两淮采煤沉陷区小型塌陷湖泊水体营养盐限制模拟研究
两淮矿区煤炭开采形成了大量的小型塌陷湖泊类水体景观，其生态系统结构与功能相关研究对矿区生态环境重建与修复、水资源利用与管理具有十分重要的意义，而水体富营养化状况及营养平衡是其中的重要内容之一。 选取两淮采煤沉陷区内四个不同营养水平小型塌陷湖泊为研究站点，即淮南潘谢潘集站(PXPJ)、潘谢顾桥站(PXGQ)、潘谢谢桥站(PXXQ)和淮北南湖站(HBNH)，于2012-2013年分4个季度通过营养盐加富模拟实验对这4个站点水域水体的营养限制特点进行分析研究。主要研究结果如下: 1)首先分析了水体营养盐含量、比例结构和营养状态指数，4个塌陷湖泊水体总磷(TP)浓度的年均值分别为0.100 mg/L、0.044 mg/L、0.053 mg/L和0.040mg/L，总氮(TN)浓度年均值则为2.27 mg/L、1.89 mg/L、0.80 mg/L和0.77 mg/L;PXPJ站和PXXQ站水体属于“中度富营养化”状态;PXGQ水域营养状态指数(TLI)均值为53±6，水体处于“轻度富营养”状态。HBNH研究站点TLI值范围为50±10，属于“中营养-轻度富营养化”水体。 2)4个季度的氮磷限制模拟实验研究根据各站点水域水体营养结构，分别设置对应的营养盐添加组别。结果表明:PXPJ站点除秋季是NP共同限制作用，其他三个季度的营养盐限制模拟实验中均显示出P限制的特点;PXGQ站在春季受NP共同限制作用，冬季受P限制作用，夏秋季节均受N限制作用;PXXQ与HBNH站在一年4季中一直受P限制的作用。总体上本文研究的四个站点水体基本上P相对N缺乏，两淮采煤沉陷区水体富营养化控制关键可能在于调控磷元素的水平。 3)夏季培养实验的浮游植物鉴定表示，四个研究区域水体中大部分藻种都是以绿藻占的种数最多，但是优势种大体上都不相同。PXPJ站浮游植物一共有6门，39种，主要以硅藻门的链形小环藻、绿藻门的胶藻、小球藻等以及蓝藻门的细小平裂藻和泽丝藻为主;PXXQ站浮游植物分为5门，34种，优势种基本上属于蓝藻门，有伪鱼腥藻、弯形小尖头藻、钝顶节旋藻和水华束丝藻，还有一部分硅藻（尖针杆藻、肘状针杆藻）;PXGQ站包含了6门藻，共39种，以蓝藻（伪鱼腥藻、钝顶节旋藻、水华束丝藻）、硅藻（链形小环藻、颗粒直链藻、尖针杆藻）、绿藻（河生集星藻）为主要优势种;HBNH站有5门34种藻种，优势种基本上以绿藻和硅藻为主。 4)最后以各站点的限制因子做为限制底物，对浮游植物吸收营养盐的动力学模型进行研究。当以磷元素为限制营养元素讨论PXPJ、PXXQ和HBNH站浮游植物生长动力学方程时，最大比生长速率和半饱和常数分别为0.48d-1、0.015mg/L;0.57 d-1、0.073 mg/L;0.71 d-1、0.018 mg/L。PXPJ和HBNH站点的半饱和常数都很小，说明水体中浮游植物对磷的亲和性强，在磷浓度偏低时，浮游植物更易吸收营养盐，PXXQ站相对来说浮游植物对P的亲和性要弱一点。这也说明了这三个水域在受磷限制的情况下依然有较高的初级生产力。PXGQ站则以氮元素为限制底物对浮游植物生长动力学进行了研究，最大比生长速率和半饱和常数分别为0.78 d-1和0.336 mg/L。
塌陷湖泊;水体富营养化;浮游植物;营养盐限制;动力学模型
安徽理工大学
硕士
环境科学
胡友彪;易齐涛
2014
中文
X524
96
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）