闽东南河流-水库系统营养盐限制性研究

摘要

水体富营养化威胁着区域及至全球范围内的饮用水安全，其发展趋势至今未呈缓和迹象。影响水体富营养化的因素相对较复杂，河流的水文水动力学特征以及特有的形态结构、流域特征与湖泊有较大差别，并且湖泊研究成果难以直接应用到河流的富营养化研究。在我国，南方河流由于梯级电站开发所致的河流湖库化现象也愈发严重，因此，针对河流、湖泊水体富营养化问题的差异性研究很有必要，可为区域饮用水安全和流域水体富营养化治理管理提供科技支撑。
　　本研究采用现场水质调查监测分析、多元统计分析，基于2013年8月份-2014年12月份九龙江以及汀溪、石兜-坂头、江东库区的水质监测数据，探究九龙江和水库系统浮游植物营养盐限制性的差异性，所取得的主要结论如下:
　　九龙江和水库水环境因子和浮游植物均呈现明显的时空动态变化特征。九龙江水环境因子整体上千流浓度大于支流，与水库相比，九龙江大于水库。九龙江和水库的N大体呈现夏秋季节较低，冬春季节较高;P则大体呈现相反趋势。九龙江藻类丰度整体上呈现支流大于干流，20条支流中龙津溪的藻类丰度最大，干流支流整体上呈现冬春季节高于夏秋季节;水库与九龙江相比，水库远大于九龙江，且水库夏季藻类丰度值最高。九龙江和水库不同的地区在不同的季节呈现不同的群落结构。九龙江四季的优势藻为绿藻，汀溪水库秋冬春季节的优势藻为硅藻，夏季的优势藻为绿藻，石兜坂头水库四季的优势藻为蓝藻，江东库区夏秋季节的优势藻为绿藻-蓝藻，冬春季节的优势藻为绿藻-隐藻。
　　九龙江和水库水环境因子与浮游植物之间的相关性差异较大。九龙江支流浮游植物生长显著性影响因子为浊度，冬季和春季，浮游植物与水环境因子的相关性较强，而秋季和夏季，大多数浮游植物与水环境因子的相关性较弱。九龙江干流浮游植物与水环境因子之间并没有呈现季节规律性变化，春季浮游植物与营养盐的相关性较好。水库四个季节浮游植物和水环境因子的关系都比较好，并且整体上裸藻、甲藻、隐藻与水环境因子氮磷营养盐的相关性比较好，每个水库影响其优势藻生长的主要水环境因子亦不同。
　　作为九龙江的嵌套库区，江东库区兼具河流与水库的双重特性。江东库区的藻类丰度特征与九龙江不同，大体已接近水库的藻类丰度特征，表现出水库特性。而与其他三个水库相比，江东库区浮游植物与水环境因子的相关性较弱，与九龙江相同，表现出河流特性。
　　对于浮游植物营养盐限制性，九龙江和水库存在较大的差异。九龙江Chl-a与氮磷营养盐之间的相关关系季节性变化规律不明显，只有冬季和春季的皮尔逊相关关系显著。而水库则与九龙江的差异较大，水库Chl-a与营养盐之间的相关性明显要好于九龙江，并且相关关系季节性变化规律明显，浮游植物生长的限制性营养盐呈现季节性变化。夏秋季节，水体营养盐氮的浓度较低，营养盐磷的浓度较高，TN/TP比值较低，Chl-a与TN相关关系较好，水体藻类生长的限制性营养盐为氮;冬春季节则刚好相反，水体营养盐氮的浓度较高，营养盐磷的浓度较低，TN/TP比值较高，Chl-a与TP的相关关系较好，水体藻类生长的限制性营养盐为磷。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

1．3 研究目标、内容及技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容及技术路线

1．4 论文结构安排

第2章 国内外研究综述

2．1 国内外湖泊、河流水体富营养化发展历程

2．1．1 国外水体富营养化问题研究的发展历程

2．1．2 国内水体富营养化问题研究的发展历程

2．2 水体富营养化发生机理

2．3 水体营养盐限制性研究

2．3．1 营养盐的限制性差异

2．3．2 基于氮磷比分析营养盐的限制性

2．4 营养盐与藻类生物量的关系在河流与湖库中的差异

2．4．1 湖库营养盐与藻类生物量的关系

2．4．2 河流营养盐与藻类生物量的关系

2．5 研究方法综述

2．5．1 水环境因子以及浮游植物时空动态变化特征分析方法

2．5．2 水环境因子与浮游植物关系分析方法

2．5．3 Chl-a与水环境影响因子的关系分析

2．5 研究存在的问题

第3章 研究区概况、数据来源及研究方法

3．1 研究区域概况

3．1．1 研究区域自然概况

3．1．2 研究区域社会经济概况

3．2 数据资料来源

3．2．1 采样频率与采样时间

3．2．2 监测项目

3．2．3 样品采集、保存、前处理

3．2．4 实验分析方法

3．3 研究方法

第4章 水环境因子与浮游植物时空动态变化特征分析

4．1 九龙江水环境因子和浮游植物时空动态变化特征分析

4．1．1 九龙江支流

4．1．2 九龙江干流

4．2 水库水环境因子和浮游植物时空动态变化特征分析

4．3 九龙江、水库水环境因子及浮游植物曼-惠特尼U检验

4．4 数据对比分析(实验室监测数据：监测站监测数据)

4．5 讨论

4．5．1 水环境因子时空动态变化特征

4．5．2 浮游植物时空动态变化特征

4．6 管理启示

4．7 本章小结

第5章 浮游植物的主要影响因子识别

5．1 九龙江浮游植物主要影响因子识别

5．1．1 九龙江支流

5．1．2 九龙江干流

5．2 水库浮游植物主要影响因子识别

5．3 讨论

5．3．1 九龙江与水库浮游植物与水环境因子之间关系的差异性

5．3．2 水库间浮游植物与水环境因子之间关系的差异性

5．4 管理启示

5．5 本章小结

第6章 Chl-a与氮磷营养盐的关系

6．1 九龙江Chl-a与氮磷营养盐的关系

6．1．1 九龙江支流

6．1．2 九龙江干流

6．2 水库Chl-a与氮磷营养盐的关系

6．3 优势藻和氮磷营养盐的关系

6．4 讨论

6．4．1 Chl-a与营养盐的关系

6．4．2 TN／TP比值与营养盐的限制性关系

6．4．3 各区域优势藻和营养盐的关系

6．5 管理启示

6．6 本章小结

第7章 结论及建议

7．1 结论

7．2 创新点

7．3 建议

参考文献

致谢

硕士学习期间参加课题和论文发表情况