洱海富营养化过程与机理PDF电子书下载

第一篇 洱海水环境特征及演变 3

第1章 洱海概况及演变 3

1.1 洱海及其流域概况 3

1.1.1 地理位置与地质地貌 3

1.1.2 社会经济与自然资源 4

1.1.3 河流水系及水文气象 6

1.2 洱海形成及其演变 9

1.2.1 洱海湖盆及沉积特征 9

1.2.2 洱海水位变化 10

1.2.3 洱海水深变化 13

1.3 洱海富营养化概况及水生态演变 14

1.3.1 流域环境及洱海营养状况 14

1.3.2 洱海水生态演变 15

1.4 本章小结 18

第2章 洱海主要水质指标特征及演变 19

2.1 洱海上覆水TN浓度及其演变 19

2.1.1 洱海上覆水总氮及不同氮形态浓度季节性变化 21

2.1.2 洱海上覆水总氮及不同氮形态浓度空间分布 28

2.1.3 洱海上覆水TN浓度历史变化趋势 32

2.2 洱海上覆水TP浓度及其演变 33

2.2.1 洱海上覆水总磷及不同磷形态浓度季节性变化 34

2.2.2 洱海上覆水总磷及不同磷形态浓度空间分布 39

2.2.3 洱海上覆水TP浓度历史变化趋势 42

2.3 洱海上覆水CODMn浓度及其演变 43

2.3.1 洱海上覆水CODMn浓度季节性变化 43

2.3.2 洱海上覆水CODMn浓度空间分布 44

2.3.3 洱海上覆水CODMn浓度历史变化趋势 46

2.4 本章小结 47

第3章 洱海上覆水理化特征及演变 49

3.1 洱海上覆水温度时空分布及演变 49

3.1.1 洱海上覆水温度季节性变化 50

3.1.2 洱海上覆水温度空间分布 51

3.1.3 洱海上覆水温度历史变化趋势 53

3.2 洱海上覆水溶解氧时空分布及演变 54

3.2.1 洱海上覆水溶解氧含量季节性变化 54

3.2.2 洱海上覆水溶解氧含量空间分布 55

3.2.3 洱海上覆水溶解氧含量历史变化趋势 57

3.3 洱海上覆水pH值时空分布及演变 58

3.3.1 洱海上覆水pH值季节性变化 58

3.3.2 洱海上覆水pH值空间分布 59

3.3.3 洱海上覆水pH值历史变化趋势 62

3.4 洱海上覆水Eh值时空分布及演变 63

3.4.1 洱海上覆水Eh值季节性变化 63

3.4.2 洱海上覆水Eh值空间分布 65

3.5 洱海初级生产力时空变化 67

3.5.1 洱海初级生产力季节性变化 67

3.5.2 洱海初级生产力空间分布 68

3.6 洱海上覆水理化指标与主要水质指标间关系 70

3.6.1 洱海上覆水理化指标与水质的历史变化趋势 70

3.6.2 洱海上覆水理化指标对水质空间分布的影响 71

3.6.3 洱海上覆水理化指标年内变化对水质的影响 72

3.6.4 洱海上覆水理化指标垂向变化对水质的影响 72

3.7 本章小结 73

第4章 洱海上覆水营养状况及演变 75

4.1 洱海上覆水Chla含量及演变 75

4.1.1 洱海上覆水Chla含量季节性变化 76

4.1.2 洱海上覆水Chla含量空间分布 77

4.1.3 洱海Chla含量历史变化趋势 80

4.2 洱海透明度及演变 81

4.2.1 洱海透明度季节性变化 82

4.2.2 洱海光照强度空间分布 82

4.2.3 洱海透明度历史变化趋势 85

4.3 洱海富营养化指数及演变 86

4.3.1 洱海富营养化指数季节性变化 86

4.3.2 洱海富营养化指数空间分布 88

4.3.3 洱海富营养化指数历史变化趋势 88

4.4 洱海水质演变特征 90

4.4.1 洱海主要水质指标演变特征 90

4.4.2 洱海水质演变的阶段性特征 91

4.4.3 对洱海水质状况的认识 98

4.5 本章小结 100

第二篇 洱海沉积物氮磷有机质赋存及富营养化影响 103

第5章 洱海沉积物氮磷有机质赋存特征及富营养化指示 103

5.1 洱海沉积物有机质组分时空分布特征及富营养化指示意义 103

5.1.1 洱海沉积物有机质组分空间分布特征 104

5.1.2 洱海沉积物有机质组分垂向分布特征 106

5.1.3 洱海沉积物有机质组分时空分布的富营养化指示意义 109

5.2 洱海沉积物磷形态时空分布特征及富营养化指示意义 110

5.2.1 洱海表层沉积物磷形态空间分布特征 110

5.2.2 洱海表层沉积物磷形态季节性变化特征 112

5.2.3 洱海沉积物磷形态垂向分布特征 114

5.2.4 洱海沉积物磷形态时空分布及富营养化指示意义 115

5.3 洱海沉积物氮形态时空分布特征及富营养化指示意义 117

5.3.1 洱海表层沉积物氮形态空间分布特征 118

5.3.2 洱海表层沉积物氮形态季节性变化特征 119

5.3.3 洱海沉积物氮形态垂向分布特征 120

5.3.4 洱海沉积物氮形态时空分布及富营养化指示意义 122

5.4 洱海沉积物氮磷有机质耦合沉积特征 123

5.4.1 洱海沉积物不同形态有机质垂向分布特征 124

5.4.2 洱海沉积物不同形态氮垂向分布特征 125

5.4.3 洱海沉积物不同形态磷垂向分布特征 126

5.4.4 洱海沉积物氮磷有机质沉积特征及影响因素 128

5.5 本章小结 129

第6章 洱海沉积物溶解性有机物赋存特征及其指示意义 132

6.1 洱海沉积物溶解性有机物赋存特征 132

6.1.1 洱海沉积物溶解性有机碳、氮、磷空间分布特征 134

6.1.2 洱海沉积物溶解性有机碳、氮、磷垂向分布特征 136

6.1.3 洱海沉积物溶解性有机碳、氮含量季节性变化特征 137

6.2 洱海沉积物溶解性有机质及富营养化指示意义 139

6.2.1 洱海沉积物DOM结构特征及其时空分布 140

6.2.2 洱海沉积物DOM来源特征及其时空变化 143

6.2.3 洱海沉积物DOM组成主要影响因素及富营养化指示意义 144

6.3 洱海沉积物溶解性有机氮及富营养化指示意义 149

6.3.1 洱海沉积物DON含量及光谱特征 149

6.3.2 洱海沉积物DON生物有效性特征及富营养化指示意义 151

6.4 本章小结 156

第7章 洱海沉积物氮磷有机质演变及其与流域发展间响应 157

7.1 洱海沉积物有机质氮来源演变及其对流域发展的响应 157

7.1.1 洱海沉积物沉积特征 158

7.1.2 洱海沉积物有机质氮来源特征及其对流域发展的响应 162

7.2 洱海沉积物氮磷有机质形态演变及其与流域发展间的关系 167

7.2.1 洱海柱状沉积物有机质形态历史演变特征 168

7.2.2 洱海柱状沉积物氮形态历史演变特征 170

7.2.3 洱海柱状沉积物磷形态历史演变特征 173

7.2.4 洱海柱状沉积物营养盐形态演变与流域发展间的响应关系 178

7.3 洱海沉积物氮磷有机质埋藏扩散特征演变及其富营养化风险 180

7.3.1 洱海沉积物氮磷有机质埋藏特征及历史演变 180

7.3.2 洱海沉积物氮磷埋藏扩散特征及其富营养化风险 185

7.4 本章小结 187

第8章 洱海沉积物-水界面氮磷释放吸附特征 189

8.1 模拟培养条件下洱海沉积物-水界面静态氮释放特征 189

8.1.1 洱海沉积物氮分层释放特征 190

8.1.2 洱海不同深度沉积物氨氮释放特征 192

8.1.3 洱海沉积物氨氮释放影响因子 197

8.2 模拟培养条件下洱海沉积物-水界面静态磷释放特征 198

8.2.1 洱海沉积物磷分层释放特征 199

8.2.2 洱海不同深度沉积物磷释放特征 200

8.2.3 洱海沉积物磷释放影响因子 206

8.3 摇床实验洱海沉积物水界面氨氮吸附-释放特征 207

8.3.1 洱海沉积物氨氮释放动力学 207

8.3.2 洱海沉积物氨氮吸附动力学 209

8.3.3 洱海沉积物氨氮吸附等温线 210

8.3.4 洱海沉积物氨氮吸附解吸平衡浓度 212

8.4 摇床实验洱海沉积物-水界面磷吸附-释放特征 213

8.4.1 洱海沉积物磷释放动力学 214

8.4.2 洱海沉积物磷吸附动力学 218

8.4.3 洱海沉积物磷吸附等温线 220

8.4.4 洱海沉积物磷吸附解吸平衡浓度 222

8.5 摇床实验有机质和无定形铁氧化物对洱海沉积物磷吸附影响 223

8.5.1 洱海沉积物营养盐与金属赋存特征 224

8.5.2 洱海沉积物磷释放吸附特征及其对水质的影响 225

8.5.3 有机质和铁氧化物对洱海沉积物磷释放吸附特征影响机制 228

8.6 本章小结 231

第9章 洱海沉积物氮磷扩散通量及富营养化风险 234

9.1 洱海沉积物氮磷扩散通量 234

9.1.1 洱海沉积物氮磷扩散通量空间分布 235

9.1.2 洱海沉积物氮磷扩散通量季节性分布 236

9.2 洱海沉积物氮磷扩散通量影响机制 238

9.2.1 洱海沉积物氮磷扩散通量特征 238

9.2.2 洱海沉积物氮磷扩散通量影响因素及机制 239

9.3 洱海沉积物磷释放特征及其对水质影响 241

9.3.1 洱海表层沉积物磷释放通量特征及其空间分布 242

9.3.2 洱海柱状沉积物磷释放通量及其变化 245

9.3.3 磷形态是影响洱海不同埋藏深度沉积物磷释放的重要因素 247

9.3.4 沉积物磷释放对洱海水质影响及富营养化风险 250

9.4 环境因子对洱海沉积物氮磷释放影响 252

9.4.1 pH和DO对洱海沉积物氮磷释放量影响 253

9.4.2 pH和DO对洱海不同湖区沉积物氨氮释放量影响 254

9.4.3 pH和DO对洱海不同湖区沉积物磷释放量影响 256

9.4.4 洱海沉积物氮磷释放的富营养化风险 256

9.5 本章小结 259

第三篇 洱海氮磷污染负荷及生态效应 263

第10章 洱海不同来源入湖氮磷负荷及贡献 263

10.1 洱海入湖河流水质特征 263

10.1.1 洱海主要入湖河流水质总体特征 265

10.1.2 洱海主要入湖河流水质区域性差异 266

10.1.3 洱海主要入湖河流水质季节性变化 267

10.2 洱海苍山十八溪入湖水质特征 268

10.2.1 苍山十八溪入湖各溪流水质特征 269

10.2.2 苍山十八溪入湖水质区域差异 270

10.2.3 苍山十八溪入湖水质年内变化 271

10.3 洱海干湿沉降入湖水质特征 272

10.3.1 洱海干湿沉降入湖水质总体变化 272

10.3.2 洱海不同区域干湿沉降入湖水质特征 274

10.3.3 洱海干湿沉降入湖水质年内各月变化 275

10.4 洱海不同来源入湖氮负荷时空分布特征及贡献 276

10.4.1 洱海主要入湖河流氮负荷时空变化 277

10.4.2 洱海沉积物释放氮负荷时空变化 279

10.4.3 洱海干湿沉降入湖氮负荷时空变化 280

10.4.4 洱海入湖氮污染负荷来源特征及生态效应 280

10.5 洱海不同来源入湖磷负荷时空分布特征及贡献 283

10.5.1 洱海主要入湖河流磷负荷时空变化 283

10.5.2 洱海沉积物释放磷负荷时空变化 285

10.5.3 洱海干湿沉降入湖磷负荷时空变化 286

10.5.4 洱海入湖磷负荷来源特征及生态效应 286

10.6 本章小结 288

第11章 洱海微生物特征及其对湖泊营养状况的指示 290

11.1 洱海上覆水微生物群落结构 290

11.1.1 洱海上覆水微生物季节性分布 291

11.1.2 洱海上覆水微生物空间分布 292

11.1.3 洱海上覆水微生物垂向分布 294

11.2 洱海沉积物微生物群落结构及富营养化指示意义 296

11.2.1 洱海沉积物微生物季节性分布 296

11.2.2 洱海沉积物微生物空间分布 297

11.2.3 洱海沉积物微生物垂向分布 298

11.2.4 洱海沉积物微生物影响因素及富营养化指示意义 299

11.3 洱海上覆水碱性磷酸酶活性及富营养化指示意义 302

11.3.1 洱海上覆水碱性磷酸酶活性季节性变化 302

11.3.2 洱海上覆水碱性磷酸酶活性影响因素 303

11.3.3 洱海上覆水碱性磷酸酶的富营养化指示意义 304

11.4 沉积物酶活性时空变化及其与洱海营养状况间关系 306

11.4.1 洱海沉积物酶活性季节性变化 307

11.4.2 洱海沉积物酶活性空间分布 308

11.4.3 洱海沉积物酶活性季节性变化与水体理化性质间关系 308

11.4.4 沉积物微生物群落及酶活性与湖泊营养状况间关系 312

11.5 本章小结 313

第12章 洱海浮游植物历史演变及藻华暴发特征 315

12.1 洱海浮游植物现状 315

12.1.1 洱海浮游植物群落结构 315

12.1.2 洱海浮游植物季节性变化 319

12.1.3 洱海浮游植物空间变化 321

12.2 洱海浮游植物及水华历史演变 322

12.2.1 洱海浮游植物历史演变 322

12.2.2 洱海水华历史变化及2013年水华暴发原因分析 326

12.3 本章小结 328

第13章 洱海富营养化特征及发生机制 329

13.1 洱海富营养化特征 329

13.1.1 洱海水质特征 329

13.1.2 洱海入湖污染负荷特征 333

13.1.3 洱海沉积物污染特征 335

13.1.4 洱海生态系统特征及其变化 338

13.2 基于氮磷生物地球化学过程的洱海富营养化机制探讨 341

13.2.1 洱海富营养化机制构想 341

13.2.2 过量外源入湖氮磷负荷是洱海富营养化的营养基础——累积机制 343

13.2.3 高风险时段水体氮磷负荷较高诱发了洱海富营养化——诱发机制 345

13.2.4 氮磷周转速率较高是推动洱海富营养化的重要机制——快速周转机制 347

13.3 洱海富营养化风险 350

13.3.1 持续增加的入湖氮磷负荷加大了洱海富营养化风险 350

13.3.2 高氮磷高有机质沉积物是洱海发生富营养化的潜在风险源 354

13.3.3 退化生态系统也是洱海发生富营养化的重要风险 356

13.4 本章小结 357

参考文献 358