以清水穩(wěn)態(tài)為目標的湖泊水生植物生物量閾值研究
發(fā)布時間:2021-03-08 12:28
富營養(yǎng)化淺水湖泊水體治理生態(tài)修復的目標之一是形成穩(wěn)定健康的生態(tài)系統(tǒng),而實現(xiàn)這一途徑的核心則是沉水植物群落的恢復。但在水生植物修復過程中也出現(xiàn)了某些問題,諸如:水生植物種植密度的不合理、夏季沉水植物爆發(fā)式增長和冬季衰亡期與翌年春季水生植物萌發(fā)期出現(xiàn)腐爛分解等現(xiàn)象。本文從水生植物適宜生物量閾值角度出發(fā),以富營養(yǎng)化淺水湖泊-大通湖為研究區(qū),基于大通湖流域的水文、氣象、水質(zhì)資料等數(shù)據(jù)構(gòu)建PCLake模型,經(jīng)過模型參數(shù)校準、驗證,構(gòu)建水生植物生物量評估模型。并以此建立一套適用的以水質(zhì)改善為目標的湖泊水生植物適宜生物量的評估方法,模擬水體中TP、TN、氨氮、Chl-a濃度以及水生植物生物量動態(tài)變化過程,分析營養(yǎng)鹽增減對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響,研究結(jié)果可為淺水湖泊生態(tài)修復提供重要的理論依據(jù)和實踐指導。主要結(jié)論如下:(1)PCLake模型的構(gòu)建。基于對本研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查,大通湖流域2016-2019年的水文、氣象、水質(zhì)資料,為PCLake模型的構(gòu)建提供初始條件、邊界條件和外部環(huán)境條件,并以此構(gòu)建PCLake模型。(2)敏感性分析與參數(shù)校準。通過實測監(jiān)測值和模擬值對比和擬合分析,最終確定了19個敏感性參...
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型應用的時間范圍以及文獻研究主題在WoS核心庫和CNKI數(shù)據(jù)庫分別以主題為“MIKE”、“EFDC”、“WASP”、
基于WoS和CNKI近10年
貴州師范大學碩士學位論文8合物和營養(yǎng)鹽在水生生態(tài)系統(tǒng)時空變化情況[65-66]、模擬生態(tài)閾值濃度、確定各種水質(zhì)參數(shù)濃度變量變化并為TMDL發(fā)展提供技術支持[67]。AQUATOX模型最核心部分是食物網(wǎng)模塊[68],通過該模塊能準確的計算污染物的在食物鏈中的濃度[69-70]并用于評估復雜水生生態(tài)系統(tǒng)中毒性應激造成的直接和間接影響[71]。AQUATOX模型具有結(jié)構(gòu)靈活、用戶界面簡單易用、可為用戶提供多種分析手段等優(yōu)點,是現(xiàn)行最全面的生態(tài)風險評估模型之一[68,72-74]。模型已廣泛應用于水體有毒物質(zhì)生態(tài)安全閾值、營養(yǎng)鹽含量分析[33]、氣候變化[75]、自然資源損害評估[76]。盡管該模型旨在促進新應用與情景的開發(fā),但模型多數(shù)應用研究側(cè)重于基于食物網(wǎng)的有毒物質(zhì)生態(tài)風險評估,卻缺少附生群落對水體有毒物質(zhì)的評價指標[77]。圖1-3AQUATOX基本原理圖Fig.1-3ThebasicprincipleofAQUATOXmodel1.3.5EFDC模型EFDC(EnvironmentalFluidDynamicsCode)模型是美國國家環(huán)保局(USEPA)推薦的水質(zhì)模型之一[78]。模型包含水動力模塊、泥沙輸運模塊、有毒物質(zhì)模塊和水質(zhì)模塊等[79-80]四大模塊(見圖1-4),模型基本方程參考文獻[34]。EFDC模型是基于有限差分的數(shù)值模擬系統(tǒng);因此,在構(gòu)建建模的第一步是將水體劃分成網(wǎng)格計算[81]。在計算過程中,由于時間步長對模型模擬中的數(shù)值擴散有影響,所以時間步長是EFDC模型中流體動力學模塊的關鍵參數(shù)[82]。模型能準確分析營養(yǎng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺水湖泊模型PCLake及其應用進展[J]. 胡文,王濟,李春華,葉春,魏偉偉. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2019(06)
[2]生態(tài)模型在水體富營養(yǎng)化研究領域的應用進展[J]. 胡文,李春華,葉春,王濟,魏偉偉,鄧勇. 環(huán)境科學研究. 2020(02)
[3]淺水湖泊水生植物適宜生物量評估方法的探討[J]. 李春華,葉春,孔祥臻,胡文,陳洪森. 中國環(huán)境科學. 2018(12)
[4]淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換預警識別方法局限與展望[J]. 于瑞宏,張笑欣,劉廷璽,郝艷玲. 生態(tài)學報. 2017(11)
[5]模擬人工濕地植物豐富度對硝氮去除及凈溫室效應的影響[J]. 劉陽,李丹,孫紅英,楊國福,陳正新,范星,葛瀅,常杰. 生態(tài)學雜志. 2015(08)
[6]幾種水生植物腐解過程的比較研究[J]. 曹培培,劉茂松,唐金艷,滕漱清,徐馳. 生態(tài)學報. 2014(14)
[7]Sediment transportation and bed morphology reshaping in Yellow River Delta[J]. KONG QingRong, JIANG ChunBo, QIN JunJie & GUO Bin State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China(Series E:Technological Sciences). 2009(11)
[8]沉積物-水體界面氮磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究進展[J]. 陳永川,湯利. 云南農(nóng)業(yè)大學學報. 2005(04)
[9]東太湖水生植物生物質(zhì)腐爛分解實驗[J]. 李文朝,陳開寧,吳慶龍,潘繼征. 湖泊科學. 2001(04)
[10]暖溫帶地區(qū)主要樹種葉片凋落物分解過程中主要元素釋放的比較[J]. 王瑾,黃建輝. 植物生態(tài)學報. 2001(03)
本文編號:3071048
【文章來源】:貴州師范大學貴州省
【文章頁數(shù)】:129 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型應用的時間范圍以及文獻研究主題在WoS核心庫和CNKI數(shù)據(jù)庫分別以主題為“MIKE”、“EFDC”、“WASP”、
基于WoS和CNKI近10年
貴州師范大學碩士學位論文8合物和營養(yǎng)鹽在水生生態(tài)系統(tǒng)時空變化情況[65-66]、模擬生態(tài)閾值濃度、確定各種水質(zhì)參數(shù)濃度變量變化并為TMDL發(fā)展提供技術支持[67]。AQUATOX模型最核心部分是食物網(wǎng)模塊[68],通過該模塊能準確的計算污染物的在食物鏈中的濃度[69-70]并用于評估復雜水生生態(tài)系統(tǒng)中毒性應激造成的直接和間接影響[71]。AQUATOX模型具有結(jié)構(gòu)靈活、用戶界面簡單易用、可為用戶提供多種分析手段等優(yōu)點,是現(xiàn)行最全面的生態(tài)風險評估模型之一[68,72-74]。模型已廣泛應用于水體有毒物質(zhì)生態(tài)安全閾值、營養(yǎng)鹽含量分析[33]、氣候變化[75]、自然資源損害評估[76]。盡管該模型旨在促進新應用與情景的開發(fā),但模型多數(shù)應用研究側(cè)重于基于食物網(wǎng)的有毒物質(zhì)生態(tài)風險評估,卻缺少附生群落對水體有毒物質(zhì)的評價指標[77]。圖1-3AQUATOX基本原理圖Fig.1-3ThebasicprincipleofAQUATOXmodel1.3.5EFDC模型EFDC(EnvironmentalFluidDynamicsCode)模型是美國國家環(huán)保局(USEPA)推薦的水質(zhì)模型之一[78]。模型包含水動力模塊、泥沙輸運模塊、有毒物質(zhì)模塊和水質(zhì)模塊等[79-80]四大模塊(見圖1-4),模型基本方程參考文獻[34]。EFDC模型是基于有限差分的數(shù)值模擬系統(tǒng);因此,在構(gòu)建建模的第一步是將水體劃分成網(wǎng)格計算[81]。在計算過程中,由于時間步長對模型模擬中的數(shù)值擴散有影響,所以時間步長是EFDC模型中流體動力學模塊的關鍵參數(shù)[82]。模型能準確分析營養(yǎng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺水湖泊模型PCLake及其應用進展[J]. 胡文,王濟,李春華,葉春,魏偉偉. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2019(06)
[2]生態(tài)模型在水體富營養(yǎng)化研究領域的應用進展[J]. 胡文,李春華,葉春,王濟,魏偉偉,鄧勇. 環(huán)境科學研究. 2020(02)
[3]淺水湖泊水生植物適宜生物量評估方法的探討[J]. 李春華,葉春,孔祥臻,胡文,陳洪森. 中國環(huán)境科學. 2018(12)
[4]淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換預警識別方法局限與展望[J]. 于瑞宏,張笑欣,劉廷璽,郝艷玲. 生態(tài)學報. 2017(11)
[5]模擬人工濕地植物豐富度對硝氮去除及凈溫室效應的影響[J]. 劉陽,李丹,孫紅英,楊國福,陳正新,范星,葛瀅,常杰. 生態(tài)學雜志. 2015(08)
[6]幾種水生植物腐解過程的比較研究[J]. 曹培培,劉茂松,唐金艷,滕漱清,徐馳. 生態(tài)學報. 2014(14)
[7]Sediment transportation and bed morphology reshaping in Yellow River Delta[J]. KONG QingRong, JIANG ChunBo, QIN JunJie & GUO Bin State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China. Science in China(Series E:Technological Sciences). 2009(11)
[8]沉積物-水體界面氮磷的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究進展[J]. 陳永川,湯利. 云南農(nóng)業(yè)大學學報. 2005(04)
[9]東太湖水生植物生物質(zhì)腐爛分解實驗[J]. 李文朝,陳開寧,吳慶龍,潘繼征. 湖泊科學. 2001(04)
[10]暖溫帶地區(qū)主要樹種葉片凋落物分解過程中主要元素釋放的比較[J]. 王瑾,黃建輝. 植物生態(tài)學報. 2001(03)
本文編號:3071048
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