第1章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2浮游生物生态演替 3
1.3水生生物群落的研究现状 4
1.3.1浮游植物的研究 5
1.3.2浮游动物的研究 6
1.3.3浮游动、植物间相互关系的研究 7
1.3.4环境因子对浮游生物影响的研究 8
1.3.5利用生物监测评价水质的研究 9
1.4研究区的选择及其概况 11
1.4.1研究区的选择 11
1.4.2研究区概况 11
1.5矿区环境对水体的影响 14
1.5.1背景条件 14
1.5.2淋溶废水对水环境的影响 14
1.5.3矿井排水对水环境的影响 15
1.5.4塌陷塘水生态环境的主要影响因素 15
1.6研究方法 15
1.6.1现场调查 15
1.6.2取样与监测 16
1.6.3对比研究 16
1.6.4技术研究路线 16
第2章 采样与测试 18
2.1测试指标 18
2.1.1指标的选取 18
2.1.2有关指标的环境影响分析 18
2.2采样点的布设原则 22
2.2.1采样点平面的布置 22
2.2.2采样断面的布设 22
2.2.3断面垂线的布设 22
2.3样品采集与保存 23
2.3.1理化指标及营养指标样品 23
2.3.2浮游植物样品 24
2.3.3浮游动物样品 25
2.4样品测试与鉴定 25
2.4.1理化指标及营养指标的测试 25
2.4.2浮游植物定量及叶绿素a测定 26
2.4.3浮游动物鉴定 28
第3章 煤矿塌陷塘微生物生境特征 30
3.1理化因子的季节变化 30
3.1.1水温的季节变化 30
3.1.2透明度的季节变化 33
3.1.3 pH值的季节变化 36
3.1.4电导率的季节变化 37
3.1.5氯化物的季节变化 39
3.1.6总硬度的季节变化 41
3.1.7溶解氧的季节变化 42
3.1.8生化需氧量的季节变化 46
3.1.9化学耗氧量的季节变化 48
3.2营养指标的季节变化 49
3.2.1总氮的季节变化 50
3.2.2总磷的季节变化 51
3.2.3总氮与总磷的相关性 53
3.2.4总氮／总磷的季节变化 54
3.2.5叶绿素a的季节变化 56
3.2.6叶绿素a与氮磷比的相关性 58
3.2.7叶绿素a与生化需氧量的相关性 60
第4章 塌龄百年的塌陷塘浮游动物生态学研究 62
4.1浮游动物的生态特性 62
4.1.1浮游动物的生态作用 62
4.1.2浮游动物的时空变化 63
4.1.3四大类浮游动物 63
4.2大通塘浮游动物群落生态特征 65
4.2.1浮游动物种类组成 66
4.2.2浮游动物的常见种 70
4.2.3浮游动物的优势种和指示种 71
4.3浮游动物数量和生物量的季节变化 72
4.3.1测定结果 72
4.3.2各采样点浮游动物种类数的季节变化 73
4.3.3各采样点浮游动物数量和生物量的季节变化 73
4.3.4浮游动物数量和生物量年平均值及其平面分布 76
4.3.5浮游动物四大类数量和生物量的季节变化 78
4.4浮游动物的环境响应 83
4.4.1理化因子对浮游动物的影响 84
4.4.2营养盐对浮游动物的影响 86
第5章 不同塌龄塌陷塘浮游动物群落特征研究 88
5.1浮游动物的种类组成和季节变化 89
5.1.1种类组成特征 89
5.1.2种类的季节性变化 89
5.2浮游动物优势种和常见种 95
5.2.1优势种 95
5.2.2常见种 96
5.3浮游动物现存量的分析 97
5.3.1浮游动物数量和生物量的变化 97
5.3.2浮游动物四大类的组成特征 100
5.4塌龄100年和50年塌陷塘浮游动物现存量的比较分析 104
5.4.1种类的比较 104
5.4.2浮游动物季节变化特征对比 104
5.4.3浮游动物水平分布特征比较 104
5.5浮游动物多样性分析 106
5.5.1多样性分析方法的选取 106
5.5.2各采样点浮游动物群落的多样性 107
5.5.3浮游动物四大类的多样性 110
5.6谢二塘浮游动物与水环境因子的相关性分析 116
5.6.1水温对浮游动物种类组成的影响 116
5.6.2 pH值对浮游动物的影响 117
5.6.3溶解氧对浮游动物的影响 118
5.6.4叶绿素a对浮游动物生物量的影响 118
第6章 煤矿塌陷塘浮游植物群落构成研究 121
6.1生物群落概述 121
6.2浮游植物的种类组成和季节变化 123
6.2.1监测结果与种类分析 123
6.2.2浮游植物数量的季节变化 127
6.2.3浮游植物各门数量的季节变化 131
6.3浮游植物的优势种属及其季节变化 136
6.3.1谢二塘浮游植物优势种属分析 136
6.3.2高塘湖浮游植物优势种属分析 138
6.3.3潘三塘浮游植物优势种属分析 139
6.4浮游植物形态特征 140
6.4.1蓝藻 140
6.4.2绿藻 140
6.4.3硅藻 141
6.4.4裸藻、隐藻和甲藻 142
6.5金藻及黄藻类在煤矿塌陷塘难生长的机理分析 143
6.5.1两水域藻类种数的检测结果 143
6.5.2金藻及黄藻个体数量的季节变化特征 143
6.5.3金藻及黄藻生长环境影响因子分析 145
6.6浮游植物群落的污染指示种 148
6.6.1污染指示种监测结果 148
6.6.2污染指示种的季节变化 150
6.7浮游植物群落的相似性分析 153
6.8浮游植物群落结构特征指数 155
6.8.1多样度与均匀度分析 157
6.8.2丰富度与优势度分析 158
6.8.3单纯度和综合生物指数分析 159
6.9浮游植物群落结构特征指数与浮游植物的相关分析 161
6.10浮游植物群落结构的影响因素分析 162
6.10.1浮游植物现存量的影响因素 162
6.10.2浮游植物种类的影响因素 163
6.10.3浮游植物丰富度的影响因素 165
第7章 不同水体浮游动物群落特征的比较 167
7.1浮游动物种类的组成特征 167
7.1.1高塘湖浮游动物种类 167
7.1.2高塘湖浮游动物的组成 172
7.1.3大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物组成比较 172
7.2浮游动物种类的季节变化 173
7.2.1高塘湖浮游动物优势种 173
7.2.2高塘湖浮游动物常见种 175
7.2.3大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物优势种比较 175
7.3浮游动物现存量季节变化特征 177
7.3.1高塘湖浮游动物监测结果 177
7.3.2高塘湖浮游动物种类数的季节变化 178
7.3.3高塘湖浮游动物数量和生物量的季节变化 178
7.3.4大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物现存量的比较 181
7.3.5浮游动物四大类分析 181
7.3.6大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物四大类比较 186
7.4浮游动物多样性分析与比较 188
7.4.1高塘湖浮游动物群落多样性 188
7.4.2高塘湖浮游动物四大类的多样性 189
7.4.3煤矿塌陷塘与高塘湖浮游动物多样性比较 194
7.5水环境因子对浮游动物的影响 197
7.5.1水温的影响 197
7.5.2 pH值的影响 198
7.5.3溶解氧的影响 200
7.5.4叶绿素a含量与浮游动物生物量的关系 201
第8章 煤矿塌陷塘浮游生物生态演替规律研究及应用 202
8.1生态演替理论概述 202
8.2演替规律探讨 204
8.2.1数据处理方法 204
8.2.2浮游植物优势种演替模型 204
8.3塌陷塘浮游植物受限因子分析 205
8.3.1理化因子的t检验与主成分分析 205
8.3.2几点讨论 208
8.4浮游生物随不同塌龄塌陷塘的演替规律 208
8.4.1不同塌龄塌陷塘中浮游植物种类结构与组成 209
8.4.2不同塌龄塌陷塘中浮游植物群落的演替 211
8.4.3不同塌龄塌陷塘中浮游动物群落的演替 212
8.5塌陷塘渔业资源开发利用分析 213
8.5.1水体渔业养殖与浮游植物的关系 213
8.5.2决定水体鱼产力的各项因素 215
8.5.3生态因子对浮游植物的影响 215
8.5.4塌陷塘水环境对鱼类的影响 219
8.5.5对发展渔业的几点意见 223
第9章 煤矿塌陷塘水环境质量评价 224
9.1概述 224
9.2煤矿塌陷塘水体营养类型确定 225
9.2.1利用评分法确定营养类型 225
9.2.2利用综合指数法确定营养类型 227
9.2.3利用浮游植物群落指标评价营养类型 228
9.3基于灰色局势的水域营养状况评价 229
9.3.1灰色局势决策原理 229
9.3.2煤矿塌陷塘与对比湖泊营养状况评价 230
9.3.3不同塌龄塌陷塘营养状况评价 233
9.4煤矿塌陷塘水质模糊综合评价 235
9.4.1评价模型的确立 235
9.4.2评价因子的选取 236
9.4.3评价结果与分析 236
9.5不同塌龄塌陷塘水环境现状评价 237
9.5.1背景数据 237
9.5.2生态环境现状评价 238
9.6利用蚕豆微核技术对煤矿塌陷塘水质的监测 240
9.6.1材料与方法 241
9.6.2结果与讨论 241
9.7煤矿塌陷塘主要微量污染元素的组成与分布 246
9.7.1矿区浅层地下水F、Hg、Se、As背景值 246
9.7.2煤矿塌陷塘微量元素F、As、Hg、Se的含量及分布特征 246
9.7.3煤矿塌陷塘微量污染元素的成因 251
9.7.4煤矿塌陷塘微量污染元素综合评价 252
参考文献 253
致谢 261
附录1大通塘部分浮游动物显微照片 263
附录2谢二塘部分浮游动物显微照片 266
附录3谢二塘常见藻类显微照片 269
附录4高塘湖常见藻类显微照片 272
附录5高塘湖部分浮游动物显微照片 276