淀山湖富营养化控制叶绿素a基准研究初探

《岱海叶绿素a遥感反演模型及藻华监测研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，遥感技术已广泛应用于环境监测与生态研究领域。

岱海作为我国重要的淡水湖泊之一，其水质的监测与管理对于生态环境保护具有极其重要的意义。

叶绿素a作为水体中藻类生长的重要指标，其含量的准确监测对于评估水体富营养化程度及藻华现象的预警具有重要意义。

本文旨在研究岱海叶绿素a的遥感反演模型，并探讨其在藻华监测中的应用。

二、研究背景及意义岱海作为典型的内陆湖泊，近年来因人类活动的影响，水体富营养化问题日益严重，藻华现象频发。

叶绿素a作为水体中藻类生物量的重要指标，其含量的变化直接反映了水体的营养状况和生态环境的健康状况。

因此，建立准确的叶绿素a遥感反演模型，实现水体藻华的实时监测与预警，对于岱海的生态环境保护和可持续发展具有重要意义。

三、研究方法本研究采用遥感技术，结合地面实测数据，建立岱海叶绿素a的遥感反演模型。

具体方法包括：1. 收集岱海地区的遥感数据和地面实测数据，包括叶绿素a 含量、水质参数、气象数据等。

2. 对遥感数据进行预处理，包括辐射定标、大气校正、图像配准等，以提高数据的质量。

3. 分析遥感数据与地面实测数据之间的关系，建立叶绿素a 的遥感反演模型。

4. 利用建立的模型对岱海进行藻华监测，分析藻华发生的时间、空间分布及变化趋势。

四、叶绿素a遥感反演模型建立1. 数据来源与处理本研究收集了岱海地区的多时相遥感数据和地面实测数据。

遥感数据包括卫星遥感和无人机遥感数据，地面实测数据包括叶绿素a含量、水质参数、气象数据等。

对遥感数据进行预处理后，提取出水体光谱信息。

2. 模型建立根据水体光谱信息与叶绿素a含量之间的关系，建立叶绿素a的遥感反演模型。

本研究采用多种算法进行建模，包括线性回归模型、非线性回归模型、支持向量机等。

通过对比分析，选择最适合岱海地区的反演模型。

3. 模型验证利用地面实测数据对建立的叶绿素a遥感反演模型进行验证。

富营养化湖泊治理研究综述作者：刘伟晏娟来源：《安徽农学通报》2014年第08期摘要：湖泊富营养化是指湖泊生产力水平逐步由较低的贫营养状态向较高的富营养状态转变的现象。

控制营养盐输入是湖泊治理的关键，但对于削减外源污染物，是控磷还是控氮，学术界一直存在争议。

一是认为磷是藻类生长的主要限制因子，只需控磷。

二是认为氮也是藻类主要生长限制因子，必须控氮。

针对我国湖泊生态系统中氮磷含量具有显著的时空异质性特点，藻类生长过程中的限制因子可能随季节发生变化，因此建议富营养化湖泊治理在控磷的同时也要控氮，并且要加强外源和内源污染控制。

关键词：富营养化；湖泊；控磷；控氮中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）08-121-03Abstract：Eutrophication are lakes gradually from a low level of productivity oligotrophic eutrophic state to a high state. Controlling nutrient input is the key governance lake.But for the reduction of exogenous pollutants，is to control phosphorus or nitrogen control has been controversial. Some people believe control phosphorus emissions is critical，because phosphorus is the main limiting algae growth factor；other people believe that control nitrogen emissions is critical，because nitrogen is the limiting factor for the growth of algae.In our lake ecosystem，the content of nitrogen and phosphorus has a significant features - temporal and spatial heterogeneity. Algae growth process，limiting factors may vary with the seasons. Therefore，the proposed lake management is necessary to control the emission of phosphorus also control nitrogen emissions. Meanwhile，we should strengthen the exogenous and endogenous pollution control.Key words：Eutrophication；Lake；Control emissions of phosphorus；Control emissions of nitrogen湖泊富营养化是指湖泊水体在自然因素和人类活动的影响下，大量营养盐输入水体，使湖泊生产力水平逐步由较低的贫营养状态向较高的富营养状态转变的现象。

《岱海叶绿素a遥感反演模型及藻华监测研究》篇一一、引言随着遥感技术的快速发展，其在海洋环境监测中的应用越来越广泛。

岱海作为我国重要的内陆湖泊之一，其水质状况及藻类生长情况对周边生态环境具有重要影响。

叶绿素a作为水体中藻类生长的重要指标，其浓度的准确监测对于评估水体富营养化程度及藻华现象具有重要意义。

本研究利用遥感技术建立岱海叶绿素a反演模型，实现对水体中叶绿素a的准确估算，并对藻华现象进行实时监测。

二、研究背景与意义近年来，随着工业和城市化的快速发展，内陆湖泊面临水体富营养化、藻类过度繁殖等问题。

其中，藻华现象的发生不仅影响水体的生态环境，还可能对周边居民的生活用水安全造成威胁。

因此，准确监测水体中叶绿素a的浓度，及时发现藻华现象，对于保护湖泊生态环境、保障用水安全具有重要意义。

遥感技术因其覆盖范围广、获取数据快速、实时性强的特点，在海洋环境监测中得到了广泛应用。

通过建立叶绿素a遥感反演模型，可以实现对水体中叶绿素a浓度的快速估算，为藻华监测提供技术支持。

三、研究方法与数据来源本研究采用遥感技术手段，结合地面实测数据，建立岱海叶绿素a遥感反演模型。

具体方法如下：1. 数据来源：收集岱海地区的多时相遥感数据、气象数据及地面实测数据。

2. 数据处理：对遥感数据进行预处理，包括大气校正、几何校正等，以提高数据质量。

3. 特征提取：从遥感数据中提取与叶绿素a浓度相关的特征参数，如水体光谱信息、水质参数等。

4. 模型建立：采用统计分析方法，建立叶绿素a浓度与遥感特征参数之间的反演模型。

5. 模型验证与优化：利用地面实测数据对模型进行验证与优化，提高模型的估算精度。

四、岱海叶绿素a遥感反演模型1. 模型构建：基于遥感数据与地面实测数据的对应关系，采用多元线性回归方法建立叶绿素a浓度与遥感特征参数之间的反演模型。

2. 模型参数解释：模型中的参数具有明确的物理意义，可以解释为与叶绿素a浓度相关的水体光学性质、水质参数等。

第35卷第12期2010年12月环境科学与管理ENVI RON M ENTAL S C I ENCE AND MANAGE M E NT V ol 135No 112Dec .2010收稿日期:2010-07-12项目来源:上海市科技攻关计划项目(上海淀山湖富营养化防治与生态修复实验项目)作者简介:王海珍(1980-),女,山西人,毕业于华东师范大学,硕士,工程师,研究方向为水生生态修复、富营养化防治等。

文章编号:1674-6139(2010)12-0038-06淀山湖示范工程水质净化效果评价及浮游植物变化分析王海珍,陈小鸟,章永泰,孙京玲(上海佛欣爱建河道治理有限公司,上海200233)摘 要:在淀山湖318国道与威尼斯别墅邻近水域建立试验区,分别进行了水生植被恢复与鱼类-贝类控藻试验。

基于2009年3月-2010年5月的监测资料,依据修正的卡尔森营养状态指数评价了试验区水体营养状态,分析了采用水生植被恢复和物理-生物联合控藻措施对试验区水质的改善情况,并分析了两种措施对试验区水体浮游植物的影响。

结果显示:(1)318和威尼斯试验区内样点的卡尔森指数均低于对照样点D 和H,表明恢复水生植被和放养滤食性鱼类、贝类可以明显地净化水质、降低水体的富营养化程度;(2)318试验区内样点的年平均卡尔森指数低于威尼斯试验区,表明恢复水生植被比放养滤食性鱼类、贝类相比效果更好。

(3)318试验区的藻类密度年均值40155@104个/L 小于威尼斯试验区的藻类密度44166@104个/L ,318试验区平均的藻类多样性指数2160明显高于威尼斯试验区平均的藻类多样性指数2149,表明318试验区藻类的多样性水平较高,而藻类密度较小,面临蓝藻爆发的威胁比威尼斯试验区小。

关键词:淀山湖;水质净化;浮游藻类中图分类号:X173文献标识码:BThe Esti m ate o fW ater Q uality I m prove m ent of t he P ilot Pro ject and t he A nal ysi s of Phytoplankton Change i n D i anshan LakeW ang H a izhen ,Chen X iaon iao ,Zhang Yongta,i Sun Ji n g ling(Sha nghai Fo x i n A J R iver T r eat m e n t C o .Ltd ,Shanghai 200233,Ch ina)Abst ract :An ec ologic al r estorati on pr oject w as c arried out i nclud i ng benth i vorous fish r e moval a nd m acro phyte restoratio n i n w ater area near 318national h i ghw a y and Venetia n vill a i n D ia nsha n Lake .M o d ifie d C arson tro ph i c state i nde x for all sa m p li ng sites w as calculate d to assess thew ater c onditi on based o n t he mon t h l y m onitoring data in D ianshan La ke fr o m M arch 2009toM ay 2010.The m i pr ove situation ofw ater bod iesw as also discussed .M ean w hile ,the r esponse of plankton to ecological restoratio n w as also ana -l yzed .The resu lts sho w ed t ha:t (1)M od ifi ed Car so n tr oph i c state i nde x i n 318test area and Venetia n villa test areaw as respecti vely lo w er tha n control site D and H,i nd icati ng t hat be n t h ivoro us fish r e m oval and m acr ophyte restoratio n can obvi ously purify w ater qualit y and m i pr ove eutr oph ic state .(2)M o d ifie d C arson troph i c state i ndex i n 318test areaw as lo w er tha n V e neti an vill a test ar ea ,i nd i cati ng that t he effect ofm acr ophyte rest orati on w as better tha n benth i vorous fish r e m o va.l (3)Annual aver age al gae de ns it y i n 318test area(40155@104i nd /L )w as less tha n algae de ns it y of V e neti an vill a(44166@104i nd /L).The al gae d iversity i nde x(2160)i n 318test areaw as h i gher tha n diversity i nde x i n V e netian villa test area(2149),sho w i ng that 318test ar ea ,w it h high algae d i ver -sit y a nd s m all al gae density ,w as faci ng s m aller cya nobacteria bloo m threat than Venetia n villa test area .Key w or ds :D i anshan la ke ;w ater purificatio n ;phytoplank ton淀山湖是上海市最大的淡水湖泊,位于江苏、浙江和上海两省一市交界处,面积62k m 2,平均水深约211m ,是一个平原浅水湖泊,也是上海市主要的供水水源之一。

J.L ake Sci.(湖泊科学),2011,23(1):67272htt p://.E2mail:jlakes@niglas.ac.cn2011by Journal of L ake Sciences淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a动态及相关环境因子分析3吴阿娜,朱梦杰,汤　琳,朱　刚,汪　琴,张锦平33(上海市环境监测中心,上海200030)摘　要:根据2008年5-9月专项监测数据,分析蓝藻水华高发期淀山湖叶绿素a浓度的动态变化,及其与pH、溶解氧、T N、TP等环境因子的相互关系.结果表明,淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a存在明显的时间变化和空间分异,特别是叶绿素a的峰值共对应了3次水华暴发过程.其叶绿素a对数与总磷对数呈极显著正相关,与硝酸盐氮、T N/TP呈负相关,与总氮、氨氮等则无显著相关性;这表明淀山湖可能是一定程度的磷限制性湖泊.此外,叶绿素a与水温、pH、溶解氧呈显著正相关,与透明度存在极显著负相关.关键词:淀山湖;叶绿素a;蓝藻水华;环境因子;相关分析D ynam ic s o f ch l o r op hyll2a and a na lys is o f e nvir o nm en ta l fac t o rs in Lake D ian sha n du ring summ e r and a u tum nW U Enuo,ZHU M engjie,TANG L in,ZHU Gang,W ANG Q in&ZHANG J inp ing(Shangha i Environm enta l M onitoring Center,Shangha i200030,P.R.C hina)Abs tra c t:According t o the monit oring data at13sa mp ling sites of Lake D ianshan fr om May t o Sep te mber2008,the relati onshi p bet w een chl or ophyll2a concentrati ons and envir onmental fact ors(water te mperature,pH,DO,T N and TP)was investigated.The results indicated that there was an obvi ous te mporal and s patial variati on of chl or ophyll2a.The first cyanobacterial bl oom in2008 occurred on July23at Q iandungang site and Youyongchang site.The most severe bl oom covered a t otal area of17km2on August 27.Significantly positive l ogarithm ic correlati on was f ound bet w een chl or ophyll2a and t otal phos phorus,but not f or a mmonia nitr o2 gen,nitrate nitr ogen and t otal nitr ogen.Phos phorusm ight be the main li m ited fact or in Lake D ianshan.Significantly positive corre2 lati ons were found bet w een chl or ophyll2a concentrati on and water temperature,pH,diss olved oxygen,and markedly negative corre2 lati on bet w een chl or ophyll2a and trans parency.Ke ywo rds:Lake D ianshan;chl or ophyll2a;cyanobacterial bl oom;envir onmental fact or;correlati on analysis淀山湖位于上海市青浦区和江苏省昆山市交界处,湖区面积为62k m2.作为上海市郊最大的天然淡水湖泊和区域重要水源地之一,淀山湖已经成为黄浦江上游水源保护区的重要组成部分.当前淀山湖氮磷营养盐浓度已远高于湖泊富营养化水平,已经具备了暴发大规模、大面积蓝藻水华的水质营养条件,特别是夏、秋季节,在合适的水温、光照及水文等条件下,成为蓝藻水华暴发的高发季节[1-2].2007年、2008年淀山湖蓝藻水华频发,特别是2007年8月30日淀山湖不同程度的蓝藻水华覆盖了全湖将近80%的水面.淀山湖蓝藻水华可能对区域饮用水安全及水环境带来重大影响,因此有必要对其发生规律进行研究,以期为供水安全和环境保护提供必要的参考资料.有关淀山湖的研究目前主要集中于水质富营养化评价、藻毒素污染水平等方面的初步探讨,对于藻类水华期间的藻类生物量及其影响因子的分析,尤其是对蓝藻水华高发期这一特殊时期的针对性研究仍相对较少[1,3-5].叶绿素a具有湖泊富营养化水平和水华消长情况的表征能力,开展叶绿素a及其与环境因子的相关性研究具有重要的意义[6-7],本研究即以淀山湖蓝藻水华高发期(2008年5-9月)专项监测数据为基3 33上海市科委项目(08DZ1203007)资助.2010-01-18收稿;2010-08-24收修改稿.吴阿娜,女,1980年生,博士,工程师;E2mail:enuowu@hot m .通讯作者;E2mail:zhangj p@se .68　J.L ake Sci.(湖泊科学),2011,23(1)础,分析淀山湖叶绿素a含量的时间动态变化和空间分异特征,并探讨其与营养盐指标及其它相关环境因子的内在关联,以期为淀山湖蓝藻水华预警等水环境保护工作提供一定的科学依据.图1淀山湖监测点位分布Fig.1Samp ling sites in Lake D ianshan 1研究方法1.1采样方法淀山湖共设13个常规监测点位(图1),其中急水港、千墩港、大朱厍和白石矶代表淀山湖的主要进水口,西闸和淀峰分别为淀山湖主要出水口,赵田湖中心、湖心北区、湖心东区、四号航标、湖心南区、游泳场及网箱渔场则为湖体监测点位.为有效监控淀山湖蓝藻水华发生及规律,于蓝藻水华高发季节(2008年5-9月)开展为期5个月的专项监测,水样每周采集一次,共计18次.每次的采样工作一般在上午9:00到下午14:00之间进行,各点位采样次序一致,尽量减小因采样时间不同而带来的误差.1.2分析方法监测项目包括水温(T)、溶解氧(DO)、pH、氨氮(NH42 N)、总磷(TP)、总氮(T N)、可溶性磷酸盐(P O3242P)、硝酸盐氮(NO32N)、亚硝酸盐氮(NO22N)、透明度(S D)和叶绿素a,其中水温、pH、溶解氧以及透明度为现场测定,其它指标带回实验室分析测定,水样均取自水面以下0.5m.样品分析方法:叶绿素a测定采用分光光度法,取500m l水样用醋酸纤维滤膜抽滤,滤膜低温干燥后用丙酮萃取,离心后取上清液测定吸光度;透明度采用萨氏盘测定;其它相关理化指标分析方法依据《水和废水监测分析方法(第四版)》[8].数据统计方法:利用SPSS f orW indows17.0计算统计数据的相关系数,分析淀山湖水体叶绿素a与环境因子的相关性,建立相应的回归方程.2结果与讨论2.1叶绿素a时空变化特征根据淀山湖蓝藻水华高发期(2008年5-9月)13个监测断面共18次监测结果,淀山湖叶绿素a平均值为18.89mg/m3,变化范围在0.39-513.11mg/m3.可以看出,监测期间淀山湖出水口、进水口及湖区监测点位叶绿素a存在较大程度的时间变化和空间分异.从叶绿素a动态变化上,本次调查共监测到淀山湖叶绿素a的3次明显峰值,分别为7月23日、8月19日、8月27日,上述时段淀山湖均发生了明显的蓝藻水华暴发过程(图2).7月23日左右,淀山湖发生2008年首次蓝藻水华,主要集中在游泳场沿岸和江苏省界内千墩港桥附近,其中千墩港桥叶绿素a含量达到513.11m g/m3.8月19日至20日,淀山湖蓝藻水华面积增大,其中19日游泳场、赵田湖中心至湖心北区等附近水域叶绿素a浓度均达115m g/m3以上;20日蓝藻水华区域逐渐向西北方向推移,游泳场点位叶绿素a降至 6.27m g/m3,而湖心北区、湖心东区点位含量则受到蓝藻堆积影响,持续上升至324.55m g/m3和446.87m g/m3.8月27日左右淀山湖又一次暴发蓝藻水华,发生范围集中在淀山湖淀峰-急水港航道以北的湖区水面,湖心北区、游泳场、湖心东区及主要出水口监测点位叶绿素a均达到30m g/m3以上.从叶绿素a空间分布上,根据各点位监测值的加权平均计算各功能区叶绿素a,可以发现进水口叶绿素吴阿娜等:淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a 动态及相关环境因子分析69　a 含量相对较高,且随时间变化较大,最高高达134.35mg/m 3;出水口点位叶绿素a 含量相对较低,叶绿素a波动范围在0.39-59.21mg/m 3;湖区7个监测点位叶绿素a 变化相对较大,特别是湖心北区、湖心东区及赵田湖中心等点位波动范围在2.71-446.87mg/m 3.表12008年3次淀山湖蓝藻水华过程及叶绿素a 监测结果Tab .1The cyanobacterial bl oom of Lake D ianshan and chl or ophyll 2a concentrati on in 2008蓝藻水华暴发时间发生面积(km 2)主要发生范围叶绿素a (mg/m 3)7月23日—千墩港附近/游泳场沿岸 3.09-513.118月19日8.0游泳场/西闸/湖心北区/赵田湖中心等区域7.03-320.108月27日14.0-17.0淀峰-急水港航道以北水面8.81-115.25图2淀山湖各功能区叶绿素a 含量的时空变化Fig .2Temporal and s patial changes of chl or ophyll 2a in different secti on of Lake D ianshan2.2叶绿素a 与相关环境因子2.2.1相关分析　湖泊水体中浮游植物的生长受到多种环境因子的影响和制约,而叶绿素a (Chl .a )的现存量则在一定程度上反映浮游植物的生长状况.淀山湖不同功能区Chl .a 含量和相关环境因子之间的Pears on 相关系数及其双尾显著性分析结果(表2)可以看出,进水口、湖区及出水口等各功能区Chl .a 与pH 、DO 、TP 均呈极显著相关,湖区、出水口Chl .a 与S D 、NO 32N 呈显著负相关,湖区Chl .a 与T 呈显著相关.综合全湖13个监测点位监测数据,淀山湖全湖Chl .a 含量与pH 、T 、DO 及TP 呈显著正相关,与S D 呈极显著负相关,而与氨氮、总氮、硝酸盐氮及可溶性磷酸盐等则无显著相关.表2淀山湖叶绿素a 含量与环境因子之间的相关系数及检验结果Tab .2Correlati on coefficients bet w een chl or ophyll 2a and envir on mental fact ors in Lake D ianshan因子进水口湖区出水口全湖pH0.425330.596330.826330.49933S D-0.226-0.24433-0.3583-0.23433T0.1430.17630.2240.1623DO0.339330.304330.733330.31033NH 42N-0.039-0.1130.289-0.071TP0.782330.488330.433330.60233T N-0.020-0.063-0.158-0.044NO 22N-0.018-0.119-0.212-0.082NO 32N-0.012-0.2283-0.47033-0.1633P O 3242P 0.0200.0810.301-0.099T N /TP-0.164-0.202-0.126-0.13133P <0.05,显著相关;33P <0.01,极显著相关.70　J.L ake Sci .(湖泊科学),2011,23(1)2.2.2叶绿素a 与营养盐指标　营养盐的含量变化可以影响浮游植物的数量,而浮游植物的生长状况又是营养盐含量变动的主要条件.作为浮游植物体内主要成分的叶绿素a,其与营养盐的相关关系研究一直是湖泊富营养化研究中的热点问题.由于其关系的复杂性,以往研究中学者对氮、磷等营养盐与叶绿素a 的关系存在各种不同的观点[9-12].淀山湖蓝藻“水华”高发期叶绿素a 与氮、磷等营养盐相关分析结果表明,Chl .a 与TP 存在极显著正相关,与硝酸盐氮存在显著负相关,与总氮、亚硝酸盐氮、可溶性磷酸盐等指标均不存在明显相关.2008年淀山湖蓝藻水华高发期监测结果显示,淀山湖TP 、T N 含量在监测期间存在较大程度的变化,总体均超过富营养化标准[1];TP 变化幅度在0.063-1.04mg/L,均值为0.201mg/L,超过地表水V 类湖库标准;T N 含量变化幅度在0.391-9.33mg/L,均值为2.42mg/L.TP 在总体趋势上与Chl .a 存在明显的一致性,而T N 、T N /TP 与Chl .a 关系相对较弱(图3).已有研究结果表明可利用N /P 大于7时,P 是可能的限制性营养盐[7],而本研究期间淀山湖T N /TP 平均值为14.7,且相关分析显示Chl .a 与TP 存在极显著正相关,因此磷可能是淀山湖浮游植物生长潜在的限制性营养盐.但值得一提的是,由于目前淀山湖氮、磷营养盐已远超过富营养水平,水华暴发可能更多受到水文、气象等因子的协同诱导作用,当然这需要更多的数据分析加以明确.图3淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a 浓度T N /TP 和TP 浓度的变化Fig .3The fluctuati ons of chl or ophyll 2a,T N /TP and TP in Lake Dianshan图4淀山湖蓝藻水华高发期总磷与叶绿素a 的相关分析Fig .4The correlati on bet w een chl or ophyll 2aand t otal phos phorus of Lake D ianshanOECD 在北美、北欧、阿尔卑斯地区进行的综合调查表明,lg (Chl .a )=0.96lg (TP )-0.55[12],日本相关研究结果表明lg (Chl .a )与lg (TP )存在显著正相关[13],本研究进一步对lg (Chl .a )与lg (TP )进行相关分析和回归分析,表明两者存在极显著正相关,相关系数为0.327,其回归方程为lg (Chl .a )=0.9555lg (TP )+1.5917(图4).2.2.3叶绿素a 与理化参数　(1)Chl .a 与水温、pH:温度直接影响藻类的生长,淀山湖Chl .a 含量与水温呈显著正相关,相关系数为0.162,表明水温对浮游植物的生长具有一定的促进作用,但比较相关研究该相关程度较弱,可能与本次监测为蓝藻水华高发的夏、秋季节,水温变化相对较为平缓有关.淀山湖蓝藻水华高发期湖泊水体呈弱碱性,pH 主要分布在7.0-9.0之间,相关分析表明淀山湖Chl .a 含量与pH 呈显著正相关,相关系数为0.499(图5a ),这主要是由于浮游植物光合作用过程中吸收二氧化碳,从而增加了pH 值.Chl .a 与水温和pH 均呈显著正相关的结论与王丽卿等的研究结果均较为吻合[4,14-16].　吴阿娜等:淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a动态及相关环境因子分析71图5淀山湖pH(a)和透明度(b)与叶绿素a的相关分析Fig.5The correlati on bet w een chl or ophyll2a and pH(a),trans parency(b)of Lake D ianshan (2)Chl.a与透明度:蓝藻水华暴发期间,藻类的大量聚集往往引起湖体透明度的下降,因此透明度与叶绿素a存在显著负相关(图5b),但由于受到不同水流情况干扰影响,淀山湖进水口、出水口及湖区等不同功能区相关程度存在一定差异(表2).目前日本、美国等国家根据当地湖泊分析结果多表明透明度与叶绿素a存在反双曲线关系[17],进一步相关分析结果显示淀山湖蓝藻水华高发期lg(Chl.a)与lg(S D)呈极显著负相关,相关系数为0.355,其关系式为lg(S D)=1.5894-0.0817lg(Chl.a).(3)Chl.a与DO:DO作为体现湖泊水体营养水平的重要指示参数,不仅是浮游植物生长的重要条件,也是浮游植物代谢过程所必需的.相关分析显示淀山湖Chl.a含量与DO呈极显著的正相关关系,相关系数为0.310,叶绿素a与溶解氧变化具有较高的一致性,表明在淀山湖采样期间Chl.a含量越高,浮游藻类数量越多,光合作用使得水体中DO浓度增加(图6).尽管有研究发现水华大量发生期间可能会因大量的藻类死亡分解而消耗水体中DO从而使水体呈厌氧状态,但本研究中淀山湖蓝藻水华覆盖程度相对较低且水华持续时间较短(一般仅为1-3d),监测期间并未记录藻类大量聚集使得溶解氧迅速下降的现象.图6淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a与溶解氧变化Fig.6The fluctuati ons of chl or ophyll2a and DO in Lake D ianshan3结论湖泊富营养化是现阶段我国主要的水环境问题,湖泊蓝藻水华的发生规律、内在机制以及预警研究已经成为重要的研究课题.近年来淀山湖蓝藻水华频发,开展相关的基础研究,可以为富营养化防治及蓝藻水华预警提供科学数据及决策依据.本文尝试利用2008年淀山湖专项监测数据,分析淀山湖蓝藻水华高发期叶绿素a的动态变化趋势和空间分异特征,并初步识别其相关环境因子.(1)2008年淀山湖蓝藻水华高发期(5-9月)叶绿素a平均值为18.9mg/m3,已达到富营养化水平,叶绿素a存在明显的动态变化和空间分异,在时间上根据叶绿素a共识别出3次明显的蓝藻水华暴发过程,空72　J.L ake Sci.(湖泊科学),2011,23(1)间上进水口叶绿素a浓度相对较高.(2)淀山湖可能是一定程度的磷限制性湖泊,叶绿素a的对数与总磷的对数呈极显著正相关,其回归方程为lg(Chl.a)=0.9555lg(TP)+1.5917,叶绿素a与氨氮、总氮等均不存在显著相关关系,与硝酸盐氮、T N/TP存在负相关.(3)淀山湖叶绿素a含量与水温、pH、溶解氧等理化环境因子呈显著正相关,而叶绿素a浓度与透明度存在极显著负相关关系.其中水温是影响浮游植物生长的关键因子,而pH、溶解氧及透明度是叶绿素a浓度变化的被动反应因子.4参考文献[1]　宋永昌.淀山湖富营养化及其防治研究.上海:华东师范大学出版社,1992.[2]　程　曦,李小平.淀山湖氮磷营养物20年变化及其藻类增长响应.湖泊科学,2008,20(4):4092419.[3]　施　玮,吴和岩,赵耐青等.淀山湖水质富营养化和微囊藻毒素污染水平.环境科学,2005,26(5):36241.[4]　王丽卿,张军毅,王旭晨等.淀山湖水体叶绿素a与水质因子的多元分析.上海水产大学学报,2008,17(1):58264.[5]　杨漪帆,朱永青,林卫青.淀山湖蓝藻水华及其控制因子的模型研究.环境污染与防治,2009,31(6):58263.[6]　吕唤春,王飞儿,陈英旭等.千岛湖水体叶绿素a与相关环境因子的多元分析.应用生态学报,2003,14(8):134721350.[7]　韩新芹,叶　麟,徐耀阳等.香溪河库湾春季叶绿素a浓度动态及其影响因子分析.水生生物学报,2006,30(1):89294.[8]　国家环境保护局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版).北京:中国环境科学出版社,1997.[9]　胡　韧,林秋奇,段舜山等.热带亚热带水库浮游植物叶绿素a与磷分布的特征.生态科学,2002,21(4):3102315.[10]　Lau SSS,Lane S N.B i ol ogical and che m ical fact ors influencing shall ow lake eutr ophicati on:a l ong2ter m study.Science ofthe Total Environm ent,2002,228:1672181.[11]　Chen Y,Fan C,Teubner K et al.Changes of nutrients and phyt op lankt on chl or ophyll2a in a large shall ow lake,Taihu,China:an82year investigati 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《岱海叶绿素a遥感反演模型及藻华监测研究》篇一一、引言随着遥感技术的快速发展，其在海洋环境监测和生态评估中的应用日益广泛。

岱海作为我国重要的内陆湖泊之一，其水质状况和生态安全对于周边地区乃至全国的生态环境具有重要影响。

叶绿素a作为水体中浮游植物的主要色素成分，其浓度可以反映水体的富营养化程度，进而间接体现湖泊的生态环境状况。

因此，研究岱海叶绿素a的遥感反演模型以及藻华监测，对于岱海乃至整个湖泊生态系统的保护和管理具有重要意义。

二、研究背景及意义近年来，随着工业化和城市化的快速发展，岱海面临着严重的富营养化问题，藻华现象频发。

因此，建立一种高效、准确的叶绿素a遥感反演模型，对岱海的水质状况进行实时监测和评估，是当前研究的重要课题。

此外，通过对岱海藻华现象的监测和研究，可以为湖泊生态环境的保护和管理提供科学依据，促进湖泊生态环境的可持续发展。

三、岱海叶绿素a遥感反演模型的建立1. 数据来源与处理本研究采用卫星遥感数据和现场实测数据相结合的方法。

卫星遥感数据包括多时相、多光谱的卫星影像数据，现场实测数据包括水体中叶绿素a的浓度等水质参数。

在数据处理过程中，对卫星影像数据进行辐射定标、大气校正等预处理，以提高数据的准确性和可靠性。

2. 反演模型的构建根据卫星遥感数据的特性，结合水色遥感理论，构建了岱海叶绿素a的遥感反演模型。

模型采用多元线性回归方法，以卫星影像数据中的特定波段作为自变量，以现场实测的叶绿素a浓度作为因变量，通过统计分析建立二者之间的数学关系。

3. 模型验证与优化通过将模型反演结果与现场实测数据进行对比分析，对模型进行验证和优化。

采用决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）等统计指标对模型的精度进行评估。

通过不断调整模型的参数和算法，优化模型的反演精度和稳定性。

四、岱海藻华监测研究1. 藻华现象的识别与监测利用建立的叶绿素a遥感反演模型，对岱海的水质状况进行实时监测和评估。

通过分析卫星影像数据中的叶绿素a浓度分布情况，识别出藻华现象的发生和扩散趋势。

富营养化湖泊叶绿素a时空变化特征及其影响因素分析毛旭锋;魏晓燕【摘要】The current study analyzed the spatial and temporal distribution characteristics of chlorophyll a based on the bimonthly monitoring data in the Ulansuhai Lake from May to November in 2013. Correlation between chlorophyll a and other factors including TN, TP,NH4--N, NO3--N, COD, pH and TOC were also analyzed to find the influencing factors of chlorophyll a. Results indicate that the concentration chlorophyll a was reduced along with water flowing from North to South. The peak concentration and the lowest concentration of chlorophyll a occurred in July and November, respectively. Except for indicator COD, other factors present a certain correlation with chlorophyll a. Negative correlation appeared in TOC and pH and positive correlation occurred in TP, TN, NH4--N and NO3--N. There is no primary factor that dominate the concentration of chlorophyll a in the water. The current research may provide scientific basis for eutrophication control and water resources management of eutrophic lakes in arid region.%基于内蒙古乌梁素湖区20个监测点5、7、9、11月的监测数据，分析水体中叶绿素a浓度时空变化情况。