题名 | 北方海岸带小流域水生态系统健康评价研究 |
作者 | 陆晓晗
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答辩日期 | 2020-12
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文献子类 | 硕士
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授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心
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授予地点 | 北京
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导师 | 李叙勇
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关键词 | 付疃河,河流生态健康,水质,浮游植物,底栖动物,水源组成
futuan River, River Ecological Health, Water Quality, Phytoplankton, Benthic Animals, Water Source Composition
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学位名称 | 理学硕士
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其他题名 | Study on health assessment of water ecosystem in small northern coastal watersheds
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学位专业 | 生态学
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英文摘要 | 河流生态健康状态是评价河流价值的一个重要内容。近年来,河流生态受损问题日益严重,水环境污染加剧、河岸带栖息地破坏、水体富营养化以及生物多样性减少等现象不断出现,尤其是对我国北方地区海岸带小流域,水资源缺乏、降雨季节性差异大、人类活动扰动频繁,且缺少长期动态的监测数据,亟待研究其在水源组成差异大、污染源组成各不相同的状态下,河流水质及水生态所产生的响应关系的是否也存在不同之处,从而辅助架构健康状态评价指标体系,更能够有针对性地提出河流生态问题,并为流域生态管理提供科学依据,这一项研究具有重要意义。
基于以上背景及问题,本文选取典型北方海岸带小流域——日照市付疃河流域中下游为研究对象,于2018 年12 月、2019 年3 月、7 月、10 月在4 个研究分区共计16 个采样点进行浮游植物、底栖动物的样品采集,2019 年1~10月进行月度水环境理化指标监测,同时对河道及河岸带物理结构属性进行调查。研究方法采用单因子水质标识指数法、综合水质标识指数法、优势度、生物多样性指数及指示物种法,进行区域性、季节性的水质及水生态评价,在此基础上,选取河道结构、水质、水生生物3 个准则层以及对应14 个指标层,建立河流生态系统健康评价综合指标体系,对付疃河流域中下游进行健康状态评价。主要的研究结果如下:
(1) 土地利用类型及河流水源组成的差异对各项水环境理化指标有不同程度的影响。调查结果表明,付疃河流域中下游的水环境理化指标在秋冬季节超标现象严重,其中,TN 浓度全年超标,城镇地区水体中高浓度营养盐含量更大,受污染程度更高,农村地区水体的部分指标(如NH3-N)浓度季节性趋势与城镇地区不同,可能由于其存在农耕活动及农业面源污染排放。
(2) 城镇地区的污染源组成特征较农村地区反映出更单一的水生生物多样性组成。调查结果表明,研究区内共发现浮游植物66 种、底栖动物42 种,河流表现为硅藻型水体,主体为汉斯冠盘藻(Stephanodiscus hantzschii),且水体中生存有大量耐污种,如水丝蚓属(Limnodrilus sp.),整体表现为典型的富营养化水体。浮游植物群落在夏季密度最低,可低至0.60×106 ind/L,所有采样点相似性强;底栖动物群落密度表现为春季>冬季>秋季>夏季,反映温度影响显著,采样点之间差异性大。水生生物指示物种及优势种分布结果反映城镇地区的河流自然状态(水源组成、底质类型、营养盐组成)及人为活动干扰(水位调控、水工建筑)为耐污种提供更适宜的生存繁殖环境。
(3) 从生物多样性角度考虑,Shannon-Wiener 指数所反映的水质评价结果对本研究区更为适用;从河流健康状态综合评价结果来看,各采样点所在河段得分位于0.19~0.47 之间,整体表现为较差~一般的健康状态,不同河段的健康状态差异由不同支流流域的人口密集程度及土地利用类型差异导致;从评价方法角度来看,河道结构、水质、水生生物可涵盖流域基本特征,适应性强,结果反映水质指标为该流域的最主要限制因素。
针对反映出的流域生态问题,应针对各地区的不同水源组成、不同污染源特征,从河道自然形态恢复、生态流量补充、水污染防治、生物多样性提升及河岸带景观建设等多个方面采取对应措施,达到河流水文时空均衡及水质目标管理的目的,使得流域整体水源组成得到改善,从而提升目前仍然较差的河流健康状态等级,实现流域生态全面恢复。 |
页码 | 121
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/43675] |
专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
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通讯作者 | 陆晓晗 |
推荐引用方式 GB/T 7714 |
陆晓晗. 北方海岸带小流域水生态系统健康评价研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2020.
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