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第一章 长江中下游地区湖泊概论1

第一节 湖泊形成演变和湖区社会经济2

一、形成及演变2

二、历史洪泛及环境影响5

三、社会经济概况7

第二节 湖泊富营养化状况及外部原因8

一、湖泊富营养化状况8

二、湖泊富营养化的外部原因9

三、湖泊富营养化灾害11

一、物理、化学和生物过程对湖泊生态系统营养物质循环的作用12

第三节 生物地球化学循环在湖泊富营养化研究中的意义12

二、界面过程对湖泊生物地球化学循环的影响13

三、国内外湖泊富营养化相关研究成果和特点15

第四节 典型湖泊的环境特征及研究背景18

一、典型湖泊的环境特征18

二、主要野外工作及总结内容21

参考文献23

第二章 湖泊生源要素本底及历史时期人与自然相互作用响应26

一、长江中下游湖泊富营养化现状27

第一节 长江中下游湖泊水环境背景与富营养化特征27

二、湖泊营养类型的分布特征和趋势分析31

第二节 湖泊水质指标与表层沉积硅藻关系34

一、古湖沼学技术在湖泊环境治理中的应用34

二、水环境化学指标与硅藻数据库36

第三节 典型湖泊历史时期营养水平的定量重建43

一、硅藻定量研究的基本思路43

二、长江中下游湖泊硅藻-总磷转换函数的建立46

三、典型湖泊历史水体总磷浓度的定量重建48

一、指标的环境指示意义56

第四节 流域历史时期人与自然相互作用的湖泊环境响应56

二、湖泊钻孔综合环境指标特征58

三、湖泊历史时期人与自然相互作用的湖泊和流域生态与环境响应60

四、湖泊历史时期营养本底水平与富营养化进程62

参考文献65

第三章 湖泊现代沉积生源要素形态特征及生物可利用性71

第一节 湖泊沉积物磷形态分布及来源71

一、湖泊水体和沉积物物化特征71

二、湖泊表层沉积物中磷的形态分布特征74

三、湖泊沉积物磷形态与沉积物属性之间的关系77

四、湖泊沉积物中不同形态磷的来源78

五、湖泊沉积物中不同形态磷的迁移转化79

六、湖泊沉积物中酸可提取有机磷的环境意义79

七、重污染湖区沉积物磷形态的垂向分布特征81

第二节 湖泊沉积物氮形态的时空分布特征84

一、湖泊沉积物总氮的时空分布84

二、湖泊沉积物形态氮的时空分布86

一、湖泊沉积物中BAP含量的测定88

第三节 湖泊现代沉积物中生物可利用磷的赋存特征88

二、湖泊现代沉积物中BAP的赋存特征91

三、湖泊沉积物中BAP含量的影响因素95

第四节 梅梁湾水体磷的生物有效性及其与现代沉积物的联系96

一、梅梁湾水体及颗粒物BAP含量测定97

二、夏季梅梁湾水体BAP浓度和Chla含量的分布99

三、湖泊Chla含量与BAP浓度之间的关系102

四、夏季梅梁湾水体BAP变化及与现代沉积物的联系103

第五节 湖泊沉积物氮、磷形态与潜在释放104

一、湖群沉积物环境地球化学性质与释放风险聚类105

二、潜在释放与沉积物、间隙水和上覆水氮、磷含量108

三、沉积物氮、磷潜在释放与环境地球化学参数相关性109

参考文献113

第四章 浅水湖泊水动力及其作用下生源要素行为118

第一节 浅水湖泊风浪特征118

一、观测点位与观测时间118

二、风浪要素的统计方法121

三、风浪要素的统计特征122

第二节 浅水湖泊湖流特征133

一、龙感湖湖流特征134

二、巢湖湖流特征136

三、太湖湖流特征139

四、浅水湖泊湖流与风场的关系155

五、太湖长时间尺度流场160

第三节 风浪作用下沉积物再悬浮与悬浮物垂向分布167

一、悬浮物原位观测167

二、悬浮物和沉积物测定168

三、悬浮物量计算169

四、风浪作用下悬浮物含量变动及湖底沉积物再悬浮量170

五、再悬浮沉积物的当量厚度173

一、龙感湖水体营养盐含量与垂向分布对波浪变化的响应175

第四节 波浪作用下湖泊水体营养盐分布特征175

二、巢湖水体营养盐含量与分布随波浪变化178

三、太湖水体营养盐含量与垂向分布随波浪变化的响应180

第五节 再悬浮沉积物对湖泊磷的吸附和解吸机制194

一、沉积物对磷的吸附解吸过程195

二、沉降颗粒物特征及对磷的吸附解吸过程的影响197

三、环境因子对磷的沉积物吸附解吸影响200

第六节 悬浮物颗粒对湖泊水体氨氮的吸附特性201

一、悬浮物颗粒的NH？-N吸附实验202

二、NH？-N吸附的动力学过程203

第七节 磷在沉积物-水界面上的吸附与分配209

一、磷吸附量计算模型209

二、湖泊沉积物磷吸附动力学212

三、磷在沉积物界面上的吸附行为214

四、介质和环境因子对磷吸附影响218

第八节 动力作用对悬浮物结构及生源要素转化的影响224

一、浅水湖泊的动力扰动与界面环境224

二、湖泊悬浮颗粒物形态学225

三、模拟扰动条件下湖泊悬浮物结构特性230

参考文献236

第五章 湖泊沉积物生源要素界面环境化学243

第一节 湖泊水体和沉积物间磷形态的相关性243

一、影响湖泊水体磷形态分布差异的原因243

二、湖体溶解性氮、磷和硅季节性变化的控制因素246

三、表层沉积物中不同形态磷的分布特征252

第二节 浅水湖泊沉积物磷释放模式与释放风险预测257

一、湖泊沉积物磷吸附理论与实验方法257

二、不同类型沉积物磷释放对酸碱性变化的响应259

三、沉积物磷的吸附特性及磷释放风险评估263

第三节 湖泊沉积物厌氧条件下的氮形态转化268

第四节 湖泊氮氧化物产生过程及界面动力学影响274

一、湖泊溶解N2O与CH4的空间分布276

二、湖泊溶解N2O、CH4和DO的夏季昼夜变化278

三、湖泊中NH？、NO？和NO？变化280

四、湖泊N2O与总溶解性固体的关系280

第五节 疏浚湖泊界面过程生源要素释放机制282

一、疏浚对沉积物氮、磷释放的短效影响283

二、疏浚对沉积物内源控制的长效影响286

三、造成疏浚效果差异的界面活化效应287

参考文献290

第六章 湖泊生源要素的生物地球化学循环过程300

第一节 细菌在典型湖泊沉积物中的分布特征300

一、细菌在太湖水体和沉积物中的垂直分布301

二、细菌在巢湖沉积物中的分布特征309

三、细菌在龙感湖沉积物中的分布特征313

第二节 湖泊沉积物细菌多样性及细菌解磷作用316

一、不依赖分离培养获得的沉积物细菌多样性318

二、培养基富集获得的沉积物细菌多样性322

三、不同培养基分离获得的细菌16S rDNA多样性325

四、沉积物中解磷细菌的解磷作用330

五、沉积物中不溶性磷酸盐的生物转化及磷的生物释放331

第三节 湖泊溶解态磷酸酶的活性及其稳定性335

第四节 胞外磷酸酶在营养盐转化过程中的作用345

第五节 生物驱动下湖泊磷的代谢过程352

第六节 浮游植物的繁盛与磷营养的关系360

第七节 湖体中碱性磷酸酶的活性及磷的矿化速率371

一、湖泊不同区域主要理化因子及磷形态分布372

二、微囊藻与碱性磷酸酶活性及动力学参数375

三、湖泊磷的分解速率及磷循环377

参考文献379

第七章 生源要素内源负荷与湖泊富营养化关系386

第一节 沉积物-水界面生源要素迁移机制及内源负荷估算388

一、浅水湖泊内源静态负荷研究方法388

二、内源氮释放量及对湖体污染负荷贡献393

三、内源磷释放量及对湖体污染负荷贡献400

第二节 湖泊沉积物-水界面磷的动态负荷估算404

一、湖区风情与沉积物悬浮405

二、模拟风浪条件下的磷释放407

三、风浪作用下的颗粒磷转化411

四、动态释放对湖泊内源负荷的贡献414

第三节 有机质在湖泊富营养化过程中的作用416

一、湖泊沉积物和颗粒物中有机质与其他生源要素关系417

二、初级有机物质降解对湖泊富营养化影响422

第四节 长江中下游湖群内源负荷与富营养化关系430

一、江湖水体生源要素输送及其含量水平431

二、沉积物间隙水中生源要素含量的湖群差异438

三、不同湖群的内源释放差异及原因分析446

四、湖泊沉积物内源负荷对富营养化贡献453

参考文献460