全 文 ：第27卷第5期
2008年lO月
生态科学
EcologicalS ience
27(5)：406-409
0ct．2008
EffectsofTemperatureto heGrowthofAlgaein
ChengjiangRiver
LIRong．huil，CAIDe．SU02，YAOWen．1in93
J．SchoolfCivilEngineeringandArchitectureofGuangxiUniversity,Nanning530004
2．GuangxiWaterResourcesDepartmenf，Nanning530023
3．GuangxiHydraulicResearchInstitute,Nanning530023
Keywords：watertempe ature；u-TOSSriver；eutrophication
温度变化对河叉121藻类生长的影响
李荣辉1，蔡德所2，姚文玲3
1广西大学土木建筑工程学院南宁530004
2广西水利厅南宁530023
3广西水利科学研究院南宁530023
【摘要】严重的富营养化以及频繁的藻类“水华”事件是当前中国河流污染的主要特征之一，而已有研究表明，气象条件尤其是
温度在其中扮演重要角色。目前国内外学者多数是通过统计分析和实验室试验等方式研究河口海岸以及湖泊等的富营养化问题，
而内河尤其河叉口的富营养化问题涉及不多，对在水体温度变化的条件下河叉口的藻类生长状况的研究更为少见。为了解释并预
测水体富营养化的状况，研究人员通常选择数学推理或统计模型等方法，采用数学模型方法既包涵丰富的数据参数而且还可以就
局部的特征进行分析，因而不失为一种优选的方法。目前，随着状态参数的增加以及各参数的相互影响，复杂的数学模型机理研
究正广泛应用于富营养化数学模型中。
根据对水体温度条件的反应状况，藻类可分为狭温和广温两种，主要取决于藻类内部特性的不同。研究水体温度变化情况
下河流藻类的生长状况，指出影响的主导因子，分析河叉口随季节变化的富营养化特征对防范河流“水华”事件的发生具有重
要指导意义。
本文在前人的研究基础上，结合国家水利部现代水利科技创新基金资助项目(XDS2006-01)《桂林市水生态系统保护与修复
规划》及其相关监测资料，应用并改进拉氏富营养模型对澄江河下游河叉口处进行模拟分析。得出以下几点结论：
(1)模型与监测数据能较好的吻合。
(2)当水体温度在IOC、15"C、20"C、25℃、30℃和35"C变化时(其他环境参数不变)，藻类叶绿素a含量呈单峰值分布；
水体温度为25℃条件下，叶绿素含量达到最大值。
(3)藻类的生长一定程度中受到周边水体温度(热量)的影响。
关键词：水温；河叉口；富营养
中图分类号：Q948．8 文献标i,q码-A 文章编号：1008—8873(2008)05-406-04
收稿日期：2008-09．10收稿，2008．10．10接受
基金项目：国家水利部现代水利科技创新基金资助项目(XDS2006-01)
作者简介：李荣辉(1979--)，男，博士研究生，生态数值模型及水利工程防灾减灾研究。
+通讯作者E-mail：Idrhra@163．COln
万方数据
5期 李荣辉，等：温度变化对河叉口藻类生长的影响
1 Introduction
Thewaterpollutionofriversin Chinaare
characterizedbytheseverityofeutrophicationandh gh
frequencyofalgaebloom．Manystudiesshowthat
meteorologicfatorsespeciallytemperatureexert
profoundinfluenceo theriverutrophicationandalgae
bloom，butmoreresearchesemphasizeonstatic
experimentsinlaboratory,oroncoastandlake
eustrophication，inlandfiverespeciallycrossreach
rarelyinvolved．Eutrophicationmodellingisa ood
solutionforthepurposewh nitcontainsadequated a
andexpressionsforthesystemofinterest[11．Tointerpret
dataorforecasteu rophicationconditions，researchers
traditionallyselectdeductivemathematicalorstatistical
models．Duetoth difficultiesinvolvedinsolving
complexinteractionsamongdiversevariablesand
parameters，sophisticatedmach nelearningtechniques
recentlyhavebeenappliedin eutrophication
modeling[231·
Forthethermalf ctor,algaeisdividedintotwo
species，stenothermalandeu ythermal，itdecided
mainlyb theinnercharacteristicofalgae【4】．Studythe
aglaegrowthandfmdouthemaininfluencebythe
temperaturealteration，。andan lyzethecrossriver
eutrophicationwhiles asonalfluctuationhaveahuge
significancetode reasethedamagefromalgaebloom．
2 MaterialsandMethods
ChengiiangRiverbasinsinGongchengCOunty,a
south-eastsiteofGuilin，China．Theresearchr gionis
inalowerc ossreachofit(24。56
7
N，110。48
7
E)
(Fig．1)．Observationdatawereobtainedfromthree
representativehydrometrics ations(A-AB-B’&C-C’)
withintheChengiiangRiverf om2001to2005．Water
samplesw recollectedev ry5daysat0．5mdepthat
theriversite，andthefollowingparametersw e
measured：temperature，PH，DOndchlorophylla．In
additiontothewaterlevelandwaterdischarge．The
numericalmodelbasedonLassiterfunctionas
following
Lassiter(a，b，c，d，temp)=b．P4(唧w)_d-．temp)4<41)
Fig．1Mapoftheresearchregion．●observation
points,----observationcross-sections．巴>flowdirection．
Table1TheinitialconditionscharacteristicsoftheChengjiang
Riverforfortheresearchregion
Theparametera，b,c,d&tempisLassiterconstant，
growthrate，growthp imumte perature，growth
inhibitiontemperaturendwatertemperatureinturn．
InOurmodellingprojectweaimtoprovidea
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408 生态科学EcologicalScience 27卷
modelbasedonLassiterfunction，inordertohelpUSin
investigatinghowthechlorophyllaexpandedwhilethe
watertemperaturechanged．Thiswedobyselectingand
settingupanappropriateeutrophicationmodel，by
analysingandcalibratingthismodel，andfinallyb
simulatingsomechlorophylla，DO，PHeta1．Themain
questiontobcansweredbythethismodellingstudyis
thefollowing：
Comparisonsofm delcalibrationresultspointout
thatwhetherthechlorophyllainChengjiangR verwere
affectedbythermalchange，andexplainthemostliable
reasonifaffectedexists．
InordertoanSWerthemodellingobjectiveswe
finallyrunthecalibratedmodelforperiod2001-2005
definingsixdifferentscenarios：thewa ert mperature
varyby10，15，20，25，30，35(℃),otherparameters
includingthevelocity,illuminationintensityndPH
remaintheinitialv lue．gropeforthchlorophyllaand
DOdistributingfeatureandevelopingtrend．
0009995
O．009990
O．009985
O．009980
吉0．009975
吾0．009970
C
00．009965
0．009960
0．009955
O．009950
10 15 20 25 ∞ 35
Temperalu『e(℃)
Fig2Concentrationprofileofchlorophyll口
Fig．3Resultof hechlorophyll曩concentrationandshapeinvariationalwatertemperature．
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5期 李荣辉，等：温度变化对河叉口藻类生长的影响
3 ResultsandDiscussion
Themodellingproduceda goodperformance
againsttheinitiald ta．Forthe25℃scenario，itcanbe
usedtoapproximatesolutionsontime-seriesdata et．In
thecrossreachofChengjiangRiver,sixscenarios
performancearethefollowing(Fig3)．Obviously，while
temperaturevaryfrom10℃to35℃．therangeof
chlorophylla dispersionperformsanunimodal．
CorrespondingtoIO。C，15℃，20℃，25"C，30℃，35℃，the
profileofmeanconcentrationofchlorophylla at
A—A’，B-B’，C-C’cross-sectionisthefoll wing(Fig2)．
Theresultshowsthat，thermalalterationhasa
influenceo aglaegrowthtoacertaindegree．Andthe
modellingsetupatChengjiangRiverinGuilinshows
that，ithaveapeakvalueofchlorophyllaconcentration
at25℃．
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温度变化对河叉口藻类生长的影响
作者： 李荣辉， 蔡德所， 姚文玲， LI Rong-hui， CAI De-suo， YAO Wen-ling
作者单位： 李荣辉,LI Rong-hui(广西大学土木建筑工程学院,南宁,530004)， 蔡德所,CAI De-suo(广
西水利厅,南宁,530023)， 姚文玲,YAO Wen-ling(广西水利科学研究院,南宁,530023)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGICAL SCIENCE
年，卷(期)： 2008,27(5)
被引用次数： 2次

参考文献(4条)
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