力(Net Pr... 详细信息

陆地生态系统碳水循环的耦合关系是当前全球变化研究的热点之一。但目前的研究主要集中在干旱与半干旱地区,湿润地区陆域碳水耦合机制尚不明晰。以太湖流域为研究区,基于遥感与GIS技术定量分析2.00~2.1.年流域内植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)、土壤水分与蒸散发之间的时空耦合关系。结果表明,NPP与水文要素在不同时空尺度上的耦合关系显著不同:整时段月尺度内,流域蒸散发与NPP均为显著正相关关系,99.86%区域的土壤水分与NPP为负相关关系;年际尺度内,三者之间的相关性均减弱;季尺度内,82.区域土壤水分与NPP在春、夏、秋季为负相关关系,其中春季最为显著,这主要与土地覆被、植物生长期等的差异有关。此外,三者之间的相关性与地形因子关系密切,具体表现为随着坡度或海拔增加而减弱的趋势。最后,研究还发现基于整时段月尺度水文气象要素逐像元建立的随机森林模型(RF_All模型)能够对流域NPP进行较好地估算与预测(R^(2.=0.97,RMSE=4.1. gC m^(-2.a^(-1.,Bias=0.3. gC m^(-2.a^(-1.)。研究结论对于制定全球变化背景下太湖流域生态建设与可持续发展政策具有重要的理论指导意义。

关键词：太湖流域植被净初级生产力土壤水分耦合关系碳水循环

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丘陵山区水库沉积物-水界面磷源汇转换机制

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2137-2147页

作者：谭立贤康得军刘成朱利钊申秋实陈开宁福州大学土木工程学院福建福州350000 中国科学院南京地理与湖泊所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

以东南丘陵山区典型深水水库对河口水库为研究对象,开展了1.的原位调研,在主要水域内采集原位柱状沉积物样品,分析了沉积物磷的含量、赋存形态、间隙水剖面特征以及沉积物-水界面交换通量的时空变化特征.结果表明:对河口水库表层沉积物... 详细信息

以东南丘陵山区典型深水水库对河口水库为研究对象,开展了1.的原位调研,在主要水域内采集原位柱状沉积物样品,分析了沉积物磷的含量、赋存形态、间隙水剖面特征以及沉积物-水界面交换通量的时空变化特征.结果表明:对河口水库表层沉积物总磷(TP)含量变化范围为(470.8~1.1.0})mg/kg,平均值达到(688.4±1.6.48)mg/kg,呈现从上游至下游逐渐增加的趋势,下游坝前区域磷污染最为严重;沉积物中各形态磷含量大小顺序依次为:铝结合态磷(3.2.61.g/kg)>铁结合态磷(Fe-P)(98.1.mg/kg)>闭蓄态磷(88.77mg/kg)>钙结合态磷(72.42.g/kg)>有机磷(3..3.mg/kg)>可交换态磷(1.64mg/kg).全库沉积物总体表现为磷的释放源,其中,秋季释放风险最高,冬季大部分区域沉积物从磷释放的源转变为汇;全年平均静态释放通量和扩散通量分别为(0.81.2.34)mg/(m^(2.·d)和(2.1.±3.47)mg/(m^(2.·d),2.方法所得全年磷释放量分别为1.92.3.67t,秋季释放量最大.铁结合态磷(Fe-P)的转化可能是控制沉积物-水界面磷源-汇转换的重要原因,由氧分层导致的沉积物厌氧及铁结合态磷(Fe-P)溶解释放将增加下层水体磷浓度,并在水体逆温后增加水柱总体磷浓度.在秋季大量磷释放之后,应更加关注随后的逆温对整个水体磷浓度的影响.

关键词：内源磷负荷沉积物-水界面磷通量对河口水库深水水库

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于桥水库沉积物-水界面氮磷剖面特征及交换通量

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环境科学 2018年第5期39卷 2154-2164页

作者：文帅龙龚琬晴吴涛郑小兰江雪李鑫钟继承中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 天津市水利科学研究院天津300061

于桥水库是天津市重要的饮用水源地,但近年来呈现富营养化加重趋势,而其内源负荷及污染分布特征尚不清楚.本研究利用Peeper(pore water equilibrium)技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征,分析于桥水库间隙水氮磷分布的空间差异;采集沉积... 详细信息

于桥水库是天津市重要的饮用水源地,但近年来呈现富营养化加重趋势,而其内源负荷及污染分布特征尚不清楚.本研究利用Peeper(pore water equilibrium)技术获取沉积物-水界面氮磷剖面特征,分析于桥水库间隙水氮磷分布的空间差异;采集沉积物无扰动柱样分析沉积物中易释放态氮及磷的赋存特征,并利用原柱样静态培养法对其水土界面氮磷交换速率进行估算.结果表明:(1.沉积物中活性磷、氨氮、硝态氮和亚硝态氮的含量分别为0.5~6.5、0.5~1..9、{3.{3.1..{3.0.05~0.6 mg·kg^(-1.,在垂直方向随深度增加营养盐含量降低,而在空间分布上差异显著.({3.上覆水中PO_4^(3.)-P和NH_4^+-N质量浓度较低,间隙水中PO_4^(3.)-P和NH_4^+-N质量浓度远大于上覆水,表明于桥水库间隙水具有向上覆水体扩散营养盐的潜力.在垂直方向上间隙水中PO_4^(3.)-P和NH_4^+-N具有在0~5 cm快速增加,之后表现出逐渐降低的趋势.(3.静态释放结果表明,PO_4^(3.)-P和NH_4^+-N从沉积物间隙水扩散至上覆水中,其释放通量分别为1.1.1..3.mg·(m^{3.d)^(-1.和{3..6~{3.0.5 mg·(m^{3.d)^(-1.;NO-3.N交换通量在-{3..4~3..4 mg·(m^{3.d)^(-1.之间,NO_{3.--N交换通量在-7.4~0.4 mg·(m^{3.d)^(-1.之间.PO_4^(3.)-P和NH_4^+-N为于桥水库主要的沉积物内源向上覆水释放营养盐,总体释放速率在空间上呈现南高北低、淋河口和水坝前较高的释放特征.与类似研究比较可知,于桥水库沉积物-水界面通量相对较高,表明沉积物是于桥水库上覆水营养盐的重要来源.

关键词：于桥水库沉积物-水界面间隙水分布特征释放通量

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快速干湿气候振荡与中国古代大规模社会动荡

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Science Bulletin 2024年第3期69卷 314-318页

作者：孟先强张灿李根程鉴如蔡洁刘一兰霍利倪振宇张恩楼 State Key Laboratory of Lake Science and Environment Nanjing Institute of Geography and LimnologyChinese Academy of SciencesNanjing 21008China Department of Earth Science University of CaliforniaSanta Barbara CA 93106USA Ministry of Education Key Laboratory of Surficial Geochemistry School of Earth Sciences and EngineeringNanjing UniversityNanjing 210023China

Climate conditions have long been acknowledged as a pivotal factor shaping regional productivity and influencing available resources,consequently playing an important role in driving social changes throughout human history[1.3..In ancient East Asia,the Chinese agrarian civilization emerged around 4000 years ago in northern{3.,the region termed the“Central Plains”.This region faced recurrent episodes of large-scale social unrest,profoundly impacting the societal structure and dynastic cycles[4].These episodes were marked by extended civil peasant uprisings and/or incursions from northern nomadic tribes,often spanning decades to centuries[5].Both the agrarian societies in the Central Plains and the husbandry-based nomadic tribes in the vast northern grasslands,characterized by semi-arid and semi-humid climates,were notably sensitive to climate variations[6].

关键词： husbandry driving profound

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基于环境DNA技术和形态学鉴定的浮游植物多样性比较

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湖泊科学 2024年第5期36卷 1336-1352,I0001-I0003页

作者：程云山任艺晨席贻龙刘燕茹何虎范方威陈东宜李化炳安徽师范大学生态与环境学院芜湖241002 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院抚仙湖高原深水湖泊研究站玉溪652500 河北大学生命科学学院保定071002 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学中丹学院北京100049

浮游植物是湖泊生态系统的重要组成部分,检测其物种多样性和群落组成对了解湖泊生态系统功能具有重要意义。近年来,环境DNA技术越来越多地被应用于生态学调查中;但对于浮游植物的多样性检测,该方法与传统形态学鉴定获得结果的一致性尚... 详细信息

浮游植物是湖泊生态系统的重要组成部分,检测其物种多样性和群落组成对了解湖泊生态系统功能具有重要意义。近年来,环境DNA技术越来越多地被应用于生态学调查中;但对于浮游植物的多样性检测,该方法与传统形态学鉴定获得结果的一致性尚不清楚,并且缺少基于环境DNA技术对真核浮游植物与原核浮游植物进行同时检测的研究。为此,本文比较研究了不同牧食强度下中宇宙实验体系中环境DNA技术和形态学鉴定在检测浮游植物(包括真核与原核浮游植物)物种多样性和群落组成上的异同。研究结果显示:(1.基于1.S rRNA基因的环境DNA技术与形态学鉴定获得的浮游植物alpha多样性(物种多样性和Shannon-Wiener多样性指数)在不同牧食强度下中宇宙实验体系中的变化趋势一致;(2.与形态学鉴定结果相比,基于1.S rRNA基因和1.S rRNA基因的环境DNA技术能够检测到更多的浮游植物种类,并且能够很好地展现不同处理组中浮游植物群落组成的差异;(3.基于1.S rRNA基因的环境DNA技术在浮游植物多样性检测上具有更高的精确性。尽管环境DNA技术在监测浮游植物生物量方面存在局限,但是其在浮游植物生物多样性检测方面比形态学鉴定具有显著的优势。本研究对环境DNA技术同时应用于真核和原核浮游植物检测进行了尝试,并证实了基于1.S rRNA基因的环境DNA技术在浮游植物物种多样性和群落组成检测中具有更高的分辨率和精确性,可提供更加丰富的数据,为在浮游植物多样性研究和水生态环境监测中推广使用环境DNA技术提供了依据。

关键词：环境DNA 形态学鉴定浮游植物多样性

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Influence of Sediment Dredging on Chemical Forms and Release of Phosphorus

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Pedosphere 2008年第1期18卷 34-44页

作者： ZHONG Ji-cheng YOU Ben-Sheng FAN cheng-Xin {2. Bao ZHANG Lu DING Shi-Ming State Key Laboratory of Lake Science and Environment Nanjin9 Institute of Geography and Limnology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 (China) Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijin9 100089 (China)

A laboratory experiment was carried out through a six-month incubation of undredged （control） and dredged cores to study the effect of sediment dredging on phosphorus （P） release from the sediment in the Taihu Lake. During the experiment, dredging the upper 3. cm layer could efficiently reduce the interstitial PO4^3.P concentration and different P forms in the sediment. The P fluxes of the undredged and dredged cores ranged from -5.1.to 3.47.6 and -60.7 to 1..4μg·m^-2.d^-1. respectively. The fluxes of the dredged cores were generally lower than those of the control. Differences in the fluxes between the dredged and undredged cores were statistically significant （P 〈 0.05） from March to June 2.06. The sediment P in the dredged cores had a lower release potential than that in the control. Dredging can be considered as a useful measure for rehabilitating the aquatic ecosystem after the external P loading in the Talhu Lake catchment was efficiently reduced.

关键词： phosphorus forms phosphorous release sediment dredging Taihu Lake

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Concentrations and contamination trends of heavy metals in the sediment cores of Taihu Lake,East china,and their relationship with historical eutrophication

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Chinese Journal Of Geochemistry 2010年第1期29卷 33-41页

作者： JIN Zhangdong cheng Hangxin CHEN {1. {1. Xiangdong ZHU Guangwei ZHUANG Guangmin QIAN Na State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Institute of Earth Environment Chinese Academy of Sciences Xi 'an 710075 China Key Laboratory Lake Sedimentation and Environment Nanjing Institute of Geography & Limnology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 China College of Chemistry and Molecular Engineering Peking University Beijing 100871 China institute of Geophysical and Geochemical Exploration Chinese Academy of Geological Sciences Langfang 065000 China lst Oil Production Company Jiangsu Oil Field S1NOPEC Yangzhou 225265 China Department of Civil and Structural Engineering The Hong Kong Polytechnic University Hung Hom Kowloon Hong Kong

To assess the contamination trends and potential bio-availability of sediment-bound heavy metals,concentrations of heavy metals in acid-leaching fraction and in bulk sediments from the two typical bays(the Meiliang Bay and Xuhu Bay) of the Taihu Lake,East{2.,were *** and Zn showed elevated concentrations in the sediments from both areas,although sedimentation history and degree of pollution are different between the two *** the Meiliang Bay,both Pb and Zn pollutions started in the late 1.70's,the same time as the beginning of eutrophication of the lake,while the in the Xuhu Bay the metal contamination started since recent 1. *** concentrations of acid-leachable Pb in the sediments from the Meiliang Bay are correlated with the historical eutrophication *** the eutrophication and heavy metal pollution,the chemical properties of the lake sediments were the same as the source compositions of the Xiashu *** Pb and Zn in the sediments mainly occur in leachable forms by nitric or hydrochloric acid,whilst most of Cu is in residual *** results indicate that both Pb and Zn may have higher mobility and bioavailability in water and biology than Cu.

关键词：湖泊富营养化湖泊沉积物重金属含量浸出浓度污染趋势历史太湖中国

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九龙江流域丰枯水期表层水体氮污染特征及其来源解析

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生态与农村环境学报 2024年第4期40卷 478-489页

作者：董浩余居华张银龙王利民郑祥洲钟继承王煌平丁洪张玉树郑恭毅南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所/福建省植物营养与肥料重点实验室福建福州350013 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008

为探明九龙江流域表层水体氮污染分布特征及其污染来源,于2.2.年7月(丰水期)和2.2.0}1.(枯水期)开展九龙江全流域表层水体多点多断面原位观测,利用正定矩阵因子分析模型(positive matrix factorization,PMF)对不同水期全流域表层水体... 详细信息

为探明九龙江流域表层水体氮污染分布特征及其污染来源,于2.2.年7月(丰水期)和2.2.0}1.(枯水期)开展九龙江全流域表层水体多点多断面原位观测,利用正定矩阵因子分析模型(positive matrix factorization,PMF)对不同水期全流域表层水体氮污染来源及贡献率进行解析,耦合相关性统计分析方法研究不同水期流域表层水体氮污染的关键驱动因子。结果表明,九龙江流域表层水体氮污染存在明显的水期分异特征,ρ(TN)为0.72.1..1. mg·L^(-1.,丰水期ρ(TN)为1.3.~1..95 mg·L^(-1.,枯水期为0.72.1..1. mg·L^(-1.。硝态氮(NO_(3.^(-)-N)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、亚硝态氮(NO_(2.^(-)-N)和溶解性有机氮(DON)浓度均表现为丰水期大于枯水期,但颗粒态氮(PN)浓度则表现为枯水期大于丰水期。丰水期氮污染以NO_(3.^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和DON形态为主,枯水期则以NO_(3.^(-)-N、DON和PN形态为主。应用PMF模型对流域表层水体氮污染来源进行解析,结果表明,丰水期流域农业化肥施用引起的农业面源污染、生活污水及河流内动植物残体、微生物、矿物颗粒是流域水体氮污染的主要来源,而枯水期流域农业化肥污染、城市工业污水排放及河流中动植物残体等悬浮颗粒则是流域水体氮污染的主要来源。该结果强化了丰枯水期九龙江流域表层水体氮污染受流域农业生产活动和径流变化共同影响的认识,建议将流域农业、工业生产氮污染源头控制和氮污染的水期分异有效纳入流域水体氮污染综合管理。

关键词：氮源解析污染负荷九龙江流域

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