三峡水库低流速段水流流速对藻类垂向分布影响研究

摘要

三峡库区成库后，水文条件发生很大的改变，水流速度减缓，导致藻类的大量生长繁殖，次级河流回水段出现藻类异常繁殖的“水华”现象不断，给库区的水环境安全带来严重影响。库区水文条件发生变化后水体中营养盐及浮游植物的分布所受到的影响有赖于富营养化机理的研究。研究水动力条件对藻类生长的影响机理，对于水库富营养化的预测和治理将有十分重要的意义。
　　针对三峡水库低流速段河流浮游藻类的生长特点，本论文通过实验室模拟流速垂向均匀分布与垂向非均匀分布两种水流状态，分别从湖泊型、过渡型、河流型流速三个层面，研究了三峡成库后低流速段不同水体速度对沿水深方向藻类的悬浮和聚集行为的影响，试图揭示流速对不同藻类生长的影响机理。通过模型试验及理论分析得出以下结论：
　　1)流速会改变具有不同形状和生理特性的藻类在水体中不同深度的上浮与下沉状态，改变不同藻类在水体中的垂向分布规律。
　　2)湖泊型流速下，蓝、绿、硅藻细胞分别悬浮聚集于距水面0~60cm、40~80cm、120~140cm水深范围内，随着流速的增加蓝藻细胞有向100cm水深处做聚集运动的趋势。
　　3)河流型流速下硅藻细胞密度的峰值明显上升至40~80cm水深处，随着流速的加快，硅藻在各个水深均呈现上浮趋势，而蓝藻处于下沉趋势。
　　4)过渡型流速下绿藻细胞密度沿垂直方向分布均匀，绿藻细胞密度峰值在40~120cm水深范围内均有出现。
　　5)湖泊型、过渡型、河流型三种流速范围内营养盐沿水深方向的变化表现出不同规律。三种流速状态下均在不同水深处出现营养盐相对匮乏的现象。三种流速状态下营养盐相对匮乏点分位于80~100cm、60~100cm、60~80cm水深范围内，营养盐相对匮乏范围集中在60~100cm水深范围内，而此水深范围为蓝、绿、硅藻细胞密度峰值集中区域。
　　6)在模拟河流流速垂向非均匀分布的实验中得知：在表层流速为0.5m/s的河流水体中，蓝藻细胞有向140cm以深水层迁移的趋势；绿藻细胞具有较强移动性对各个流速水平均有较强适应性，绿藻细胞有向120cm水层迁移的趋势；硅藻细胞有向100cm水层迁移的趋势。
　　7)在各个流速范围内，水体中各个水深处藻类密度及组成存在一定差异。在做检测河流中藻类组成及演替规律等的类似实验中，对河流采集水样时只采集某一特定深度的水样以诠释整个河流横断面的藻类组成状况欠准确，而在各个水深处采集水样并混合，从中测得的藻类组成状况将更加准确和全面。

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目录

1 绪论

1.1 藻类的生态特征

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文研究的目的、内容及意义

2 研究方法

2.1 实验装置的确定

2.2 实验条件

2.3 实验方案

2.4 实验仪器及检测指标

2.5 实验步骤

2.6 实验结果

3 模拟流速均匀分布条件下藻类垂向分布变化及分析

3.1 藻类垂直分布变化规律及分析

3.2 不同流速下营养盐沿水深方向的分布规律

3.3 本章小结

4 模拟流速非均匀分布条件下藻类垂向分布变化及分析

4.1 流速垂直分布规律及分析

4.2 蓝藻垂直分布变化规律及分析

4.3 绿藻垂直分布变化规律及分析

4.4 硅藻垂直分布变化规律及分析

4.5 本章小结

5 结论及建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

附 录