南太湖入湖口叶绿素a时空分布特征及其影响因子研究

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叶绿素a是藻类细胞的重要组成成分,叶绿素a含量可以表征浮游植物生物量。本文通过对南太湖入湖口水域7个监测断面2008-2014年水质的持续监测以及气象观测数据的分析,研究南太湖入湖口叶绿素a含量的时空分布特征,及其与气象因子和主要环境因子的相关关系;利用逐步回归分析寻找不同时间和不同空间下叶绿素a含量的影响因子,为科学预警南太湖的蓝藻水华、保护和治理南太湖水域提供依据。所得研究结果总结如下:(1)南太湖入湖口叶绿素a含量年平均值在11.61-16.82μg/L之间,历年均值呈现明显的峰谷交替“W”型趋势。南太湖入湖口叶绿素a含量有鲜明的季节差异,总体呈现夏秋季高,冬春季低的特征;空间分布方面,太湖南部入湖口(小梅口、新港口和大钱)的叶绿素a含量显著低于太湖西南入湖口(夹浦、合溪、新塘和杨家浦)。(2)叶绿素a含量与最低气温、最高气温、平均气温呈极显著正相关,与日照时数呈显著正相关。叶绿素a与气象因子的相关系数在0.242-0.488之间。(3)南太湖入湖口7个监测断面主要环境因子的时空分布特征明显。历年的水温年平均值在17.1-18.2℃之间,夏季的平均水温最高,为27.7℃,冬季的平均水温最低,为6.2℃。历年的p H值年平均值差异不大,在7.75-7.91之间,属于弱碱性水体。历年溶解氧含量年平均值差异不大,在8.02-8.25 mg/L之间,冬季最高,夏季最低。太湖南部入湖口水域(小梅口、新港口和大钱)的年平均p H值和溶解氧含量高于太湖西南部入湖口水域(夹浦、合溪、新塘和杨家浦)。历年的氨氮含量年均值在0.315-0.482 mg/L之间,历年的总磷含量年均值在0.121-0.132 mg/L之间,历年的总氮含量年均值在1.94-2.29 mg/L之间,历年的高锰酸盐指数年均值在4.43-4.84 mg/L之间。氨氮和总氮降幅明显,水质趋向好转,蓝藻生长的限制因子是磷。太湖南部入湖口水域(小梅口、新港口和大钱)的年平均氨氮、总磷、总氮含量和高锰酸盐指数低于太湖西南部入湖口水域(夹浦、合溪、新塘和杨家浦)。(4)历年叶绿素a含量与水温、总磷和高锰酸盐指数呈极显著正相关,与溶解氧、总氮和总氮/总磷呈极显著负相关,与氨氮呈显著负相关。叶绿素a与环境因子的相关系数在0.016-0.389之间,叶绿素a与单个因子的相关系数较低,说明多个因子的共同作用使叶绿素a含量发生变化。(5)逐步回归分析显示,在时间上,影响南太湖入湖口叶绿素a的主要环境因子为:水温、高锰酸盐指数、氨氮、总氮/总磷、溶解氧、总氮、p H和总磷。在空间上,影响南太湖入湖口叶绿素a的主要环境因子为:水温、高锰酸盐指数、溶解氧、p H、总氮/总磷、氨氮和总磷。不同的监测断面和不同的年份,影响南太湖入湖口叶绿素a的环境因子有所差别,主要影响因子有水温、高锰酸盐指数、溶解氧、总磷和总氮。
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