淀山湖浮游植物增长营养物限制初步研究

摘要

湖泊富营养化及随之暴发的藻类水华成为中国以及世界许多国家面临的重大环境问题，尤其是作为城市饮用水水源的湖泊富营养化问题更是对城市供水的安全构成严重威胁。本文以上海市淀山湖为研究对象，以保障上海市安全供水为目标，在分析了淀山湖历史(1986-2007年)营养物水平和当前水质现状（2008-2009年）的基础上，系统的研究了淀山湖浮游植物增长营养物限制情况及其与营养盐之间的关系。
　　 (1)通过分析淀山湖22年(1986-2007)间水质监测数据表明淀山湖生态系统发生了重大变化，湖泊富营养化水平也从贫营养化转变成重度富营养化状态。TN、TP和COD等指标含量持续增加，直接导致溶解氧下降、透明度降低和湖泊富营养化；淀山湖浮游植物优势种类由中营养型藻类逐步向富营养型藻类转变，硅藻在浮游植物中比例逐年减少，而绿藻和蓝藻优势种的比例逐年增加，造成浮游植物种类数呈下降趋势，生物多样性锐减；
　　 (2)通过实验室藻类增长的生物学评价(Nutrient Enrichment Bioassay)试验研究淀山湖浮游植物增长营养物限制表明10-12月份添加PO43--P能提高相对比较系数，增加浮游植物的现存量和增长率，而添加NO3--N和NH3-N对相对比较系数、浮游植物的现存量和增长率影响不大，添加磷+硝氮能够显著增加生物量，但从主效应分析看磷与硝氮之间不存在交互作用，仅是磷促进浮游植物生长，10-12月磷是限制浮游植物增长的限制性因子；在2-3月间由于淀山湖水体中有充足的氮磷(总磷0.3mg/L，总氮7mg/L)，湖体能提供足够的营养盐供浮游植物生长，再增加营养盐对浮游植物的生长影响不大，在这期间营养物不是限制浮游植物生长主要因素。
　　 (3)现场藻类增长的生物学评价试验表明在4-6月份添加PO43--P能提高相对比较系数，增加浮游植物的现存量和增长率，而添加NO3--N和NH3-N对相对比较系数、浮游植物的现存量和增长率影响不大，说明在4-6月份磷对浮游植物生长有明显促进作用，磷是限制浮游植物增长的限制性因子；在7-9月份添加磷对浮游植物的生长影响不大，而添加氮（氨氮和硝氮）能提高相对比较系数和增加浮游植物的现存量，淀山湖浮游植物生长的限制性因子已经由4-6月份的磷限制转变成7-9月份氮(NO3--N和NH3-N)限制。因此，淀山湖浮游植物增长营养物限制全年经历了磷限制（10月-12月）到不受营养物限制（2月-3月）再到磷限制(4月-6月)最后转为氮限制（7月-9月）这么一过程。
　　 (4)分析2008-2009年水质监测数据和生态数据得出：TP出现两个峰值分别为10-3月份和5-7月份，TN出现两个峰值分别为1-3月份和6-7月份，而叶绿素-a的两个峰值在3-5月和6-7月，营养盐与叶绿素-a呈错开分布，且可被浮游植物直接利用的氨氮+硝氮在总营养盐中的比例变化非常大，相比之下采用氨氮+硝氮/磷酸盐比TN/TP更好的判断浮游植物增长营养物限制，当（氨氮+硝氮）/磷酸盐≤57时，淀山湖浮游植物增长属于氮限制；当57＞（氨氮+硝氮）/磷酸盐＜71时，氮磷对浮游植物增长都不具有显著性；当（氨氮+硝氮）/磷酸盐≥71时，淀山湖浮游植物增长属于磷限制。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 湖泊富营养化

1.2 国内外藻类增长营养物限制研究动态

1.3 湖泊藻类增长营养物限制研究方法

1.4 本课题研究的内容与意义

第二章 淀山湖营养物水平调查

2.1 前言

2.2 淀山湖的概况

2.3 淀山湖历年各营养指标和藻类水华的分析（1986年-2007年）

2.4 本章小结

第三章 实验室藻类增长生物学评价试验

3.1 试验目的

3.2 研究方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 现场藻类增长生物学评价试验

4.1 研究方法

4.2 实验步骤

4.3 注意事项

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

第五章 营养盐和浮游植物营养物限制的关系

5.1 实验目的

5.2 材料与方法

5.3 淀山湖各营养指标的分析（2008-2009年）

5.4 营养物限制与TN/TP的关系

5.5 营养物限制与（氨氮+硝氮）/磷酸盐的关系

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

硕士期间发表论文及专利情况

致谢