湖泊科学

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谢平, 陈隽, 刘佳睿

2023, 35(01): 1-13.

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对藻类水华的生态控制区分为欧美学者提出的经典生物操纵和我国学者提出的非经典生物操纵，前者依赖浮游动物，可用来控制小型藻类，后者依赖滤食性鱼类，可用来控制形成群体的蓝藻（特别是微囊藻）。武汉东湖是一个富营养化城市湖泊，30余年未发生水华，2021年突然暴发微囊藻水华，一度覆盖湖面近87%。东湖生态站通过对长期监测数据的分析发现，东湖目前的营养水平仍然适合蓝藻的暴发，而短期内又无法进一步有效削减营养盐负荷，因此，基于非经典生物操纵的理论（合理配置本土的滤食性鲢、鳙），实施了定量化的生物控藻方案，结果控藻成效显著，在极端高温干旱的2022年并未发生蓝藻水华，即将东湖生态系统从水华（浊水）稳态迅速切换到了非水华稳态，完成了一种新的稳态转换，获得了经典生物操纵从未有过的成功。非经典生物操纵理论的有效性通过全湖实验得到了验证，证明它提供了一种对环境友好、成本极低且颇为有效的控制富营养湖泊中形成群体蓝藻水华的方法，具有广阔的应用前景。

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eDNA监测方法标准化框架及未来图景

杨海乐, 张辉, 杜浩

2023, 35(01): 12-31.

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eDNA (environmental DNA)是指从环境样品（水体、土壤、沉积物、空气、混合物等）中提取的DNA，是各种生物的DNA混合物，区别于传统从单物种样品中提取的DNA。eDNA监测是指从环境样品中提取DNA，用物种特异性引物或特定DNA metabarcoding引物对其进行扩增测序、分类学分析、相对丰度分析、功能预测等，以监测环境中是否存在某特定物种，或者获得环境中物种组成、群落结构、生态功能等相关信息。eDNA监测主要应用在特定物种监测检出、生物多样性调查评估、群落结构和功能分析、生态系统过程分析评估等领域。eDNA监测可以应用在陆地、水体、空气、器物表面、生物（内）表面等任何有可能存在不确定DNA的场景。因为eDNA监测的非侵入性、灵敏检出、大类群检出、易标准化方法与结果、低人力物力时间成本、结果可核查等特点，未来很有希望发展成为一种常规的物种监测、群落功能预测、生态过程分析的方法，对象可涵盖所有生境条件下的所有生物类群。但要实现这个图景，需要从普遍性和特殊性层面完成eDNA监测技术链条中10个关键环节的技术标准化：样品重复数设计、采样时间设计、采样点设计、采样方法设计、样品前处理、样品保存、扩增引物选择、DNA提取扩增测序分析程序、序列比对注释、监测结果后评估。目前来看，10个环节的标准化基本不存在理论上的困难，并且一部分支撑标准化的研究已经启动，甚至一部分标准化的组织工作已在推进，在未来数年内有望完成关键知识、关键数据的积累，推动eDNA监测成为长期性周期性常规生态监测内容，支撑渐行渐近的数据驱动型科学研究和生态管理。

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自然水体中悬浮物对反硝化影响的研究进展

张鹂, 夏永秋, 刘雪梅, 颜晓元, 胡琳

2023, 35(01): 32-42.

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悬浮物在自然水体（池塘、河流、湖泊等）中普遍存在，相较于上覆水，是微生物更为倾向的附着载体。相较于沉积物，更易获取硝酸盐，是水体反硝化发生的热点微区。悬浮物在水体中经历一系列碰撞、絮凝、溶解、离子交换、吸附解吸等物理化学过程，从而会引起颗粒物粒径、营养盐浓度等发生变化；悬浮物的沉降和再悬浮过程也会引起上覆水和沉积物之间的物质交换，并在好氧缺氧过渡过程中对氮转化造成影响，从而直接或者间接影响水体反硝化速率。本文概括了国内外关于悬浮物影响水体反硝化的研究进展和热点，总结了不同浓度、粒径、组成和种类的悬浮物对反硝化作用的影响，从溶解氧、功能微生物、无机氮、有机碳等环境因素重点归纳了悬浮物影响反硝化的过程，比较和分析了悬浮物反硝化的测定方法。结合当前悬浮物反硝化研究现状，建议未来可以从新兴污染物悬浮物、机理模型、测定方法等方面展开深入研究。

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蓝藻膦酸酯代谢及其生态意义研究进展

彭思慧, 黄淑敏, 曾莹, 林立洲, 郑凌凌, 章颖, 宋立荣, 束文圣, 李春连, 赵亮

2023, 35(01): 43-56.

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膦酸酯是新近发现的一类生物可利用磷，其广泛存在于水生生态系统，是水体有机磷库的重要组成，构成水体磷氧化还原循环的关键环节。随着研究的深入，越来越多的蓝藻藻株被证实参与膦酸酯的生物利用与合成，有助于阐明其适应低磷环境的机制，促进了对蓝藻磷策略与水体磷循环的全面理解，具有重要的生态学意义。与此同时，蓝藻对膦酸酯的利用性状，使得膦酸酯作为环境污染物与蓝藻磷源的双重作用开始显现，这会对水体浮游生物竞争格局的研究产生深远影响；而蓝藻的甲基膦酸代谢也被认为是水体好氧甲烷发生的来源之一。本文回顾了蓝藻膦酸酯利用与合成的研究历史，对目前蓝藻膦酸酯代谢过程生态风险与生态意义的研究进展进行了梳理，并对这一领域未来发展趋势进行了评述。

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1980s以来巢湖藻华物候时空变化遥感分析

袁俊, 曹志刚, 马金戈, 沈明, 齐天赐, 段洪涛

2023, 35(01): 57-72.

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蓝藻水华暴发时间变化一定程度上表征了藻华物候特征，研究藻华物候变化可为湖泊水环境健康问题治理和缓解水生生态系统环境退化提供科学依据。以往巢湖蓝藻水华遥感监测主要基于2000年以来的MODIS卫星数据，限制了对巢湖蓝藻水华暴发时空变化过程的理解。本文利用Landsat扩展时间序列，联合MODIS数据，基于浮游藻类指数和阈值分割技术提取巢湖蓝藻水华，在评估二者藻华提取结果一致性的基础上，获取并分析了巢湖1987-2020年蓝藻水华暴发物候的规律及影响因子。结果表明：（1） 2000年前，巢湖蓝藻水华暴发规模较小，2000年后面积显著上升，大面积蓝藻水华出现频繁，2011年达到最高峰（608.4 km~2）;(2)1987-2020年间，巢湖蓝藻水华暴发可以分为3个阶段：(1)1987-2004年，巢湖蓝藻水华年暴发开始时间显著提前，暴发持续时间显著增加；(2)2005-2010年，藻华年暴发开始时间显著延迟，但暴发持续时间变化不显著；(3)2011-2020年，巢湖藻华暴发开始、结束和持续时间呈现年际波动，年暴发开始时间、结束时间和持续时间有所提前，但不显著；（3）巢湖蓝藻水华暴发时间变化主要与气温、降雨量和日照时长等气候因子有关，受营养盐变化影响较弱。1987-2004年暴发开始时间提前受上年年平均温度主导；而2005-2010年的藻华暴发开始时间延迟受春季平均温度、平均日照和降雨量共同作用，暴发结束时间的提前和持续时间缩短则与年降雨量有关。本研究分析了近40年巢湖蓝藻水华暴发的长时间序列变化，有助于深入了解巢湖蓝藻水华暴发的时空变化特征和驱动力，提升气候变化背景下的巢湖蓝藻水华科学处置和应对能力。

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基于遥感反射率的太湖优势藻识别方法

朱雨新, 李云梅, 张玉, 王怀警, 蔡小兰, 成鑫, 吕恒

2023, 35(01): 73-87.

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我国淡水湖库频发水华，不同类群形成的水华特征、危害及其治理方法差异显著，因此，如何区分不同藻种的遥感反射率特征，获取湖泊优势种信息是一个亟待解决的科学问题。研究基于室内藻种培养实验，培养了富营养化湖泊中的典型蓝藻和绿藻藻种，其中，蓝藻包括铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、假鱼腥藻（Pseudanabaenasp．）和束丝藻（Aphanizomenonsp．），绿藻包括小球藻（Chlorellasp．）以及四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）；基于实测的遥感反射率，经归一化处理后，分析了不同藻种的遥感反射率特征，构建了DI(difference index)指数以及ADI(algae distinguish index)指数，建立了藻种分类模型，利用验证集数据进行检验，整体识别精度达77.55%,Kappa系数为0.7178。将分类方法应用于太湖野外实测遥感反射率数据集中，结果与实测的生物量数据有较好的匹配；将模型应用于太湖OLCI(ocean and land colour instrument)影像数据，获得了2019年12月和2020年8月太湖冬季和夏季的优势藻种分布，总体而言，太湖蓝藻占比在夏季及冬季均高于绿藻，其中微囊藻显示出较明显的优势，且夏季优势地位明显高于冬季。从季节及空间分布上看，冬季太湖微囊藻主导区域分布在北部及南部湖湾，假鱼腥藻主导区域主要位于湖心，极少部分束丝藻及栅藻零散分布；夏季，太湖大部分水域的优势藻种为微囊藻，假鱼腥藻主导区域分布于湖心及南部，其余3种藻种的主导区域仍只占一小部分并零散分布。优势藻种遥感识别模型的构建可为湖泊水环境遥感监测和水华的预测预防提供技术支持。

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云南45个湖泊硅藻-总磷转换函数及其定量重建评价

陈小林, 陈光杰, 刘园园, 李蕊

2023, 35(01): 88-104.

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20世纪中期以来随着流域开发的增强，营养物质的流域输出与水体富集导致云南湖泊出现了持续的富营养化过程，对高原湖泊的生物群落构建和生态系统健康产生了重要影响。区域尺度上云南湖泊的现代监测时间较短（如<20年），无法为湖泊生态恢复提供可靠的营养水平背景值。因此，应用古湖沼学方法建立硅藻群落与营养水平指标的定量模型可为污染湖泊的富营养化历史重建与修复目标建立提供重要的定量分析手段。本文选取云南地区45个湖泊开展了表层沉积物硅藻群落的空间分布特征分析，结合湖泊水体的环境变量数据开展了影响硅藻群落构建的环境梯度识别，识别出水体总磷（TP）是驱动硅藻群落空间变化的关键环境因子（独立解释方差为4.54%,P<0.001）。进一步应用多元统计分析，建立了45个湖泊的表层沉积物硅藻与水体TP的转换函数。采用偏最小二乘加权平均回归（WA-PLS）方法建立的转换函数模型中，组分2的预测能力最强（R~2_(＿jack)=0.465,RMSEP=0.396）。进一步结合星云湖沉积物硅藻群落的演替序列，定量重建了近百年来水体TP值的变化历史。重建结果与多年监测数据具有显著的一致性（P<0.001,R~2=0.79,n=13），零模型检验进一步表明了水体TP浓度是驱动硅藻长期演替的显著因子。历史重建结果显示，在星云湖富营养化前的历史时期（约1950年前）水体TP的背景浓度约为12.8～29.3μg/L，可作为该污染湖泊开展环境修复的营养水平修复目标。研究表明，基于生物群落结构的湖泊营养水平定量重建方法可为建立云南污染湖泊的环境修复目标提供重要的分析手段。

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藻源性有机质对高原深水湖泊沉积物矿化作用的激发效应

沈悦, 杜先, 张璐, 张一泉, 荀凡, 柯凡, 冯慕华

2023, 35(01): 103-119.

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湖泊营养水平提升，浮游植物快速增殖，大量藻类碎屑沉降到沉积物表面。藻屑作为新生不稳定有机质，对湖泊沉积物有机质（SOM）产生激发效应，影响湖泊沉积物碳循环过程。本文以深水湖泊抚仙湖南湖心沉积物为研究对象，采用优势种水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae），进行不同浓度藻屑添加（×1倍组、×5倍组和×10倍组）的培养实验。应用碳同位素在线监测仪，探究藻屑添加对于SOM矿化作用的激发效应并预测可能产生的环境效应。结果表明：（1）添加的藻屑对上覆水和间隙水发光性溶解性有机质（CDOM）组成和性质产生影响，前期CDOM中类蛋白组分含量显著增加，但后期CDOM腐殖化程度升高。同时，藻屑的添加使二氧化碳（CO_2）释放量增大，蛋白酶活性和转化酶活性增强；（2)3个不同浓度的藻屑添加组均检测到不同程度激发效应，其中×1倍组和×5倍组对SOM矿化过程前期体现为正激发效应，最大值分别达到（12.18±0.65）和（26.60±9.14）μg/（mL ws），后期两个组别都转为负激发效应；×10倍组则在整个实验过程中均表现为负激发效应；（3）藻屑的添加使得间隙水易于富集亚铁离子（Fe~(2+)）和硫离子（S~(2-)）；且沉积物反硝化作用受到抑制，易于富集硝酸根（NO_3~-）；同时沉积物碱性磷酸酶活性升高，促进活性磷释放，藻屑的添加增大了抚仙湖沉积物产生黑色物质和水体富营养化的风险。因此系统研究新生有机质输入对抚仙湖SOM的生物地球化学过程的影响将为保护抚仙湖提供理论依据。

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西藏拉萨河中下游不同水文期浮游植物优势种生态位及种间联结性

李晓东, 潘成梅, 安瑞志, 巴桑

2023, 35(01): 118-130.

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为了探究拉萨河中下游浮游植物群落优势种生态位及种间联结性，本文选取拉萨河中下游干流及其支流作为研究地点，设置了17个样点，于2015年5月、8月和2016年11月共采集了3个水文期的水样。通过定量样品和活体观察相结合的方法鉴定浮游植物物种，使用直接计数法统计浮游植物数量，共鉴定393种，隶属于6门8纲24目48科100属。计算优势种的优势度指数（Y），运用生态位宽度、生态位重叠值和生态响应速率、总体联结性、χ~2检验以及共同岀现百分比分析优势种的生态位及种间联结性。结果表明：浮游植物整体为硅藻绿藻蓝藻型群落特征，浮游植物优势种（Y>0.02）共19种，均隶属硅藻门，其中尖针杆藻（Synedra acus）、双头针杆藻（S. amphicephala）等7个优势种是3个水文期的共有优势种，优势种岀现频率和优势度在不同水文期均有差异。优势种的生态位宽度变化范围为0.089～0.751，双头针杆藻在3个水文期均为优势种且生态位宽度值均大于0.5，表现出较强的生态适应性，属广生态位种；短小曲壳藻（Achnathes exigua）种间相互竞争激烈且生境趋向于特化，可作为拉萨河中下游水域的污染指示种。19个优势种的生态位重叠值变化范围为0.001～0.966，丰水期的短小曲壳藻和普通等片藻（Diatoma aulgare）占据的生境资源相近，表现出竞争干扰，生态位重叠值为平水期>丰水期>枯水期，总体上生态位重叠程度不高，对资源的利用共性小；不同水文期优势种相对资源占有量与生态位宽度的变化基本一致，资源利用量较高的藻种大多数具较强的发展空间。通过种间联结性分析，优势种种间联结性随季节更替逐渐降低，群落中各物种种间关系从平水期丰水期枯水期由紧密变为松散，呈现逆向演替的趋势，大多数种对的关联性未达到显著水平（χ~2>3.841），种间联结不紧密，优势种之间以及各优势种与环境之间未达到相对的动态平衡。

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长江上游大中型水库碳排放量估算与分析：以IPCC国家温室气体清单指南为基础

李雨晨, 秦宇, 杨柳, 李哲, 鲁伦慧

2023, 35(01): 131-145.

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双碳”背景下，我国能源结构面临持续转型发展。作为清洁可再生能源，水电开发是近年来长江上游水资源开发利用的重点工作。然而，筑坝蓄水将在一定程度上改变区域碳排放情况。评估水库碳排放量是客观、科学认识水电清洁能源属性的基础，是国家温室气体清单的一个重要组成部分。基于IPCC国家温室气体清单指南层级1(Tier 1）的方法，以长江上游24个中、大型水库为案例，探讨长江上游典型水库生命周期内的碳排放量，并通过蒙特卡洛模拟对估算结果进行不确定性分析及模型参数的敏感性分析。结果显示，24个水库的生命周期碳排放量分布在0.0342～140.59 Tg CO_(2eq)的区间内，总排放量达到264.05 Tg CO_(2eq)（其中，CO_2排放量占9.12%,CH_4排放量占90.88%），单位发电量的碳排放均值为3.30 g CO_(2eq)/（kW·h)(0.01～17.64 g CO_(2eq)/（kW·h）），最小、最大值分别出现在锦屏二级水库和彭水水库。此外，敏感性分析发现，在模型涉及的参数中，营养程度调整系数的不确定性对最终估算结果的不确定性起主导作用，下游CH_4通量与水库水气界面CH_4通量的比值敏感性最小。研究工作可为后续推广应用IPCC国家温室气体清单提供参考。

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暴发生长期菹草（Potamogeton crispus）附着生物膜成为城市河流反硝化作用热点

董彬, 王立志, 宋红丽, 王国祥, 刘艳

2023, 35(01): 145-154.

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富营养化河流中水生植物丰富的浅水区通常是氮素转化的热区，沉水植物菹草暴发性生长可能会加速河流生态系统的反硝化进程，但菹草附着生物膜的反硝化作用变化特征及其脱氮贡献尚不清楚。为探究菹草暴发生长期间附着生物膜的反硝化作用潜力及环境效应，以沂河临沂市城区段菹草为研究对象，在菹草暴发生长期间定期采样分析菹草生物量、菹草附着生物膜养分含量及反硝化细菌，同时采用15N同位素添加流动培养结合薄膜进样质谱技术测定菹草附着生物膜的反硝化速率。结果表明：暴发生长期菹草生物量和盖度迅速增加，监测点最大生物量为1817～3334 g/m~2；菹草附着生物膜干重、总有机碳、总氮、反硝化功能菌等均明显增加，为附着生物膜反硝化作用提供了丰富的物质和微环境条件；菹草暴发生长期附着生物膜反硝化速率显著升高，监测点最大反硝化作用速率达到424.18～1728.39μmol/（m~2·h），是表层沉积物的17.29～29.09倍；附着生物膜反硝化产氮气（N_2）贡献相对较高，对生物膜产N_2（反硝化+厌氧氨氧化）的贡献为77%～96%，对河流反硝化产N_2的贡献为32%～96%。本研究表明，暴发生长期菹草附着生物膜是沂河的反硝化作用热点，是沂河春季重要的氮去除过程，环境意义重大。建议通过构建沉水植物群落、适度收割、调控水位等措施对菹草进行科学管理调控，以提高城市河流生态系统服务功能。

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1990-2021年东太湖网围养殖规模变化下的水质变化特征及成因分析

李一凡, 谷孝鸿, 曾庆飞, 贾冰婵, 訾鑫源, 陈辉辉, 毛志刚, 葛优

2023, 35(01): 155-167.

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2019年，东太湖30 km2养殖网围实现清零，结束了长达34年的太湖网围养殖历史。系统整理东太湖30年来（1990 2021年）水体氮、磷等营养盐浓度监测资料，对比分析14个监测点位水质在不同网围利用和整治时期的时空差异性及影响因素，判识网围拆除后水体营养盐变化趋势及存在问题对东太湖生态修复与保护具有重要意义。结果表明，东太湖30年来水体营养盐浓度年际变化随养殖结构（主养鱼到主养蟹）和养殖规模（过度利用到网围整治和拆除）的变化而变化，网围养蟹因其有效的水生植物管控和生态混养相对于主养鱼类水质较优，但水质均随着养殖强度的增大而变差，网围规模缩减对改善水质有正面效应。总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_(Mn)）和叶绿素a(Chl.a)浓度分别由1990年的0.53 mg/L、0.014 mg/L、3.58 mg/L和2.90μg/L上升到2021年的1.87 mg/L、0.128 mg/L、5.72 mg/L和28.09μg/L,TN是主要的污染因子。原网围区和湖心区因较高的水生植被覆盖度，TN、TP、磷酸盐、悬浮颗粒物（SS）30年来变化不大，原网围区透明度维持在0.8 m左右；太浦河口和东茭咀水域TN、TP、Chl.a、COD_(Mn)和SS浓度上升明显，透明度显著下降，该水域的Chl.a浓度与太浦河口出水量呈显著正相关。网围拆除、出湖水量增加和水生植被消失造成的水动力作用增强，加上原网围区底泥营养盐释放，是引起东太湖南部区域营养盐浓度大幅上升的主要原因。网围拆除后东太湖营养盐浓度和Chl.a浓度存在夏、秋季较低和冬、春季较高的季节波动，冬季水草腐败坏水的风险增大。30年来东太湖水体营养盐变化对网围拆除湖泊生态修复与保护具有启示意义：应及早开展水生植物资源调控，强化水质净化，加强对湖泊生态环境进行监测并建立生态档案，创建渔业新模式，确保恢复健康自然的草型生态系统格局。

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稻虾轮作模式面源污染排放特征及其能值评估

陶玲, 彭亮, 代梨梨, 杨镇, 陈思媛, 可毅, 李谷

2023, 35(01): 168-180.

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为探明稻虾轮作模式面源污染排放特征并合理评价该模式的环境可持续性，通过对江汉平原稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中总氮（TN）、总磷（TP）、COD和氨氮（NH_3-N）浓度进行监测，对稻虾轮作模式稻田养殖小龙虾的排污系数进行了估算，并采用等标污染负荷法进行了主要污染物解析。运用能值分析方法对稻虾轮作模式进行了包含面源污染的能值评估，对比单季稻模式，对其可持续发展能力进行了定量评价。结果表明：江汉平原稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中TN、TP、COD和NH_3-N的浓度范围分别为0.53～5.36、0.12～0.70、6.60～78.39和0.34～1.75 mg/L,TN、TP和COD平均排放浓度高于《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅲ类水质标准。等标污染负荷法分析结果表明TN的等标负荷比最高，是稻虾轮作模式面源污染控制的关键污染物。稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中TN、TP、COD和NH_3-N的排污系数分别为2.994、0.458、35.132和1.405 kg/t，表明稻虾轮作模式面源污染排放系数较低，对环境污染程度总体较小，但也应引起重视，并纳入农业面源污染源排放监测网络当中。包含面源污染的能值分析结果表明，与单季稻模式相比，稻虾轮作模式的可更新资源投入占比、能值产出率和可持续指数更高，环境负载率更低，表明当前的稻虾轮作模式虽然存在一定面源污染风险，但仍具有可持续发展竞争优势。研究结果为估算稻虾轮作模式的面源污染负荷提供了基础数据，为农业面源污染防治和稻虾轮作模式的可持续发展提供了参考依据。

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水产养殖清塘过程污染排放特征及对周边水体影响：以太湖下游典型鱼类集约化养殖区为例

梁利权, 郭春霞, 陈小华, 李金文, 陈诚, 杨林沛, 沈根祥

2023, 35(01): 181-191.

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水产养殖清塘过程中的排水是造成周边水环境污染的重要环节，但对此环节中污染物排放特征和影响程度的研究仍相对不足。为有效减少清塘过程的排水对环境的污染，推进水产养殖业绿色发展，本研究选取典型鱼类集约化养殖区，通过高频采样和监测，分析了阶段式排水时混养鱼塘尾水中的悬浮物、有机物和营养盐等指标的浓度变化，明确污染物的排放特征，同时分析受纳水体不同断面的水质变化情况。研究结果表明：总悬浮物浓度（TSS）、高锰酸盐指数（COD_(Mn)）、总磷（TP）、总氮（TN）和氨氮（NH_3-N）浓度随着持续排水呈上升趋势，在排水末期污染物浓度均快速上升，磷酸盐磷（PO_4~(3-)-P）浓度仅在排水末期骤升，硝态氮（NO_3~--N）浓度随排水持续下降，亚硝态氮（NO_2~--N）浓度随排水先上升后下降；根据《淡水池塘养殖水排放要求》二级标准，排水末期TN、TP、TSS浓度超标倍数分别达4.70、6.66、206.90；尾水流量与河流量约以1/200的比例排入河道后，仅TSS、COD_(Mn)、TN和NH_3-N对距排水口400 m内的河道水质产生显著性影响，影响距离为TN>TSS=NH_3-N>COD_(Mn)。因此，禁止水产养殖尾水未经处理直接排放，特别是池塘最后20～30 cm水深的尾水未经处理直接排入附近河道，可有效限制水产养殖尾水污染物负荷集中输出。

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鄱阳湖西侧周边农村水塘夏季表层沉积物氮、磷、有机质分布特征及评价

刘伟, 褚一凡, 谭启洋, 陈金梅, 杨玲丽, 周巧红, 吴振斌, 贺锋

2023, 35(01): 192-202.

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水塘作为农村重要的水生态系统，其环境状况与人们生产生活和健康密切相关。为了解鄱阳湖西侧周边农村水塘沉积物的有机质和营养盐赋存状况，于2018—2019年对鄱阳湖流域西侧附近4个县的23个水塘进行沉积物营养盐的分析，同时通过相关分析和差异性分析对其来源进行解析，并采用综合污染指数评价法和主成分分析法对水塘沉积物的污染程度进行评价。结果表明：水塘沉积物污染物含量较高，其有机质、有机碳（TOC）、总氮（TN）和总磷（TP）含量分别为5.81%±2.16%、2.46%±1.02%、（6.48±2.35） mg/g和（1.89±0.80） mg/g。3种形态的无机氮中铵态氮含量最高，其次为硝态氮和亚硝态氮。沉积物TP受到洗涤废水的影响较大，清淤和活化显著减轻了沉积物TN和TOC污染。综合污染指数评价结果表明重度污染和中度污染的水塘占比分别为95.65%和4.35%，其平均评价结果为重度污染，表明水塘沉积物污染严重。而主成分分析结果表明P18水塘污染最重，而P6水塘污染最轻。综合污染指数与主成分分析总得分的相关系数为0.92，表明两者的评价结果较为一致。本研究通过分析鄱阳湖西侧农村水塘的沉积物营养盐含量、污染来源以及污染现状，拟为农村水塘的生态修复提供数据和技术支撑。

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长江中下游地区湖泊沉积物杀生剂污染特征及生态风险

夏炎雷, 周丽君, 吴佳妮, 黄争, 赵建亮, 应光国, 吴庆龙

2023, 35(01): 203-216.

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杀生剂作为抑菌活性成分，广泛应用于药物、个人护理品、食品、农业及其他多种领域中。大量杀生剂会直接或者随污水处理厂出水进入地表水环境中，威胁人体健康和生态安全。本研究通过对长江中下游地区61个湖泊进行调查，共检出11种杀生剂，包括5种杀菌剂、1种防污剂、3种尼泊金酯类防腐剂和2种消毒剂，总浓度达103 ng/g。其中，多菌灵和尼泊金甲酯的检出率大于50%，分别为100%和96.2%。多菌灵和尼泊金甲酯的平均浓度分别为（1.79±2.76）和（11.4±8.19） ng/g，其他杀生剂的平均浓度均低于1.0 ng/g。与国外许多河流湖泊相比，长江中下游地区湖泊沉积物中杀生剂污染处于中等偏低水平，总杀生剂浓度的平均值为（16.7±14.5） ng/g。氟康唑、咪康唑、三氯生和三氯卡班可能主要来自生活污水，多菌灵和涕必灵主要来自面源污染。尼泊金酯类防腐剂在沉积物中的分布特征与沉积物总有机碳含量密切相关。采用风险商值法对湖泊沉积物中杀生剂的生态风险进行了评价，发现多菌灵、尼泊金甲酯和三氯卡班在部分采样点具有高风险。有必要重点关注高风险污染物和高风险区域，并采取适当的措施来减少杀生剂对湖泊生态环境的影响，尤其是对饮水水源地的污染。

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连续水闸对河流COD容量的影响

伍中航, 孙海龙, 冯镜洁, 李然, 任爽, 袁雨亮

2023, 35(01): 216-223.

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水闸建设对河流产生阻隔作用，改变了河段水流形态，污染物输运及水质时空分布也随之发生改变，进而可能对水环境容量产生影响。本研究以拉萨河城区段为研究对象，考虑水闸建设对水动力学条件的影响，在利用平面二维模型进行水动力-水质模拟的基础上，计算分析了水闸建设前、后COD的水环境容量，探讨了连续水闸建设对河流水环境容量的影响。研究成果表明，水闸修建对水环境容量的影响主要有两个方面：一是水闸蓄水后，水体由流动转变为相对静止的状态，闸前水流流速减缓，水深增加，影响污染物的扩散，降低污染物降解系数，进而影响污染物降解过程；二是水闸蓄水会使污染物在库区滞留，使污染物滞留时间增加，从而提高污染物的降解量。拉萨河水闸修建后，因水闸蓄水影响，流速减缓，污染物向河道中央扩散受阻，易聚集于排污侧；与天然河道相比，蓄水区河段平均流速由0.34 m/s下降至0.10m/s，平均水深由0.6 m增大至2.0 m,COD降解系数由0.12 d~(-1)下降至0.04 d~(-1)，下降约67%，污染物滞留时间增大为原来的3倍左右。计算结果表明，在两种影响的综合作用下，1个水闸使研究河段COD容量下降约2.2%,2个水闸共同作用使COD容量下降约9.9%,3个水闸共同作用使COD容量下降约12.3%。整体来看，连续水闸对河流水环境容量产生了一定影响，水闸数量越多，对水环境容量的影响越大。

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基于CDOM吸收特性的东北地区水库DOC浓度遥感估算

赖锋发, 杨倩, 宋开山, 尚盈辛

2023, 35(01): 224-235.

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有色溶解性有机物（CDOM）广泛存在于水体中，占溶解有机碳（DOC)10%～90%，其浓度影响水环境碳循环过程、污染物质迁移以及水生生物群落的结构和功能。为分析东北地区水库DOC碳循环情况，本文于2015—2020年对第二松花江流域典型水库白山水库和丰满水库进行5次现场观测和室内实验，在分析CDOM吸收特性的基础上，基于Landsat系列卫星利用波段比值法建立CDOM浓度反演模型（R~2=0.82），根据实测值CDOM与DOC的强相关性（R~2=0.78），进而估算水库DOC浓度。结果表明：(1)利用野外实测数据和Landsat系列卫星能够对东北内陆水库CDOM浓度进行良好反演，(2)2000—2020年白山水库和丰满水库年际CDOM和DOC浓度变化不大，在2010年之后表现出轻微上升趋势，CDOM浓度从支流和干流的汇入到主库区呈现逐渐减少趋势，(3)白山水库和丰满水库M值（CDOM在250和365 nm处吸收系数比值）和S_(275～295)(CDOM在275～295 nm波段处的吸收光谱的斜率）较小、SUVA_(254)(CDOM在波长254 nm处的吸收系数与DOC浓度的比值）较大，表明其CDOM组分中腐殖质含量较高，倾向于陆源大分子，(4)利用多元回归分析方法分析水库CDOM变化主要受到降水、化肥施用量和污水排放量的影响。综上，本研究丰富了对东北典型水库CDOM浓度变化的认识，为构建东北地区水库CDOM反演模型和DOC储量估算提供了数据基础。

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金沙江流域水库消落带优势植物生态位及种间关系

江维薇, 肖宁, 肖衡林

2023, 35(01): 236-246.

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近年来水库消落带植被恢复愈发引起关注，消落带植被在固岸护坡、水土保持和截污过滤等方面发挥着重要作用。然而金沙江流域作为我国最大的水电基地，由于地处偏远，现有研究较少，因而对其水库消落带适生植物及其种间关系尚未明确。通过结合生态位理论和种间关系分析方法，包括生态位测定、方差比率法、χ~2检验、联结强度系数AC、种间关联指数OI、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验等，揭示金沙江水库消落带优势植物的生态适应性、种间内在联系以及群落演替现状，并在此基础上，将优势植物划分了3种生态种组，为本区域消落带适生植物的筛选及其科学配置提供参考。结果表明：1）金沙江流域水库消落带共记录植物19科36属37种，频度≥20%的优势物种为狗牙根（Cynodon dactylon）、酸模叶蓼（Polygonum lapathifolium）、钻叶紫菀（Symphyotrichum subulatum）、牛筋草（Eleusine indica）、莲子草（Alternanthera sessilis）、苘麻（Abutilon theophrasti）、土荆芥（Chenopodium ambrosioides）和苍耳（Xanthium sibiricum）。其中，狗牙根的重要值和生态位宽度最大，占绝对竞争优势。2）整体来看，消落带优势植物的生态位相似性和重叠度较小，对资源利用的相似程度低，优势植物生态位分化程度较高。3）优势植物的总体联结性表现为不显著负联结，χ~2检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验结果均显示负联结比例大于正联结，种间联结性较弱，群落整体稳定性较差。结合生态位和种间关系研究结果，推荐以上8种优势植物为先锋物种，根据划分的3种生态种组沿水位梯度进行配置试验，使植物种间关系向着更协调的方向发展，促进消落带植被自然修复进程。

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金沙江下游梯级水库对水温及鱼类适宜产卵时间的影响

郝好鑫, 杨霞, 杨梦斐, 王俊洲, 潘婷婷, 李志军

2023, 35(01): 247-257.

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水温是重要的水文指标。气候变化和人类活动加剧背景下，水温变化已成为威胁全球水生态系统的重要因素。长江上游开发了世界上规模最大的梯级水库群，然而目前关于梯级水库和气候变化对下游水温及水生态的耦合影响仍不清楚。本文基于长江宜宾-重庆段长序列水温和气象资料，解析了气象因子和金沙江梯级水库对下游水温的影响，评估了长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重要鱼类适宜产卵时间对水温变化的响应，结果表明：研究河段近30年年平均水温显著增高，增幅约为0.5～1.1℃；向家坝-溪洛渡水库蓄水后向家坝站、朱沱站和寸滩站年水温过程平均滞后约36、13和7 d，蓄水后下游河段春季“滞冷”效应明显，秋冬季“滞热”效应明显，各水文站旬平均水温最大增加和降低幅度分别为1.8～3.7℃和1.3～3.6℃，“滞热”程度大于“滞冷”程度；年内不同月份水温变化主要由梯级水库蓄水引起，年际间平均水温变化主要由气候变化引起；蓄水后向家坝站附近水温达到重要鱼类适宜产卵水温时间延迟了30～40 d，蓄水对达到重要鱼类适宜产卵水温的时间延迟程度为：黑尾近红鲌>长薄鳅、圆口铜鱼、岩原鲤>中华金沙鳅>长江鲟>胭脂鱼，且不同鱼类间生态位的重叠程度增加。研究结果可为减缓水电开发对水生生态的影响提供基础支撑。

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洞庭湖和鄱阳湖水体细菌空间分布特征及驱动机制

陈威, 马沛明, 张俊芳, 杨英, 周连凤, 赵先富

2023, 35(01): 257-266.

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为了探讨洞庭湖和鄱阳湖水体细菌的群落组成、空间分布特征及其驱动机制，于2017年9月，采用高通量测序技术、基于16S rRNA分子标记进行单分子测序，分别对两湖共57个位点的水体细菌群落组成进行了研究，同步监测了水体的理化指标。结果表明：洞庭湖和鄱阳湖共发现水体细菌20门42纲93目191科533属，在门水平上，洞庭湖和鄱阳湖的水体细菌组成均以放线菌门、蓝细菌门和变形菌门为主；主成分分析结果表明，两湖水环境条件有显著性差异，鄱阳湖的空间差异性大于洞庭湖；Mantel分析表明显著影响蓝细菌类群和其他类群组成的因素较为一致，在洞庭湖以物理环境因子和营养盐因子为主，而鄱阳湖以物理环境因子为主；零模型分析结果显示随机性过程为两湖水体细菌的群落构建机制的主要成分，占比分别为58.8%和79.7%。总体来说，鄱阳湖水环境空间异质性更高，水体细菌受到一些水文水动力学因子介导的物理环境因子影响，且其群落构建机制由随机性过程主导；洞庭湖水环境空间异质性较低，水体细菌受到物理环境因子和营养盐因子的共同影响，其群落构建机制由随机性过程和确定性过程共同决定。认识两湖水体细菌在空间上的分布及影响因素差异，对两湖水生态健康监测和评估有重要指导意义。

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青藏高原东北部湖泊细菌群落结构特征季节性差异及驱动机制

王丹丹, 黄跃飞, 杨海娇

2023, 35(01): 267-282.

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微生物是湖泊生态系统重要的有机组分。了解不同时期青藏高原湖泊细菌群落特征、环境驱动因子及其群落构建过程的差异，对高原湖泊水生态管理具有重要的指导意义。分别于2020年6和12月采集青藏高原东北部5个湖泊水样，基于高通量测序技术、统计分析和模型分析，解析高原湖泊群在非冰封期和冰封期细菌群落结构、环境驱动因子和中性过程、确定性过程以及随机性过程在细菌群落构建过程的贡献。结果表明：（1）非冰封期湖泊细菌群落的Chao1丰度指数、Simpson和Shannon多样性指数低于冰封期，Spearman相关性分析结果表明非冰封期细菌群落的Chao1丰度指数和多样性指数与水温和海拔显著相关，而冰封期细菌群落的Chao1指数和多样性指数与总氮显著相关；（2）水体细菌群落的优势门均为变形菌门（Proteobacteria），非冰封期细菌中拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的平均相对丰度明显高于冰封期。另外，主坐标分析和相似性分析结果表明非冰封期和冰封期的细菌群落组成差异极显著；（3）冗余分析结果表明不同时期湖泊群细菌群落结构的驱动因子不同，非冰封期环境因子影响的大小顺序为：总氮>纬度>总溶解固体>经度>溶解有机碳，冰封期为：海拔>溶解氧>溶解有机碳>pH;(4)Sloan中性模型计算结果表明冰封期高原湖泊细菌群落比非冰封期更易受到中性过程的驱动，并且冰封期细菌群落的迁移率也大于非冰封期（冰封期：0.289；非冰封期：0.130），反映冰封期细菌菌群扩散能力较强。随机性的扩散限制过程是非冰封期（贡献率=54.74%）和冰封期（贡献率=55.56%）湖泊细菌群落的主要构建过程。本文解析了不同时期高原湖泊细菌群落特征及其驱动机制，为高原湖泊水资源保护和管理以及深入理解细菌群落构建过程提供了基础。

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湖泊生态服务生产函数构建研究——以博斯腾湖为例

刘倩倩, 徐昔保

2023, 35(01): 279-288.

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湖泊生态系统服务（LES）在维持区域乃至全球生态安全格局中发挥重要作用，是目前生态系统服务研究的热点之一。由于湖泊面广量大、类型丰富、区域差异大及基础数据较为缺乏等原因，适用于LES定量评估且较为便捷、可行的模型方法较少。本文以博斯腾湖为例，基于生态系统最终服务与关键特征指标构建湖泊生态服务生产函数（LEPF），用于定量评估湖泊生态系统服务价值（LESV）并甄别关键特征指标的贡献度。结果表明：（1）博斯腾湖1990 2019年生态系统最终服务年均价值量为2226.84亿元，总体呈“上升下降上升”的变化趋势，气候调节、防洪蓄水为主导生态系统服务；（2）LEPF拟合结果较好地反映了5类关键特征指标对LESV的贡献度，从高到低依次为：湖泊水位>蒸发量>面积>水生植被面积>综合营养状态指数；（3）5类关键特征指标中水位的产出弹性较高，表明水位波动与生态系统最终服务价值变化密切相关。

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洱海北部湖区轮虫群落季节演替特征

吕兴菊, 张亚男, 高登成, 张晓莉

2023, 35(01): 289-299.

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洱海是位于我国西南亚热带高原地区的重要淡水生态系统，在高强度的人类活动与气候变化的影响下出现了较为严重的水质退化与富营养化现象，其中北部湖区的问题最为突出。本文以北部湖区为对象，设置了喜洲等5个样点，于2020年3、6、9和12月对该湖北部的轮虫群落及环境因子进行了季节性调查，分析了轮虫群落的季节演替特征及主要影响因子。本次调查共检出26属48种轮虫，多数种类为广布种或暖水种，其中无柄轮属、晶囊轮属、胶鞘轮属、须足轮属、龟甲轮属、多肢轮属在4个季节均出现。异尾轮属的种类数最多，共计9种。螺形龟甲轮虫、长肢多肢轮虫和前节晶囊轮虫是主要的优势种类。其中，螺形龟甲轮虫在4个季节均为丰度优势种，而前节晶囊轮虫在4个季节均为生物量优势种。非度量多维尺度分析表明，洱海北部湖区轮虫群落结构存在显著的季节差异。这种季节差异主要反映了水温的直接与间接影响，后者主要表现为鱼类捕食压力与食物资源的季节性。冗余分析表明，透明度、温度和浮游植物丰度为解释轮虫群落结构变化的重要变量。群落的物种组成与季节变化反映了主要轮虫优势种类对水温和水质变化的敏感性。

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鄱阳湖典型洪泛区地下水数值模拟研究

曹思佳, 李云良, 李宁宁, 陈静, 宋炎炎, 赵贵章, 李志萍

2023, 35(01): 298-312.

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受地表河湖系统水情变化干扰，高度动态和异质性的洪泛区地下水文对河湖水资源、水污染以及生态环境功能等方面具有重要影响和贡献。鄱阳湖洪泛区湿地在长江中下游具有重要区位优势和研究特色，但变化环境下其水动力特征和水量交换情况等仍存在许多不确定性。本文以鄱阳湖典型洪泛区为研究区，采用地下水流二维数值模型，开展了洪泛区地表地下水转化作用与水量变化的模拟研究。结果表明，鄱阳湖季节性水位变化很大程度上决定了主湖区与周边地下水之间的动态补排模式，即洪泛区地下水补给湖泊主要发生在枯水和退水时期，而湖泊补给地下水主要发生在涨水和高洪水位时期。一般情况下，整个洪泛区地下水位与湖水位的年内变化态势基本一致，主湖区附近的地下水位年内变幅较大，而大部分洪泛区的地下水位变幅相对较小。北部地下水流速明显大于南部，主湖区附近地下水流速明显大于洪泛区，地下水流速基本小于1～2 m/d。水均衡分析发现，洪泛区地下水系统以接受降雨输入（52%）和主湖区补给（39%）为主，以地下水蒸发输出（72%）和向湖排泄（24%）为主，但补给主要发生在春、夏季，而排泄则发生在秋、冬季。地形地貌对洪泛区地下水位分布以及流速场演化具有主控作用，但湖水位动态变化却是一个关键的外部驱动力，形成了地下水湖水交互过程的季节转变。本文研究结果可为后续鄱阳湖洪泛区的水资源优化管理与配置以及生态环境的可持续发展提供科学支撑。

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近60年鄱阳湖东部湖湾水文连通变化及其对湿地植物与候鸟的影响

熊丽黎, 刘建新, 李宽意, 闵翔, 吴召仕, 郭玉银, 王仕刚, 邓燕青, 欧阳千林

2023, 35(01): 313-325.

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鄱阳湖碟形湖生物群落分布特征很大程度上受区域与主湖区水文连通性影响。由于水位波动，东部湖湾水文连通性受鄱阳湖主湖体水位影响较为敏感。本文以东部湖湾为例，分析主湖区水位变异程度及其影响，并从连通天数和发生时间等方面定量表征东部湖湾与主湖区的水文连通性，进而讨论水文连通性变化及其对湿地植物生境和候鸟栖息地的潜在影响。结果表明，当水位在13～16 m时，东部湖湾与主湖区存在着良好的水文连通关系，湿地植物适宜生境面积最大。2003年以后，鄱阳湖主湖区水位普遍降低，低枯水位持续时间延长，IHA/RVA法分析表明主湖区水位发生了中等程度改变，整体改变度为40.2%，东部湖湾与主湖区的连通关系发生明显改变，年连通天数减少了46.2 d，变化幅度为15.9%，而非连通期发生时间提前约1个月且年内时间跨度更长。水文连通性减弱造成3 10月东部湖湾平均水位下降了0.6 m，其中9 10月减少了约1 m，使薹草（Carexsp．）和苦草（Vallisneria natans）适宜水深对应的水面面积在多数月份呈增加趋势，特别是9 10月（幅度超过40%），但枯水提前导致沉水植物面积减少，湿生植物生物量增加。水文连通性减弱导致洲滩提前出露，薹草等湿生植物移向碟形湖湖心，苦草等沉水植物分布上限降低约1 m，候鸟觅食地点可能转移至湖心或其他浅滩。为有效保护鄱阳湖湿地生态系统，建议充分发挥长江三峡蓄洪补枯的调控作用等，以减缓水文连通性改变对洪泛区湿地植物生长和候鸟栖息所造成的影响。

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1973-2020年洞庭湖水温演变特征

潘惠敏, 蔡华阳, 王博芝, 张萍, 姚宇

2023, 35(01): 326-337.

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表层水温是影响湖泊水生生态系统的关键因素，研究其对气候变化的响应过程及机制是评估湖泊生态环境可持续发展的重要切入点。本文针对水温的长期演变趋势问题，基于实测水文气象数据，采用Air2water数据驱动模型重构洞庭湖长序列水温资料，研究湖泊表层水温在气象条件驱动下的演变特征，为湖泊生态环境监测、水安全保障和综合治理等提供理论依据。主要结论有：（1）尽管Air2water数据驱动模型以常微分方程的简化形式概化湖泊热力学过程，但可较准确地反演水温的变化趋势。根据长序列实测气温资料重构的1973 2020年洞庭湖日均水温序列具有较高的可信度。（2）1973 2020年，洞庭湖水温年内变化具有显著的上升期和下降期，且降温过程较升温快。在气候变暖背景下，年均水温呈现持续的波动性上升趋势，且1996年发生突变后上升趋势更为显著，其中城陵矶站和南咀站年均水温的上升率分别达到0.20和0.16℃/10 a。1996年洞庭湖流域的突变式增温主要是由冷季的显著增暖过程驱动。（3）采用广义单位线法建立水温气温之间的耦合关系，水温随气温上升的速率先增大至极大值后逐渐减缓。1996年水温发生突变后，水温随气温的变化速率略有减小，表明水温对气温响应的敏感性降低，水温气温的耦合关系有所削弱。

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三门峡水库冲淤重心变化及其对潼关高程的影响

何娟, 郑珊, 吴保生

2023, 35(01): 338-348.

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以往关于三门峡水库的研究多关注库区年际间的冲淤变化，而对汛期和非汛期库区冲淤分布研究较少。本文基于三门峡水库蓄清排浑运用以来1974 2018年实测水沙、断面及冲淤数据，研究汛期和非汛期库区冲淤重心的迁移、冲淤速率及其对潼关高程的影响。结果表明，蓄清排浑运用以来库区河道基本遵循汛期冲刷、非汛期淤积的演变规律。分别定义汛期最大冲刷速率和非汛期最大淤积速率发生的相邻两断面间的子河段为冲刷重心和淤积重心，汛期冲刷重心与非汛期淤积重心出现的位置基本对应，1974 2010年冲淤重心由距坝约90 km逐渐向坝前移动，平均下移速率约1～2km/a;2010年后冲淤重心逐渐上移，2017年位于坝上游约60～70 km，但冲淤强度明显减弱。淤积重心的位置主要受水库回水长度影响，冲刷重心主要与汛期水流能量相关，淤积重心位置迁移滞后于影响因子的变化约5年，而冲刷重心滞后时间约2年。潼关高程与潼关至太安段（潼太段）比降呈反比关系，比降越大，潼关高程越低，而当冲刷重心迁移至潼太段并影响其下段时，潼太段比降增大，利于潼关高程降低。1985年后回水范围和冲淤重心均位于潼关以下，潼关高程受冲淤重心影响较小。

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低等级河流CO_2分压的时空变化及驱动因素——以汉江流域月河为例

顾世杰, 李思悦

2023, 35(01): 349-358.

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河流CO_2排放是全球碳循环的重要组成部分。以汉江上游流域低等级（Strahler 等级 1 ～ 3）河流月河为研究对象，采样测定 2016 年 12 月和 2017 年 6 月的关键环境因子并计算河流 CO_2分压（pCO_2）。利用统计学模型，探讨不同等级河流水环境因子的时空变化及关键控制因素。结果表明，月河流域低等级河流 CO_2约有 87% 的采样点过饱和，pCO_2变化范围是 135～5960 μatm，不同等级河流环境因子和pCO_2具有明显的时空差异，且河流pCO_2随着河流等级的增加而增加。利用 R 语言“ggpair”函数分析显示，河流pCO_2与建设用地占比、耕地占比和总氮（TN）、总磷（TP）、溶解性有机碳（DOC）浓度呈正相关，与森林用地占比、溶解氧（DO）浓度及坡度呈负相关。对比分析不同等级河流的关键控制因素发现，低等级河流 pCO_2受土地利用和环境因子共同控制，且土地利用的影响随着河流等级的增加逐渐减小。进而建立了基于土地利用和养分的不同等级河流 pCO_2的回归模型，旨在为区域及全球河流碳排放的估算提供参考。

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1990-2020年中国冰湖变化特征及影响因素

殷永胜, 王欣, 刘时银, 郭小宇, 张勇, 冉伟杰, 王琼

2023, 35(01): 358-367.

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本文基于505 景 Landsat 卫星影像，通过自动化冰湖边界提取与人工目视解译相结合的方法调查了 2000 和 2020年中国境内冰湖的分布与变化，并结合 1990 年冰湖编目数据，分析中国冰湖变化特征及影响因素。研究表明，19902020 年中国冰湖面积增加（180.1±0.1) km~2，增加了 17.9%。其中，冰川补给湖面积扩张最显著，为 22.9%，而非冰川补给湖的面积仅扩张 4.9%。 1990 2020 年冰湖面积在较高海拔带呈现增长快速的趋势，其中，在海拔 5500 m 以上冰湖面积扩张最大，达 30.5%。在区域尺度，非冰川补给湖的变化主要受降水量和蒸发量变化的影响，其中蒸发量变化对非冰川补给湖更为显著；气温升高与冰川普遍退缩则是导致冰川补给湖普遍快速扩张的主要原因。

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蒙古西北部Tolbo湖沉积物粒度敏感组分记录的全新世风沙活动

张延利, 毛春晖, 张家武, 黄小忠, Otgonbayar Demberel

2023, 35(01): 368-380.

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作为全球主要的粉尘源区之一，亚洲中部干旱区全新世环境变化备受关注，但目前仍缺乏连续的风成沉积记录。本文利用蒙古西北部Tolbo湖岩芯（TB19-A,332 cm）沉积物，在AMS14C定年和粒度分析基础上，采用对数正态分布函数拟合及粒级-标准偏差相结合的方法分离出沉积物中风成组分以重建区域风沙活动历史。结果显示，Tolbo湖沉积物中值粒径为15～84μm和大于84μm的组分分别是区域尘暴和局地风沙活动的良好指标。蒙古西北部地区末次冰消期晚期（13.75 11.6 cal ka BP）,Tolbo湖流域内有较强的局地风沙活动，可能与YD寒冷事件有关。全新世以来，流域内局地风沙活动与蒙古西北部区域尘暴活动的变化具有一致性，具体表现为：早中全新世风沙活动总体较弱，其中9.7 8.6 cal ka BP和7 6 cal ka BP为区域尘暴较强时段；5 cal ka BP之后局地风沙活动与区域尘暴强度显著增加，直至0.7 cal ka BP两者均维持在较高水平；0.3 cal ka BP以来区域尘暴活动再次增强。蒙古西北部与中国北方公海、博斯腾湖记录的尘暴历史具有一致的变化趋势，反映了与西伯利亚高压相联系的大气环流对于干旱区大范围风沙活动的影响。晚全新世风沙活动的增强可能还与冬季太阳辐射的增加有关，最近300年来强烈的区域尘暴活动除了自然因素外，可能还叠加了人类活动的影响。

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