• 發布時間:2020-03-17 12:00 原文鏈接: 我國基于湖泊類型的富營養化管理方案研究獲進展

      營養鹽、葉綠素a和透明度的定量關系是富營養化管理的基礎模型,如應用非常廣泛的營養狀態指數(TSI)就是基于上述關系構建的。然而,湖泊水文形態條件(如換水周期和水深)、物理化學因子(如光照和溫度)和生物要素(如大型浮游動物豐度)等均會影響經驗的基礎模型。因此,有必要建立基于湖泊類型的營養鹽、葉綠素a和透明度響應關系。在中國科學院戰略性先導科技專項(A類)和國家自然科學基金等的資助下,中科院南京地理與湖泊研究所朱廣偉研究小組博士生鄒偉等以東部平原湖泊生態區為例,展開了基于湖泊類型的營養鹽、葉綠素a和透明度關系研究,并提出了相應的管理應用。

      東部平原湖泊區域尺度的營養鹽、葉綠素a和透明度定量關系不確定性過大。分析發現,三者關系主要受到沉積物再懸浮過程和水體沖刷速率的影響。因此,根據動力沉積比(面積0.5/水深)和換水周期的差異可以將研究湖群劃分為以下四個類型。

      第I類由換水周期較長、動力沉積比很低的深水(>15m)水庫組成。該類型的水質特征是氮磷比高(123±65)和無機顆粒物濃度很低(0.21±0.25 mg/L)。相應的,類型I湖泊葉綠素a對總氮無顯著(P=0.375, R2=0.08)響應,而對總磷存在極顯著的響應(P<0.001, R2=0.73);另一方面,葉綠素a和透明度的存在極顯著(P<0.001, R2=0.67)的關系。

      第Ⅱ類由換水周期較長、動力沉積比較低、且中度水深(約5~15m)的天然湖泊和人工水庫組成。該類湖泊水質特征為氮磷比低(23±8)和無機顆粒物濃度較低(1.34±2.55mg/L)。同時,類型Ⅱ湖泊的總氮(總磷)、葉綠素a和透明度均表現出顯著的響應關系(P<0.001, R2=0.53~0.77)。

      第Ⅲ類由換水周期較長、動力沉積比高(9.24±6.84)的大型淺水湖泊(一般<5m)組成。其水相特征是氮磷比低(15±6)和無機顆粒物濃度高(17.76±18.21mg/L)。該湖泊類型中,總氮(總磷)、葉綠素a和透明度也均表現出顯著的響應關系(P<0.001,R2=0.30~0.62),但藻類對營養鹽的響應強度、葉綠素a對透明度的貢獻率均低于類型Ⅱ湖泊。

      第Ⅳ類由換水周期較短、動力沉積比高(8.44±6.12)的大型淺水湖泊(一般<5m)組成,其水質特征為氮磷比低(23±11)和無機顆粒物含量高(18.4±17.14 p="">0.05, R2=0.05~0.09);葉綠素a對透明度的解釋率很低(P>0.012, R2=0.08)。

      此外,基于各湖泊類型定量的營養鹽、葉綠素a和透明度回歸關系式,研究論文給出了對應的富營養化評估方法和營養鹽削減的定量建議。

      相關研究結果發表在環境科學領域主流刊物Journal of Environmental Management上。

    表1 東部平原湖泊營養鹽、葉綠素a和透明度的定量關系

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