太湖水华期营养盐空间分异特征与赋存量估算

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：金颖薇,朱广伟,许海,朱梦圆

单位：中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008

摘要：基于2013年7月的空间高密度采样数据,对太湖水华期水体营养盐进行了空间分异特征分析及赋存量估算,探讨了大型浅水湖泊不同生态类型湖区水华与营养盐的相关关系及样点设置的代表性. 结果发现,水华期太湖水体营养盐及叶绿素 a 浓度(CHL)总体上均呈现由西北向东南降低的趋势; 氮主要以溶解态存在,占总氮(TN)的76.28%,磷主要以颗粒态赋存,占总磷(TP)的66.38%. 采用主成分分析和聚类分析,可以将采样点分为相互之间具有显著性差异的4个区域:第一区位于西北湖区,代表水华严重的重富营养湖区; 第二区主要包括梅梁湾及南太湖的入湖河口一带湖区,代表水华和富营养化程度都相对中等的湖区; 第三区包括湖心区和西南湖区,代表中等污染但水华频现湖区; 第四区包括贡湖湾、胥口湾和东太湖等其他区域,代表水华影响较弱、水质较好湖区. 分区统计分析表明,不同湖区影响浮游藻类生长的因子也不同:从全湖来看,与CHL显著相关的营养盐指标为TP、TN、溶解性总氮(TDN)和硝态氮(NO₃--N),而在第一区则为TP和TDN,第二区为TN和TDN,第三区为TP、磷酸盐(PO₄3--P)和TDN,第四区为PO₄3--P、溶解性总磷(TDP)和亚硝酸盐(NO₂--N). 基于空间插值获得调查期间太湖水体TN、TDN、TP和TDP的赋存量分别为12800、9800、445和150 t. 研究表明,作为一个大型浅水湖泊,因蓝藻水华空间迁移积聚特征和生态类型异化等特征,太湖水华期的营养盐具有高度空间异质性,对于此类大型浅水湖泊的监测与评价,应当考虑点位的合理布设及结果的恰当解读,避免因监测布点和统计方法不当而以偏概全.

关键词：大型浅水湖泊,蓝藻水华,营养盐赋存量,K-means聚类,多元逐步回归,分异性,