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Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and influencing factors

洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 23 期摇 摇 2011 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
不同海拔高度高寒草甸光能利用效率的遥感模拟 付摇 刚,周宇庭,沈振西,等 (6989)…………………………
天山雪岭云杉大气花粉含量对气温变化的响应 潘燕芳,阎摇 顺,穆桂金,等 (6999)……………………………
春季季风转换期间孟加拉湾的初级生产力 刘华雪,柯志新,宋星宇,等 (7007)…………………………………
降水量对川西北高寒草甸牦牛粪分解速率的影响 吴新卫,李国勇,孙书存 (7013)……………………………
基于 SOFM网络对黄土高原森林生态系统的养分循环分类研究 陈摇 凯,刘增文,李摇 俊,等 (7022)…………
不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征 王摇 琰,陈建文,狄晓艳 (7031)………………………
盐生境下硅对坪用高羊茅生物学特性的影响 刘慧霞,郭兴华,郭正刚 (7039)…………………………………
高温胁迫对不同种源希蒙得木叶片生理特性的影响 黄溦溦,张念念,胡庭兴,等 (7047)………………………
黄土高原水土保持林对土壤水分的影响 张建军,李慧敏,徐佳佳 (7056)………………………………………
青杨雌雄群体沿海拔梯度的分布特征 王志峰,胥摇 晓,李霄峰,等 (7067)………………………………………
大亚湾西北部春季大型底栖动物群落特征 杜飞雁,林摇 钦,贾晓平,等 (7075)…………………………………
湛江港湾浮游桡足类群落结构的季节变化和影响因素 张才学,龚玉艳,王学锋,等 (7086)……………………
台湾海峡鲐鱼种群遗传结构 张丽艳,苏永全,王航俊,等 (7097)…………………………………………………
洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 于摇 超,储金宇,白晓华,等 (7104)…………
转基因鱼试验湖泊铜锈环棱螺种群动态及次级生产力 熊摇 晶,谢志才,蒋小明,等 (7112)……………………
河口湿地植物活体鄄枯落物鄄土壤的碳氮磷生态化学计量特征 王维奇,徐玲琳,曾从盛,等 (7119)……………
EDTA对铅锌尾矿改良土壤上玉米生长及铅锌累积特征的影响 王红新,胡摇 锋,许信旺,等 (7125)…………
不同包膜控释尿素对农田土壤氨挥发的影响 卢艳艳,宋付朋 (7133)……………………………………………
垄作栽培对高产田夏玉米光合特性及产量的影响 马摇 丽,李潮海,付摇 景,等 (7141)…………………………
DCD不同施用时间对小麦生长期 N2O排放的影响 纪摇 洋,余摇 佳,马摇 静,等 (7151)………………………
氮肥、钙肥和盐处理在冬小麦融冻胁迫适应中的生理调控作用 刘建芳,周瑞莲,赵摇 梅,等 (7161)…………
东北有机及常规大豆对环境影响的生命周期评价 罗摇 燕,乔玉辉,吴文良 (7170)……………………………
土壤施硒对烤烟生理指标的影响 许自成,邵惠芳,孙曙光,等 (7179)……………………………………………
不同种植方式对花生田间小气候效应和产量的影响 宋摇 伟,赵长星,王月福,等 (7188)………………………
西花蓟马的快速冷驯化及其生态学代价 李鸿波,史摇 亮,王建军,等 (7196)……………………………………
温度对麦长管蚜体色变化的影响 邓明明,高欢欢,李摇 丹,等 (7203)……………………………………………
不同番茄材料对 B型烟粉虱个体发育和繁殖能力的影响 高建昌,郭广君,国艳梅,等 (7211)………………
基于生态系统受扰动程度评价的白洋淀生态需水研究 陈摇 贺,杨摇 盈,于世伟,等 (7218)……………………
两种典型养鸡模式的能值分析 胡秋红,张力小,王长波 (7227)…………………………………………………
四种十八碳脂肪酸抑藻时鄄效关系分析的数学模型设计 何宗祥,张庭廷 (7235)………………………………
流沙湾海草床重金属富集特征 许战州,朱艾嘉,蔡伟叙,等 (7244)………………………………………………
基于 QuickBird的城市建筑景观格局梯度分析 张培峰,胡远满,熊在平,等 (7251)……………………………
景观空间异质性及城市化关联———以江苏省沿江地区为例 车前进,曹有挥,于摇 露,等 (7261)………………
基于 CVM的太湖湿地生态功能恢复居民支付能力与支付意愿相关研究 于文金,谢摇 剑,邹欣庆 (7271)……
专论与综述
北冰洋海域微食物环研究进展 何剑锋,崔世开,张摇 芳,等 (7279)………………………………………………
城市绿地的生态环境效应研究进展 苏泳娴,黄光庆,陈修治,等 (7287)…………………………………………
城市地表灰尘中重金属的来源、暴露特征及其环境效应 方凤满,林跃胜,王海东,等 (7301)…………………
研究简报
三峡库区杉木马尾松混交林土壤 C、N空间特征 林英华,汪来发,田晓堃,等 (7311)…………………………
广州小斑螟发生与环境因子的关系 刘文爱,范航清 (7320)………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*336*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*39*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄12
封面图说: 黄河的宁夏段属于中国的半荒漠地区,这里气候干燥、降水极少(250mm以下)、植被缺乏、物理风化强烈、风力作用
强劲、其蒸发量超过降水量数十倍。 人们从黄河中提水引水灌溉土地,就近形成了荒漠中的绿洲。 有水就有生命,
有水就有绿色。 这种独特的条件形成了人与沙较量的生态关系———不是人逼沙退就是沙逼人退。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 23 期
2011 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 23
Dec. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:云南省科技厅社会事业发展专项(2008CA020);国家自然科学基金项目(41001029)
收稿日期:2010鄄10鄄06; 摇 摇 修订日期:2011鄄04鄄11
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: wlliu@ imde. ac. cn
于超,储金宇,白晓华,刘伟龙.洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素.生态学报,2011,31(23):7104鄄7111.
Yu C, Chu J Y, Bai X H, Liu W L. Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and influencing factors. Acta Ecologica
Sinica,2011,31(23):7104鄄7111.
洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征
及主要影响因素
于摇 超1,储金宇1,白晓华2,刘伟龙3,*
(1. 江苏大学环境学院, 江苏镇江摇 212013; 2. 云南省环境科学研究院, 昆明摇 650034;
3. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 成都摇 610041)
摘要:入湖河流携带污染物对洱海水环境的影响日益明显,对洱海入湖水量最大的河流———弥苴河下游水体氮磷进行了连续采
样分析,以期为河口湿地建设和水质改善提供基础数据。 结果表明:1)弥苴河水质介于地表水芋—吁类之间,主要污染物为氮
和磷,其中总氮平均浓度为 1. 17 mg / L,最高浓度达到 2. 00 mg / L;总磷平均浓度为 0. 06 mg / L;2)弥苴河下游总氮、总磷浓度丰
水期高于枯水期,并呈现出季节性变化规律;3)弥苴河下游水体总氮、总磷年均浓度远高于洱海水体总氮、总磷年均浓度,其中
总氮高出 2. 10 倍,总磷高出 2. 90 倍;4)弥苴河下游河段非点源污染占据主导地位。
关键词:洱海;弥苴河;氮;磷
Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and
influencing factors
YU Chao1, CHU Jinyu1, BAI Xiaohua2, LIU Weilong3,*
1 The Environmental Department of Jiangsu University, Zhenjiang 212013
2 Yunnan Institute of Environmental Science, Kunming 650034
3 Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041
Abstract: Over previous years, increasing amounts of pollutants carried by rivers entering Lake Erhai are suspected to have
affected its water quality. The long鄄term effects of human life and industry on the rivers include deterioration of upstream and
river vegetation and serious soil erosion, which are main contributory sources of sediment and nutrients flowing into Lake
Erhai. Industrial and human wastes delivered directly into streams obviously affect the water quality of Lake Erhai.
Consequently, the study of the water quality of the main lowland river entering Lake Erhai and analysis of the current
pollution conditions of Lake Erhai will allow appropriate countermeasures to be taken and, correspondingly allow the
nitrogen and phosphorus pollution load to be reduced. This has practical significance in managing the water environment of
Lake Erhai and mitigating environmental stress arising from unreasonable human development and utilization of natural
resources.
A survey and analysis were undertaken of the major nutrient distribution in Miju River, the largest river flowing into
Lake Erhai, and the results contrasted with those of the water of the Lake. The purpose was to provide data for the planned
construction of a wetland in the estuarine region of the Miju River, to mitigate the pollutant loading. Thirteen sampling
points were located in the lower reaches of the Miju River, an area seriously impacted by human activities. The water
quality of the Miju River is between III and V, based on The People忆s Republic of China surface water environment quality
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standards. The two major pollution sources are total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), with mean concentrations of
1. 17 mg / L and 0. 06 mg / L, respectively. The maximum TN concentration exceeded 2. 00 mg / L, and concentrations varied
monthly. NO-3 鄄N concentrations varied from 0. 21 to 1. 42 mg / L, and NH3 鄄N concentrations ranged from 0. 08 to 1. 23 mg /
L. Mean concentrations of NO-3 鄄N and NH3 鄄N were 0. 56 mg / L and 0. 39 mg / L, respectively. Concentrations of both N and
P in the Miju River varied seasonally, being much higher in the wet season than in the dry season. The maximum
concentration of NO-3 鄄N was in the dry season, while for NH3 鄄N it was in the early wet season. Contents of N and P in the
Miju River were 2. 10 and 2. 90 times higher, respectively, than in Lake Erhai. Mean annual concentrations of TN and TP
in Lake Erhai between 1990 and 2000 were 0. 286 mg / L and 0. 018 mg / L, respectively, and were 0. 55 mg / L and 0. 024
mg / L between 2004 and 2008. Annual concentrations of TN and TP in the dock of Erhai were 0. 91 mg / L and 0. 03 mg / L,
respectively, which far exceeded the recorded water quality data. With an increase of rainfall, N concentrations were first
positively correlated and then negatively related later, TP concentrations were more affected by the rainfall which is a
principal characteristic of non鄄point source polluted rivers. Nitrogen and phosphorus, derived mainly from irrigated farming
and cultivated land fertilization, sewage, trash, livestock manures and plant waste from cultivated land, were carried by
rainfall runoff. In a broad sense, non鄄point pollution played a leading role in the pollutant concentrations observed in the
Miju River.
Key Words: Lake Erhai; Miju River; nitrogen; phosphorus
水体富营养化严重影响了水资源的利用,已成为全球关注的环境问题之一,并限制了社会的可持续发
展[1]。 河流作为水体点源和面源的最终汇流通道,是造成湖泊或流域营养物质输入的主要途径之一[2]。 自
20 世纪开始,各国采取了多种措施对其进行治理和研究[3鄄6]。
河流下游特别是河口处于湖泊和陆地、海洋和陆地的交界处,特殊的地理位置和复杂的水文条件使河口
的化学、物理和生物作用更为复杂,污染问题也更为突出[7鄄8]。 由于水体层化作用限制大气氧交换以及丰富
的营养物质、有机物的生物氧化过程,下游河流水体中大量耗氧常形成一个低氧区,导致水质下降,水生动植
物生长受限甚至死亡,水体陷入恶性循环[8鄄9]。 因此,研究入湖河流河口段的水环境现状并采取相应的措施,
从源头减少入湖的氮磷负荷,对改善湖泊水环境整体质量具有重要的意义。
洱海是云南省第二大湖泊,位于大理白族自治州中心地带,主要补给水源为上游河流输水,其中弥苴河是
洱海最大的入湖河流。 近年来,由于人类生产和生活的影响,河岸及其上游植被遭到破坏,水土流失严重,是
洱海泥沙和营养物质的主要来源之一[10]。 河道两侧的生活和生产污染物直接进入河流,对洱海水质的影响
非常明显。 因此,研究洱海入湖河流的污染情况,分析下游入湖口河流水污染现状,对缓解河流不合理开发利
用所带来的环境压力和洱海水环境治理具有现实意义。
以往洱海水环境研究多注重湖泊内营养物质的动态平衡和影响因素[11鄄13],而对洱海污染的来源,特别是
入湖河流营养物质的研究较少,对洱海最大的入湖河流弥苴河下游河口段氮磷的研究目前尚未见报道。 为了
客观评价弥苴河下游河口段水环境现状,本研究对弥苴河下游入湖河段进行 12 个月的连续采样,分析了不同
形态氮磷含量分布及季节性变化,以期为即将建设的弥苴河河口湿地和洱海水环境保护提供相关的基础
数据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区概况
弥苴河位于云南省大理州洱海北端的洱源县境内,地处罗平山分水岭之东、马鞍山分水岭之西,跨东经
99毅50忆—100毅02忆、北纬 25毅48忆—26毅16忆,属澜沧江水系的洱海流域,河流全长 71. 10 km,流域面积 1310. 80
km2。 50a一遇洪峰流量为 185 m3 / s,枯水期流量为 6. 80 m3 / s,平水期流量为 11. 50 m3 / s。 平均坡降为
7郾 60% ,河流等级为二级。 弥苴河为洱海最大入湖河流,弥苴河水量占进入洱海的总地表水量的 50%以上,
5017摇 23 期 摇 摇 摇 于超摇 等:洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 摇
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流域占整个洱海流域面积的 51. 10% [10]。
0 1000 2000m
N
图 1摇 采样点分布图
Fig. 1摇 Sampling points distribution
1. 2摇 样品的采集
采样点位于弥苴河下游入洱海的河口段,自大理市
上关镇江尾大桥起至弥苴河入洱海河口处止。 由于当
地农民灌溉需要,沿途河道内分布有多处灌溉排水口,
与农田内灌溉渠道相连通,另外农家肥牲畜粪肥沿河边
堆放,无任何管理措施进行管理,此河段受附近的人为
活动干扰比较严重。
自 2009 年 8 月 5 日至 2010 年 7 月 20 日,每月 5
号、20 号定时采样分析。 利用 GARMIN鄄Csx60 GPS 确
定采样点 1 的具体位置(图 1),位于距弥苴河与洱海相
交处 100 m 左右,附近没有农田,2—13 号点以弥苴河
下游沿岸标志物(桥、拦污坝和闸)设立采样点,13 号点
位于上关镇江尾大桥,距附近农田约 200 m左右。 河宽
为 8 m 左右,所以每个断面只设一个采样点,另外在距
入湖口西侧约 2. 0 km的洱海码头进行洱海水样的采集
和分析。 使用有机玻璃采样器取水体表层 50 cm水样,
采集水样置于 250 mL聚乙烯塑料瓶中带回实验室静置 30 min后立即进行测定分析。
1. 3摇 样品分析
总氮采用碱性过硫酸钾氧化法、硝氮采用紫外分光光度法、氨氮采用纳氏试剂法、总磷采用过硫酸钾氧化
法测定[14]。
1. 4摇 统计分析
采用 SPSS 18. 0 进行统计分析。
2摇 结果
2. 1摇 弥苴河不同位置氮磷差异
弥苴河 l3 个采样点的总氮、氨氮、硝氮和总磷的年均值见图 2。
总氮在弥苴河内最高值为 1. 37 mg / L,最低值为 1. 14 mg / L(图 2)。 两个较高值出现在拦污坝(样点 11)
和接近河口(样点 3)处。 氨氮的浓度变化范围为 0. 35—0. 53 mg / L,硝氮的变化范围在 0. 39—0. 74 mg / L之
间。 氨氮与硝氮呈相反的分布趋势,硝氮浓度总是高于氨氮浓度;总磷浓度变化范围在 0. 051—0. 085 mg / L
之间,在接近河口附近(样点 10 和 11)浓度明显升高。
2. 2摇 不同月份氮磷变化
分析弥苴河下游流域内降雨量数据可以看出淤,降雨量呈现比较规律的季节性变化。 弥苴河下游地区丰
水期时间较长,为 4—10 月份,7—8 月份降雨量明显高于其他月份,河水流量也在此期达到最大。
对弥苴河下游总氮、硝氮、氨氮和总磷月均值的变化分析结果表明(图 3),各月总氮浓度变幅较大,介于
0. 39—2. 00 mg / L之间。 总氮年均浓度为 1. 17 mg / L,最大值出现在丰水期 7 月份,最大值为 2. 00 mg / L。 在
枯水期(11—12 月)总氮同样表现出很高的浓度,12 月份总氮达到 1. 75 mg / L。 平水期(9—10 月,2—3 月)
总氮变化较小,年均浓度在 1. 00 mg / L以下。 总氮在 8—10 月随着降雨量的减少而降低,11 月,降雨量继续
降低,总氮却突然增加,达到一个小高峰,12 月及翌年 1 月,降雨量为零,河水中总氮含量逐渐减少到最低,
2—7 月随着降雨量的逐渐增加而升高。
6017 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
淤 降雨量数据来源于国家气象局
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00.2
0.40.6
0.81.0
1.21.4
1.61.8
00.1
0.20.3
0.40.5
0.60.7
0.80.9
1.0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213
1 2 3 4 5 6 7 8 910111213
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213
总氮
TN/
(mg/
L)
氨氮
NH 3
-
-N/(m
g/L)
硝氮
NO 3
-
-N/(m
g/L)
总磷
TP/(
mg/L
)
采样点 Sampling points 采样点 Sampling points
采样点 Sampling points 采样点 Sampling points
图 2摇 2009—2010 年弥苴河不同点位氮磷年均变化
Fig. 2摇 N & P Variation in Miju river from 2009—2010
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
2
总氮
降雨量
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
2
硝氮
降雨量
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
00.2
0.40.6
0.81.0
1.21.4 氨氮降雨量
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24 总磷
降雨量
8 91011121 2 3 4 5 6 7 8 91011121 2 3 4 5 6 7
8 91011121 2 3 4 5 6 7 8 91011121 2 3 4 5 6 7
降雨
量 R
ainfa
ll/mm
降雨
量 R
ainfa
ll/mm
降雨
量 R
ainfa
ll/mm
降雨
量 R
ainfa
ll/mm
氨氮
NH 3
-
-N/(m
g/L)
总氮
TN/
(mg/
L)
总氮
TN/
(mg/
L)
硝氮
NO 3
-
-N/(m
g/L)
采样时间 Sampling time 采样时间 Sampling time
采样时间 Sampling time 采样时间 Sampling time
图 3摇 不同月份氮磷变化
Fig. 3摇 Variation of N and P mean value (month) from 2009 to 2010
硝氮的变化范围在 0. 21—1. 42 mg / L之间,年均值为 0. 56 mg / L。 硝氮最大值出现在枯水期的 11 月份,
最大值为 1. 42 mg / L,其变化趋势与总氮相同,即在 2009 年 9、10 月和 2010 年 1 月两个时间段内总氮和硝氮
7017摇 23 期 摇 摇 摇 于超摇 等:洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 摇
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的含量较低,在枯水期的 11 和 12 月份和丰水期的 4—7 月份总氮和硝氮浓度较高。 7 月硝氮含量与上年 8 月
硝氮含量基本持平。
氨氮的变化范围在 0. 08—1. 23 mg / L之间,年均浓度为 0. 39 mg / L,各月浓度变幅较大,最大值出现在丰
水期的 4 月,达到 1. 23 mg / L。 氨氮和硝氮同样在 5 月出现大幅度下降的趋势。 总氮,硝氮和氨氮在丰水期
初期(4 月)的标准差明显增大,说明其浓度变幅较大。 降雨量同氨氮和硝氮之间的变化关系大体上与总氮相
一致,先随着降雨量的降低而降低,而当降雨量低于一定程度时,氨氮和硝氮却反而升高,硝氮氮在 1、5 月和
7 月份,氨氮在 5 月和 7 月份出现较大的波动。
枯水期期间,总磷变化较小,最低值出现在 1 月;但在丰水期浓度显著升高,7 月达到最高值,浓度为 0. 20
mg / L。 总磷年均浓度为 0. 07 mg / L,变化范围在 0. 02—0. 20 mg / L之间。 在丰水期(7—8 月份),总磷标准差
明显增大,说明降雨量对总磷影响较大。
2. 3摇 弥苴河与洱海氮磷浓度对比
同期洱海河尾码头水质调查结果显示(图 4),其总氮变化范围在 0. 45—2. 17 mg / L 之间,年平均浓度为
0. 91 mg / L,总磷变化范围为 0. 02—0. 07 mg / L,平均浓度为 0. 03 mg / L。 与弥苴河水体相比(数据采用 13 个
采样点的月均值),码头水体氮磷变幅相对较小,但也在丰水期,氮磷表现出显著升高的趋势。
0
1
2
3
洱海码头
弥苴河
0.05
0
0.10
0.15
0.20
0.25
8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7
采样时间 Sampling time 采样时间 Sampling time
总氮
TN/
(mg/
L)
总磷
TP/(
mg/L
)
图 4摇 洱海码头与弥苴河氮磷对比
Fig. 4摇 Comparison of N and P between the dock of Erhai Lake and Miju River
2004—2008 年洱海水质(图 5)监测数据显示淤,其总氮变化范围在 0. 46—0. 68 mg / L 之间,年平均浓度
为 0. 55 mg / L;总磷变化范围为 0. 02—0. 03 mg / L,平均浓度为 0. 024 mg / L。
洱海码头水体氮磷年均浓度小于同期弥苴河下游水体氮磷浓度,年均磷含量约为弥苴河水体磷含量的
1 / 2,年均氮含量约为弥苴河的 3 / 4。
洱海水体氮磷含量与弥苴河氮磷含量对比结果表明:洱海水体氮磷年均浓度远小于弥苴河氮磷浓度,洱
海水体中总氮、总磷年均含量分别是弥苴河水体的 1 / 2 和 1 / 3。 洱海氮磷并没有随着弥苴河氮磷增减而产生
大幅度的变化,这可能是因为氮磷在进入湖泊后有一个滞后扩散的过程,但是,弥苴河对洱海的影响是明显而
直接的。
3摇 讨论
3. 1摇 弥苴河下游氮磷的季节性变化
氮磷含量与降雨量的关系可以反映它们的主要来源[15]。 点源污染相对固定,不受降雨量大小的影响,所
以氮磷含量主要受河水稀释效应的影响,随着降雨量的增大而减小;由于地表径流的冲刷作用,面源污染量随
降雨量的增加而增加,因此受面源污染控制的河流氮磷含量同时受冲刷作用和河水稀释效应的影响,当降雨
8017 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
淤 大理市洱海保护管理局提供数据
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0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5 洱海
弥苴河
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
总氮
TN/
(mg/
L)
总磷
TP/(
mg/L
)
8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7
采样时间 Sampling time 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7采样时间 Sampling time
图 5摇 近 5 年洱海水体与弥苴河水体氮磷年均值对比
Fig. 5摇 Comparison of N and P variation between Erhai Lake in recent five years and Miju River
量小于一定量时地表径流冲刷占主导地位,氮磷含量与之呈正相关关系,但是当降雨量继续增大到一定程度
时则主要受河水稀释效应的影响,氮磷含量随着降雨量的增大而减小。
总氮含量在丰水期初期及中期显著升高,但由于本次研究采样时间跨度的限制,在同一年度降雨量高峰
期(8 月份)没有进行采样分析,所以同期内总氮含量数据缺乏,但参考上一年度同期 8 月份总氮数据,可以看
出在降雨量达到高峰的时候,总氮含量与年度水平相比较低。 氨氮和硝氮在丰水期初期(4 月和 6 月)与降雨
量呈正相关关系,在丰水期的中期(7 月和 8 月)与降雨量呈负相关关系,而后在丰水期后期,氨氮随降雨量的
降低有缓慢增加的趋势,硝氮随降雨量的降低缓慢减少。 氮含量随着降雨量的增大先呈正相关后呈负相关,
这是非点源污染河流的主要特征。 弥苴河流域上游分布有洱源县城,点源污染不可忽视,但在下游流域,农业
耕作作为人类活动的主要活动,氮污染主要来源于非点源污染,可见所研究河段非点源污染占据主导地位。
3. 2摇 弥苴河氮磷的主要来源
生活垃圾污染虽然在少雨季节对水体影响较小,但却是雨季时流域污染暴发的重要原因[16]。 4—5 月为
雨季初期,非雨期地表积累的污水、垃圾、畜禽粪便、农田秸秆随着暴雨的冲刷进入河流,导致氮磷含量徒增;
高原和半干旱区湖泊的水分蒸发作用远强于位于其他地区的湖泊,营养盐在沉积物中的累积更快[17]。 一些
沉积物在生物扰动、水流、风的影响下会发生再悬浮,将营养物质释放到水体中[18]。 所以可以推断,丰水期水
体磷含量突然增加,是由于雨水的冲刷和地表径流带入一部分磷进入水体,虽然通过减少外源磷负荷的措施
可在一定程度上改善水质,但往往被沉积物再悬浮释放的磷延缓或抵消[19鄄20]。
雨季初期(4 月)和枯水期(11—1 月),村民开始大面积的种植水稻和独蒜,大量施肥和区域便利的灌溉
排水条件,尤其是河道与灌溉渠道的连通性导致河水倒灌入河道,使氮磷通过地表径流或地下径流进入弥苴
河,使河水中氮磷的浓度升高,导致氮磷含量在丰水期和枯水期出现两次峰值。
弥苴河河道与灌溉渠道相连通,含有化肥的农田灌溉水倒灌入河道,导致硝氮增加。 弥苴河河口段周围
是人口密集的居民区,居民生活污水的排放较大,家畜养殖废水直接排入河道,也是水体氮磷的主要来源之
一。 生活污水和养殖场废水中氨氮浓度极高[21鄄22],这些不经处理的污水直接排入河道,造成了河水氮含量的
升高。
总氮在拦污坝(样点 11)和接近河口(样点 3)处出现两个峰值,调查表明大量垃圾在拦污坝处拦截,并且
没有对其及时清除从而导致氮浓度升高。 总磷在接近河口处(样点 1 至样点 5)突然升高是因为河口特殊的
地理位置和复杂的水文条件形成的河口浑浊带,河底淤泥中的沉积物再悬浮释放所致[23鄄25]。 这也是导致氮
磷含量高于下游其他河段的原因之一。
弥苴河流域内主要的工业企业都已实施排污许可证制度,随着对工业废水污染的有效控制,流域污染尤
其是农业面源污染已经取代点源成为弥苴河污染的最重要来源,面源污染的负荷比重在逐步上升。 在进入洱
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海的总氮和总磷中,农业面源污染分别占到 53%和 42% [26]。 氨氮和硝氮是农业面源污染的主要形式,也是
植物吸收的主要形式[27],因此在下游河口地区建立以植物为主的人工湿地,去除入湖河流污染物,对减轻洱
海富营养化,保护水环境具有积极的作用。
致谢:云南大学生命科学院李秋月、马锐和大理学院孔攀、袁巍同学在采样和分析过程中提供帮助,本文部分
数据由大理市洱海保护管理局提供,在此一并致谢。
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1117摇 23 期 摇 摇 摇 于超摇 等:洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 23 December,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Satellite鄄based modelling light use efficiency of alpine meadow along an altitudinal gradient
FU Gang, ZHOU Yuting, SHEN Zhenxi, et al (6989)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Changes in the concentrations of airborne Picea schrenkiana pollen in response to temperature changes in the Tianshan Mountain
area PAN Yanfang, YAN Shun, MU Guijin, et al (6999)…………………………………………………………………………
Primary production in the Bay of Bengal during spring intermonsoon period
LIU Huaxue, KE Zhixin, SONG Xingyu, et al (7007)
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of rainfall regimes on the decomposition rate of yak dung in an alpine meadow of northwest Sichuan Province, China
WU Xinwei, LI Guoyong, SUN Shucun (7013)
…………
……………………………………………………………………………………
SOFM鄄based nutrient cycling classification of forest ecosystems in the Loess Plateau
CHEN Kai,LIU Zengwen,LI Jun, et al (7022)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Characterization of the responses of photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters to water stress in seedlings of six
provenances of Chinese Pine (Pinus tabulaeformis Carr. ) WANG Yan, CHEN Jianwen, et al (7031)…………………………
Effect of silicon supply on Tall Fescue (Festuca arundinacea) growth under the salinization conditions
LIU Huixia, GUO Xinghua, GUO Zhenggang (7039)
………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of high鄄temperature stress on physiological characteristics of leaves of Simmondsia Chinensis seedlings from different
provenances HUANG Weiwei, ZHANG Niannian, HU Tingxing, et al (7047)……………………………………………………
Soil moisture dynamics of water and soil conservation forest on the Loess Plateau ZHANG Jianjun,LI Huimin,XU Jiajia (7056)……
The distribution of male and female Populus cathayana populations along an altitudinal gradient
WANG Zhifeng, XU Xiao, LI Xiaofeng, et al (7067)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Analysis on the characteristics of macrobenthis community in the North鄄west Daya Bay of South China Bay in spring
DU Feiyan, LIN Qin, JIA Xiaoping, et al (7075)
…………………
…………………………………………………………………………………
The effects of season and environmental factors on community structure of planktonic copepods in Zhanjiang Bay, China
ZHANG Caixue, GONG Yuyan, WANG Xuefeng, et al (7086)
……………
……………………………………………………………………
Population genetic structure of Pneumatophorus japonicus in the Taiwan Strait
ZHANG Liyan, SU Yongquan, WANG Hangjun, et al (7097)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………
Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and influencing factors
YU Chao, CHU Jinyu, BAI Xiaohua, et al (7104)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Population dynamics and production of Bellamya aeruginosa (Reeve) (Mollusca: Viviparidae) in artificial lake for transgenic fish,
Wuhan XIONG Jing, XIE Zhicai, JIANG Xiaoming, et al (7112)………………………………………………………………
Carbon, nitrogen and phosphorus ecological stoichiometric ratios among live plant鄄litter鄄soil systems in estuarine wetland
WANG Weiqi, XU Linglin, ZENG Congsheng, et al (7119)
……………
………………………………………………………………………
Effects of EDTA on growth and lead鄄zinc accumulation in maize seedlings grown in amendment substrates containing lead鄄zinc
tailings and soil WANG Hongxin,HU Feng,XU Xinwang, et al (7125)…………………………………………………………
Effects of different coated controlled鄄release urea on soil ammonia volatilization in farmland LU Yanyan,SONG Fupeng (7133)………
Effects of ridge planting on the photosynthetic characteristics and yield of summer maize in high鄄yield field
MA Li, LI Chaohai, FU Jing, et al (7141)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Effect of timing of DCD application on nitrous oxide emission during wheat growing period
JI Yang,YU Jia,MA Jing, et al (7151)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………………
The role of the fertilizing with nitrogen, calcium and sodium chloride in winter wheat leaves adaptation to freezing鄄thaw stress
LIU Jianfang, ZHOU Ruilian, ZHAO Mei, et al (7161)
………
……………………………………………………………………………
Environment impact assessment of organic and conventional soybean production with LCA method in China Northeast Plain
LUO Yan, QIAO Yuhui, WU Wenliang (7170)
…………
……………………………………………………………………………………
Effects of selenium added to soil on physiological indexes in flue鄄cured tobacco
XU Zicheng, SHAO Huifang, SUN Shuguang, et al (7179)
………………………………………………………
………………………………………………………………………
Influence of different planting patterns on field microclimate effect and yield of peanut (Arachis hypogea L. )
SONG Wei, ZHAO Changxing,WANG Yuefu, et al (7188)
…………………………
………………………………………………………………………
Rapid cold hardening of Western flower thrips, Frankliniella occidentalis, and its ecological cost
LI Hongbo, SHI Liang, WANG Jianjun, et al (7196)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of temperature on body color in Sitobion avenae (F. ) DENG Mingming, GAO Huanhuan, LI Dan, et al (7203)……………
Development and reproduction of Bemisia tabaci biotype B on wild and cultivated tomato accessions
GAO Jianchang, GUO Guangjun, GUO Yanmei, et al (7211)
…………………………………
……………………………………………………………………
Study on ecological water demand based on assessment of ecosystem disturbance degree in the Baiyangdian Wetland
CHEN He, YANG Ying, YU Shiwei, et al (7218)
…………………
…………………………………………………………………………………
Emergy鄄based analysis of two chicken farming systems: a perspective of organic production model in China
HU Qiuhong, ZHANG Lixiao, WANG Changbo (7227)
…………………………
……………………………………………………………………………
Mathematical model design of time鄄effect relationship analysis about the inhibition of four eighteen鄄cabon fatty acids on toxic
Microcystis aeruginosa HE Zongxiang, ZHANG Tingting (7235)……………………………………………………………………
Enrichment of heavy metals in the seagrass bed of Liusha Bay XU Zhanzhou, ZHU Aijia,CAI Weixu, et al (7244)…………………
A gradient analysis of urban architecture landscape pattern based on QuickBird imagery
ZHANG Peifeng, HU Yuanman, XIONG Zaiping, et al (7251)
………………………………………………
……………………………………………………………………
Landscape spatial heterogeneity is associated with urbanization: an example from Yangtze River in Jiangsu Province
CHE Qianjin,CAO Youhui,YU Lu, et al (7261)
…………………
……………………………………………………………………………………
CVM for Taihu Lake based on ecological functions of wetlands restoration, and ability to pay and willingness to pay studies
YU Wenjin, XIE Jian, ZOU Xinqing (7271)
…………
………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Progress in research on the marine microbial loop in the Arctic Ocean HE Jianfeng, CUI Shikai, ZHANG Fang, et al (7279)………
Research progress in the eco鄄environmental effects of urban green spaces
SU Yongxian, HUANG Guangqing, CHEN Xiuzhi, et al (7287)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Source, exposure characteristics and its environmental effect of heavy metals in urban surface dust
FANG Fengman, LIN Yuesheng, WANG Haidong, et al (7301)
……………………………………
…………………………………………………………………
Scientific Note
Spatial structures of soilcarbon and nitrogen of China fir and Masson pine mixed forest in the Three Gorger Reservoir Areas
LIN Yinghua, WANG Laifa, TIAN Xiaokun, et al (7311)
…………
…………………………………………………………………………
The relationship between Oligochroa cantonella Caradja and environmental factors LIU Wenai,FAN Hangqing (7320)………………
4237 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 23 期摇 (2011 年 12 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

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