江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究（可编辑）

江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究（可编辑） 江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 分类号 密级 华中农业大学硕士学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 ,, 研究生:常毅 学 号: 指导教师:张家波副教授 指导小组: 专业:渔业资源 研究方向:渔业生态 获得学位名称:农学硕士 获得学位时间:年月 华中农业大学水产学院 二。一三年六月华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 学位论文 如需保密,解密时间 年 月 日 是否保密 石 独创性声明 本人声明所呈交的论文是袁个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果.尽我所知,除了文中特别加以标注和袭谢的地方外,论文中不包含其他人已经发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 或撰写过的研究成果,也不包合为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书 面使用过的材抖。指导教师对此进行了审定.与我一两工作曲同志对本研究所徽的任 侮贡献均巴在论文中做了明确的说明,并表示了谢意. 研究生签名: 时闻:口,年‖月心日 彭识 学位论文使用授权书 本人完全了解华中农韭大学关于保存、使用学位论文的规定,印学生必须按照学 校要求提交学位论文的剧本和电子版本:学校有权保存提交论文的印剧版和电子版, 并提供目录检索和阅览服务,可以呆用影印.缩审或扫描等复翻手段保存,汇编学位 论文.本人同意华中农业大学可;用不圊方式在不周媒体上发表,传播学位论文的全 部或部分内容,为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递和交换服 务,同时 本人保罄在其他媒体发表论文的权力. 注:保密学位论文?涉及技术秘密、商业秘密或申请专利等潜在需要提交保 密的论 文在解密后适用于本授权书. 糊黼馘牟敞导?溯 签名日期:力侈年,月/日签名日期:印,弓年莎月/.日江苏吴江市长漾湖富营 养化与渔业利用研究 目 录 摘要?.?.. 绪言??. .我国湖泊营养状况 .本研究目的和意义. .相关研究概述..湖泊营养状态评价研究概述??.. ..浮游生物研究概述.. ..渔业利用研究概述? 研究地点概况?. .长漾湖基本概况? .长漾湖渔业状况.. 长漾湖理化因子时空分布及营养状态评价? .前言 .材料与方法??.. ..水样采集与测定? ..水体富营养化评价 .结果. ..理化因子时间变化. ..理化因子空间分布 ..水质及湖泊富营养评价结果 ..理化因子间相关性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及主成分分析?。 .讨论. ..主要理化因子时空变化? ..长漾湖富营养化? 浮游植物群落结构.前言 .材料与方法??.. ..采样点设置 ..样品采集和鉴定? ..数据处理与分析?. .结果. ..浮游植物种类组成 ..浮游植物生物量和密度? 华中农业大学届硕士研究生论文 ..浮游植物与浮游动物年变化趋势 ..浮游植物优势种? ..浮游植物多样性指数分析. ..水质评价? ..浮游植物密度和生物量与环境因子关系 .讨论. ..浮游植物及季节变化规律. ..浮游植物优势种、生物多样性与水质评价浮游动物群落结构.前言. .材料与方法??.. .结果..??.. ..浮游动物种类组成及优势种浮游动物现存量?。 ..多样性指数 ..水质评价? ..浮游动物密度与生物量与环境因子关系 .讨论. ..浮游动物种类组成、现存量..浮游动物优势种与生物多样性及水质评价长 漾湖渔业利用研究? .前言 .材料与方法 .结果. ..长漾湖主要放养鱼类..渔产潜力分析..鲢、鳙理论放养量推算? ..鲢、鳙的捕捞对策 .讨论. 参考文献? 附表长漾湖浮游植物种类组成??.. 附表长漾湖浮游动物种类组成 附表长漾湖鱼类组成。 硕士在读期间发表论文? 至谢. ?江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 摘要 为研究长漾湖水环境基本状况,于年月年月全面调查了长漾湖 的水体理化特性与生物因子。本文研究内容包括:长漾湖理化因子的时空分 布及营 养状况的综合评价;浮游植物群落结构及与营养水平的关系;浮游动物群落 结构及 与营养水平的关系:在此基础上为长漾湖渔业资源的合理利用提供建议。主 要结果 如下: 、长漾湖平均水深.,理化因子年平均值分别为:为.,为 ,为. /,为.,为. /,为. /,‘ 为. /,为. /,为. /,’为. /, ‘为. /,为./。经综合营养状态指数?评价,水 质在轻度富营养和中度富营养之间变化,冬季水质为轻度富营养,进入春季 后水质 逐渐变差到中度富营养状态状态:与?指数呈极显著关系.,.。 湖泊作为一复杂生态系统,主成分分析显示,长漾湖水环境受、、的影 响最大,也同时受到其它理化因子的综合影响。 、共检出浮游植物门种,其中绿藻门种类最多为种占.%,硅 藻门次之为种.%,蓝藻门种.%。周年内浮游植物生物量和数量分 别在./~./和././问变化,生物量硅藻 最高,而绿藻数量最多;浮游植物生物量季节变化表现为秋季春季夏季冬季, 而夏季数量最多,受滤食性鱼类影响,浮游植物变化规律与模型有所差异。经 优势度计算,浮游植物优势种共出现种,均为污染指示种。多样性和均匀度结果 显示,浮游植物多样性较好,依其进行水质评价并参照污染指示种和现存生物量, 显示长漾水质处于寡污和中污染间。相关性分析显示,浮游植物密度与关系极 显著尸.,.,生物量与关系显著户.,.。 、共检出浮游动物种,其中轮虫种类最多共种,其次原生动物种, 枝角类种。浮游动物年均密度为 ./,原生动物和轮虫分别占约%与 %;年均生物量为./,原生动物和轮虫分别占%和%。受鱼类摄食影 响,浮游动物呈现种类小型化。经优势度计算,优势种共出现种,其中寡污与. 中污型指示种约占%。结合优势度与污染指示种判断,长漾湖水质处于寡污和中 污染问。相关性分析表明,生物量和密度有和有显著或极显著的关系,与华中 农业大学届硕士研究生论文 无显著关系。生物多样性指数对长漾湖水质没有很好的指示作用,推测与鱼 类 摄食改变了浮游动物群落结构有关。 、采用生物现存量法对渔产潜力进行估算。长漾湖浮游植物渔产潜力为 .,浮游动物渔产潜力为.,底栖动物渔产潜力为.蝇,有 机碎屑、细菌渔产潜力,总渔产潜力为.。按鲢、鳙放养规格、 起水规格推算,可合理放鲢.万尾、鳙.万尾,分别比实际放养量少放 万尾与.万尾;预期可收获鲢.、鳙.,鲢预期产量与实际收 获量相符,而鳙预期产量高于实际捕捞量。预期鱼总亩产量为./.。建 议:可小幅降低鲢、鳙放养量;继续控制湖中网箱养殖面积;加强当地休闲渔 业的 宣传与建设,提高自身优势,走绿色发展道路。 关键词:长漾湖;理化因子;富营养化;浮游植物;浮游动物;群落结构;多样性 指数;模型;渔业利用;渔产潜力江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 , . :; ;’; ; . . . . , ..,, /,. .. 一,,, 。,‘ /,. /, ./,./,. . /,. /,. / ./,. . 。 仁.,.., , , . ..% , .% .%,. ./ ./ ./ ./,...: .’, ,.华中农业大学届硕士研究生论文. . . .,. , .,.. . , ,. ./, %%,. %.% ./,’. . %.. . ’ . . ,,, .,.,.,, . ., . . .. .,. ./.. : ; ; ;“”.江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 : ;;;; ; : ; ;江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 绪言 .我国湖泊营养状况 湖泊是水资源的重要组成部分,据统计:目前我国. 以上的自然湖泊共 个,总面积. ,约占全国国土面积的.%。马荣华等湖泊 具有调节河川径流、灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、发展渔业生产 等多种功能,在国民经济的发展中发挥着重要的作用,同时湖泊及其流域也是人类 赖以生存的重要场所。而随着人口和经济的快速增长,大量生活、工农业废水等在 未处理的情况下直接排入湖泊、河流,使得湖泊水体受到污染、水生态系统结构及 功能遭到破坏,水体富营养化日益加重并出现大面积水华现象。 近些年,湖泊富营养化现象引起了许多国家和学者的关注和研究,其主要表现 为由于进入水体内的、营养元素过高,超出了水体自身的净化能力,从而引起 了藻类及其它浮游生物的大量繁殖,甚至出现蓝藻、硅藻、绿藻等引起的水华现象,。 造成水质恶化 上世纪年代以来,湖泊、河流被迫接纳了大量来自人类和工农业排放的营 养盐、和有机物,加上大面积网箱养殖、氮磷肥的过量投放等不合理的渔业 利用,加快了湖泊水体的富营养化进程。改革开放后,对湖泊营养状态的调查 中发 现,超类水质的湖泊占%,已有/湖泊呈现富营养化状态,其中周围人口分 布密集的湖泊的富营养化程度普遍较高夏军。进入年代,被污染湖泊数 量急剧增加,处于长江下游的湖泊及市区内的湖泊水质污染较重,像太湖、洪泽湖、 巢湖、东湖、西湖等湖泊年问其水质均有恶化的现象,富营养化加重,水华频发 王苏民和窦鸿身。最新的年中国环境状况公报显示:我国在监测的 个湖泊水库中,富营养化状态的湖泊水库占.%,其中,轻度富营养 状态和中度富营养状态的湖泊水库比例分别为.%和.%,可见,我国湖泊 富营养化仍处于急需治理的状态。 随着经济发展、人们生活水平的提高、环境保护意识的增强,我国开展了大规 模的湖泊治理行动。因湖泊富营养化污染来源主要包括外源污染和内源污染,对此, 发展了多种湖泊治理措施。针对湖泊内源污染,治理手段主要有底泥环保疏浚工程、华中农业大学届硕士研究生论文 生态引水工程以及生物学手段水生植物修复治理工程。王莹等底泥疏浚主 要为移除湖底污染底泥以达到清除底泥中含有高营养盐的沉积物以及藻类等,在国 内外均有应用,如对滇池草海底泥疏浚后水体中和’由/以上降低到了 /左右,水体透明度也有明显的提高胡小贞等,实施底泥疏浚也有负 面影响,可能造成二次污染、破坏底栖环境等。生态引水主要通过稀释作用来降低 水体营养盐,抑制藻类生长,如美国的湖通过引入哥伦比亚河的水流,湖体 。 透明度提高了近一倍,和叶绿素含量也有明显的下降 利用水生植物修复主要是用特定的水生物种通过对污染物进行富集、吸收、降解转 移,来达到消减湖体中碳、氮、磷,如武汉东湖水果湖湾通过对水生植物移栽与构 建,水体的透明度得到了明显的改善,叶绿素含量也开始下降张萌等。然 而,内源的污染主要来源于外源氮、磷及有机物的输入,在治理内源污染的同时, 更应该注重防治外源污染的输入,加强截污,才能从根本上防治湖泊的富营养化。 湖泊富营养化会造成藻类大量繁殖形成水华,造成了一系列的环境问题,如滇 池发生的束丝藻?水华曾造成湖中放养的滤食性鱼类出现 死亡刘永梅等。控制水华爆发,减少藻类数量增长,除上述降低水体营养 盐措施外,还有生物操纵法。经典生物操纵论认为:通过放养食鱼 性鱼类以控制食浮游生物的鱼类,使浮游动物种群增多,借浮游动物来捕食、遏制 藻类。通过对荷兰个浅水湖泊进行生物操纵实验,发现当移除的鱼类达到一 定比 例%,水体透明度增加,浮游植物生物量减少,水体总磷含量减少,而溶解性 磷并未减少,可以确定的是春季浮游植物的减少是由于大型枝角类的摄食,而在夏 季因大型水生植物的出现并不能确定浮游植物的减少与大型枝角类有关。而非经典操纵论提出通过放养滤食性鱼类,主要为通过鲢 、鳙 来直接控制浮游植物,有学者 通过放养鲢,来控制藻类成功地使浮游植物生物量有了明显的下降,但底泥氮 略有升高 。 .本研究目的和意义 长漾湖是吴江地区国家级资源保护区,保护区以长漾亩水面为主体,辅 之以亩池塘,建成了国家级四大家鱼原种场、国家级草鱼遗传育种中心,主要 兰苎墨坚空苎耋塑童堕鲞垡兰塑些型旦塑塞 进行新品池塘养殖与科技项目的实施,随着对长漾水生态环境保护的要求越来越高, 因在过去没有关于长漾湖的全面的基础数据,现在亟待调查清楚其水环境的基础指 标,为长漾湖的环境保护提供正确的基础资料和生物学依据。为此我们进行了一周 年的全面调查。 通过湖泊的理化因子等要素我们可以初步掌握水质的基本状况,浮游生物、 鱼 类作为湖泊生物群落结构的主要组成部分,在湖泊生态系统中起着重要的作用。研 究表明,湖泊水体理化因子、营养状态的变化会使水生生物的群落结构产生变化许。浮游生物因与其所生活的水体环境密切相关, 木启等: 其群落结构可积极响应水体污染和营养状态的变化,而水体污染程度不同,浮游生 物种群结构亦不同。所以通过研究湖泊理化因子以及在此基础上进行综合营养状态 的评价,并通过研究浮游生物的群落结构和数量变化我们可以综合地了解水体的生 态环境和营养水平。 若对长漾湖进行合理的渔业利用,首先需对湖泊中水生生物群落中的各类生物 的时空分布进行研究,了解浮游生物的变动规律,其次需充分了解湖泊中所放养鱼 类的种类、比例和数量,最后再结合当地实际渔业生产情况和市场需求才能做出正 确的养殖对策。 通过对湖泊水体营养状态的评价与生态系统中浮游生物群落的生态学研究,以 及水体环境因子、鱼类摄食与浮游生物群落变动之间的关系,可以较全面掌握水体 中理化因子对水生生物及水生生物问的相互影响。通过以上的调查研究,可以为湖 泊富营养化治理、水质评价及保护、合理养殖及太湖流域的小型湖泊营养状况提供 基础资料和生物学依据,并为其它湖泊营养状态的评价研究提供借鉴作用。 鉴于此,本文所作研究如下: 分析湖泊的理化因子与其时空分布规律,并运用综合营养状态指数法,对 长漾湖的营养状况进行综合评价,了解其水体的营养状态。通过相关性分析分析理 化因子之间及理化因子和营养状态之间的相互关系。用主成分分析法分析各理化因 子对水环境的影响程度。 调查长漾湖浮游生物的种类组成、优势种、现存量、多样性指数的周年变 化情况。将长漾湖的理化因子、浮游生物、鱼类作为一个整体同时研究,弄清营养 水平以及理化子与长漾湖中的浮游植物、浮游动物的影响程度,探讨鱼类摄食对浮 游生物产生的影响。华中农业大学届硕士研究生论文 通过估算浮游生物、底栖动物、有机碎屑和细菌的理论渔产潜力,以及参 考浮游生物年变化规律,对长漾湖渔业生产提出合理的建议。 .相关研究概述 ..湖泊营养状态评价研究概述 现今,制定了湖泊营养状态评价标准的国家、地区比较少,主要有美国、日本、 韩国、经济合作与发展组织,而我国则是制定了统一的地表水水质标准, 在制定湖泊营养状态评价标准方面欠缺。针对湖泊、水库的营养状态的评价方法, 我国研究人员各自在对水体营养状态进行评价时所采用的方法不尽相同。周保华等 研究早期,以湖泊的地理形态特征、某些物理、化学、生物等的水质参数作为 评价指标,而每一指标的评价标准则由研究者凭经验来确定。碳、氮、磷被认为是 引起水体富养化的主要营养元素,在正常环境下,淡水环境中的碳、氮、磷的比率 为::,根据最小因子定律,氮、磷被认为是影响藻类生长的主要限制 因子,所以许多学者根据水体总氮、总磷浓度来划分湖泊营养状态,并以、 建立单一营养物质负荷模型来预测湖泊的营养状态。如加拿大湖泊专家 在年代提出的模型韩菲等;陈炜等,通过计算水体 中随时间变化的流入和流出负荷来预测水体浓度值以及营养状态。 藻类可以快速响应水体营养状态的变化,因此藻类也被用来作为评价水体营养 状态划分湖泊营养类型的指标,如:、美国环保局等提出根据藻类叶绿素 来划分水体营养类型,并制定了叶绿素浓度对水体营养状态评价的标准 :郑丙辉等,制定了国际公认的叶绿素六段分级方法,将湖泊富营养 化划分为贫营养到极端富营养六级,每一级对应相应的叶绿素浓度高阳俊等 。研究发现,水体叶绿素含量变化与水体理化因子等呈现出一定的相关关系, 如对太湖中叶绿素与、浓度研究中发现,在、水平较低的湖区,叶 绿素与和呈正相关:当氮磷水平较高到一定程度时,叶绿素与和 呈负相关;但在一湖区,叶绿素与不相关。陈永根等在对临江河回 水区的叶绿素与环境因子分析中,发现叶绿素含量与与流速、透明度、水温、 垩蔓墨垩壹墨蔓塑重董茎些皇望些型旦塑塞 、总磷之间显著相关,与总氮的相关性不显著罗固源等。可见,水体 中叶绿素受到多种环境因子的影响,不但有、等化学因子,还有水流等水文 条件,因此,单独利用叶绿素来评价判断,并不能很准确的反映水体营养状态。 由于湖泊所处地理环境不同,各国所制定的标准不一致,监测水体的营养状况 的指标划分标准相异,导致在评价湖泊水体营养类型的过程中使用不同标准所得出 评价结果亦不一致。 湖泊作为由水生生物群落及其环境因子相互作用所构成的一个复杂生态系统, 湖泊的营养状态受到多种环境因子的影响,与湖泊营养状态相关的各个因子之问又 互相联系、互相影响,因此,如果选用多种与水体营养状态直接或间接相关的因子 对湖泊的营养水平进行综合评价,可以得到更准确的评价结果。。 在此基础上,研究人员提出了营养状态指数法、卡尔森营养状态指数、 修正的营养状态指数、综合营养状态指数、营养度指数法和评分法王明翠 等。卡尔森营养状态指数是以湖泊水体透明度、浓度及叶绿素 浓度为指标进行湖泊营养状态指数评价,在该方法中,前提是假定水体中的悬浮物 全部为浮游植物,水体透明度主要受到浮游植物丰度的影响,然后以水体透明度为 基准来计算湖泊指数。之后,相崎守弘等人在指数评价法的基础上,提出 了改进或修正的营养状态指数法,此方法将叶绿素浓度为作为基准,与 之前不同的是需考虑到水中悬浮物质、溶解性有机物及其它因素对透明度的影响。 在方法的基础上,有的学者又提出了对各综合营养状态指数进行相应加权后 ,各营养状态指数相 的综合营养状态指数来评价湖泊的营养状态金相灿等 应的权重分配根据营养状态的评价参数的相对重要性和判断矩阵来进行计算蔡庆 华;唐涛等。因此综合营养状态指数作为一种比较可靠的湖泊营养状态 评价方法得到了很多研究者的应用。 ..浮游生物研究概述 浮游植物般指浮游藻类刘建康,不同种类的淡水浮游 藻类的个体大小、体型、营浮游生活的性质和对生境要求显著不同。作为水域生态 系统中最重要的初级生产者,浮游植物在水域生态系统的能量流动、物质循环和信 息传递中起着至关重要的作用。研究表明,浮游植物主要受到竞争、理化因子、营华中农业大学届硕士研究生论文 养水平、浮游动物和鱼类摄食等的影响,在不同水质特性或营养水平的湖泊,浮游 植物种类组成、优势种、个体数量等亦表现出不同的特征李夜光等;吴玉霖 等。如,在南亚热带一座贫营养型小水库甲藻为浮游植物的最主要优势种类 刘蕾等,而在富营养型的湖泊蓝藻、绿藻、硅藻为主要优势种类王丽卿 等。 营养盐是浮游植物生长繁殖的必需成分,浮游植物生物量一般随营养盐的增加 而增加。富营养水体中营养物质的循环可利用性影响着浮游生物的生产量和其群落 结构,浮游植物的群落结构、数量及时空变化响应着水体营养状态的改变 ;刘建康。通过对太湖浮游植物优势种长期演替的研究发现, 从上世纪年代到现在,太湖水体由贫营养状态逐步向富营养状态过度,而浮游植 物优势种群则从硅藻变为蓝藻,而且浮游植物的种类组成、数量、优势种、 初级生 产力等指标的变动与富营养化过程密切相关钱奎梅等。对引滦入津工程沿 线上游水域进行浮游植物调查显示,随上游到下游营养水平的增加,浮游植物优势 种也由硅藻变为蓝藻和绿藻,浮游植物的种类与富营养化水平呈负相关王新华等 。在不同污染程度或水质特性的湖泊,浮游植物的群落结构表现出不同的特征, 一般污染水体相比无污染水体的浮游植物生物量高、种群密度大、生物多样性低, 因此不少学者使用浮游植物现存量、优势种、生物多样性来评价水质污染状况;沈韫芬等;金相灿等。而利用浮游植物多样性来 评价水质时,会存在不同指数计算结果存在明显差异的现象,所以在水质评价时需 谨慎解释孙军和刘东艳。 浮游动物:主要包括原生动物、轮虫、枝角类 和桡足类大类群,作为次级生产者,浮游动物既可作为水体 中许多经济鱼类的饵料,又可调节控制藻类和细菌的数量,是水生态系统物质循环 与能量流动中的关键调控功能群。同浮游植物一样,处于不同地理环境、气候的不 同营养水平的水体,水体中的浮游动物群落结构、优势种也不同。许多研究 发现, 河口区浮游动物的种类组成以甲壳动物占绝对优势,其中又以桡足类为优势类群,而在湖泊中一般原生动物或轮虫类占优 :刘春明和易国栋。 浮游生物群落结构受到水体环境因子和不同类群之问相互作用的共同影响。光 照与温度是浮游生物生长、发育的关键因素,光照影响着浮游植物的光合作用,同垩苎墨垩立篓童塑童董鲞竺兰塑些型旦型窒 时也与浮游生物的昼夜上下迁移有关,光强的变化也会影响浮游动物的摄食率,如 长刺潘 摄食率光照条件下低于黑暗条件张钰等。温度影 响着浮游生物的生长代谢,如,在一定温度内,浮游植物的分裂速度和光合作用速 率随温度上升而加快,当温度上升时,轮虫种群周转加快,轮虫卵的发育所需时间 缩短,使轮虫密度快速增加章宗涉和黄翔飞。温度对浮游生物的结构也会 产生影响,如硅藻类和金藻类常出现在水温低的春天和秋天,广温性的蓝藻和绿藻 则在温度较高的夏天大量出现杨东方等。 原生动物是动物界中最低等的一类真核单细胞动物,在水体中其数量 众多,以吸收有机颗粒、细菌或藻类藻类为食,同时它也是许多大型浮游动物、底 栖生物和鱼类的食物来源。原生动物的生命周期短、结构简单,作为单细胞 动物其 对水体环境变化的应激更敏感,因此许多学者将原生动物作为指示生物来监测水体 ;许木启等: 污染或用于评价水质沈韫芬等; 徐润林等。许多学者研究发现,原生动物的现存量变化与水体营养状态的改 变密切相关,一般原生动物会随水体营养水平的升高而增多,所以利用原生动物的 种群动态的变化我们可以预测湖泊水环境的状况以及发展趋势许本启等。 轮虫是浮游动物中一重要类群,是营浮游、周丛或底栖生活的小型水生无脊椎 动物,广布于江河、湖泊、水库、溪涧及潮湿土壤中,是后生动物中繁殖力最高的 一个类群。轮虫主要以原生动物、细菌、真核藻类为食,是许多鱼类的重要食物来。轮虫的生长、繁殖同样受到光照、温度、等理化 源. 因子的影响,水体的富营养化及其它生物的的作用会影响到轮虫的群落结构、数量 变动。在对湖北梁子湖水系的个不同营养水平的湖泊中的轮虫群落结构和物种多 样性的研究中,研究人员发现轮虫种类数和物种多样性与水体营养水平呈负相关关 系,轮虫密度会随营养水平提高而增加,富营养化还会引起轮虫的空间异质性降低, 非污染的湖泊与受污染湖泊中轮虫种类数、寡污性种及分布差异尤为明显熊金林 等。同样的,研究人员对太湖湖区轮虫的研究发现,营养水平最高的五里湖 中,轮虫的种类数、数量和生物量都要高于比五里湖区营养水平低的太湖湖心区, 太湖水体的富营养化对轮虫的群落结构产生了明显的影响杨桂军等。因此, 轮虫常被作为水质污染指示种,并用其多样性来评价水质周淑婵。此外浮 游动物甲壳类和轮虫类之间因相互竞争,也会对彼此产生影响。一般认为,大型枝 角类如潘属会对轮虫产生抑制和排斥作用,潘的竞争排斥和机械干扰的共 华中农业大学届硕士研究生论文; 同作用 ,抑制了大多数轮虫种类生长,也有研 究表明,自然情况下,潘对轮虫的直接机械干扰要比间接的竞争作用产生的影响小得多 。如在对太湖不同湖区的轮虫群落结构的季节变 化研究中发现,在透明度较高的湖区,轮虫数量较高,两者呈正相关,轮虫的数量 也受到枝角类、桡足类的影响,与它们的生物量呈极显著的负相关杨桂军等。 ..渔业利用研究概述 在湖泊或水库中,通过合理的渔业经营不但可以提高渔产量取得较好的经济效 益,同时合理的放养鱼类也有改善水质的作用李风彬。浮游生物、底栖动 物是水生态系统的重要类群,在物质循环与能量流动的过程中发挥着重要的作用。 在渔业上,浮游生物是鲢、鳙等滤食性鱼类的天然饵料,底栖动物则是青鱼、鲤鱼 等经济鱼类的主要捕食对象,因此浮游生物、底栖动物作为饵料生物在渔业生产中 有重要的经济价值。了解所放养鱼类食性和正确计算饵料生物的渔产潜力是是合理 开发湖泊渔业资源的基础,关于湖泊、水库浮游生物、底栖动物的渔产潜力也多有 报道王玉凤和王瑞梅;姜作发等;闫云君和梁彦龄。 现今许多湖泊、水库中主要放养鱼类为鲢、鳙,合理的鲢、鳙放养,不但能取 得较好的经济效益,同时也能取得生态效益,已有研究表明,鲢、鳙可以有效的控 制浮游植物的大量繁殖,对蓝藻的水华有一定的抑制作用刘建康和谢平。 关于鲢、鳙的食性,一般认为鲢主要以腐屑为食,其次为细菌、浮游植物与浮游动 物;鳙主要以浮游动物为食,其次为腐屑、细菌和浮游植物陈少莲:林婉莲 等。而鲢、鳙的食性与水体中饵料组成和水体营养状况有密切的关系,在对 巢湖鲢、鳙的食性分析中发现,在水体处于富营养化状态蓝藻占优势的情况下,鲢、 鳙的食物组成中,微囊藻的数量比和重量比在%以上,而且鲢、鳙可以较好的消 化蓝藻谢平;而在对贵阳红枫湖中的鲢、鳙食性研究中发现,鲢、鳙食物 组成中浮游植物的数量比在%以上且浮游植物种类较多,从重量比来看,浮游动 物分别占鲢、鳙食物组成的%与%牟洪民等。因鲢、鳙可以利用浮游 生物、有机碎屑和细菌,在计算渔产潜力时,湖泊中的浮游生物以及有机碎屑、细 菌都应为考虑对象,这样才能更准确地评估水体渔产量,为湖泊或河流制定合适的 放养、放流和捕捞对策。江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 研究地点概况 .长漾湖基本概况 长漾湖,位于江苏省吴江市境内,横跨平望、七都、震泽、横扇四镇,东接平 ’”、北纬 望运河,西到震泽塘河,处于太湖水系网,在东经’ ’”’”问,平均水深.,全长约,最宽处约.,面积约., 库容量约为万。地属北亚热带季风海洋性气候,年平均气温?左右,年 平均相对湿度%,年降雨量毫米左右,平均气压.,年平均风速./。 风向:常年最多风向为东南风夏季,其次为西北风冬季:无霜期天; 年日照%。 图长漾位置图 .长漾湖原是国营渔场,后经改制由吴江市水产养殖有限公司进行管理开发。以 长漾湖为主体,建立了国家级水产种质资源保护区、长漾渔业生态科技示范园、配 以内塘的四大家鱼原种场。主要进行进行渔业生产、科研、种质资源保护、科普教 育等活动。近几年开展了科普基地、休闲渔业等,将实行发展模式的转变。 随着对环境保护要求的提高,当地也越来越重视长漾湖水质的保护,湖中网箱 养殖面积也被控制在一定范围之内,一些点源污染排放被杜绝,这些措旌的实施, 使长漾水质逐年改善。因长漾是过水性的湖泊,处于太湖水域,周边也是传统鲈鱼 养殖区,所以上游及周边、的输入、长漾本身内源营养盐的释放,在控制和治 华中农业大学届硕士研究生论文 理长漾水体营养盐和污染时不容忽视。 。 ,实验区面积. 作为国家级水产种质资源保护区,其中核心区面积. 保护期为全年保护区,主要保护对象为蒙古鲔 、花错 等,主要进行新品池塘养殖和科技项目实施。同时,也进行四大 家鱼的良种培育,以及花鲭 、黄颡鱼、细 鳞斜颌鲴 等苗种生产。 .长漾湖渔业状况 长漾湖采取自然放养与小面积网箱鲈鱼养殖的养鱼模式,种质资源保护与渔 业 利用是湖泊的主要功能。湖中鱼类主要由人工放养与原有的湖中定居鱼类组 成,放 , 养的鱼类主要有滤食性鱼类鲢 、鳙 、底栖性 少量搭配杂食性鱼类鲤 、鲫 、 鱼类青鱼、草食性鱼类草鱼 ,网 肉食性黄颡鱼只、,网箱养殖对象为鲈鱼 箱养殖面积占湖体面积的十分之一以下。主要鱼类放养指标见表.。 表长漾湖年年主要放养鱼类统计种类 类型 养殖面积 放养密度尾, 放养规格尾/捕捞量江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 长漾湖理化因子时空分布及营养状态评价 .前言 湖泊理化因子的时空分布基本反映了水体状态的基本特征,湖泊作为一个复 杂 的水生态系统,即使在同一片水体中,营养元素也存在着时空上的差异,各理化因 子在水体中发生着物理上的和化学上的相互作用,如营养盐的吸附沉降和释放、氨 化作用、硝化作用等,各种因子相互影响并不独立存在宫少军等;曾巾等 。 鉴于此,本章将通过分析理化因子的时空分布,了解长漾湖的基本环境状况; 在此基础上进一步对水体的营养状态进行综合评价,掌握水体的营养水平现状;通 过主成分分析来分析各环境因子对水环境产生的影响大小。 .材料与方法 ..水样采集与测定 图采样站点分布图. 根据长漾湖面积、形态、渔业状况,沿进水口到出水口?处共设置个采样 站点图,采样站点使用定位,沿进水口点每隔约 分别设置~? 分别设置了?、 点,?与?点为湖湾区,在水流较快网箱养殖密集区每间隔. ?、?点。水化学水样每月采集一次,于年月至年月完成取样工作。华中农业大学届硕士研究生论文 水,采样时间为上午 采集水样时分别取表层水下. 水和底层距底. 点到点。现场测定并记录水深、水温、透明度及值。湖 泊中、等水化学指标的测定,具体方法见表.,水质基本判别指标见表。 表理化因子的测定方法 分析项目 分析方法 便携式溶氧仪 温度?、溶氧?、 赛氏盘 透明度、水深? 紫外分光光度法 奈氏试剂分光光度法 酚二磺酸分光光度法 .萘基乙二胺光度法 钼酸铵分光光度法 钼酸铵分光光度法 ? 酸性高锰酸钾法 表地表水环境质量标准基本项目标准限值注:引自地表水环境质量标准. 叶绿素的测定使用分光光度法。采集水样 ,现场加入 悬 ~ 液固定,带回实验室黑暗条件下取 进行用醋酸纤维滤膜抽滤。所得 醋酸纤维素滤膜剪碎放入 离心管中,加入%丙酮反复振荡、静置萃取;提 取完毕后,在 /下离心 。离心之后的萃取液在啪、 、 、 下测吸光度。叶绿素计算公式为:叶绿素/ ×.×.一×.×。其中,为萃取液体积, 单位为,为抽滤样品体积,单位为。江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研 究 ..水体富营养化评价 综合营养指数 选取作为湖泊富营养化评价方法,综合营养状态指数公式为王明翠等: ?即 ?一 闩 式中,皿倒表示综合营养状态指数;代表第种参数的营养状态指数: 乃为第种参数的营养状态指数的相关权重。 以作为基准参数,则第种参数的归一化的相关权重计算公式为: ‖;:生 ?勺 式中,功为第种参数与基准参数的相关系数;为评价参数的个数。 单个项目营养状态指数计算公式金相灿: ..; ×..; ×..; ×..; ×... 式中:单位为/,单位为:其它项目单位均为/。 湖泊水库营养状态分级王明翠等 采用的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级,包括:贫营养、中营 养、富营养、轻度富营养、中度富营养和重度富营养,与污染程度关系见表.: 表水体营养水平评分值对应表.。 数据处理与分析、理化因子分布图使用 .与 、 华中农业大学届硕士研究生论文 .结果 ..理化因子时间变化 、、 ? .. 昌 、一 . 凸 . 参.? ?.吕. ......图长漾湖水深 周年变化 . 经测定,长漾湖全年平均水深、?.,月水位最低为.,月最高 水位在.图.,水位最大相差.。从图中可看出水深在夏季最高, 冬季最低,水位高低与当地降雨量相关。, 昌 凸 ? .. .......图长漾湖透明度周年变化 . 长漾湖透明度月最大达到 ,、月透明度最小为 ,年平均透明 度为。图.中可看到从月到月透明度逐渐下降,之后透明度升高,在 冬季透明度有小幅波动,进入月透明度开始下降,总体看冬季到春初的水体 透明 度要高于春末到秋季。江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 . 、,? . ? .图.长漾湖水温?周年变化 唔 全年水温在.。.。之间变化,平均水温为.?,月份水温最高,随后 水温逐渐降低,到月份最低,之后水温逐渐上升,全年水温变化有一个波谷, 经 比较,水温随着气温的变化而变化。 、、 周年溶氧变化范围在. /之间,两者相差.倍,平均溶氧 /. 量为. /,其中月份最低而一月份最高。溶氧变化大体上与水温相反,夏末 秋初溶氧逐渐升高,冬季月份之后水体溶氧开始逐渐下降。 .. .葛盆. . . .. .. .图长漾湖溶氧?周年变化 . . .? . 暑. . . .. .岷. .....图长漾湖周年变化. 兰?奎些奎兰垫旦堡主塑壅生笙茎?? ????????????????????????一一 一一一. 长漾湖均值为.,变化范围在..之间,水体显微碱性,整体看 值全年变幅较小,月起到第二年月逐渐降低,月值最低,之后逐渐升 高,到月最高。与水温相似,从月到第二年的月,也呈先下降再升高的趋势。 . 毫. 邑. 占. . . . .. “..图.长漾湖高锰酸盐指数峨?周年交化 酵/. /之间,月 ?年平均值为./,变化范围在. 含量最高,月最低。从图.中可以看出,总体上从月到第二年一月。含 量是逐渐下降的,月重新升高后又开始?含量开始减少,月重新升高。 斧 皂 邑 三 图长漾湖叶绿素周年变化 . /,在月最高 叶绿素年平均值为./,在冬季月最低为. 为. /,最高含量为最低的倍。总体来看,春初水体叶绿素含量开始逐 渐上升,一直持续到秋季,但月例外,叶绿素含量出现大幅下降,之后月又 开始升高。 讲、’、。、、、 /,在月最低 氨态氮见表.最高出现在月为. 为. /,最大值为最小值的.倍。从月到月 /,年平均值为. 含量骤降了.倍,之后含量随时间变化在. /之间上下波动。 一. 江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 心 啦 皇 叭 甘 ,暑? 譬 ?? 吣 卯?如?卯? 图长漾湖周年变化. . . 奄. 晏?. 占. . ........眦.町.图.长漾湖周年变化. 硝态氮。见表的变化范围在. /. /间,月 最低,月最高,年均值为. /。硝态氮从月到月一直处于较低水平, 进入冬季后才逐渐积累大量增多,三月硝态氮含量为月的.倍,春末进入夏 季后,硝态氮含量开始逐渐降低。 . . 锄 旦. 台. . 图.长漾湖周年变化 . 亚硝态氮。含量的年平均值为. /,变化范围为. /卸. /间,月含量最低,月最高,最高值为最低值的倍。从月到第二年月 在低浓度范围变化,月含量相比月急剧升高了.倍,之后含 量逐渐下降。 华中农业大学届硕士研究生论文 . 毫 . 邑 蚕图.长漾湖周年变化 嘻 总氮含量在. /. /之间变化,年平均值为. /,总 氮含量在月最高,在冬季月最低。从图?中可看出,含量在夏季最高, 冬季最低,春秋两季次之。从春初开始,水体含量逐渐上升,一直到秋季,总 氮含量开始略有下降,直到冬季处于低水平。 ,、. 患. 邑. ?. . . . 图.长漾湖周年变化 ‘ 酶 ’ 磷酸盐磷‘一变化范围在. /. /之间,年平均值为. /,月含量最高,月最低。含量月之间变化上下波动较大,从 月到第二年月含量都在上下波动,月到月逐渐升高。总体上,冬季 含量要高于其它三季,而春季最低,其次为夏季。 毫 邑 皇 . . ... .....图.长漾湖周年变化 蝽 总磷变化范围在. /. /之间,其中月份最低,而月 坚蔓墨垩堕茎茎塑三重量些皇望些型旦里窒 份最高,年平均值为./。表现为夏季最高,春秋两季次之,冬季最低。 湖水中含量春季月份开始升高,夏末逐渐下降,秋季又略有升高,直到第二 年月含量是逐渐下降的,但月有所升高。 ..理化因子空间分布 、、 各点水深不~致,第站点最低为.,第站点最深为.,由 各站点水深变化走势可看出长漾湖地形在迸水口和出水口较深,中间部分呈 向上缓 坡状,在、、三点进出水口和湖区较狭窄的部分由于水流对湖底冲击力量大, 造成这三点水位较深。 透明度在湖体中段的中间三个站点最高,在之问,其次为湖 体后段的三个站点透明度在之间,而前段三个点透明度最低在 之间,可见湖体中段透明度要好于湖体前后段,湖体前段透明度最差。 各点年平均温度?变化范围在.?~.?,高低相差.,湖泊温度 较一致,之所以各点略有差别与各站点测量时问先后有关。 薹;臣删喜要臣删喜鼋 采样点 采样点 采样点 图.长漾湖水深、透明度、水温空闯分布, . 、、? 湖中第点平均溶氧最低,为. /,沿水流方向,溶氧逐渐升高, 到第点最高为. /,两者相差. ,,后点溶氧有所降低在. 几 ~. /间,与透明度一样,湖体中段溶氧要略高于前段和后段。 各点均值变化与溶氧相似,第点到第点,从.升高到.,后三 点略有下降在.~.之间。整体上湖水值变化不大,水体偏碱性。 ?含量均值从第站点到第点缓慢升高,在. /~. /之间, 后三点值在。/./之问,湖体后段三点。含量要略高于中 段,但相差不大,前段三点最低。 华中农业大学属硕士研究生论文 誊 菩 ;四暑雾四 香【 ,,葛, 基,, 采样点 采样点 采样点 图.长漾湖溶解氧、、空间分布 . , 】、。、、 各形态的、年均含量在湖泊中均表现出相似的变化趋势,即沿水流方向,进 水口到湖体中段各形态、含量逐渐降低,在第点最低,到站点、含量 略有升高见图.、图.。 /降到第点的. 氨态氮含量从第点的. /, 到点略有升高在././之间。 亚硝态氮‘含量各点变化范围在. /. /之间,第点 到第点逐渐降低,后三点略高于第点,在. 鲫卜. /之间。 硝态氮‘含量从第点到点逐渐下降,在. /. /之 间,但第点较高为./,后三点含量在. /. /之间,较湖 体中段略高。 岫鹱岫蘸岫 采样点 采样点 采样点 垂四萋薰慨喜;蜮 采样点 采样点 采样点 图.长漾湖各、营养盐的空间分布 、. 总氮含量沿水流方向从第点的. /逐渐下降到点的. /, 之后三点含量逐渐升高在. /. /之间,湖中含量同样表现为 湖体中段要略低于湖区前段和后段。 江苏吴江市长漾湖富冒养化与渔业利用研究 .、 正磷酸盐含量见图一第点为./要略高于第点的 ./,沿水流到第点降低到. /,约为第点的.倍,后三点逐渐 升高,在. /一. /之间,第点与第点含量一致。 总磷含量见图?变化与磷酸盐相似,第点含量. /要略高 于第点的. /,后三点与磷酸盐分布变化不 /,在第点最低为. 同的是由第到第站点,总磷含量是逐渐下降的由./降到./。华中农业大学届 硕士研究生论文 图一长漾湖理化因子空间分布图和...水质及湖泊富营养评价结果 ...水质 参考地表水环境质量标准,与水质相关的关键指标、、 。、显示,长漾水质在类水到?类水之间变化;值处于?类水到 类水的限值之间,而的含量则超出地表水类水的限值标准,可知长漾水体 中含量相对较高,的含量则大量超标。江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利 用研究 按照上述综合营养状态指数评价方法和评价指标见表.,结果表明,长漾 湖营养状态指数见表.在..之间变动,年平均值为.,长 漾水质在轻度富营养到中度富营养问变化,湖水在、、、、月为轻度富营养, 其余月份处于中度富营养状态。图.中可看出,富营养水平的变化也呈现出一 定 的规律性,月到第二年的月,营养状态指数逐渐降低,之后到月,营养状态 指数逐渐升高,而月之前的到月,营养指数是先降低再升高,月营养指数 要低于和月。由此可知长漾水质除冬季处于轻度富营养状态外,其余季节水 质 一般为中度富营养。华中农业大学届硕士研究生论文? 中度富营养 ? ? ? . ? ? ? ? ? ’ 轻度富营养 ?一岫 鬯 卜 .. ........图.长漾湖营养水平周年变化喀?..理化因子间相关性分析及主 成分分析 将长漾理化因子与叶绿素和营养指数?做相关性分析见表., 结果显示:水温与除?、、孓、之外的因子都表现出显著或 极显著的关系,说明水温对这些因子有直接或间接的影响;营养指数?与透 明 度呈显著关系一.,.,与.,.、., .呈极显著关系;叶绿素与呈显著关系.,.,与 .,.、?.,.关系极显著,叶绿素与? 的回归方程为.?一.,间.,.,说明叶绿素含量 的变化受到了水体富营养化的极显著影响,随着营养水平的变化而变化。 将个理化因子做主成分分析,选取特征根的主成分,得到五个主成分, 总的累计贡献率为.%%,第一到第五主成分分别为: .一..一... .一.‘ . . . ’. .......?一.一.。 . . .. . ..一 一....一... . .. 。. ..一.加. ..?..孓 . ,。. 一. .垩蔓墨垩空垡塑童矍鲞堕塑些型旦堡窒 一... ..一.. .. . 一. 一. 从主成分表达式以及理化因子前的系数特征向量可知,第一主成分 中、、、前的系数较大,可知主要反映了这几种因子的特征; 主要反映了、、磷、的的特征;主要反映了的特征; 主要反映了.的特征;主要反映了的特征。从主成分线性表达式计 算出的具体数值可知,第一主成分的值都大于第二主成分值,且第一主成分 的方差 贡献率在.%要大于其余主成分的方差贡献率,说明长漾湖水质受到、、 、的影响最大,同时水质也受到其它因子,如、、磷、.等的影 响,因各自理化因子的因子载荷不同,说明各自的方差贡献率不同,即对水质 影响 的大小不同。. 刊逞毒到漫逞毒骂号雩割针 日一目 摹荤鋈萼刊嚣墨萼楚蔫晕刊一到 聋 叠荤毒荤到?誊窜聋毯晕一刊到 . 号浣晕逞卑暑车军车.一荤荤萼 一 ?一一. . 卜?. . 卜?. 寸寸. 一乜 窨. . 一.. .. .罱口. 卜.. :小篁。 ?一. 卜?. . . ?卜一. ? ?. .。 ?.. .?叼 .. 小.. 昏?【.. 奢 譬 磊. . 兽 . ?。 卜.. .. 是. 高.. 禽, ,山 .州洲心.. 工 ?卜. 口. 【. . , . 夏.. ?苫.. .. ..昏?.【.。 ?. 口.甘寸. 口. . ?. 高. 葛. 口 ..?. ?. .. 【 卜? 寸寸. 崎. .??. 口. .器. ??. .厶. 罱.司 ?【.雹湖 ?乜. : 【葺.口.口.谢 :剖?.。 ?一. ??.. ?寸.. ? .. 器. 昏.. ?心甘.. 寸.. 刽吲一 ..一 似秘州袄奄书巨哩扑爿《斟 掣水娶厘卅函晕剐器瓣半?. 僻 一 口 葛. ?卜. 小一. 一乜 小气 . 葛.. ?.。 口... ..是. 卜寸.?州.州.? 訾盘暑点’?叠昌芒臣。?矗甲。售霄厶甚。皇。二昌。霉三 一 【寸. 譬. ?.. .. .. .. 【高.. 小.. .. .也.. 一 ?口事 寸..寸崎一. ?. ?气 寄. 卜吨 奈崎. 口一. 寸小.. ?.. .。 啦一.. 州刽错??剃?制??矧 .?胄一 口昌皇譬吕 口。量譬苫 口醴? 口名彗 目皇量譬。 ?群 口苗一?矗口?葛曲山 口葛一口厶 皇黾一笛口昌基山 厶 厶 口毫一仁口 ?再。山 ?霸?厶 ;山 口量笛口?四‰ ?..钊闩划一口兰芒口;山 目苗【工口山 凸? ‰蔓 口 口苗【譬工口山山 . 寸.王 工 旦 ? 口。薯【譬口品高。山口事 。口 . .“乏 .江苏吴江市长漾湖富营养化与渔业利用研究 .讨论 ..主要理化因子时空变化 理化因子的变化反映了与湖泊水环境的特征。气候因子降水、气温等影响着水 体水深、水温的变化,随着季节变动,各理化因子也表现出不同变 化。入春后,气温开始升高,浮游生物复苏大量出现,进入水体的有机物也开始增 加,而藻类增多和溶解性有机物的影响会对透明度造成影响金相灿,所以 透明度相比冬季要小:水体溶解氧含量也表现出低于冬季,虽然藻 类大量繁殖,藻类的光合作用增强使溶氧增加,但浮游生物夜间的呼吸作用也在增 强,而且水温与溶解氧呈负相关,所以平均溶氧量会表现出降低的趋势,随着水体 溶解的有机物增多,溶解有机物的降解需要耗氧大量氧气,这也是导致溶氧降低的 一个因素;值小幅升高,与藻类光合作用增强,大量消耗有关,同时也 会受到水温的影响 。叶绿素是浮游植物表征指标之一,所以叶绿 素含量随着藻类的大量出现呈上升趋势;随着输入湖泊有机物等的增多含 量略有升高。夏末入秋后,水温开始逐渐降低:水体溶氧开始小幅升高;值则有 略微下降的趋势;透明度在略有升高后又有小幅下降,直到冬季月升高;叶绿素 含量在秋季出现一个峰值后,在冬季也开始下降;在秋季小幅升高后进入 冬季开始下降。 水体中浓度夏季最高,其次为春秋季