春季巢湖水温和水体叶绿素a浓度的变化关系
[题目]叶绿素a是藻类重要的组成...
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【题目】叶绿素a是藻类重要的组成成分之一，其含量的高低与该水体中藻类的种类、数量等密切相关，也与水环境质量有关。
因此，通过测定水体中叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质状况。
下图为某年杭州西湖水体中叶绿素a与水环境质量关系图。
读图，完成下列各题。
【1】据图可推测甲要素是A. 降水量B. 光照强度C. 气温D. 营养物质【2】据图判断西湖水质一年中最差的季节是A. 春季B. 夏季C. 秋季D. 冬季【3】下列措施中，能最大限度地抑制湖中藻类大量繁殖的是A. 合理种养水生动植物B. 引外部河水稀释C. 彻底清除湖底淤泥D. 建设环湖截污沟【答案】【1】C【2】B【3】A【解析】本题考查水体富营养化.【1】藻类的生长与环境条件密切相关，即受光照、水温、氮磷含量等诸多因素的制约。
叶绿素a是藻类重要的组成成分之一，其与光照强度和水温关系密切。
图中甲要素在夏季数值明显高于其他季节，说明其最可能是气温而非光照强度。
营养物质的月份变化较小；降水量大会抑制藻类生长。
C正确。
【2】据图可知，夏季西湖的透明度最低，叶绿素a值最大，故水质最差。
B正确。
【3】合理种养水生动植物可以消耗水体中的藻类及湖水中的氮磷含量，能最大限度地抑制湖中藻类大量繁殖，同时还可以完善西湖的生态系统。
引外部河水稀释在一定程度上可以控制西湖水体富营养化进程，但水温一旦适宜，藻类仍会大量繁殖；若引水的水质较差，可能会加剧西湖水体富营养化。
彻底清除湖底淤泥不符合实际情况；建设环湖截污沟能够防止氮、磷等物质进入西湖，但不能抑制湖中已有藻类的大量繁殖。
A正确。
本题难度适中，解题的关键是从图文中获取信息和调用相关知识进行解答．。
巢湖水体营养状况及其与水体叶绿素a的关系
一
、
概 况
明度 、Ｈ、 日生化需氧量 、 ｐ 五 氨氮 、 总磷 、 总氮和叶绿素 ａ 。 各采样点均采集 了 １ ２个样品进行分析 ， 取平均值可避免 由于偶然 因素带来 的误差影响 。
三 、 果 与 讨 论 结 １水质 现 状 及 变 化 趋 势 ．
值为 ３ ６ ｇ ｋ 。高含量 区主要分布在 双桥河 口、 溪河 １ｍ ／ ｇ 裕 和巢湖河 口区域 。 计算 结果表 明， 巢湖 中底泥磷释放与沉 积平 衡时 ， 巢湖水体 总磷相 当于 ００ ６ ｍｇＬ ． ４ ／ 。因此 ， ７ 水体 总磷浓度变化较小可能 是底 泥释放的结果 。
表 ２ ２ ０ ～ ０ ５年 巢 湖 东 半 湖 水 质 监 测 果 统 计 表 ０１ ２０ 结
水 质 评 价 结 果 表 明 ，巢 湖 东 半 湖 ２ ０ ～ ０ ５年 间 以 ０ １ ２０
０ １。 ． ５ 此时 ， ４ 叶绿素 ａ含量 与氮 、 磷均有关 。 因此 ， 由氮磷 比来区分巢湖的营养 限制 因子 是可行 的。采样 点检测 结 果也表 明东半湖水 体总磷 一直都处 于超 富营 养水平 ， 而 总氮 ２ ０ ｇ Ｌ降低 到 １ ０ ｇ Ｌ ． ｍ／ ２ ． ｍ ／ ，巢湖 可能 已经逐渐 转 ２
为 轻 度 富 营 养 状 态 。污 染 程 度 从 重 到 轻 依 次 为 中 庙 、 中
乡、 巢湖 船厂 、 巢湖 坝 口 、 马尾 河消 长点 和东 湖心 ， 中庙 污染 最重的原 因是 西半湖污染 物随水流迁 移所致 。 （） ２ 巢糊东半湖水质变化趋势 。 ０ １ ２ ０ 年巢 湖东 ２０ ～ ０ ５ 半 湖 主要水 质 指标 测量 结果 见 表 ２ 水体 总磷 浓 度 除 。
变为氮限制湖泊 。
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。
两小型浅水湖泊水体叶绿素a浓度的季节变化及与理化因子和生物因子的关系
两小型浅水湖泊水体叶绿素a浓度的季节变化及与理化因子和生物因子的关系温新利;冯若楠;张根;薛颖昊;席贻龙【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2017(029)006【摘要】Identifying the factors affecting thc variations of chlorophyll-a concentration is very important in assessment and management of water quality in lakes.Most of previous studies focused on the relationships between chlorophyll-a concentration and abiotic factors,while paid little attention on the effects of biotic ones.To examine the relative importance of the abiotic and biotic factors on seasonal variation of chlorophyll-a in shallow lakes,water samples were collected semimonthly from February 2009 to January 2010 in Lake Tingtang,and four-day or one-week intervals from May 2008 to April 2009 in LakeJinghu,respectively.Simultaneously,the abiotic factors including water temperature,pH,dissoloved oxygen,Secchi depth,total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) as well as the densities of rotifers and ciadocerans were analyzed.The chlorophyll-a concentration in each water body was measured in two fractions:one filt ered through a 25 μm plankton net (Chl.a ＜25 μm) and another unfiltered (Chl.a).During the monitoring period,the two fractions of chlorophyll-a in two lakes were both positively correlated with water temperature and negatively associated with secchi depth,andthey did not show reverse relationship with the densities of rotifers and cladocerans in both lakes.Chl.a and Chl.a＜25 μm increased significantly with TP but decreased with TN/TP ratio in Lake Jinghu,while they showed reducing trends with TN and TN/TP ratio in Lake Tingtang.During winter,the rotifer density was negatively associated with Chl.a and Chl.a＜25 μm in Lake Jinghu,and the similar relationships between them were found in Lake Tingtang,indicating that the low cblorophyll-a concentration in winter might be partly due to the prey effect of rotifers on phytoplankton.Based on the relative weight of the effect intensity of each correlated factor on the variation of chlorophyll-a concentration,Chl.a and Chl.a＜25 μm were both affected mostly by secchi de pth.Additionally,the two fractions of chlorophyll-a decreased with an increase in secchi depth.Taken together,the results in this paper implied that Secchi depth might be a simple and convenient index for predicting chlorophyll-a concentration in the small enclosed lakes.%为探讨非生物因子和生物因子对水体叶绿素a(Chl.a)浓度变动的相对重要性,对芜湖市内的汀棠湖(每半月1次)和镜湖(每4天或7天1次)进行高频采样,分析理化因子及浮游动物密度与Chl.a浓度间的关系.结果表明,从全年来看,2个湖泊的Chl.a浓度均与水温和透明度间分别呈现显著的正相关性和负相关性,与浮游动物密度均无显著相关性;镜湖Chl.a浓度随着总磷浓度和氮磷比的增加分别呈上升和降低趋势.从季节来看,冬季两湖中的Chl.a 浓度最低,轮虫密度与此阶段镜湖中藻类Chl.a总浓度和小型藻类的Chl.a浓度间均呈显著负相关,且其对上述两类Chl.a浓度变动的影响程度最大,表明轮虫对藻类的牧食效应降低了冬季镜湖中的Chl.a浓度.从各环境因子对Chl.a浓度变动影响的相对权重来看,除了冬季的镜湖外,2个湖泊中的两类Chl.a浓度均与透明度的关系最密切,且均随着透明度的上升而降低,暗示了透明度可作为预测小型封闭性浅水湖泊中Chl.a浓度的简便指标.【总页数】12页(P1421-1432)【作者】温新利;冯若楠;张根;薛颖昊;席贻龙【作者单位】安徽师范大学生命科学学院,安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖241000;皖江城市带退化生态系统的恢复与重建安徽省协同创新中心,芜湖241000;安徽师范大学生命科学学院,安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖241000;皖江城市带退化生态系统的恢复与重建安徽省协同创新中心,芜湖241000;安徽师范大学生命科学学院,安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖241000;安徽师范大学生命科学学院,安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖241000;农业部农业生态与资源保护总站,北京100125;安徽师范大学生命科学学院,安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖241000;皖江城市带退化生态系统的恢复与重建安徽省协同创新中心,芜湖241000【正文语种】中文【相关文献】1.南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系 [J], 王俊;韦肖杭;姚伟忠;张敏;赵汉取2.春季巢湖水温和水体叶绿素a浓度的变化关系 [J], 荀尚培;杨元建;何彬方;范伟;张宏群3.应用MODIS监测太湖水体叶绿素a浓度季节变化研究 [J], 王世新;焦云清;周艺;祝令亚;阎福礼4.钱塘江干流杭州段水体叶绿素a浓度及与环境因子的关系 [J], 盛海燕;韩轶才;姚佳玫;冯宁;朱英俊;虞左明5.不同水体中叶绿素a与氮磷浓度关系及富营养化研究 [J], 何为媛;王莉玮;王春丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
巢湖蓝藻水华影响因素分析
巢湖蓝藻水华影响因素分析任文巢湖管理局环境监察支队 DOI:10.32629/eep.v2i6.335[摘 要]总氮总磷是影响藻类繁殖的主要营养盐,蓝藻生长的最适温度范围是25～35℃,水温25℃以上即为巢湖蓝藻生长以及蓝藻水华暴发期,此时叶绿素a和藻密度与各项监测指标均呈极显著正相关,反映了巢湖藻类的季节性生长和蓝藻水华形成过程对水体理化指标及营养盐浓度的极显著影响。
蓝藻暴发期间,藻类生物对氮元素的富集程度大于水体反硝化的程度。
对巢湖水位与蓝藻应急监测各项指标进行相关性检验,结果显示,巢湖水位与水温呈极显著正相关,与其他指标均无相关性[1]。
[关键词] 蓝藻水华；营养盐；水位；影响巢湖流域位于安徽省中部,东南涉临长江,西接大别山山脉,北依江淮分水岭,东北邻滁河流域,属于长江下游左岸水系。
湖区面积760km 2,湖泊东西两端向北翘起,中间向东突出,成“凹”字形,多年平均水位8.4m,平均深度2.5m。
巢湖是国家重点治理的“三河三湖”之一,巢湖污染成因主要有：长期积聚的污染负荷是造成水体恶化的根本原因,江湖阻隔的封闭水域是加剧污染富集的主要原因,逐步消失的环湖湿地是加剧生态恶化的重要原因,较为适宜的生长环境是诱发蓝藻暴发的客观原因[2]。
每年的6月-9月是巢湖蓝藻暴发的高发期。
蓝藻的生长离不开营养盐,本文从营养盐、水文等因素角度,来探究巢湖蓝藻水华的影响因素。
1 营养盐表1 巢湖藻类指标与营养盐指标区域均值的相关矩阵总氮总磷是影响藻类繁殖的主要营养盐,采用相关性分析来判别藻类生长与营养盐的相互关系。
表1-表3分别为2014年至2018年东西半湖及全湖的区域均值、各点位单次监测值、水温25℃以上的单次监测值相关性分析结果。
可以看出,叶绿素a和藻密度与pH值、DO、高锰酸盐指数、总磷均呈极显著正相关,水温25℃以上时,叶绿素a和藻密度与总氮呈极显著正相关,其他情况下,叶绿素a和藻密度与氮元素相关性不明显。
2010—2021_年巢湖蓝藻水华暴发的动态变化规律及驱动因素分析
２０１０ ２０２１年巢湖蓝藻水华暴发的动态变化规律及驱动因素分析高芮，陈希子，钱圆，钱华㊀（安徽省巢湖管理局湖泊生态环境研究院，安徽合肥２３８０００）摘要㊀为了解巢湖蓝藻水华暴发的动态变化规律及其影响因素，基于２０１０ ２０２１年巢湖水华暴发面积㊁频次㊁藻密度及叶绿体ａ含量，分析了巢湖近１０年蓝藻水华暴发的动态变化规律㊂结果表明，巢湖蓝藻在每年４ ９月增殖较快，巢湖蓝藻水华暴发面积在２０１０ ２０１８年呈上升趋势，２０１８年达４３４ｋｍ２，为巢湖蓝藻水华暴发的拐点，此后水华面积下降㊂２０１７ ２０２１年巢湖藻密度稳中有降，水华面积呈下降趋势，但水华暴发频次未见减少㊂基于近１０年巢湖营养盐浓度㊁气温㊁水位㊁降雨量㊁日照时数数据与蓝藻水华暴发面积的相关分析表明，氮㊁磷营养盐是诱发巢湖藻类增殖的主要原因，气温㊁降雨量㊁日照时数㊁水位等气象水文因子为巢湖蓝藻水华暴发的驱动因素㊂关键词㊀巢湖；蓝藻水华；动态变化；驱动因素中图分类号㊀Ｘ５２４㊀㊀文献标识码㊀Ａ㊀㊀文章编号㊀０５１７－６６１１（２０２３）１８－００６９－０５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２３．１８．０１６㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＡｎａｌｙｓｉｓｔｏＤｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓａｎｄＤｒｉｖｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＣｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａＢｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅｆｒｏｍ２０１２ｔｏ２０２１ＧＡＯＲｕｉ，ＣＨＥＮＸｉ⁃ｚｉ，ＱＩＡＮＹｕａｎｅｔａｌ㊀（ＬａｋｅＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｎｈｕｉＣｈａｏｈｕＭａｎａｇｅｍｅｎｔＢｕｒｅａｕ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ２３８０００）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀ＴｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｆｃｙａｎｏｂａｃ⁃ｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅｉｎｔｈｅｐａｓｔ１０ｙｅａｒｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｂｌｏｏｍａｒｅａ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙ，ａｎｄｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｃｏｎｔｅｎｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０２１．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｅｆａｓｔｅｒｆｒｏｍＡｐｒｉｌｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒｅａｃｈｙｅａｒ，ａｎｄｔｈｅａｒｅａｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｓｈｏｗｅｄａｎｕｐｗａｒｄｔｒｅｎｄｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０１８，ｗｉｔｈａｔｏｔａｌａｒｅａｏｆ４３４ｋｍ２ｉｎ２０１８，ａｓａｔｕｒｎｉｎｇｐｏｉｎｔｏｆｔｈｅｏｕｔｂｒｅａｋｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ．Ｆｏｌｌｏｗｅｄ，ｔｈｅａｒｅａｏｆｔｈｅｂｌｏｏｍｓｈａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｆｒｏｍ２０１７ｔｏ２０２１，ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆａｌｇａｅｓｔｅａｄｉｌｙｄｅ⁃ｃｒｅａｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｒｅａｏｆａｌｇａｅｈａｓｓｈｏｗｎａｄｏｗｎｗａｒｄｔｒｅｎｄ，ｂｕｔｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｏｕｔｂｒｅａｋｓｈａｓｎｏｔｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｒａｉｎｆａｌｌ，ｓｕｎｓｈｉｎｅｈｏｕｒｓｄａｔａｉｎｔｈｅｐａｓｔ１０ｙｅａｒｓａｎｄｔｈｅｏｕｔ⁃ｂｒｅａｋａｒｅａｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｎｅｄｔｈａｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓａｒｅｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ，ａｎｄｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｒａｉｎｆａｌｌ，ｓｕｎｓｈｉｎｅｈｏｕｒｓ，ａｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌａｒｅｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｔｈｅｏｕｔｂｒｅａｋｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＣｈａｏｈｕＬａｋｅ；Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓ；Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓ；Ｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ基金项目㊀国家自然科学基金面上项目（５２０７００６３）㊂作者简介㊀高芮（１９８４ ），男，安徽庐江人，高级工程师，硕士，从事流域水环境治理和湖泊蓝藻水华防控研究㊂收稿日期㊀２０２３－０５－３０㊀㊀蓝藻是淡水湖泊中较常见的浮游植物种类，在适宜的气象条件和营养盐浓度下，就会暴发性地生长，形成蓝藻水华［１］㊂蓝藻水华导致水质恶化，继而破坏湖泊生态系统结构，引起水生态系统功能退化，造成严重的生态环境风险或直接的环境污染［２－３］㊂因此，掌握巢湖蓝藻水华的动态变化特征，对控制水华及建立预警机制㊁评价蓝藻生态环境风险㊁研究蓝藻水华暴发的原因非常重要㊂巢湖蓝藻水华历史悠久，可以追溯到１９世纪末㊂据生长在巢湖周边群众反映，当地人沿巢湖一带每年捞取数百万担蓝藻作为农田肥料，称之为 巢湖之宝，禾苗之父 ［４］㊂随着湖泊营养盐的累积，巢湖蓝藻水华自２０世纪８０年代逐渐加剧，至２０世纪９０年代初期，进入到蓝藻水华历史上的高峰期；自２００５年，大规模水华发生的频度由原先集中在６月，发展至目前１ １１月均有发生；从暴发范围上，从原先主要集中于西半湖，发展至目前扩延到东半湖龟山一带的全湖性水华暴发［５］㊂蓝藻水华的发生使得巢湖的生态服务功能和价值减弱，制约了区域社会经济可持续发展，因此有必要开展巢湖蓝藻水华近年来的动态变化特征研究㊂蓝藻水华暴发是湖泊受物理㊁化学㊁生物等因素综合影响的结果㊂一方面为内在因素，如较高的湖泊富营养化状态是蓝藻水华发生的根本原因，包括藻类生长需要的营养物质㊁藻类自身的生理结构［６］㊂另外一方面为外在因素，如在营养盐充足的情况下，环境因素对蓝藻水华的暴发和扩散起到重要作用［６－８］，如风速㊁温度㊁降水等气象条件对蓝藻水华暴发有不容忽视的影响［９－１０］㊂因此，有必要开展巢湖蓝藻水华暴发的驱动力因素研究，可结合风力㊁降雨㊁温度等环境条件，来提前预测巢湖蓝藻水华暴发现象，便于采取相关对策㊂该研究对２０１０ ２０２２年巢湖蓝藻水华的时空变化特征进行分析，并进一步探究巢湖蓝藻水华暴发与气象因素间的响应关系，为巢湖蓝藻水华的预测预警及控制提供参考㊂１㊀材料与方法１．１㊀数据来源㊀为保证长序列数据分析的科学性和代表性，蓝藻水华监测数据采用２０１０ ２０２１年安徽省巢湖管理局环境保护监测站对巢湖湖区的蓝藻应急监测数据，如藻密度均值㊁叶绿素ａ浓度均值㊁ｐＨ㊁ＤＯ㊁ＣＯＤＭｎ㊁氨氮㊁总磷㊁总氮；采用生态环境部卫星环境应用中心‘巢湖水华遥感监测日报“数据来统计２０１０ ２０２１年巢湖蓝藻水华暴发频次㊁累积面积；累积气温㊁日降雨量及日照时数等气象数据采用巢湖湖区航标气象站自动监测数据；水文数据水位采用巢湖中庙水文站自动监测数据㊂所有自动监测数据经人工清洗后使用㊂１．２㊀分析方法㊀采用Ｏｒｉｇｉｎ２０２３软件对试验数据处理分析及作图；使用ＳＰＳＳ软件进行藻类指标与营养盐指标的Ｐｅｒｓｏｎ相关性分析；使用Ｅｘｃｅｌ进行Ｃｈｌａ与ＴＮ的相关性作图㊂安徽农业科学，Ｊ．ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃ．Ｓｃｉ．２０２３，５１（１８）：６９－７３㊀㊀㊀２㊀结果与分析２．１㊀２０１０ ２０２１年藻类密度㊁叶绿色ａ浓度的年际㊁月度变化特征㊀图１（ａ）显示，２０１０ ２０２１年巢湖藻密度均值在２７７ １０４９万个／Ｌ，最大值出现在２０１５年，最小值出现在２０２１年㊂从总体趋势来看，巢湖蓝藻水华程度呈现先上升后下降趋势，峰值出现在２０１５年；２０１７ ２０２１年巢湖藻密度稳中有降，水华程度有所好转㊂图１（ｂ）统计２０１０ ２０２１年巢湖蓝藻应急监测期间各月的藻密度及叶绿素ａ均值可以发现，藻密度和叶绿素均呈先上升后下降的变化过程，其中叶绿素在６月份相对较高，藻密度在８月份相对较高㊂根据蓝藻生长阶段理论，４月㊁５月是蓝藻开始复苏生长的季节，４ ８月藻类生物量不断累积，至８月份藻类生物量达到极值，９月开始藻类进入消亡期，藻类生物量逐渐降低［５，１１］，可知该研究结果是符合蓝藻生长阶段理论的㊂图１㊀２０１０ ２０２１年巢湖蓝藻水华藻密度年际变化（ａ）与藻类密度㊁叶绿素ａ年际月均变化（ｂ）Ｆｉｇ．１㊀Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙｉｎｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍ（ａ）ａｎｄｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌａｎｄｍｏｎｔｈｌｙｃｈａｎｇｅｓｉｎａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｃｈｌｏｒｏ⁃ｐｈｙｌｌａ（ｂ）ｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０２１２．２㊀２０１０ ２０２１年巢湖水华暴发频次㊁累积面积变化特征㊀由生态环境部卫星环境应用中心的水华遥感监测数据可知，巢湖蓝藻水华出现的次数与累积面积呈较大幅度波动，其中２０１１㊁２０２１年出现的次数较少，２０１１㊁２０１３年累积面积较小［１２］㊂图２㊀２０１０ ２０２１年巢湖蓝藻水华年际累积暴发面积㊁次数（ａ）与最大㊁平均暴发面积线性拟合（ｂ）Ｆｉｇ．２㊀Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｓｉｎａｒｅａａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｏｕｔｂｒｅａｋｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓ（ａ）ａｎｄｌｉｎｅａｒｆｉｔｔｉｎｇｏｆｍａｘｉｍｕｍａｎｄａｖ⁃ｅｒａｇｅｏｕｔｂｒｅａｋａｒｅａｓ（ｂ）ｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０２１㊀㊀自２０１０年以来，巢湖蓝藻水华发生的最大面积呈逐渐增加趋势㊂２０１８年发生近１０年来最大面积水华，水华发生面积达到４３４ｋｍ２，其次是２０１５年，最大水华发生面积为３２２ｋｍ２（图２）㊂从２０１０ ２０２１年的蓝藻水华规模统计结果来看，２０１８年是蓝藻水华最严重的年份，蓝藻水华暴发次数㊁最大暴发面积㊁累积暴发面积㊁平均暴发面积均出现在该年；２０１１年是蓝藻水华情况较好的年份，其中水华暴发次数㊁累积暴发面积均最小，最大暴发面积和平均暴发面积相对较小㊂总体来看，巢湖水华发生规模呈上升趋势，分阶段来看，２０１８年是巢湖蓝藻水华暴发的拐点，近年来总体规模呈下降趋势，但暴发频次未见减少［１３］㊂２．３㊀巢湖蓝藻水华驱动因素分析２．３．１㊀营养盐㊂从２０１０ ２０２１年叶绿素ａ与各营养盐指标的多年月均变化情况分析可知（图３），氨氮和总氮从５月份开始呈下降趋势，１０月份开始呈上升趋势，与叶绿素变化趋势相反，藻类的生长需要吸收水体中的营养盐物质，形成一种生物富集效应［１１］，因而除了随气温升高，水体生物脱氮和水体反硝化脱氮能力增强外，藻类的生长同样会影响水体中营养盐的含量，藻类生长导致水体中含氮营养盐浓度降低［１２］㊂与水体中总氮及氨氮含量变化趋势不同，高锰酸盐指数和总磷从５月份开始呈上升趋势，１０月份开始呈下降趋势，与叶绿素变化趋势相同［１４］㊂巢湖为浅水湖泊，水体随风浪影响扰动大，理化条件的改变会很容易传导至巢湖底质上０７㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年图３㊀巢湖营养盐月均变化Ｆｉｇ．３㊀ＭｏｎｔｈｌｙａｖｅｒａｇｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｎｕｔｒｉｅｎｔｓｓａｌｔｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ覆水［１３］㊂由于上覆水ｐＨ升高以及水体中总磷的生物富集，使得水体对底泥中的磷存在一种 泵吸作用 ，即底泥中磷的释放，导致水体总磷浓度上升［１５］㊂㊀㊀表１ ３分别采用２００８年至２０２１年６月巢湖东西半湖及全湖的区域均值㊁各点位单次监测值㊁水温２５ħ以上的单次监测值，用Ｐｅｒｓｏｎ相关性分析方法，来判别藻类生长与各环境因子之间的相互关系㊂分析表明，水体中ｐＨ㊁ＤＯ与叶绿素ａ和藻密度呈显著正相关，说明藻类生长过程中藻类光合作用有利于水体中溶解氧的恢复，ｐＨ也随之上升［１４］㊂叶绿素ａ与水体中ＣＯＤＭｎ㊁藻密度呈显著相关性，说明水体中ＣＯＤＭｎ主要来源于藻类生长产生的有机质㊂表１㊀巢湖藻类指标与营养盐指标区域均值矩阵Ｔａｂｌｅ１㊀ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｂｅｔｗｅｅｎａｌｇａｅｉｎｄｅｘｅｓａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｉｎｄｅｘｅｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ指标ＩｎｄｅｘｐＨＤＯＣＯＤＭｎ氨氮ＮＨ３⁃Ｎ总磷ＴＰ总氮ＴＮ叶绿素ａＣｈｌａＤＯ０．６７４∗ＣＯＤＭｎ０．２９１∗０．２９９∗氨氮ＮＨ３⁃Ｎ－０．２９４∗－０．２３７∗０．１０３∗总磷ＴＰ０．０９１∗０．０４１０．３３３∗０．４３８∗总氮ＴＮ－０．１７０∗－０．０８０∗０．１６８∗０．６３６∗０．４７１∗叶绿素ａＣｈｌａ０．１０５∗０．１５５∗０．２７６∗０．２６３∗０．２９７∗０．２５１∗藻类密度Ａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙ０．３２０∗０．３４５∗０．３７２∗０．０１６０．２０３∗０．１０１∗０．５１５∗㊀注：∗表示在０．０５水平相关性显著；ｎ＝９１０㊂㊀Ｎｏｔｅ：∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔｔｈｅ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｎ＝９１０．表２㊀巢湖藻类指标与营养盐指标单次监测结果矩阵Ｔａｂｌｅ２㊀ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆｓｉｎｇｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｌｇａｅａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｉｎｄｉｃｅｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ指标ＩｎｄｅｘｐＨＤＯＣＯＤＭｎ氨氮ＮＨ３⁃Ｎ总磷ＴＰ总氮ＴＮ叶绿素ａＣｈｌａＤＯ０．６００∗ＣＯＤＭｎ０．２３６∗０．２１２∗氨氮ＮＨ３⁃Ｎ－０．２２０∗－０．１７２∗０．１９１∗总磷ＴＰ０．０９０∗－０．００８０．４２６∗０．４３０∗总氮ＴＮ－０．１８１∗－０．０８１∗０．２２２∗０．７００∗０．４１０∗叶绿素ａＣｈｌａ０．１４４∗０．１３６∗０．３４０∗０．１４２∗０．２７２∗０．１５５∗藻类密度Ａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙ０．２９７∗０．３２１∗０．３４３∗０．０１７０．１８８∗０．０６３∗０．５６５∗㊀注：∗表示在０．０５水平相关性显著；ｎ＝７０５５㊂㊀Ｎｏｔｅ：∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔｔｈｅ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｎ＝７０５５．表３㊀巢湖藻类指标与营养盐指标单次监测结果矩阵（水温＞２５ħ）Ｔａｂｌｅ３㊀ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘｏｆｓｉｎｇｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｌｇａｅｉｎｄｉｃｅｓａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｉｎｄｉｃｅｓｉｎＣｈａｏｈｕＬａｋｅ（ｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ＞２５ħ）指标ＩｎｄｅｘｐＨＤＯＣＯＤＭｎ氨氮ＮＨ３⁃Ｎ总磷ＴＰ总氮ＴＮ叶绿素ａＣｈｌａＤＯ０．６６０∗ＣＯＤＭｎ０．２４７∗０．２８０∗氨氮ＮＨ３⁃Ｎ－０．１７７∗－０．１３５∗０．１８７∗总磷ＴＰ０．１０２∗０．０７０∗０．４１３∗０．４５２∗总氮ＴＮ－０．１１１∗－０．０３４∗０．２５３∗０．６２０∗０．４７７∗叶绿素ａＣｈｌａ０．１４３∗０．１７４∗０．３５０∗０．１７０∗０．２７２∗０．１９８∗藻类密度Ａｌｇａｌｄｅｎｓｉｔｙ０．２８９∗０．３５４∗０．３３７∗０．０２６０．１７９∗０．１０４∗０．５６７∗㊀注：∗表示在０．０５水平相关性显著；ｎ＝４２９４㊂㊀Ｎｏｔｅ：∗ｉｎｄｉｃａｔｅｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔｔｈｅ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｎ＝４２９４．㊀㊀进一步筛选数据，选取水温＞２５ħ㊁藻密度＞２００万个／Ｌ时各指标监测值，取对数分析，结果见图４㊂ｌｎ（Ｃｈｌａ）与ｌｎ（ＴＮ）㊁ｌｎ（ＴＰ）的正相关性表明了氮㊁磷营养盐是诱发藻类增殖的主要原因㊂２．３．２㊀气象因素㊂对巢湖气象数据进行分析，发现２０１０ ２０２１年水华发生时对应的气温往往高于１３ħ㊂将气温超过１３ħ日均气温累加，作为适于巢湖蓝藻水华发生的活动积温，可以看出巢湖年累积气温和高于１３ħ气温的年出现天１７５１卷１８期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高芮等㊀２０１０—２０２１年巢湖蓝藻水华暴发的动态变化规律及驱动因素分析数均呈显著增长趋势（图５），这与前文分析的蓝藻水华规模总体趋势一致，表明巢湖蓝藻水华发生面积增大可能受全球气候变暖的影响［１６］㊂图４㊀ｌｎ（Ｃｈｌａ）与ｌｎ（ＴＮ）㊁ｌｎ（ＴＰ）的相关性Ｆｉｇ．４㊀Ｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｌｎ（Ｃｈｌａ），ｌｎ（ＴＮ）ａｎｄｌｎ（ＴＰ）图５㊀２０１０ ２０２１年巢湖站高于１３ħ的累积气温及高于１３ħ出现天数Ｆｉｇ．５㊀Ｔｈｅｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｂｏｖｅ１３ħａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄａｙｓａｂｏｖｅ１３ħｉｎＣｈａｏｈｕＳｔａｔｉｏｎｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０２１㊀㊀将２０１０年以来巢湖每年最大面积水华发生时间的前半个月的日降雨量及日照时数进行分析发现，最大面积水华发生前半个月基本均有集中降雨或暴雨事件（图６），推测可能是集中降雨造成的污染物集中入湖导致藻类的大量繁殖从而形成水华；另外还存在大面积水华发生前半个月无集中降雨或暴雨情况，但由图６可知，该种情况下水华发生前半个月基本都对应长时间的日照，适宜的光照条件加上适宜的温度也非常有利于蓝藻水华的形成［１７］㊂图６㊀２０１０ ２０２１年巢湖最大面积水华发生前半个月对应的日降雨量及日照时数变化Ｆｉｇ．６㊀ＣｈａｎｇｅｏｆｄａｉｌｙｒａｉｎｆａｌｌａｎｄｓｕｎｓｈｉｎｅｄｕｒａｔｉｏｎｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｉｒｓｔｈａｌｆｍｏｎｔｈｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｓｔａｒｅａｏｆｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｂｌｏｏｍｓｉｎＣｈａ⁃ｏｈｕＬａｋｅｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０２１２．３．３㊀水文㊂除气象㊁水质因素外，影响蓝藻水华发生强度及空间分布的还包括水位过程㊁湖泊换水周期等［１８］㊂２０１０ ２０２１年，巢湖最高水位为１３．４３ｍ，发生在２０２０年７月２２日，最低水位为８．１３ｍ，发生在２０１７年２月２１日，二者相差５．３０ｍ，水位变幅较大（图７）㊂对比历年蓝藻水华面积可以发现，每年水位峰值过后，都会出现较为密集的蓝藻水华现象㊂这主要是因为水位峰值一般出现在汛期，持续降雨导致大量外源污染物汇入，加之持续高温，在静风条件下蓝藻水华极易暴发［１９］㊂２７㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年图７㊀巢湖水位变化情况Ｆｉｇ．７㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆＣｈａｏｈｕＳｌｕｉｃｅ３㊀结论与展望（１）２０１０ ２０１８年，巢湖蓝藻水华发生规模总体呈上升趋势㊂但是，２０１８年是巢湖蓝藻水华暴发的拐点，２０１８年巢湖水华发生面积达到４３４ｋｍ２，此后水华面积下降㊂２０１７ ２０２１年巢湖藻密度稳中有降，水华面积呈下降趋势，但水华暴发频次未见减少㊂巢湖蓝藻在每年４ ９月增殖较快㊂（２）Ｐｅｒｓｏｎ分析表明叶绿素ａ㊁藻密度与巢湖高锰酸盐指数㊁总磷㊁氨氮㊁总氮浓度显著相关㊂在水温＞２５ħ㊁藻密度＞２００万个／Ｌ条件下，２０１０ ２０２１年Ｃｈｌａ浓度对数值与ＴＮ㊁ＴＰ浓度对数值呈正相关性，表明氮㊁磷营养盐是诱发巢湖藻类增殖的主要原因㊂（３）２０１０ ２０２１年巢湖水华发生时，大气气温在１３ħ以上㊂巢湖年累积气温㊁气温高于１３ħ的年天数㊁水华发生前半个月的降雨量㊁年日照时数㊁水位变化趋势与巢湖蓝藻水华面积动态变化趋势一致，表明气温㊁降雨量㊁日照时数㊁水位均与巢湖蓝藻水华暴发有关㊂结合巢湖水体营养盐浓度，温度㊁降雨㊁水位等条件，可提前对巢湖局部水体区域的水华暴发趋势进行预测，便于巢湖环境管理部门采取相关对策与应急措施，减轻水华危害，这对巢湖水污染防治及周边生态平衡保护具有积极作用㊂参考文献［１］徐颢溪．巢湖蓝藻水华现象诱因及其治理措施［Ｊ］．滁州学院学报，２０２０，２２（２）：６－９．［２］胡旻琪，张玉超，马荣华，等．巢湖２０１６年蓝藻水华时空分布及环境驱动力分析［Ｊ］．环境科学，２０１８，３９（１１）：４９２５－４９３７．［３］苟婷，马千里，王振兴，等．龟石水库夏季富营养化状况与蓝藻水华暴发特征［Ｊ］．环境科学，２０１７，３８（１０）：４１４１－４１５０．［４］土壤农化教研组，陆艾五．巢湖湖靛的调查研究初报［Ｊ］．安徽农学院学报，１９５９（２）：９１－９９．［５］孔繁翔，高光．大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考［Ｊ］．生态学报，２００５，２５（３）：５８９－５９５．［６］蒋晨韵，唐晓先，王璨，等．气象因子对巢湖水源地蓝藻水华暴发的影响［Ｊ］．江苏农业科学，２０１９，４７（１０）：２８１－２８６．［７］吴珺，李浩，曹德菊，等．巢湖东半湖蓝藻水华暴发时空动态及成因［Ｊ］．农业环境科学学报，２０１３，３２（１０）：２０３５－２０４１．［８］于洋，彭福利，孙聪，等．典型湖泊水华特征及相关影响因素分析［Ｊ］．中国环境监测，２０１７，３３（２）：８８－９４．［９］李加龙，罗纯良，吕恒，等．２００２ ２０１８年滇池外海蓝藻水华暴发时空变化特征及其驱动因子［Ｊ］．生态学报，２０２３，４３（２）：８７８－８９１．．［１０］范裕祥，金社军，周培，等．巢湖蓝藻水华分布特征和气象条件分析［Ｊ］．安徽农业科学，２０１５，４３（４）：１９１－１９３，１９８．［１１］ＰＥＴＴＥＲＳＳＯＮＫ，ＨＥＲＬＩＴＺＥ，ＩＳＴＶÁＮＯＶＩＣＳＶ．ＴｈｅｒｏｌｅｏｆＧｌｏｅｏｔｒｉｃｈｉａｅｃｈｉｎｕｌａｔａｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｒｏｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓｔｏｗａｔｅｒｉｎＬａｋｅＥｒｋｅｎ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｂｉｏｌｏｇｉａ，１９９３，２５３（１）：１２３－１２９．［１２］黄钰铃，陈明曦，刘德富，等．不同氮磷营养及光温条件对蓝藻水华生消的影响［Ｊ］．西北农林科技大学学报（自然科学版），２００８，３６（９）：９３－１００．［１３］朱广伟，秦伯强，高光．风浪扰动引起大型浅水湖泊内源磷暴发性释放的直接证据［Ｊ］．科学通报，２００５，５０（１）：６６－７１．［１４］许海，刘兆普，袁兰，等．ｐＨ对几种淡水藻类生长的影响［Ｊ］．环境科学与技术，２００９，３２（１）：２７－３０．［１５］张曼，殷鹏，支鸣强，等．太湖藻型及草型湖区底泥内源污染及释放机制研究［Ｊ］．环境科学学报，２０２３，４３（６）：２４７－２５７，．［１６］杨东方，陈生涛，胡均，等．光照㊁水温和营养盐对浮游植物生长重要影响大小的顺序［Ｊ］．海洋环境科学，２００７，２６（３）：２０１－２０７．［１７］ＨＵＬＬ，ＳＨＡＮＫ，ＨＵＡＮＧＬＣ，ｅｔａｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａｌａｓｓｅｍｂｌａｇｅｓｉｎａｍｅｓｏｔｒｏｐｈｉｃｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌｐｌａｔｅａｕｌａｋｅ：Ａｆｏｃｕｓｏｎｂｌｏｏｍｔｏｘｉｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２１，７７７：１－１３．［１８］高芮，唐晓先，蒋晨韵．引江济巢对巢湖水质及蓝藻水华的影响分析［Ｊ］．水资源开发与管理，２０１８，１６（６）：５４－５７．［１９］ＪＯＮＥＳＩＤ，ＥＬＬＩＯＴＴＪＡ．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｎｇｉｎｇｒｅｔｅｎｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎａｂｕｎｄａｎｃｅａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎａｓｍａｌｌｌａｋｅ［Ｊ］．Ｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｂｉｏｌｏｇｙ，２００７，５２（６）：９８８－９９７．３７５１卷１８期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀高芮等㊀２０１０—２０２１年巢湖蓝藻水华暴发的动态变化规律及驱动因素分析。
巢湖夏、秋季浮游植物叶绿素a及蓝藻水华影响因素分析
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Ｖｏ． Ｎｏ ２ 】 ２８ ．
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ｄ ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ ２ ９ ｏ： ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ ５—１ ３ ． ０ ． ２ ０ ４ １ ７６ ２ １ ０ ．５ １
摘 要 ： ０ ７年 ６—１ ２０ １月份 ， 对设 置 在 巢湖 全 湖 的 ２ ３个 样 点 水 体 的 理 化指 标 水 温 （ ） ｐ ｗＴ 、Ｈ值 、 解 氧 （ Ｏ） 总 氮 溶 Ｄ 、
（ Ｎ） 总 磷 （ Ｐ 、 Ｔ 、 Ｔ ） 活性 磷 （ Ｐ 以及 浮 游植 物 的种 类 组 成 和 叶 绿 素 ａ Ｃ ｌ ） 度 进 行 了调 查 分 析 。 结 果 表 明 ： 巢 Ｒ ） （ ｈ— 浓 ａ 在 湖夏秋 季温差变化 不大的环境 中， 温度依 然是影响藻类生物量的重要 因素。夏 、 季蓝藻为最主要 的藻类类群 （ 秋 其
ｐ ｙｏ ａ ｋｔｎ ｓ ｅ ｉｓ ｃ ｍｐｏ ｉｉｎ ａ ｈ ｏ ｏ ｙｌａ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ． Ｔ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ｔｌｔｌ ｈａ ｇ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｅ ｅ ｖｒ ｎ ｅ ｔ ｈ ｔｐｌｎ ｏ ｐ ｃｅ ｏ ｓｔｏ ｎｄ ｃ ｌ ｒｐｈ ｌ— ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｗｅ ｈａ ｉ ｅ ｃ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ａｕｒ ｎ ｉｏ ｍ ｎ ． ｔ Ｃ ａｎ ｂ ｃｅｉ ｓｔ ｅ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｔ ｘ Ａｌａ ｉｍ ａ ｓ ａ ｙ ｉ ａ ｎ ｈ ｍｉａ ａ ｔｒ ｒ ｉｎｆｃ ｎ ｌ ｓｔｖ ｌ ｏ ｒ ｌｔｄ． Ｉ ｈｅ ｙ ｏ ａ ｔｒａ ｉ ｈ ｉ ｌａ ａ ａ． ｇ ｅ ｂ ｏ ｓ ｎｄ ｐｈ ｓｃ ｌａ ｄ ｃ ｅ ｃ ｌｆｃ ｏｓ ｗｅ ｅ ｓｇ ｉ ａ ｔｙ ｐｏ ｉｉｅｙ ｃ ｒｅａｅ ｉ ｎｔ
洪泽湖叶绿素a浓度的时空变化特征
洪泽湖叶绿素a浓度的时空变化特征齐凌艳;黄佳聪;高俊峰;黄琪;周毅;田威【摘要】叶绿素a浓度是衡量藻类生物量及评价水体营养状态的重要指标.基于洪泽湖2012年12月至2013年11月的水质监测数据,利用统计手段分析湖区叶绿素a浓度的时空变化规律,并进一步探究叶绿素a浓度与各项水质理化因子的响应关系.从时间维度上看,洪泽湖叶绿素a浓度季节变化规律在不同湖区有所差异,东部湖区叶绿素a浓度随季节变化曲线呈“双峰型”,分别在3月和8月达到峰值.北、西部湖区叶绿素a浓度在春季变化平缓.并在秋季达到峰值.从空间维度上看,3个湖区之间叶绿素a浓度在春、冬两季存在显著差异,其余季节差异不显著.典范对应分析表明洪泽湖不同月份、不同湖区叶绿素a浓度与水质理化因子之间存在不同的响应关系.本研究为探究洪泽湖藻类时空异质性原因、宏观掌控其营养状态以及制定相应水质改善措施提供参考依据.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2016(028)003【总页数】9页(P583-591)【关键词】叶绿素a;洪泽湖;时空变化;典范对应分析【作者】齐凌艳;黄佳聪;高俊峰;黄琪;周毅;田威【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院大学,北京100049;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008;中国科学院大学,北京100049;江苏省水文水资源勘测局,南京210029;江苏省水文水资源勘测局,南京210029【正文语种】中文随着经济发展与人类活动加剧，水体富营养化已成为世界性的水环境问题. 近年来，世界各大淡水湖和我国滇池、太湖、巢湖等内陆淡水湖多次发生大规模蓝藻集聚现象，严重破坏水生态系统稳定，威胁当地生活生产用水安全. 叶绿素a(Chl.a)是藻类进行光合作用的重要色素，其在水中的浓度通常用于表征水中藻类总体含量以及评判水体的营养状态[1].国内外已开展大量淡水湖泊Chl.a浓度时空动态变化相关研究. Ghadouani等研究伊利湖的藻类和营养盐分布，表明Chl.a高浓度区主要集中于西部湖湾及北部沿岸地区，且与营养盐分布密切相关[2]. Jindal等对Prashar湖藻类随时间动态变化过程进行连续观测，发现Chl.a浓度曲线呈双峰型特征，分别在5月和9月达到峰值[3]. Wu等针对鄱阳湖藻类时空变化进行分析，得出结论：水下光照强度和透明度是限制藻类生长的关键因子，同时南部湖区Chl.a浓度高于北部湖区主要受水温和营养盐影响[4]. Yang等对巢湖Chl.a浓度和总氮(TN)、总磷(TP)等营养盐浓度进行空间分布和季节性变化特征研究，总结出巢湖藻类生物量存在明显先下降后上升的季节变化特点，同时东、西部湖区存在明显空间差异，西部湖区营养盐及Chl.a浓度高于东部主要受上游汇水影响[5-6]. Wu等通过对太湖短期连续观测表明，Chl.a浓度水平分布模式与风生流关系紧密[7]. 钱昊钟等分析太湖湖心、东南湖区与其他湖区Chl.a浓度差异，得出TP、水温和溶解氧是主要限制性因子[8].朱晶晶等发现滇池Chl.a浓度总体呈周期性波动缓慢上升趋势，4-11月上升达到峰值；空间分布上，滇池Chl.a浓度高值区多出现在靠近城镇的人口密集区域[9-10]. Huang等通过分析滇池水体富营养化与人类活动的响应关系，得出含高浓度营养盐的污水排放对滇池富营养化起到关键性作用[11]. 郭劲松等研究三峡小江回水区Chl.a浓度季节变化特征为夏、秋季高，春、冬季低[1,12]. Zhang等研究三峡水库蓄水后大宁河的藻类季节变化特征，得出水温和TN/TP是藻类暴发的关键因素[13]. 分析水体Chl.a浓度时空变化特征有助于深化对藻类水华发生过程机理的认识，从而为有效开展藻类水华防控治理工作提供科学依据.洪泽湖是苏北地区居民生活、农业用水、发电以及维护当地生境的重要水源地. 同时作为南水北调东线工程重要输水线路和调蓄湖泊，其水质不仅关系到南水北调水质安全，也关系到沿河、沿湖乃至整个淮河流域经济可持续发展[14]. 因此全面认识洪泽湖富营养化水平和藻类时空分布特征十分重要. 但是目前研究较多围绕洪泽湖富营养化水平定性分析和水质理化因子时空特征分析[15-16]，Chl.a浓度时空变化特征研究相对较少. 本文基于洪泽湖全年水质监测数据，采用方差分析和典范对应分析等统计手段研究洪泽湖藻类时空变化特征，进一步探究其藻类时空异质性原因，为宏观掌控洪泽湖营养水平、制定水质改善措施提供科学依据[16].洪泽湖地处淮河中游末端(33°06′～33°40′N，118°10′～118°52′E)，为中国第四大淡水湖泊. 湖区跨洪泽、淮阴、泗阳、泗洪和盱眙五县. 东岸平直，其余岸线曲折多湾. 湖区集水面积为15.6×104 km2，补给系数为99. 常年平均水位12.37 m，长65.0 km，最大宽55.0 km，平均宽为24.26 km，最大水深4.37 m，平均水深1.77 m. 湖区属北亚热带与南温带的过渡气候，多年平均气温16.3℃，7月平均气温最高为28.8℃. 多年平均降水量925.5 mm，年内7-9月降水量约占年降水量的65.5%. 湖水来源除大气降水外，主要依靠地表径流，入湖河流主要有8条(淮河、新汴河、老汴河、新濉河、老濉河、徐洪河、怀洪新河和安东河)，其中淮河流量最大[17]. 洪泽湖为吞吐型湖泊，换水周期约为35 d[18]. 湖流以吞吐流和风生流形式并存，在淮河入湖口水流以扇形扩散.根据湖盆形态，生境差异，水文、水力特征以及出入湖河流特性等因素，本研究将洪泽湖湖区分为3个子区：北部湖区、东部湖区和西部湖区. 北部湖区即成子湖区域，水体流动性差，并且受宿迁市城市尾水的影响，水质总体略差；西部湖区包括溧河洼区域，地势较高且水深较浅，水生植物分布面积相对较广，生长茂盛[19]，水质整体较好；东部湖区包括淮河入湖口、过水通道及蒋坝闸湾，湖区水体流动性好，湖流运动较为剧烈. 根据上述湖区形态特征，本研究在全湖共布设8个水质监测站点. 北部湖区设有颜圩、高湖2个监测点；西部湖区有临淮、洪泽湖区(宿迁南)2个监测点；东部湖区布设洪泽湖区(淮安北)、洪泽湖区(淮安西)、洪泽湖区(淮安东)和洪泽湖区(淮安南)4个监测点(图1).本研究选取2012年12月-2013年11月采集的洪泽湖月水质监测数据样本，运用统计软件IBM SPSS Statictis 19和Canoco for Windows 4.5对数据进行统计分析. 数据是由江苏省水文水资源勘测局提供的常规监测资料. 监测项目包括5项：化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、TP、TN和叶绿素a(Chl.a)浓度. 其中COD浓度用高锰酸盐指数法测定，DO浓度用电化学探头法测定，TP和TN浓度分别用钼酸铵分光光度法和碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定，Chl.a浓度用分光光度法测定. 此外，日平均气温(T)数据来自国家气象中心的盱眙站(站点编号：58138). 根据研究区全年气温变化规律和地处四季分明的温带地区，综合参考传统气候统计法，将研究区季节划分为：春季为3-5月，夏季为6-8月，秋季为9-11月，冬季为12至次年2月.洪泽湖Chl.a浓度的季节变化规律在不同湖区有所差异(图2). 北、西部湖区Chl.a浓度在冬末(1月)出现明显的上升趋势，平均浓度达22.73±2.58 μg/L. 进入春季(3-5月)，Chl.a浓度稍有波动(13.45±4.91 μg/L)后，变化趋于平缓(17.95±4.94 μg/L). 春季湖区平均气温达到15.54℃，日光照时长为6.45 h，光照气温条件适宜. 同时春耕施肥等面源污染带来营养盐汇入，营养盐水平较高，水体中TN平均浓度为1.35 mg/L，TP平均浓度为0.045 mg/L. 藻类生理、生化活性恢复，生长速率加快，种群生物量快速增加后趋于稳定. 夏季(6-8月)洪泽湖区平均气温达到26.99℃，光照时长为5.72 h. 虽然光照充足、温度适宜，但大规模藻类生长为浮游动物及其他大型鱼类牧食提供便利，同时营养盐也被快速消耗，遏制藻类数目的进一步增加. 造成不同站点Chl.a浓度先后回落至低浓度(3.38±1.59 μg/L)后才逐步上升. 进入秋季，藻类种间竞争得到缓解，优势种得以快速增殖，使Chl.a浓度在9月左右达到峰值(36.28±45.92 μg/L)，其中颜圩站点浓度高达104.9 μg/L. 随后10-11月Chl.a浓度受气温下降、光照减弱影响，呈波动下降状态. 冬季湖区气温降至2.78℃，藻类代谢基本停止，进入衰亡、休眠期[20]，因此Chl.a浓度逐步下降至最低浓度(1.55±1.98 μg/L).东部湖区Chl.a浓度季节变化曲线呈“双峰型”(图2)，分别在3月和8月达到浓度峰值. 冬末春初(1-3月)洪泽湖的适宜光照和温度以及较高营养盐水平(TN浓度为4.30 mg/L，TP浓度为0.079 mg/L)使得藻类快速从底泥中复苏，进行大量增殖. Chl.a浓度持续上升直至第1个峰值浓度(13.45±4.89 μg/L). 随后Chl.a浓度表现为迅速下降状态，且至峰谷低浓度(1.68±0.67 μg/L). 研究表明在大型浅水湖泊中，水动力对浮游生物的数量、分布影响十分明显. 如果水体滞留时间变长、流速变缓，浮游植物拥有更长时间生长，在适宜的营养条件下数量往往会显著增长[21]. 但由于东区包含过水通道，水体流动性大且流速快. 藻类受水流冲刷，不容易集聚，造成Chl.a浓度曲线的下降. 夏季(6-8月)藻类在充足光照下达到最大光合效率，藻类生物量成倍增加，使得Chl.a浓度再次上升并于8月达到第2个浓度峰值(25.18±13.45 μg/L). 秋季(9-11月)光照减弱且温度持续下降使Chl.a浓度上下波动且总体呈下降趋势. 冬季(12月)伴随着藻类大量休眠死亡、群落解体，Chl.a 浓度下降为最低值(1.15±0.69 μg/L).洪泽湖全年Chl.a浓度均值表现为北部湖区(18.50±21.26 μg/L)>西部湖区(9.8±5.94 μg/L)>东部湖区(7.68±7.96 μg/L). 单因素方差分析(ANOVA，表1)结果显示3个湖区的Chl.a浓度之间在春季存在显著差异(P<0.05)，其余季节差异不显著.春季和冬季东部湖区Chl.a浓度显著低于北、西部湖区(图3)，春季浓度均值为北部湖区(19.95±3.13 μg/L)>西部湖区(12.95±3.85 μg/L)>东部湖区(6.06±6.00μg/L). 冬季浓度均值为北部湖区(14.66±9.39 μg/L)>西部湖区(10.32±8.40 μg/L)>东部湖区(4.02±3.41 μg/L). 3个湖区的温度和光照等气象条件相近，但是营养盐水平有所不同. 东部湖区的TN和TP浓度均高于北、西部湖区(图4)，表明营养盐不是春季和冬季东部湖区Chl.a浓度的限制因子. 东部湖区Chl.a在春、冬季浓度较低很有可能是由于其过水通道特性，流动性较好. 研究表明流速可能对着生藻类生物量具有显著影响，较大流速环境不适合着生藻类的生长[22]. 当流速过大时，水流的冲刷作用使藻类的生长、繁殖环境受到破坏，藻类的增长和聚集受到有效抑制[23-24]. 北、西部湖区相对封闭，湖流运动相对较弱，藻类较容易进行快速繁殖. 同时西、北部湖区周围农耕渔业比东部湖区发达，虽然营养盐浓度低于东区，但是足够为藻类提供生长物质基础，加之适宜的光照温度，藻类生物量可以稳定上升.夏季和秋季3个湖区之间Chl.a浓度无显著差异(图3)，夏季浓度均值表现为东部湖区(13.64±11.84 μg/L)>北部湖区(7.45±6.86 μg/L)>西部湖区(5.93±2.37μg/L). 根据Chl.a浓度季节变化规律可知，东部湖区由于春季藻类生物量下降，种内竞争大大减弱，造成在夏季藻类快速增长，而北、西部湖区在夏季则是由于种内、种间竞争加剧造成生物量下降. 两者比较，东部湖区Chl.a浓度高于其他2个湖区. 秋季洪泽湖Chl.a浓度均值表现为北部湖区(29.75±40.85 μg/L)>西部湖区(10.04±4.72 μg/L)>东部湖区(7.84±3.60 μg/L). 北部湖区Chl.a浓度远高于其他两个湖区，其中颜圩站点在9月和11月分别出现Chl.a浓度极大值(104.9和48μg/L). 北部湖区由于引水条件较好以及水草丰富，水产养殖业迅猛发展，沿岸多为人工开挖鱼塘和围网养蟹池[14,25]，造成该区水污染严重，同时雨水冲刷引发农业和养殖业面源污染，造成水质富营养化水平较高(图4). TN和TP浓度分别达到1.76±1.66和0.14±0.12 mg/L. 丰富的营养盐条件促使藻类大规模生长暴发，造成北部湖区局部Chl.a浓度较高.图3 洪泽湖不同湖区水体Chl.a浓度的季节变化Fig.3 Seasonal variation of Chl.a concentrations of waters in different zones of Lake Hongze图4 洪泽湖不同湖区TN、TP及Chl.a浓度的变化Fig.4 Changes of TN, TP and Chl.a concentrations in different zones of Lake Hongze2.3 Chl.a浓度与水质理化因子的CCA分析典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)提供了分析浮游植物群落与环境因子之间对应关系的工具[26]. 本研究进行全年月份和湖区站点Chl.a浓度与水质理化因子(化学需氧量、溶解氧、TP、TN、温度)之间的CCA分析，结果表明，两种CCA分析的轴1特征值均大于其余轴. 从浮游植物与环境因子之间的相关系数中，可以看到与轴1和轴2的相关性都较高(表2).表2 洪泽湖Chl.a浓度与理化因子CCA分析的统计信息Tab.2 Summary statistics for the first two axes of CCA performed between Chl.a concentration and water quality factors in Lake Hongze分析对象轴1轴2月份CCA分析站点CCA分析月份CCA分析站点CCA分析特征值0.2770.2550.0930.062浮游植物与环境因子相关性0.9990.9590.9910.818浮游植物与环境因子方差累积百分数69.173.992.191.9洪泽湖12个月的Chl.a浓度都分布在主轴1和主轴2构成的4个象限内，这4个象限基本把研究区4个季节的Chl.a浓度分隔开. 第1象限内分布春初(3月)和秋季中旬(10月)的Chl.a浓度，与TN浓度表现为正相关；第2象限分布冬季(1、2月)和春季(4、5月)的Chl.a浓度，与TN/TP表现出正相关；第3象限分布秋季(9、11月)的Chl.a浓度，与COD表现出负相关；第4象限分布夏季(6、7、8月)的Chl.a浓度与TN、TP浓度表现出不同程度的正相关(图5). 以上结果证明，除秋季外，其余季节Chl.a浓度均受不同程度的营养盐浓度影响. 氮、磷营养盐是藻类生长不可或缺的元素，同时在一定程度上，温度升高能显著促进藻类对营养盐的吸收利用[27]，因此夏季Chl.a浓度表现为与TN浓度呈正相关. 春、冬两季大多数月份Chl.a浓度与TN/TP呈正相关，研究表明TN/TP对藻类的暴发性生长具有重要意义，是水中浮游植物营养结构特点的重要反映[28].图5 洪泽湖水质理化因子与月际Chl.a浓度的CCA分析结果(Chl1～Chl12分别代表1-12月的Chl.a浓度)Fig.5 Results of canonical correspondence analysis between water quality parameters and monthly chlorophyll-a concentration in Lake Hongze洪泽湖3个湖区的站点可以较好地根据象限区分开，东部湖区站点(洪泽湖区(淮安北)、洪泽湖区(淮安西)、洪泽湖区(淮安东)、洪泽湖区(淮安南))位于轴1右侧，与温度、DO分别呈正、负相关关系(图6). 通常情况下温度上升可以促进藻类生长繁殖. 但温度是影响水体DO的关键因素，非夏季月份，温度的升高导致DO浓度降低[29]，因此两者呈负相关. 此外东区是过水通道，湖流运动相对剧烈，一定程度上影响DO浓度，因而东部湖区Chl.a浓度受温度和DO影响. 北部湖区(颜圩)Chl.a浓度主要受营养盐浓度影响，受DO浓度等因子影响较弱，主要是由于北部湖区相对封闭，且周围养殖、农耕业相对发达，外源营养盐的排入对北区Chl.a浓度产生重大影响. 西部湖区同时受TN和DO浓度的影响，西部湖区周边也进行了一定程度开发，人工投饵与施肥等均会对该区营养盐状况产生影响. 同时，淮河从西区老子山附近入湖，湖流运动也会对该区藻类生长造成影响.图6 洪泽湖水质理化因子与各站点Chl.a浓度的CCA分析结果(yw：颜圩；gh：高湖；lh：临淮；sqn：洪泽湖区(宿迁南)；hab：洪泽湖区(淮安北)；hax：洪泽湖区(淮安西)；had：洪泽湖区(淮安东)；han：洪泽湖区(淮安南))Fig.6 Results of canonical correspondence analysis between water quality parameters and chlorophyll-a concentration in each water sampling site of Lake Hongze3 结论与讨论选取洪泽湖2012年12月至2013年11月水质监测数据，通过方差分析和CCA 统计分析归纳总结洪泽湖Chl.a浓度时空变化规律，并进一步探究其原因. 从时间维度上看，洪泽湖Chl.a浓度季节变化规律在不同湖区有所差异. 东部湖区Chl.a 浓度随季节变化曲线呈“双峰型”，北、西部湖区Chl.a浓度在春季保持平缓，夏季有所回落后上升，在秋季达到峰值. 从空间维度上看，3个湖区的Chl.a浓度变化在春、冬季均存在显著差异(P<0.05)，其余季节差异不显著. 全年月份和湖区站点Chl.a浓度与水质理化因子(COD、DO、TP、TN、温度)之间的CCA分析(图6)显示，不同月份和不同湖区Chl.a浓度与水质理化因子之间存在不同的响应关系. 从以上结论可以看出：1)洪泽湖是典型的过水性湖泊，东区包含过水通道，湖流运动较为剧烈，对藻类生长起到一定的抑制作用.2)洪泽湖北区营养盐水平和Chl.a浓度较高，多是由于上游城市汇水以及周围水产养殖、农耕施肥带来的过剩营养盐. 丰富的营养盐为藻类大量繁殖提供物质基础，因而造成北部湖区较为严重的水质污染.3)在洪泽湖藻类防控治理方面，应该充分考虑上游污水的截留减排以及控制周围农业、渔业的投饵施肥量，以降低湖区营养盐浓度，有效控制藻类生物量.致谢：感谢国家气象中心提供建模气象数据.4 参考文献[1] 郭劲松, 陈园, 李哲等. 三峡小江回水区叶绿素a季节变化及其同主要藻类的相互关系. 环境科学, 2011, 32(4): 976-981.[2] Ghadouani A，Smith REH. 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Based on the water quality monitoring data from December 2012 to November 2013, this paper is aimed to analyze the spatial-temporal variation characteristic of chlorophyll-a concentration in Lake Hongze and further to explore the relationship of chlorophyll-a concentration and other water quality factors. Firstly, from the statistical charts of series chlorophyll-a concentration from eight water sampling sites, the seasonal variation curve of eastern zone showed a bimodal in about March and August. However, the seasonal variation curve of chlorophyll-a concentration in the northern zone and western zone were different. The tendency of chlorophyll-a concentration in above two zones kept steady in spring, decreased in middle of summer and then increased to the summit in about September. There were significant differences among three zones in spring and winter, meanwhile, the difference of chlorophyll-a concentration in other two seasons was not significant. In spring and winter, the chlorophyll-a concentration in eastern zone was apparently lower than that of the other two zones, which was mainly due to its high liquidity and the frequent movement of lake currents. Moreover, because of a large amount of nutrients from the surrounding farmland and fish pond injecting into the southern zone, the chlorophyll-a concentration inthis zone was much higher than that of other zones. Finally, the canonical correspondence analysis between chlorophyll-a concentration and aquatic factors, including chemical oxygen demand, dissolved oxygen, total phosphorus, total nitrogen and temperature, was applied in the present research. The results revealed different response relationship existed in different months and locations. Therefore, reducing the polluted inflow from upstream, farm and fish pond was probably effective way to control algae biomass in Lake Hongze.Keywords：Chlorophyll-a; Lake Hongze; spatial-temporal variation; canonical correspondence analysisJ. Lake Sci.(湖泊科学)， 2016， 28(3)： 583-591DOI：10.18307/2016.0314©2016 by Journal of Lake Sciences* 国家重点基础研究发展计划“973”项目(2012CB417006)资助. 2015-03-05收稿；2015-09-01收修改稿. 齐凌艳(1988～)，女，博士研究生；E-mail：***************.** 通信作者；E-mail:*****************.cn.夏季和秋季3个湖区之间Chl.a浓度无显著差异(图3)，夏季浓度均值表现为东部湖区(13.64±11.84 μg/L)>北部湖区(7.45±6.86 μg/L)>西部湖区(5.93±2.37μg/L). 根据Chl.a浓度季节变化规律可知，东部湖区由于春季藻类生物量下降，种内竞争大大减弱，造成在夏季藻类快速增长，而北、西部湖区在夏季则是由于种内、种间竞争加剧造成生物量下降. 两者比较，东部湖区Chl.a浓度高于其他2个湖区. 秋季洪泽湖Chl.a浓度均值表现为北部湖区(29.75±40.85 μg/L)>西部湖区(10.04±4.72 μg/L)>东部湖区(7.84±3.60 μg/L). 北部湖区Chl.a浓度远高于其他两个湖区，其中颜圩站点在9月和11月分别出现Chl.a浓度极大值(104.9和48μg/L). 北部湖区由于引水条件较好以及水草丰富，水产养殖业迅猛发展，沿岸多为人工开挖鱼塘和围网养蟹池[14,25]，造成该区水污染严重，同时雨水冲刷引发农业和养殖业面源污染，造成水质富营养化水平较高(图4). TN和TP浓度分别达到1.76±1.66和0.14±0.12 mg/L. 丰富的营养盐条件促使藻类大规模生长暴发，造成北部湖区局部Chl.a浓度较高.典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)提供了分析浮游植物群落与环境因子之间对应关系的工具[26]. 本研究进行全年月份和湖区站点Chl.a浓度与水质理化因子(化学需氧量、溶解氧、TP、TN、温度)之间的CCA分析，结果表明，两种CCA分析的轴1特征值均大于其余轴. 从浮游植物与环境因子之间的相关系数中，可以看到与轴1和轴2的相关性都较高(表2).洪泽湖12个月的Chl.a浓度都分布在主轴1和主轴2构成的4个象限内，这4个象限基本把研究区4个季节的Chl.a浓度分隔开. 第1象限内分布春初(3月)和秋季中旬(10月)的Chl.a浓度，与TN浓度表现为正相关；第2象限分布冬季(1、2月)和春季(4、5月)的Chl.a浓度，与TN/TP表现出正相关；第3象限分布秋季(9、11月)的Chl.a浓度，与COD表现出负相关；第4象限分布夏季(6、7、8月)的Chl.a浓度与TN、TP浓度表现出不同程度的正相关(图5). 以上结果证明，除秋季外，其余季节Chl.a浓度均受不同程度的营养盐浓度影响. 氮、磷营养盐是藻类生长不可或缺的元素，同时在一定程度上，温度升高能显著促进藻类对营养盐的吸收利用[27]，因此夏季Chl.a浓度表现为与TN浓度呈正相关. 春、冬两季大多数月份Chl.a浓度与TN/TP呈正相关，研究表明TN/TP对藻类的暴发性生长具有重要意义，是水中浮游植物营养结构特点的重要反映[28].洪泽湖3个湖区的站点可以较好地根据象限区分开，东部湖区站点(洪泽湖区(淮安。
叶绿素a浓度变化对水环境健康的影响研究
叶绿素a浓度变化对水环境健康的影响研究叶绿素是一种人们常常提到的生物色素，它能够赋予植物绿色。
而叶绿素a是最常见的一种类型，它在光合作用中起到重要的作用。
近年来，关于叶绿素a浓度变化对水环境健康的影响的研究引起了广泛关注。
水是生命之源，它不仅滋养着所有生物，也承载着各种物质的运输。
水中的营养物质含量对水质的保持起着至关重要的作用。
而叶绿素a正是水体中常见的一种营养物质，其浓度的变化直接关系到水环境的健康。
叶绿素a作为一种光合色素，在光合作用中能够吸收太阳光，促使植物进行光合作用，从而制造出能量。
然而，在过度营养化的水体中，水体中的营养物质浓度会升高，导致植物过度生长。
这时，植物摄取光合作用所需的叶绿素a也会增加。
虽然这可能会让水体中的植物看起来更加茂盛，但实际上却给水环境健康带来了一系列问题。
首先，高浓度的叶绿素a会导致水体富营养化现象的发生。
过量的叶绿素a会促使藻类的大量繁殖，形成藻华。
藻华不仅会使水体呈现出绿色或蓝绿色，还会导致水体浑浊，光线无法穿透，影响水中其他生物的生长和繁殖。
此外，藻华中的某些藻类还会释放有毒物质，对水中生物造成伤害。
其次，高浓度的叶绿素a还会导致水体缺氧。
藻类大量繁殖会消耗水体中的氧气，在夜晚或清晨，水体中的溶解氧浓度会急剧下降，从而导致水体出现缺氧现象。
缺氧不仅会对水中生物造成直接伤害，还会破坏水体中的生态平衡，使得其他生物种群减少或消失。
此外，高浓度的叶绿素a还会对水体的可见性产生影响。
当水体中叶绿素a浓度过高时，颜色变得浑浊，可见光的穿透能力降低。
这会使得水下的景观变得模糊，对于水下观察和研究产生一定的困难，也会影响水下生物的觅食和互相间的觅食行为。
叶绿素a浓度变化对水环境健康的影响是一个综合性的问题，需要从多个维度进行研究。
除了了解导致叶绿素a浓度变化的原因之外，水域的流动性、水体温度、光照条件以及其他生物对叶绿素a的吸收等因素也需要进行综合考虑。
只有全面了解了这些因素，才能够更好地预防和控制叶绿素a浓度的变化，保护水环境的健康。
巢湖夏秋季浮游植物叶绿素a及蓝藻水华影响因素分析
摘要摘要巢湖是重要的淡水资源和具有重要功能的生态系统，但富营养化问题严重，水体中充足的营养盐会造成浮游藻类的大量繁殖，严重时能引起―水华‖的发生。
叶绿素a是浮游植物现存量的重要指标,是研究水体富营养化的主要手段和指标。
因此, 叶绿素a 常作为湖泊富营养化调查的一个主要参数。
本研究在巢湖确定了23 个采样点，分别在2007年的6、7、8、9、10月份进行采样调查。
主要测定了水温、pH、溶解氧等物理指标；总氮、总磷、活性磷等化学指标；对浮游植物的种类组成、叶绿素浓度进行了测定和分析，并结合环境因子，探讨了巢湖蓝藻表面水华形成的环境条件。
结果表明：1、TN和TP变化范围分别在0.4～3.44mg/L、0.016～0.662mg/L之间，东西湖区水质状况明显不同，西部湖区比东部湖区水质更为严重。
巢湖的西部湖区水体中溶解性磷已经达到0.011－0.41mg/L，推测在西半湖氮、磷可能已经不再是藻类生长的主要限制因子。
2、研究期间，总藻类叶绿素最大值(30.27μg/L)出现在6月，最小值(16.29 μg/L)出现在10月。
绿藻和硅藻的生物量最大值出现在7月，与之相反蓝藻的最小值出现在7月份。
蓝藻为最重要的藻类类群(平均值占总藻类生物量的63.36%)，在夏季和秋季占优势；其次为隐藻(平均值占16%)；绿藻(年平均值占15.2%)在仲夏7月较为丰富。
相关性分析结果表明，两湖区的藻类生长均与磷元素和pH显著相关。
叶绿素a含量与TN浓度的关系存在空间差异。
西半湖叶绿素含量与总氮显著正相关，与电导率、DO呈正相关，与温度无关。
东半湖叶绿素含量与DO和pH显著正相关，与水温、总氮呈正相关；全湖叶绿素含量与温度、DO、电导率、总磷、总氮等显著相关。
各种生态因子对叶绿素a含量有着直接和间接的影响，不同湖区各影响因子所起的作用不同。
巢湖水体中的叶绿素a和众多环境因子表现出多元相关性，表明水体中浮游植物的生长繁殖是众多水质因子综合作用的结果。
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春季巢湖水温和水体叶绿素a浓度的变化关系
作者：荀尚培， 杨元建， 何彬方， 范伟， 张宏群， XUN Shangpei， YANG Yuanjian， HE
Binfang， FAN Wei， ZHANG Hongqun
作者单位：安徽省气象科学研究所,合肥230031;安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室,合肥230031
刊名：
湖泊科学
英文刊名：Journal of Lake Sciences
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