人工神经网络模型在太湖富营养化评价中的应用

根据湖泊富营养化程度影响因素多,评价因素与富营养化等级之间关系复杂且是非线性的特点,研制了一个能自动对湖泊富营养化程度做出正确评价的BP人工神经网络模型,并在太湖富营养化评价中得到了应用,结果表明：只要把观测数据提供给网络,借助计算机就可获得能客观地反映水质富营养化状况的评价结果;对于富营养化标准样本,一旦训练完毕,只需通过简单的加法和乘法运算,就可对湖泊水质富营养化程度进行评价．     

太湖富营养化的驱动因子分析

将太湖2001～2002年的水质监测数据与空间数据结合,采用基于因子分析的主成分方法将太湖的水质参数概括为5个主成分,提取并反证了湖泊水质各个主成分的科学内涵,即水体营养指数、富营养化指数、植物生长环境指数、水体色度指数和水体酸碱指数;研究了各主成分的空间分布特征、意义以及月均值随时间的变化规律．指出水体营养指数和植物生长环境指数是太湖富营养化的主要驱动因子,水体色度指数和水体酸碱指数是太湖富营养化的次要驱动因子并可作为富营养化的指示因子。     

太湖产太湖新银鱼的生态学和经济学效应的初步研究

初步研究了太湖新银鱼食物链的主要结构,太湖新银鱼生物生产以及有机偿还速度等,说明太湖新银鱼对太湖生态系统利用具有良好的生态学效应;通过对太湖新银鱼在太湖渔业生产中的产量产值。对饵料生物的转换及其自身的渔业特点的分析,阐明了太湖新银鱼显著的生物经济学效应。     

蓝藻爆发后南太湖水域浮游生物及富营养化

在对南太湖近岸水域生态环境调查的基础上,分析了2007年5月底太湖蓝藻爆发后该水域浮游生物种类组成、物种多样性及富营养化状况.结果表明,测区内鉴定有浮游植物243属种隶属于7个门,其中蓝藻数量最多,绿藻次之,铜绿微囊藻为优势种;浮游动物175属种隶属于4个门,各站点种类分布较为均匀.调查区域内浮游动物多样性指数略高于浮游植物,平均多样性指数分别为1.623和1.703,多样性程度低.综合营养状态指数分析表明,调查水域有不同程度富营养,呈由东至西(幻溇港至新塘港)富营养程度递增趋势,新塘港达中度富营养,湖心区水域富营养程度高于支流入湖口水体;说明南太湖水域水体的富营养污染可能主要受到蓝藻大规模爆发的西、北太湖的影响,而从湖州市各支流水系进入的富营养污染相对较少.     

生态学和进化论中的数学模型引论

本书是《生态学方法和概念》系列丛书之一，书中介绍生态学和进化论中各种数学模型的主要方法和基本概念，并强调建模在实际问题中的应用，如能维持的采伐和生物学的控制等。     

立体生态模式综合治理太湖无锡湾富营养化初探

根据太湖无锡湾的污染现状，针对不同水层采用不同处理方法来控制和改善水体的富营养化，对于表层水，主要种植一些对氮、磷等有机污染物具有高去除率的水生维管束植物和丝状藻类(水葫芦、水网藻等)，对于中层水体，主要放养一些杂食性鱼类及吊养一些蚌类.通过它们的作用，去除水体中过剩的氮、磷等有机污染物，使水体的水质恢复到正常水平，从而改善水体的富营养化，消除蓝藻藻害.与此同时，对底泥较丰富的区域进行清淤，经脱水后堆放在湖中合适的位置，营造湖中人工岛.这一方面可作为旅游资源开发利用，另一方面可作为房地产开发用地.     

水体富营养化模型比较与关键参数分析

通过分类比较的方法探讨了常用3类富营养化模型的特点,并分析了其中的关键参数.结果表明,单一营养盐负荷模型的主要参数是平均水深、水力停留时间、沉积速率、垂直交换系数.浮游植物与营养盐相关模型主要参数是总磷浓度、总氮浓度、半饱和常数、藻类生长速率.生态动力学模型参数可分为水质参数、物理参数、生物参数和水动力参数.其中水质参数主要有:COD、C、P、N、Chla及各营养盐之间的比例;物理参数有:pH、DO、光照强度和水温;生物参数有:藻类生长速率、呼吸速率和光合作用速率;水动力参数有:沉积速率.前两类模型适用于静态浅水水域,生态动力学模型适用于污染物较为复杂且空间变化较大的水域.结论可作为富营养化模型和参数选择的依据.     

富营养化状态下太湖蓝藻水华气象条件影响的评估

根据2005～2017年太湖流域气象观测数据与同步卫星观测数据分析结果,表明：太湖蓝藻水华在日平均气温为0～35℃的区间内都会出现,高发区间为15.0～35℃,大面积蓝藻水华也多集中在20.0～35℃区间内,33℃以上的高温会产生抑制作用;蓝藻水华在卫星过境前6h平均风速为0.5～3.4 m/s区间内集中出现,占94.7%,89%的大面积蓝藻水华出现在0～2.0 m/s,风向主要影响蓝藻水华的移动和空间分布;降水的影响总体上呈负效应,但大面积蓝藻水华在前24小时有降水的情况下,其中小雨量级（＜10mm）的占比达88%,说明降水的适度扰动可能有利于大面积蓝藻水华形成;日照充足可能有利于蓝藻生长,但并非蓝藻水华形成的必要条件。在上述分析基础上,构建了气象评估多元回归模型,实际值和模拟值拟合的相关系数达0.83,通过了0.001显著性检验,可用于蓝藻水华的定量气象评估,从而为政府防控蓝藻水华提供决策依据。     

湖泊富营养化模型研究

依据研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型。分别介绍各种模型的优缺点和适用性。简单介绍了湖泊富营养化模型软件的开发情况。     

航道工程泥沙数学模型的研究(Ⅱ)——模型的验证与应用

针对调（引）水对下游航道影响、水库对下游航道影响的评估和典型浅滩整治工程的方案优选等航道工程问题,给出了一、二维全沙数学模型的验证及应用情况,这些研究成果为南水北调中线工程、北水南调工程、三峡工程等规划、论证及初步设计提供了依据。     

太湖生态渔业优化技术初探

湖泊网围养殖渔业是江苏省淡水渔业的重要组成部分,据不完全统计目前全省湖泊养殖面积近8.7万hm2.但随着经济的增长、劳动生产力的不断提高,高密度的湖泊养殖渔业不可避免地对湖泊环境造成了一定的负面影响.为此,从渔业自身出发,通过网围养殖模式的调整、放养品种的调整、生物净化作用及湖泊天然生物资源的合理利用,探讨了太湖实施生态渔业的途径和方法.     

南京玄武湖富营养化及重金属污染现状

针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.     

太湖水体藻类叶绿素浓度高光谱遥感监测研究

为了更好地监测太湖水体富营养化状况,我们利用高光谱地物波谱辐射计,通过垂直水面法和倾斜测量法得到太湖水体3～10月份的波谱信息.利用这些数据,分析了太湖水体藻类的叶绿素（主要是chl_a）与水体反射光谱特征的关系,建立了藻类叶绿素高光谱遥感模型,并分析了模型精度.研究发现：两种测量法数据精度差别不大;叶绿素在700nm附近反射峰的位置、高度与叶绿素浓度有较好的对应性;利用700     

太湖周边土壤中8种有机氯杀虫剂残留状况研究

通过现场采集的环太湖周边35个土壤表层的样品,利用ASE萃取技术,使用GC/MS方法测定了样品中的六氯苯、氯丹、滴滴涕类物质（∑DDTs）、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵。结果表明,太湖周边土壤中六氯苯、∑DDTs的检出率分别为100%、97.1%,狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵未检出。总有机氯杀虫剂平均含量为68.9μg.kg^-1。其中∑DDTs占97.6%,是太湖周边土壤中有机氯杀虫剂的主要成分,其残留来源有历史造成的,也有最近施用含滴滴涕杀虫剂造成的。六氯苯是太湖周边土壤中普遍存在的一类持久性有机污染物,但残留量很低。     

Lake eutrophication and its ecosystem response

China is a country with many lakes, about one-third of which are freshwater mainly distributed in the middle and lower reaches of the Yangtze River. Currently most of the lakes are mesotrophic or eutrophic. Lake eutrophication has become one of the major ecological and environmental problems faced by lakes in China and can lead to a series of abnormal ecosystem responses, including extinction of submerged plants, frequent occurrence of cyanobacterial blooms, increased microbial biomass and productivity, decreased biodiversity, accelerated cycles, and a change in the efficient use of nutrients. With development of eutrophication, the whole lake ecosystem suffers decreased biodiversity, simplification of biotic community structure, instability of the ecosystem, and ultimately the clear-water, macrophyte-dominated ecosystem gradually shifts to a turbid-water, algae-dominated ecosystem. This ecosystem succession mechanism is speculated to be caused by different nutrient utilization efficiencies of macrophytes and phytoplankton. The ultimate ecosystem succession trend of seriously eutrophic lakes is that a phytoplankton-dominated autotrophic lake shifts to a heterotrophic lake dominated by micro-organisms, protozoans.     

引江济太调水工程对太湖水动力的调控效果

为研究引江济太调水工程对太湖水动力调控所产生的效果,采用数学模型对其水动力进行模拟.利用环境流体动力学模型(EFDC模型),以湖体水龄(描述湖泊水体交换速率的参数)为研究对象,系统地研究引江济太调水工程对太湖水动力的调控情况.结果表明:(a)引江济太调水工程对太湖湖体水动力过程的作用效果很大程度上取决于风速、风向以及出入湖的流量;(b)太湖湖体水龄的分布具有很强的时空异质性,夏天的平均水龄约为130d,其他季节的平均水龄约为230d;(c)太湖地区夏天的主导风向——东南风能够促进东部湖区(无锡、苏州水源地所在地)和梅梁湾湖区(太湖重污染区)的水交换,改善水体运动条件;(d)望虞河入湖的最经济调水流量为100m3/s.     

环太湖主要入湖河流污染负荷量 对太湖水质的影响及趋势分析

基于2007—2014年环太湖主要入湖河流水量、水质监测资料以及湖区水质监测资料,以CODMn、NH3-N、TP、TN为主要污染指标,阐述入太湖各湖区污染负荷量的时空分配,评估环太湖主要河流入湖污染负荷量对湖区水质时空变化的影响。通过环太湖入湖河流水量分析,考虑污染负荷量的历史长序列变化规律,定量了环太湖入湖河流水量、水质等相关因素对太湖水体污染负荷量贡献率,分析环太湖河流入湖污染负荷量对太湖水质的影响。结果表明,近年来对太湖入湖河流的治理成效,说明对入湖河流污染物的控制是缓解和治理太湖污染负荷输入的重要途径,为制定和实施环太湖河流入湖污染负荷限排总量意见提供参考。