草型湖泊叶绿素a浓度时空分布特征及其与氮磷浓度关系
千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析
千岛湖叶绿素a的时空分布及其与影响因子的相关分析李培培;史文;刘其根;余元龙;何光喜;陈来生;任丽萍;洪荣华【摘要】The temporal and spatial distribution patterns of chlorophyll-a and its correlation with the main environmental factors were analyzed according to the monthly investigation from January, 2007 to December, 2009 in Lake Qiandao where a large number of silver carp and bighead carp stocked. Results showed that the concentration of chlorophyll-a in sampling stations located in the upper reach riverine and transitional zones of the reservoir showed a significant seasonal variations with two concentration peaks occurred in spring and late summer or early fall, respectively. The concentrations of chlorophyll-a in upstream sites(in the riverine and transitional zones) were significantly higher than those of downstream sites. The chlorophyll-a during the warm season was usually stratified with a concentration peak occurring at depths between 4m and 12m, occasionally at a depth of 20m. The result of correlation analysis showed a weak correlation between chlorophyll-a and NO2-N, CODMn, water temperature (WT) and silicate ( SiO2-3) , while no significant correlations of the chlorophyll-a were found with other environmental factors, especially with the TP in the water. The regression equation between chlorophyll-a and the correlated environmental factors could be expressed through the multiple linear stepwise regressions as:Chl.a=0.114 WT + 2.120 C0DMn+17.157 SiO2-3 -37.391 N02-N -1.946.%为了解千岛湖在大量放养鲢鳙鱼后叶绿素a的时空分布格局及其与主要环境因子的相关性,本文于2007年1月至2009年12月对千岛湖叶绿素a及其他10个水质理化指标进行了每月定期采样及监测.结果表明:上游河流区和过渡区叶绿素a含量存在明显的季节变化,其共同特点是每年会形成春季和夏末秋初的双高峰.叶绿素a含量在空间分布上具有一定的分异性,河流区叶绿素a含量明显高于中下游区(过渡区和湖泊区).叶绿素a含量的最高峰通常出现在4 - 12m,最深出现在20m,春夏季出现明显分层.千岛湖叶绿素a与亚硝酸盐氮(NO2 -N)、高锰酸盐指数(CODMn)、水温(WT)和硅酸盐(SiO2-3)呈低度相关,与其他环境因子无显著相关性或相关性很弱.多元逐步回归分析结果显示,千岛湖叶绿素a与筛选出的几个关键环境因子之间的回归方程为:Chl.a =0.114WT+2.120CODMn +17.157SiO2-3 -37.391NO2-N-1.946.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2011(023)004【总页数】7页(P568-574)【关键词】千岛湖;叶绿素a;时空分布;相关分析【作者】李培培;史文;刘其根;余元龙;何光喜;陈来生;任丽萍;洪荣华【作者单位】上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海201306;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700;浙江杭州千岛湖发展有限公司,杭州311700【正文语种】中文湖泊、水库的富营养化问题是当前我国乃至全世界面临的最主要水环境问题.在我国不仅太湖、滇池等高度富营养化的湖泊会经常暴发蓝藻水华［1-2］，就连环境优美水质较好的千岛湖，也曾于1998、1999年发生过大面积蓝藻水华，这引起了广大专家、学者对千岛湖水环境问题的重视.由于叶绿素a是浮游植物现存量的重要指标［3］，其含量的高低能够反映水体的营养状况，因此，叶绿素a是湖泊富营养化调查的一个主要参数，并且在水体富营养状况评价中起关键性作用［4］.开展叶绿素a的监测，对于了解千岛湖水环境质量现状及演变趋势具有重要意义. 近年来国内外很多学者对湖泊(水库)中叶绿素a的分布对其与各种环境因子的相关性开展了深入的研究，得到的结果不尽相同:虽然大多数研究认为叶绿素a(或其对数)主要与总磷(或其对数)呈线性相关，但也有不少报道认为两者呈其他回归关系［5-7］;此外，也有叶绿素a与其他环境因子的相关性分析.虽然有关千岛湖的叶绿素a及其与各环境因子间的相互关系曾有过一些研究，但这些研究主要集中于发生水华的1998-1999年及随后的2000年［8-10］.自2000年起千岛湖开展了以鲢鳙鱼放养为主要措施旨在预防控制蓝藻水华和改善水质的保水渔业试验后［11］，千岛湖的食物网结构发生了显著的改变，水质也得到了明显的改善，特别是总磷下降明显［12］.这些食物网和水质的双重改变是否会影响到叶绿素a的分布及其与环境因子的相关性值得关注.而有关滤食性鱼类(鲢、鳙)能否用于控制浮游植物以及改变藻类生物量与营养盐之间的相关性在国内外也仍存有争议［13-16］.因此，本文将重点对2007年1月-2009年12月千岛湖叶绿素a浓度的动态变化及其与环境因子的相关性进行分析，旨在了解千岛湖在大量放养鲢鳙鱼后叶绿素a的时空分布特征及影响因子，从而了解千岛湖初级生产力的现存状况、发展趋势，合理评价保水渔业对千岛湖水质的中长期影响并为千岛湖今后的水环境保护提供重要的依据.千岛湖原名新安江水库，是1959年新安江水库大坝建成后形成的巨大人工湖，位于浙江省淳安县境内(29°22'-29°50'N，118°34'-119°15'E)，正常水位108m 时，库区面积 573m2，蓄水量178.4 ×108m3，平均水深30.44m，多年平均入库水量94.5×108m3，出库水量为91.07×108m3，水体交换周期长达2年.千岛湖水量主要来自地表径流，共有大小入库支流30余条，其中新安江是最主要的入库地表径流，约占入库总径流量的60%.根据水库自上而下常区分为河流区、过渡区和湖泊区的生态特点设置样点:河流区样点宅上(1#)，过渡区样点温馨岛(3#)，湖泊区样点猴岛(4#)，姥山(8#)和密山(9#)，它们分别位于千岛湖的西北、中心和东南湖区.采样的具体位置分别用Garmin72型(中国台湾产)全球定位仪(GPS)进行定位.从2007年1月至2009年12月每月中旬采集水样一次，根据各采样点的水文特征及其水体深度，对各采样点水样进行分层采集.其中1#设定了七个水层(0.5、4、8、12、16、20、25m)，4#设定了八个水层(0.5、4、8、12、16、20、25、30m)，9#设定了十二个水层(0.5、4、8、12、16、20、25、30、35、40、45、50m)，3#和 8#为(0.5、4、8、12、16、20、25、30m)分层采样后再取混合水样.样品采集方法按照《湖泊富营养化调查规范》［17］进行，监测项目主要有水温、pH、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl.a)、透明度(SD)、总氮(TN)、硝酸盐氮(NO3-N)、亚硝酸盐氮(NO2-N)、铵氮(NH4-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、硅酸盐(SiO2-3)等.透明度采用Secchi盘法现场测定，水温和DO采用YSI-58型溶解氧测定仪现场测定，pH值采用pH B-2型便携式pH仪现场监测，其余项目于24小时内在实验室里进行相关分析测定:Chl.a采用分光光度法分析［17］;TN、TP采用国家地表水质量监测标准进行，其中 TN用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB 11894-89)，TP测定采用磷钼酸铵分光光度法(GB11893-89).其他指标的测定采用《水和废水监测分析方法》中的方法［18］.采用多元统计分析技术及PASW Statistics 18(SPSS 18)软件进行Pearson相关性分析、三因素方差分析和逐步回归分析，使用美国GOLDEN软件公司的Surfer进行作图.2.1.1 Chl.a浓度的时间分布从冬季到春季，全湖的Chl.a含量逐渐上升.从区域分布上看，湖泊区除4#在2008年7月和2009年9月形成峰值外，8#和9#的Chl.a含量随季节变化幅度不大，但河流区和过渡区(1#、3#)存在明显的季节变化，其共同特点是每年会形成2个高峰，即春季的高峰和夏末秋初的高峰，冬季为全年最低.最高值出现在2008年7月温馨岛采样点(3#)，均值为10.7μg/L，最低值出现在2009年2月密山采样点(9#)，均值为0.33μg/L(图2).三因素方差分析表明，千岛湖Chl.a含量在季节、年份、采样点间均有极显著差异，且季节与年份(P ＜0.001)、季节与采样点(P ＜0.05)对 Chl.a 均有交互作用，而年份与采样点对Chl.a无交互作用(表1).2007年5个采样点的Chl.a含量基本维持在1.06-2.48μg/L 之间，2008 年的变动范围在1.59-3.13μg/L之间，2009 年则在 1.27-2.62μg/L 之间.除4#和8#外，各样点的Chl.a含量2008年最高，2009年次之.但4#和8#的 Chl.a含量在2009年最高，2008 年次之.各样点Chl.a均是2007年最低(图3).2.1.2 Chl.a 浓度的水平分布Chl.a含量在空间分布上具有一定的分异性，即河流区Chl.a含量(1#)最高，过渡区(3#)次之，湖泊区(4#、8#和 9#)最低(图3)，这与其他理化指标空间分布基本保持一致，且各采样点的Chl.a含量差异极显著(表1).2.1.3 Chl.a浓度的垂直分布千岛湖2007-2009年各采样点在4-11月Chl.a形成明显且稳定的分层现象.这种分层现象较大可能是伴随着“温跃层”的出现而出现的。
不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究
不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究作者：何为媛王莉玮王春丽来源：《安徽农学通报》2019年第14期摘要：过量的氮、磷等营养物质进入到水体中导致藻类大量繁殖，造成水体富营养化。
叶绿素a是富营养化常见的响应指标，是藻类光合作用的主要物质。
该文综述了国内不同水体中叶绿素a与氮、磷浓度相关关系，对其富营养化状况进行评价，发现营养状况的丰欠与水体理化性质有关，在总结前人研究的基础上，对未来富营养化研究方向进行了简要分析和展望。
关键词：叶绿素a;总氮;总磷;相关分析;富营养化随着社会经济的快速发展，人类活动不可避免的对河流、湖泊、海洋等水体造成影响，各种水环境问题不断发生。
过量的氮、磷等营养物质的输入已大大超出了水体能够正常承载的范围，使得藻类等浮游植物和部分浮游动物大量繁殖，造成水体富营养化等一系列环境问题[1-3]。
研究表明，富营养化现象受多种环境因子影响[4]，其中氮、磷作为浮游植物赖以生长的重要营养物质，参与光能转化代谢过程，是最为重要的2个因素[5-7]。
而叶绿素a（CHL-a）是藻类光合作用的主要物质，也是利用太阳光能把无机物转化为有机物的关键物质，是富营养化常见的响应指标。
可以利用叶绿素a来评估藻类生长状况[8-9]，反映水体理化性质的动态变化和水体富营养化状况[10]。
然而，水体中氮、磷的浓度与藻类的繁殖并不总是呈正比，而是表现出非常复杂的关系。
营养元素的形态不同，所表现出的地球化学行为也就不同，并且在生物地球化学循环中所起的作用也不同。
氮、磷的形态、浓度和空间分布的差异性会对藻类生长产生不同的影响[11，12]，同时，叶绿素a浓度可能还受温度、光照、水量和流速等水动力条件与特征的影响[13]。
因此，叶绿素a与氮、磷浓度的相关关系因水体不同呈现明显的差异性。
研究叶绿素a与氮、磷浓度的关系，对认识水体富营养化的形成机理及其影响因素之间的相互关系有重要意义[14，15]，也可为水体富营养化防治及水体水生态管理提供参考依据。
湖泊富营养化与氮磷循环的相关性研究
湖泊富营养化与氮磷循环的相关性研究湖泊富营养化是指湖泊中营养物质过剩的现象，特别是氮磷元素。
这一现象会导致水体中生物生长的过度，进而破坏湖泊生物多样性和水生态系统的平衡。
为了深入了解湖泊富营养化的原因以及氮磷元素在其循环中的作用，科学家们进行了一系列研究。
湖泊富营养化主要是由人类活动引起的，如农业、工业和城市污水排放。
氮磷元素是植物和微生物生长所需的基本元素，它们在肥料和污水中含量较高。
当这些污染物进入湖泊时，它们会加速湖泊中藻类和植物的生长，形成藻华。
藻华会消耗水体中的氧气，导致水中生物无法存活，最终引发湖泊富营养化。
氮磷循环是湖泊富营养化中一个重要的过程。
氮循环包括氮化、硝化和脱氮过程。
氮化指的是将氨氮转化为氨基酸，而硝化则是将氨氮转化为硝酸盐。
这两个过程可以提供藻类和植物所需的氮源。
然而，氮化和硝化过程也会产生过量的氮，进而造成水体中氮的积累。
脱氮过程则是将水体中的氮还原为气体形式，从而减少氮的含量。
与氮循环不同，磷循环主要涉及到磷的吸附和释放过程。
磷是湖泊中限制生物生长的关键营养物质之一。
它主要通过沉积物进入湖泊，并与悬浮颗粒结合形成不溶性的磷酸盐。
然而，湖泊底部的缺氧环境能够导致这些不溶性磷酸盐释放，进而使水体中的磷含量增加。
此外，沉水植物和藻类的落叶也会导致磷释放，从而加剧湖泊富营养化。
在湖泊富营养化研究中，科学家们发现了一些控制因子，可以在一定程度上预测湖泊富营养化的发展趋势。
其中一个重要的控制因子是氮磷比。
研究表明，当水体中的氮磷比小于16∶1时，湖泊更容易出现富营养化现象。
这是因为氮磷比低于这个阈值时，氮成为限制生物生长的营养物质，从而刺激过度的藻类生长。
此外，湖泊富营养化还会对水质产生一系列影响。
高浓度的藻类和悬浮颗粒会降低水质的透明度，影响浮游植物和浮游动物的生存。
湖泊水体中的富营养化还会导致水生生物的死亡，进而干扰水生态系统的平衡。
因此，控制湖泊富营养化对恢复湖泊生态系统至关重要。
YC湖区叶绿素a时空变化特征及影响因素分析
资源·环境·植保
YC 湖区叶绿素 a 时空变化特征及影响因素分析
谢茂嵘 刘 帅 吕 文 杨文晶 杨 惠 姜 宇 孙瑞瑞 蔡晓钰 杨金艳
（江苏省水文水资源勘测局苏州分局，江苏苏州 215011）
摘要 本研究基于 2021 年 YC 湖区水质逐月监测，分析了湖区生态系统响应参数（叶绿素 a）及氮、磷营养盐的
关键词 叶绿素 a；时空变化特征；生态系统；环境因子；多元逐步回归分析
中图分类号 X524
文献标识码 A
文章编号 1007-7731（2024）09-0077-07
Temporal and spatial characteristics of chlorophyll a and its influencing factors in YC Lake
安徽农学通报 2024 年 09 期 关环境因子的空间分布特征及相关性的研究还处 于 探索阶段。本研究通过对 2021 年 YC 湖区水质 进行监测，分析其各水质因子的年内变化趋势，探 究叶绿素 a 与相关环境因子的时空变化特征以及 其响应关系，为中小型浅水湖泊的治理提供参考。
1 材料与方法
1.1 监测站点布设 湖 体 水 域 总 面 积 为 117.4 km2，分 为 西 湖
和底层的混合水样，保温箱保存带回实验室分析水 质参数。实验室内用 Whatman GF/F、GF/C 玻璃纤
括 高 锰 酸 盐 指 数（CODMn）、TP、TN、Chl-a、氨 氮 （NH3-N）和 SD。
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谢茂嵘等：YC湖区叶绿素a时空变化特征及影响因素分析
1.3 数据分析 采用 Excel 软件处理湖区 21 个监测点位的逐月
水质监测数据，绘制叶绿素 a 与环境因子的时间变
衡水湖叶绿素a含量变化及其与氮、磷浓度关系的初步研究
致 ， ７月 、 为 ８月＞９月＞１ ０月＞６ 、 月＞５月 ， 月 儿 其对 数与 Ｔ Ｐ的对数呈 明显 正相关 ， ＴＮ Ｔ 与 ／ Ｐ的对数 有显著
负相关关 系 ， 而与 ＴＮ的对数则无 明显 的相关性 。 关键 词 ： 叶绿素 ａ 总氮 ； ； 总磷 ； 相关分析 ； 衡水湖
中图分类号 ： ５ ４ Ｘ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２１ ８ （ ０ １ ０－０ ７０ １７ —６３ ２ １ ）６０ ８－３
ｂ ｔ ｅ ｈｏ ｏ ｈ ｌ ８ａ ｄ ＴＰ，ａ ｄ ｎ ｇ ｔ ｅｌｇ ｒｔ ｍｉ ｃ ｒｅａｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈｏ ｏ ｈ ｌ－ ａａ ｄ ｔ ｅｒ ｔ ｆ ｅｗｅ ｎｃ ｌｒ ｐ ｙｌ ｎ 一 ｎ ｅ ａｉ ｏ ａ ｉ ｖ ｈ ｃ ｏ ｒ ｌｔ ｅｗｅｎ ｃ ｌｒｐ ｙｌ ｎ ｈ ａｉ ｏ ｏ ｏ ＴＮ ｏＴＰ，ｂ ｔｎ ｔ ｕ ｏ
衡水湖国家级 自然保护区地处黑龙港 流域 中西 部 ， 于 属 典型的浅水型湿 地湖泊 ， 兼有 调蓄 、 观 、 研 、 景 科 供水 、 游 、 旅 调节当地小气候等 多种功 能。随着 衡水 市社会 经济 的快速
发展 ， 人们加 大了对 衡水 湖的 开发利用 ， 加之 近十年来 的跨
ｌ 研 究区域概 况与研 究方 法
１ １ 研 究 区域概 况 ．
衡水湖 国家级 自然保护 区位 于河北省衡水 市境 内， 地理
位置在东经 １５３ １。０， 纬 ３。３一３ 。０之间 ， １。０一１ ５４ 北 ７３ ７４ 南靠
Ｔ ｅｒｓ ｌ ｄｃ ｔ ａ ｅｃ ａ ｇ ｓ ｎａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｕ ｎ ｉ ａ ｇ ｆ Ｐ， ｎ ｅ ａ ｅ ｒ ｒａ ｇ ｄａ ： ｕｙ ｈ ｅ ｕｔ ｉ ｉ ｅ ｔ ｔ ｈ ｈ ｎ ｅｗａ ｃｏ ｄ ｎ ｅｗｉ ｔ ａ ｔ ｙ ｃ ｎ ｅｏ ｓｎ ａ ｄ ｈ ｔ ｉ ｈ ｈ ｑ ｔ ｈ Ｔ ａ ｄｔ ｌ ｓ ｈ ｖ ｕ ｗｅｅａｒ ｎ ｅ ｓ Ｊ ｌ
衡水湖叶绿素a含量变化及其与氮_磷浓度关系的初步研究
第9卷 第6期2011年12月南水北调与水利科技S outh 2to 2North W ater Diver sion and Water Science &Techn ology Vo l.9No.6Dec.2011生态与环境收稿日期:2011210209 修回日期:2011211230 网络出版时间:网络出版地址:作者简介:丁二峰(19832),男,河北河间人,工程师,主要从事水环境监测及水资源评价工作。
E 2m ail:hbhsd ef@1631comdoi :10.3724/SP.J.1201.2011.06087衡水湖叶绿素a 含量变化及其与氮、磷浓度关系的初步研究丁二峰(河北省衡水水文水资源勘测局,河北衡水053000)摘要:采用2010年衡水湖监测数据,运用回归统计方法,分析衡水湖水体叶绿素a 浓度变化特征,及其与T N 、T P 、T N/T P 的相关关系,建立相应的回归方程。
结果表明:衡水湖叶绿素a 浓度在时间上变化规律与T P 的变化较为一致,为7月、8月>9月>10月>6月、11月>5月,其对数与T P 的对数呈明显正相关,与T N/T P 的对数有显著负相关关系,而与T N 的对数则无明显的相关性。
关键词:叶绿素a;总氮;总磷;相关分析;衡水湖中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:167221683(2011)0620087203Preliminary Study on C hange of Chlorophyll 2a Concentration and itsRelationships with TN and TP in Hengshui Lake D ING Er 2feng(H engshui H y dr ology and W ater Reso ur ces B ur eau of H ebei P r ovince ,H eng shui 053000,China)Abstract:Based on the co nv entional mo nitor ing data in 2010,this paper ,by the r egr ession st atistical met ho d,studied the change of chlo ro phy ll 2a co ncentration and its relationship wit h to tal nitr og en (T N )and to tal phospho rus (T P )concentr atio ns.T he results indicated that the change w as in accordance w ith the quantit y chang e o f T P,and t he values w ere arr ang ed as:July and A ug ust>September >Octo ber >June and No vember>M a y.At the same time,po sitiv e lo gar ithmic cor relatio n was fo und betw een chlo ro phyll 2a and T P,and negativ e lo gar ithmic corr elation betw een chlo ro phyll-a and t he r atio o f T N to T P ,but no significant cor relation between chlor ophyll-a and T N concent ratio nKey words:chloro phy ll 2a;to tal nitr og en;total pho sphor us;co rr elation analysis;H engshui L ake衡水湖国家级自然保护区地处黑龙港流域中西部,属于典型的浅水型湿地湖泊,兼有调蓄、景观、科研、供水、旅游、调节当地小气候等多种功能。
太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响
针对灌排调控的稻田排水中氮素浓度变化规律的研究成果，本次演示提出以 下建议：首先，应加强对稻田排水中氮素排放的监测与评估，明确不同因素对氮 素排放的影响程度，为灌排调控提供科学依据；其次，应大力发展节水灌溉技术 和排水调控措施，优化稻田水分管理，减少氮素排放；最后，应加强稻田生态环 境的保护与修复，合理利用水资源，提高稻田生产效益和生态环境质量。
为了探讨太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响，本研究选择了太 湖流域的典型区域进行观测。观测时间跨度为2018年至2022年，每季度进行一次 采样和分析。水深采用水下机器人进行测量，氮磷浓度和叶绿素a浓度则通过水 样分析得出。数据来源主要包括太湖流域管理局、江苏省环境监测中心等。数据 处理方法包括统计分析和图表制作等。
同时，加强公众教育和科普宣传，提高公众环保意识和参与度，推动形成全 社会的环保共识。
展望未来，随着科技的不断进步和社会环保意识的增强，太湖水体磷控制目 标管理将迎来更多的发展机遇。未来的管理应更加注重科学化、精细化、系统化， 推动太湖生态环境的持续改善。通过实施一系列综合性的治理措施，我们有望实 现太湖水体中磷浓度的稳步下降，为太湖的可持续发展和生态文明建设奠定坚实 基础。
太湖水深变化对氮磷浓度和叶绿素a浓度的影响如下：
1、水深变化对氮磷浓度的影响
太湖水深的增加会导致氮磷浓度的降低。这是因为在较深的水域中，由于水 温、光照等条件的改变，藻类等浮游生物的数量减少，从而减少了氮磷等营养物 质的消耗量。此外，风浪引起的水体混合作用也会导致水体中的营养物质分布不 均，影响其浓度。
太湖，作为中国最大的内陆淡水湖之一，其水体质量对周边生态环境及人类 活动具有重要影响。近年来，太湖水体的磷浓度与赋存量呈现长期变化趋势，引 发了人们对未来磷控制目标管理的。
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究针对杨溪水库2014年整年的监测资料，分析叶绿素a含量与pH、DO、总氮、总磷浓度的相互关系。
标签：杨溪水库；叶绿素a；pH；DO；氮磷近年来，随着工农业迅速发展和人口急剧增加，大量氮、磷营养盐进入水库，造成了水体富营养化。
藻类大量繁殖后，其次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。
因此，做好饮用水源地的藻类监测和研究工作非常重要。
由于叶绿素a是表征藻类现存量的重要指标之一，因此研究叶绿素a与pH、DO、氮磷浓度的关系，对认识水库富营养化的机理具有重要意义。
1研究区域概况永康市位于浙江省中部，钱塘江上游，地理坐标为东经119°53′38″～120°20′40″，北纬28°45′31″～29°06′19″。
东北紧邻东阳市、磐安县，东南连缙云县，西界武义县，北接义乌市，市域东西长约45km，南北宽约38km，全市土地总面积1049km2。
永康城区多年平均降雨量为1412.3mm，但时空分布不均，年降雨量主要集中在3～7月，占全年降雨量的60%左右。
杨溪水库位于永康市境内，钱塘江流域的上游，是目前永康市最大的一座以供水为主，结合防洪、发电等综合利用的中型水库。
集雨面积124km2，总库容6453万m3。
现状供水量18万t/d，是永康市城区的主要供水水源。
近年来，随着经济社会的发展和库区人类活动的加剧，生活、养殖等点源污染，农业面源污染加剧，特别是随着道路交通条件的改善，部分村民在库区开办农家乐等，直接影响了杨溪水库的水质，导致水库发生富营养化趋势。
2关系研究2.1pH与叶绿素a的关系研究水体pH主要受CO2含量的影响。
水中CO2与水以及碳酸盐和碳酸氢盐作用，构成一个复杂可逆碳酸盐系统。
CO2含量又受藻类光合作用、水生生物呼吸作用、水温、有机物质氧化分解等的影响。
藻类光合作用把水中CO2转化为有机物C6H12O6和O2，水生生物呼吸作用是利用有机物，产生CO2。
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草型湖泊叶绿素a 浓度时空分布特征及其与氮磷浓度关系*冯伟莹1，2张生1王圣瑞2焦立新2王利明1崔凤丽1付绪金1杨芳1（1．内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特010018；2．环境基准与风险评估国家重点实验室/中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地/国家环境保护湖泊污染控制重点实验室，北京100012）摘要：采用2006—2010年5—10月份乌梁素海监测数据，对叶绿素a 浓度的时空分布特征及其与总氮、总磷浓度相关关系进行了分析。
结果表明：乌梁素海叶绿素a 浓度具有明显的时空分布差异性：在时间上，呈现出明显的季节性变化，5、6、9、10月份叶绿素a 浓度较高，7、8月份叶绿素a 浓度偏低，秋季≈春季＞夏季，最高值出现在2007年9月，均值为9.01mg /m 3，最低值出现在2010年7月，均值为1.80mg /m 3；在空间上，南北部叶绿素a 浓度以7.78mg /m 3为界，呈现北部区＞南部区的趋势。
通过叶绿素a 与总氮、总磷浓度相关性分析得出，2006年5月叶绿素a 与总氮、总磷（r =0.7450、0.7596）、2008年5月叶绿素a 与总磷（r =0.5421）、2010年5月叶绿素a 与总氮（r =0.5089）存在较好的相关性。
关键词：线性回归方程；相关性；时空差异DOI ：10.7617/j.issn.1000－8942.2013.04.032SPACE-TIME DISTRIBUTION OF CHLOROPHYLL-a AND ITS RELATIONSHIPWITH TN AND TP CONCENTRATIONS IN PLANT TYPE LAKEFeng Weiying 1，2Zhang Sheng 1Wang Shengrui 2Jiao Lixin 2Wang Liming 1Cui Fengli 1Fu Xujin 1Yang Fang 1（1．College of Water Conservancy and Civil Engineering ，Inner Mongolia Agricultural University ，Hohhot 010018，China ；2．State KeyLaboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment ，Research Center of Lake Eco-Environment ，Chinese ResearchAcademy of Environmental Sciences ，State Environmental Protection Key Laboratory for Lake Pollution Control ，Beijing 100012，China ）Abstract ：Based on the monitoring data from May to October in 2006—2010，the spatial-temporal distribution of chlorophyll-a concentrations and its relationship with and TN and TP concentrations were analyzed．The results showed that chlorophyll-a concentrations significantly change with both time and space ，being timely higher in May ，June ，September and October ，lower in July and August ，concentrations in spring and autumn were higher than those in summer ，the maximum value occurred in september ，2007with an average of 9.01mg /m 3，and the minimum value in July ，2010with an average of 1.80mg /m 3；and spatially they were decreasing from the north to the south ，with the border of 7.78mg /m 3．The correlation between chlorophyll-a with TN ，TP demonstrated evidently in May of 2006（r =0.7450，0.7596），the correlation between chlorophyll-a with TP demonstrated evidently in May of 2008（r =0.5421），the correlation between chlorophyll-a with TN demonstrated evidently in May of 2010（r =0.5089）．Keywords ：linear regression equation ；correlation ；spatial-temporal change*国家自然科学基金项目（51269016，51269017，U1202235，41103070）；内蒙古自治区重大科技项目（20091408）。
0引言湖泊富营养化是由于过量的营养物输入湖泊，导致藻类等浮游植物大量繁殖，水质变坏，进而引起湖泊生态系统的一系列变化［1］。
叶绿素a 最能表现水体富营养化状态进程，也是浮游植物现存量的重要指标之一［2］。
近两年，虞英杰［3］等提出了一种基于微粒群（PSO）算法的BP神经网络模型，对水体叶绿素a进行预测，克服了传统BP模型在训练和测试中易陷入局部最优的缺点，提高了预测精度。
郭劲松［4］等对三峡小江回水区叶绿素a季节变化及其同组主要藻类的相互关系进行了研究，发现叶绿素a季节变化明显，春季最高可达61.08μg/L，而冬季最低值仅为0.19μg/L。
张婷［5］等发现，HJ-1A卫星超光谱数据可以借鉴水体实测光谱数据叶绿素a等不同水质参数敏感波段的分析结果，很好地应用于水质定量遥感。
陈桥［6］等研究证实，太阳辐射和水温与叶绿素a呈显著正相关关系（P ＜0.01），太阳辐射和水温的增加为藻类的大量生长和水华爆发提供了良好的物理条件，太湖蓝藻水华爆发时间有逐年前移的趋势且水华持续时间逐年增加。
曹金玲［7］等利用SPSS统计分析软件的相关性分析和曲线估计功能分析了我国145个湖泊富营养化指标与自然因素之间的关系，发现叶绿素a与湖泊平均水深呈显著负相关（P＜0.05），与年均温和＞0ħ积温呈显著正相关（P＜0.05）。
除了叶绿素a是水质监测的重要参数，是影响湖泊真光层深度和初级生产力的重要因子，总氮和总磷浓度也是浮游植物生长繁殖所必需的营养元素［1，2］。
陈晨［8］等对胶州湾微表层和次表层海水中营养盐的分布特征及富营养化研究发现，不论是微表层还是次表层，营养盐的分布都是从湾内向湾口递减，且胶州湾微表层海水对营养盐氮有不同程度的富集作用，对磷无富集现象。
近几年来，在浅水湖泊中，水体中叶绿素a含量的时空分布状况及季节变化规律具有一定的特殊性，且叶绿素a浓度与总氮、总磷浓度的相关关系因湖泊不同呈现明显的差异性。
因此，本文在分析2006—2010年中5—10月份乌梁素海水体叶绿素a浓度的时空分布特征的基础上，针对乌梁素海富营养化成因机理，分析研究了叶绿素a与总氮和总磷浓度的关系，为乌梁素海富营养化治理提供科学依据。
1研究区概况与研究方法1.1研究区概况内蒙古乌梁素海是我国第8大淡水湖，是内蒙古干旱区最为典型的浅水草型湖泊，是黄河中上游重要的保水、蓄水和调水场地［9］。
乌梁素海属于蒙新高原湖区，其地理坐标介于北纬40ʎ36' 41ʎ03'，东经108ʎ43' 108ʎ57'，现有水域面积285.38km2，其中芦苇区面积为118.97km2，明水区面积为111.13km2，明水区中85.7km2为沉水植物密集区，其余为沼泽区。
乌梁素海是内蒙古河套灌区灌排水系的重要组成部分，处于黄河河套平原末端，属黄河内蒙段最大的湖泊，其补给来源90%经总排干沟汇入乌梁素海后，由西山咀河口排入黄河（见图1），是当地农田退水、工业废水和生活污水的唯一承泄渠道，每年汇入乌梁素海的各种营养盐加速了乌梁素海的沼泽化［10-11］，使乌梁素海成为我国中型湖泊中富营养化水平较为严重的湖泊之一［12］。
图1巴彦淖尔市河套灌区灌排系统Fig．1Irrigation and drainage system of Hetao irrigation in Bayan Nur1.2材料与方法按照我国水环境及湿地生态系统调查规范［8］，根据乌梁素海污染源的分布和水动力特征［9］，将乌梁素海在空间上以2kmˑ2km的正方形网格剖分，利用网格的交点，以梅花形布置24个水样监测点。
但由于乌梁素海的环境复杂，水草、芦苇各月分布情况不同，所以本文选每个月都能取到水样的点，即J11、J13、L11、L15、M12、N13、O10、P9、P11、Q8、Q10、S6、T5、U4、V3、W2共16个点的数据进行分析研究（见图2）。
取样时间为2006—2010年的5—10月份，每月取样1次，每次取样点位置利用GPS定位。
图2乌梁素海（局部）采样分布Fig．2Locations of sampling sites in Lake Wuliangsuhai叶绿素a测定采用丙酮萃取分光光度计法。
取7212013年8月第31卷第4期300mL 水样用What-man GP /C 微孔玻璃纤维滤膜抽滤，滤膜低温干燥后，用90%丙酮低温萃取，离心后取上清液测定光密度。
实验方法和计算按规范进行［13］。
总氮测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度计法，总磷采用钼锑抗分光光度计法进行测定。
2结果与讨论2.1乌梁素海水体中叶绿素a 的时间变化采用2006—2010年5—10月各月取样点水体叶绿素a 浓度进行分析，结果见图3。
由图3可看出：近5年乌梁素海水体中叶绿素a 浓度随时间变化基本一致，呈现明显的季节分布，即春季≈秋季＞夏季，即5月、6月、9月、10月偏高，7月、8月偏低的趋势。
最高值出现在2007年9月，均值为9.01mg /m 3，最低值出现在2010年7月，均值为1.80mg /m 3。