淀山湖微囊藻种群时空特征研究及预警意义

论文摘要

淀山湖是上海市境内最大的天然淡水湖泊,也是黄浦江上游的重要水源保护区。近十几年来,该湖水环境质量不断下降,每年夏秋季节都受到微囊藻为主的蓝藻水华影响,严重影响了湖区景观和饮用水安全。虽然一系列水环境整治和蓝藻治理措施已在淀山湖开展多年,效果却并不明显。一个很重要的原因是目前对淀山湖微囊藻的生活史、优势种类、水华时空分布特征仍没有系统性的了解,导致实施的各种治理方法缺乏针对性。本研究于2009年1月—2010年12月对上述问题进行了调查和研究,主要研究结果如下：1.根据微囊藻的漂移堆积特性,探索并创立了相应的调查方法,使大面积水域微囊藻调查成为可能；建立了跟踪采样法,可监测到处于增长早期阶段的微囊藻；提出了微囊藻水华分级标准,可定性评价微囊藻水华状态和生物量。2.淀山湖发生的蓝藻水华由微囊藻所引起,本研究共鉴定出7种微囊藻,分别是水华微囊藻Microcystis flos-aquae)、鱼害微囊藻（Microcystis ichthyoblabe）、铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、假丝微囊藻（Microcystis psudofilamentos）、惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii）、史密斯微囊藻（Microcystis smithii）和坚实微囊藻（Microcystis firma）。其中铜绿微囊藻、水华微囊藻、鱼害微囊藻为全年大多数时间的优势种,但惠氏微囊藻在8-9月成为水体中的绝对优势种。坚实微囊藻和史密斯微囊藻不容易形成可见的水华。3.淀山湖微囊藻在11月至次年2月处于越冬状态,复苏增长期为3至6月。其中,4至6月能小范围条带状堆积,尚不能形成水华。7至8月在全湖形成大规模微囊藻水华并水平迁移。9月中旬微囊藻水华迅速消失,此后不再成为优势种。4.淀山湖上游诸多水体在6-7月出现微囊藻水华,8月受北风和西北风影响向淀山湖下泄,导致8月起淀山湖内水华面积和频度骤增。5.淀山湖微囊藻空间分布受到急水港—拦路港驱动流影响,以拦路港—急水港为轴线,8月前存在东南和西北两个不同的微囊藻增长区。8月后受到上游藻类下泄和东—西交替风向的影响,水华不仅沿岸堆积,还在湖中心区域漂移。9至10月,淀山湖水域内的微囊藻沿拦路港下泄,水华消失。潮汐和风向是影响藻类下泄速度的主要因子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 水体富营养化、蓝藻暴发及治理
• 1.1.1 淡水水体富营养化问题
• 1.1.2 蓝藻水华及其危害
• 1.1.3 传统控藻措施的优缺点
• 1.1.3.1 降低水体营养盐控制蓝藻水华的局限
• 1.1.3.2 直接控制和治理蓝藻水华
• 1.1.4 为什么特别关注微囊藻水华
• 1.2 国内外蓝藻种群动态研究
• 1.2.1 蓝藻时空动态研究对蓝藻治理及水华预警的重要性
• 1.2.2 蓝藻鉴定方法研究进展
• 1.2.3 蓝藻时空分布研究方法
• 1.2.4 大型水域蓝藻时空分布的研究现状
• 1.3 研究地点
• 1.4 研究目的和意义
• 第二章 调查方法改进及样点设置
• 2.1 沿岸调查:反映淀山湖全湖微囊藻状态
• 2.2 跟踪采样法:用于追溯增长早期阶段的微囊藻
• 2.3 标准采样法:获得微囊藻群体数量信息
• 2.4 微囊藻鉴定:群体特征区分和室内培养观察
• 2.4.1 微囊藻鉴定方法
• 2.4.2 微囊藻纯化及室内培养方法
• 2.5 水华状态分级:微囊藻水华状态和生物量评价
• 2.6 河道型水体的微囊藻监测方法
• 2.7 基于风向为参照系的重点调查区
• 2.8 研究中使用的其他方法及相关指标的测定
• 2.8.1 调查区域照片的拍摄
• 2.8.2 叶绿素a的测定
• 2.8.3 水体流量测定
• 2.8.4 微囊藻检出率
• 2.8.5 地图
• 2.8.6 GPS定位信息
• 2.8.7 数码照片地理定位
• 2.8.8 图表制作
• 2.9 淀山湖内样点设置及调查周期
• 2.9.1 采样区的选择
• 2.9.2 调查时间与频率
• 2.10 淀山湖上游样点设置及调查周期
• 2.10.1 淀山湖内采样区的选取
• 2.10.2 调查时间与频率
• 第三章 淀山湖微囊藻种群多样性
• 3.1 淀山湖优势微囊藻生态特征
• 3.1.1 水华微囊藻Microcystis flos-aquae
• 3.1.2 鱼害微囊藻Microcystis ichthyoblabe
• 3.1.3 铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa
• 3.1.4 假丝微囊藻Microcystis psudofilamentos
• 3.1.5 惠氏微囊藻Microcystis wesenbergii
• 3.1.6 史密斯微囊藻Microcystis smithii
• 3.1.7 坚实微囊藻Microcystis firma
• 3.2 淀山湖常见微囊藻种的特点比较
• 3.3 室内环境培养的不同微囊藻形态结构
• 3.4 讨论
• 第四章 淀山湖微囊藻种群时空分布特征
• 4.1 2009年淀山湖沿岸区域优势浮游藻类季节演替
• 4.2 淀山湖微囊藻生物量变化
• 4.2.1 2009年淀山湖微囊藻优势种变化
• 4.2.2 微囊藻生物量变化
• 4.3 2009年各月淀山湖微囊藻分布的空间特征
• 4.4 讨论
• 第五章 淀山湖外源微囊藻时空分布特征
• 5.1 淀山湖上游重点水体微囊藻情况
• 5.2 淀山湖上游关键来水通道微囊藻情况
• 5.3 淀山湖上游微囊藻下泄效应
• 5.3.1 上游重点水体微囊藻水华下泄特征
• 5.3.2 上游关键来水通道微囊藻水华下泄特征
• 5.4 讨论
• 第六章 淀山湖微囊藻水华动态特征对水华预警的意义
• 6.1 风向变化导致上游水域微囊藻下泄
• 6.2 急水港一拦路港分隔效应
• 6.3 风向与潮汐决定微囊藻水华下泄
• 参考文献
• 硕士在读期间已发表和接受的论文
• 致谢