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湖泊水动力变化对沉水植物影响研究综述

生态学报 2022年

作者：吕兴菊任婧高登成殷丽萍窦嘉顺李航解明丽潘瑛云南大学生态与环境学院暨云南大学生态与环境学院大理州洱海湖泊研究院联合工作站云南省生态环境监测中心

随着全球气候变化加剧及水利工程的快速发展，湖泊水动力状况发生了显著变化。通过影响湖泊水体和沉积物理化性质，水动力变化可以作用于沉水植物生存、生长与分布等方面。在长期适应进化过程中，沉水植物演化出了一系列有效的适应策略...

随着全球气候变化加剧及水利工程的快速发展，湖泊水动力状况发生了显著变化。通过影响湖泊水体和沉积物理化性质，水动力变化可以作用于沉水植物生存、生长与分布等方面。在长期适应进化过程中，沉水植物演化出了一系列有效的适应策略，能一定程度上克服水动力变化的负面影响。但当前湖泊水动力变化程度远超沉水植物适应上限，湖泊沉水植物消退已成为全球普遍现象。了解沉水植物适应水动力条件的过程有助于揭示湖泊沉水植被退化机制，为未来沉水植物的保护和恢复提供借鉴。因此，本文系统综述当前湖泊水动力变化成因，水动力变化对沉水植物的不利影响及沉水植物适应策略，包括：繁殖对策、形态学对策、生理对策等。同时，综述当前研究进展，今后还需大力加强沉水植物解剖学及物种忍耐力差异方面的研究。

关键词：

滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化与物种多样性

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生物多样性 2023年第11期31卷 96-108页

作者：左艳洁彭明春王崇云沈泽昊李永萍周新茂周杰周光信任佳昕刘忠安云南大学生态与环境学院昆明650091 大理州洱海湖泊研究院云南大理671099 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 云南省生态环境工程评估中心昆明650228

森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests,SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破... 详细信息

森林破碎化(或岛屿化)是导致当前生物多样性丧失的重要成因之一。滇中地区地带性的半湿润常绿阔叶林(semi-humid evergreen broad-leaved forests,SEBFs)具有显著的岛屿化特征。当前村寨周边面积大小、形状不一的“岛状”森林为研究破碎化的半湿润常绿阔叶林及其物种多样性特征提供了理想对象。本文通过植被遥感制图和群落样方调查,运用空间统计、物种多样性分析、群落排序及环境解释,探讨了滇中高原半湿润常绿阔叶林的岛屿化特征及其对群落物种多样性的影响。结果表明:(1)滇中高原现存半湿润常绿阔叶林仅占其潜在分布范围的1.5%,面积≥100 ha的林斑有92块,而面积<10 ha的林斑占斑块总数的54.6%和总面积的7.8%;该植被类型面积萎缩和破碎化严重;(2)99%的林斑到村寨的距离<3 km,距离村寨越远,林斑平均面积越大,但样方物种α多样性除均匀度外变化不显著;不同面积等级斑块中样方物种α多样性也仅物种丰富度有显著变化,面积超过100ha的大斑块有更高的物种丰富度;离村寨越近,样方群落物种组成简单化和同质化现象加强;(3)样方群落β多样性主要由物种替换引起。森林岛屿化是导致半湿润常绿阔叶林群落物种组成变化的主要因子,而人类干扰强度对群落物种组成的影响高于局部生境异质性(水分条件)和区域气候梯度(低温限制)的影响。滇中高原半湿润常绿阔叶林以破碎小斑块大量存在于村寨周边,在人为干扰下群落退化明显,亟待引起足够重视,并采取必要措施加强保护。

关键词：半湿润常绿阔叶林森林斑块岛屿化物种多样性人类影响

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洱海沉水植物群落结构特征及最大生物量估算

环境科学导刊 2020年第6期39卷 11-17页

作者：杨四坤金玲高登成窦嘉顺黄明雨吕兴菊李艳芳大理州洱海湖泊研究院云南大理671000 云南大学生态学与环境学院云南昆明650500

以云南省洱海为研究对象,在生长季(2017年9月)对该湖泊沉水植物种类组成及生物量等群落特征进行了调查,根据频度及生物量评判物种优势度并分析沉水植物分布与水位梯度的关系。结果表明:①洱海沉水植物现有种类有13种,隶属6科8属,其中眼... 详细信息

以云南省洱海为研究对象,在生长季(2017年9月)对该湖泊沉水植物种类组成及生物量等群落特征进行了调查,根据频度及生物量评判物种优势度并分析沉水植物分布与水位梯度的关系。结果表明:①洱海沉水植物现有种类有13种,隶属6科8属,其中眼子菜科5种,水鳖科3种,茨藻科2种,其余种类占沉水植物总种类数的23.1%;②洱海绝对优势物种为金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)和苦草(Vallisneria natans),其优势度分别为37.74%、21.87%和16.70%;③不同水深梯度沉水植物种类变化:2.0~4.0m(12种)>0.0~2.0m(11种)>4.0~6.1m(8种);④沉水植物生物量最大值出现在2.0~4.0m;⑤根据优势种及组成特征,沉水植物群落主要为3个类型:金鱼藻+竹叶眼子菜+黑藻群丛、金鱼藻+微齿眼子菜群丛和金鱼藻群丛;⑥计算结果显示,洱海生物量鲜重总值约为16.09万t。本研究结果表明,洱海沉水植物种类较为丰富,生物量总量也相对较高,不同水深下优势物种组成略有区别,说明洱海沉水植物群落状况较好,但也需要加强保护。

关键词：沉水植物群落结构最大生物量洱海

基于GIS的洱海流域氮素时空分异特征及源结构解析

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湖泊科学 2022年第3期34卷 816-827页

作者：李晓琳帅永芳张翼郑毅危锋韦晓雪西南林业大学生态与环境学院昆明650224 云南省水文水资源局大理分局大理671000 云南开放大学昆明650500

氮是造成洱海水体富营养化的重要驱动因子,明晰流域内农村及城镇的氮素时空分布特征,对洱海水环境保护有着重要意义.本文利用输出系数模型计算洱海流域的总氮污染负荷及其组成结构;结合GIS空间分析功能,细化26个子流域总氮污染负荷及来... 详细信息

氮是造成洱海水体富营养化的重要驱动因子,明晰流域内农村及城镇的氮素时空分布特征,对洱海水环境保护有着重要意义.本文利用输出系数模型计算洱海流域的总氮污染负荷及其组成结构;结合GIS空间分析功能,细化26个子流域总氮污染负荷及来源.研究结果表明:1998、2005、2010和2016年的洱海流域总氮污染负荷分别为2442.43、2573.10、2606.28和2389.10 t.点源污染逐年增加,面源污染在逐年减少,但面源污染依然为主要污染源.从污染组成结构上看,化肥污染、畜禽养殖和农村生活是洱海流域氮污染负荷的主要来源,分别占总污染负荷量的35%、24%和17%.2016年洱海流域单位面积负荷量主要集中在1000~1500 kg/km^(2),以中和溪(1857 kg/km^(2))、桃梅溪(1582 kg/km^(2))、白石溪(1541 kg/km^(2))、罗时江(1088 kg/km^(2))和波罗江(1050 kg/km^(2))子流域负荷较高.未来可通过生活污水集中处理,提高污水处理率;畜禽养殖规模化,加强粪便处理技术;优化化肥和有机肥结构等措施减少总氮入湖负荷,控制洱海水体富营养化.

关键词：洱海流域氮素时空分布源结构解析 GIS

中国水华蓝藻新记录属——泽鞘丝藻属(Limnoraphis)

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河南师范大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 125-131页

作者：谢艳张荣臻张葵东吕兴菊张和肖鹏李仁辉程耀耿若真温州大学生命与环境科学学院浙江温州325035 温州市珊溪水利枢纽管理中心浙江温州325000 大理州洱海湖泊研究院云南大理671000

水体富营养化和蓝藻水华已经成为全球性的水生态危害.形成水华的蓝藻一般都具有气囊,能调节自身浮力营漂浮生活.在中国高原湖泊洱海的水体样品中成功分离到一株具有气囊的浮游性丝状蓝藻,该藻株在形态学上与鞘丝藻类相似,基于16SrRNA的... 详细信息

水体富营养化和蓝藻水华已经成为全球性的水生态危害.形成水华的蓝藻一般都具有气囊,能调节自身浮力营漂浮生活.在中国高原湖泊洱海的水体样品中成功分离到一株具有气囊的浮游性丝状蓝藻,该藻株在形态学上与鞘丝藻类相似,基于16SrRNA的分子特征和系统发育分析表明,该藻株与泽鞘丝藻属的物种形成了一个支持度良好的进化分支.该藻株与泽鞘丝藻属的所有物种16SrRNA基因序列相似度均大于99.8%,进一步支持其成为泽鞘丝藻属的一个成员.该属也是我国首次报道的新记录属.

关键词：泽鞘丝藻属蓝藻气囊分类系统发育

菌藻共生系统净化污水处理厂尾水的条件探究与优化

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环境工程技术学报 2022年第4期12卷 1177-1184页

作者：贾晓彤何小娟封吉猛沈剑王欣泽上海交通大学环境科学与工程学院洱海湖泊生态系统野外科学观测研究站上海交通大学云南(大理)研究院

城镇污水处理厂尾水排入水体后,尾水中的氮、磷仍易引起受纳水体富营养化问题,开展尾水深度处理以进一步去除氮、磷营养物质具有现实意义。通过试验研究了不同菌藻共培养对氮、磷的去除效果,筛选出优势菌藻组合,采用响应面法研究了通气... 详细信息

城镇污水处理厂尾水排入水体后,尾水中的氮、磷仍易引起受纳水体富营养化问题,开展尾水深度处理以进一步去除氮、磷营养物质具有现实意义。通过试验研究了不同菌藻共培养对氮、磷的去除效果,筛选出优势菌藻组合,采用响应面法研究了通气量、光波长、细菌接种量对氮、磷去除效果的交互影响,提出最优参数组合,并建立菌藻共生系统,进行验证试验。结果表明:不同菌藻组合中,蛋白核小球藻-地衣芽胞杆菌-恶臭假单胞菌共培养组对TN、TP的去除效果较好;此菌藻共生系统在蓝光、通气量为1.8 L/min及细菌接种量为20%(体积比)条件下,TN去除率最大可达93.7%,1 d后TP基本上完全被去除;在蓝光、通气量为2.0 L/min及细菌接种量为5%条件下,2 d后氮去除率可达98.4%;在红光、通气量为2.0~3.0 L/min及细菌接种量为10%~20%条件下,2 d后氨氮可完全被去除。菌藻共生系统对氮、磷去除效果的最优参数组合为蓝光、通气量为1.8L/min及细菌接种量为20%,最优参数组合验证的结果与预测值相符,系统出水符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水质标准,可为菌藻共生系统的实际应用提供理论基础。

关键词：菌藻共生响应面法优化氮、磷去除效果蛋白核小球藻污水处理厂尾水

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突发地质灾害过程洱海流域水质变化研究

绿色科技 2023年第24期25卷 135-140页

作者：沙凤兮奚满松刘艳萍李炜徐倩大理市喜洲镇生态环境综合服务中心云南大理671000 大理州洱海湖泊研究院云南大理671000 上海交通大学云南(大理)研究院云南大理671000 云南洱海湖泊生态系统国家野外科学观测研究站云南大理671000

洱海是云南省第二大高原淡水湖,是国家重点保护的水域之一。分析了漾濞县“5·21”M_(s)6.4地震及洱源县“9·13”大型山洪泥石流期间,洱海重点区域水质的加密监测数据并对比了突发地质灾害前后的监测数据。研究发现:M_(s)6.4地震后主... 详细信息

洱海是云南省第二大高原淡水湖,是国家重点保护的水域之一。分析了漾濞县“5·21”M_(s)6.4地震及洱源县“9·13”大型山洪泥石流期间,洱海重点区域水质的加密监测数据并对比了突发地质灾害前后的监测数据。研究发现:M_(s)6.4地震后主要表现为总磷(TP)浓度增加,继而引发叶绿素a(Chl.a)浓度的升高,同时地震震感强烈浊度变大但并未对透明度带来影响;洱源县大型山洪泥石流,雨水冲刷水量突增造成总氮、总磷、化学需氧量、氨氮浓度急剧升高,虽在后续监测中4个监测指标均已回落,但4个交界断面和北三江入湖口9月份的负荷数据中显示,氨氮负荷增加明显,分别为19.07%、58.86%,对洱海水质(特别是北三江附近)的水生态环境带来明显影响。研究旨在探索突发地质灾害过程洱海流域水质的变化情况,为水质保卫工作积累治理经验,为洱海流域生态环境的保护提供助益。

关键词： M_(s)6.4地震山洪泥石流:洱海水质

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大理西湖表层沉积物沉积特征与沉积环境

环境保护前沿 2020年第2期10卷 135-146页

作者：贺柳青常凤琴张虎才张晓楠田洋洋吴汉冯仡哲陈杨刘柏妤云南师范大学旅游与地理科学学院高原湖泊生态与全球变化实验室云南昆明云南师范大学旅游与地理科学学院高原湖泊生态与全球变化实验室云南昆明云南大学生态学与环境学院高原湖泊生态与治理研究院云南昆明云南大学生态学与环境学院高原湖泊生态与治理研究院云南昆明

大理西湖是洱海上游湖泊,不但对于维系当地生态环境具有重要的作用,对洱海生态环境保护和治理也具有一定的意义。本文以大理西湖为研究对象,对采取的42个湖泊表层沉积物样品进行粒度、烧失量和磁化率分析。根据湖泊形态并考虑水深和入... 详细信息

大理西湖是洱海上游湖泊,不但对于维系当地生态环境具有重要的作用,对洱海生态环境保护和治理也具有一定的意义。本文以大理西湖为研究对象,对采取的42个湖泊表层沉积物样品进行粒度、烧失量和磁化率分析。根据湖泊形态并考虑水深和入湖河流分布,以湖心岛为分界,大理西湖可分为湖西部和湖东部两个湖区。粒度数据综合分析结果显示,大理西湖西部湖区大面积现代沉积以粉砂组分为主。由于湖区周围风化作用强烈、侵蚀较强,大量外源物质由流水、风力作用搬运进入湖泊,使湖区西部的沉积速率较高。另一方面,湖泊水动力受水生植物影响,使细粒物质沉积过程缩短,湖泊淤积加速。以粒度、磁化率为指标的外源物质输入显示,外源物质输入对东部湖区的贡献较小,较弱的水动力条件也影响了东部湖区沉积环境,致使有机质含量较高的细粒沉积物集中在东部湖区。此外,由于湖区东部水深较浅、形态狭窄,沉水植物、挺水植物生长面积较大,加快了湖泊沼泽化趋势,进而对湖泊发展产生影响,使得西湖整体生态功能降低。

关键词：大理西湖表层沉积物沉积特征沉积环境

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典型生态拦截措施水质净化效果研究

农业资源与环境学报 2022年第3期39卷 493-502页

作者：段四喜张磊杨芳沈仕洲倪喜云赵正雄于良君云南农业大学资源与环境学院昆明650201 大理市农业环境保护监测站云南大理671000 国家农业环境大理观测实验站云南大理671004 大理州农业科学推广研究院云南大理671005 云南农业大学学报编辑部昆明650201

为探讨生态拦截系统对洱海流域农田尾水氮(N)、磷(P)和化学需氧量(COD)的去除效应,提高生态拦截系统对农业面源污染物的净化效果,研究了生态沟渠、表流库塘、潜流库塘、生态沟渠+表流库塘4种改建的生态拦截系统对水质净化效果的影响。... 详细信息

为探讨生态拦截系统对洱海流域农田尾水氮(N)、磷(P)和化学需氧量(COD)的去除效应,提高生态拦截系统对农业面源污染物的净化效果,研究了生态沟渠、表流库塘、潜流库塘、生态沟渠+表流库塘4种改建的生态拦截系统对水质净化效果的影响。结果表明,与进水口污染物浓度相比,经生态拦截系统净化后,各系统出水口污染物浓度均有所下降。4种生态拦截系统中生态沟渠+表流库塘系统对污染物总氮(TN)、总磷(TP)和COD的削减效果最好,平均削减率为59.66%、55.99%和38.33%,出流全年各月可用于各类型农田灌溉,且TN、TP和COD浓度全年分别有3个月、10个月和10个月可满足地表水环境质量标准中Ⅴ类水质要求;潜流库塘系统削减效果次之,对TN、TP和COD的平均削减率为42.13%、31.31%和34.29%,出流全年各月可用于旱作回灌,全年有9个月可用于水作灌溉,TN、TP和COD浓度全年分别有10个月、6个月和2个月可达到地表Ⅳ类水质要求;生态沟渠系统和表流库塘系统削减能力相对较弱,对TN、TP、COD的平均削减率分别为40.59%、21.03%、25.25%和37.60%、27.69%、26.07%,但这2个系统出水全年可用于水作和旱作灌溉,其中生态沟渠系统出流TN浓度全年有4个月可达地表水Ⅴ类标准,TP浓度全年有11个月可达到地表水Ⅳ类水质要求,表流库塘系统出流TN浓度全年有3个月可达地表水Ⅴ类标准,TP浓度全年有11个月可达地表水Ⅳ类标准,COD浓度全年有3个月可达到地表Ⅴ类水质要求。综合而言,改建的4个生态拦截系统对污染物的净化效果表现为生态沟渠+表流库塘>潜流库塘>表流库塘>生态沟渠。

关键词：生态拦截系统削减率水质净化效果