本書以人工調蓄下的書庫生境特征與浮游植物群落生態的相應為主線，以三峽庫區典型支流澎溪河回水區為研究對象，對三峽水庫調度運行過程對水域生態系統產生的影響進行較系統的初步闡釋。介紹了水庫調度運行下的三峽典型支流的物理背景與水動力特征，分析了由于水庫調度運行所產生的獨特光熱結構與營養物遷移轉化特征，探討了水庫調度運行對其生境的影響，在分析浮游植物群落組成與演替模式基礎上，探討了浮游植物群落對蓄水運行初期的響應機制，為水華預測與水庫生態管理提供參考。
本書是作者十余年來關于三峽水環境生態研究工作的總結。重點闡釋在水庫運行下，如何基于藻類生境選擇學說和生態功能分組概念，建立藻類群落結構的生態特征與演替模式；在物理邊界不穩定的系統中，如何建立藻類生態功能組與環境變量的多元統計模型的理論成果。較系統地介紹了三峽水庫小江支流營養物賦存形態及其相對豐度的變化關系，以水體滯留時間為參量的TN/TP對藻類生長的基本驅動模式及實驗驗證等成果。
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目錄
第1章 水庫生態學研究的理論、方法與進展 1
1.1 水庫與人類社會發展 1
1.2 水庫主要生態過程與基本特征 8
1.2.1 水庫地理分布、形態特征及其同流域的關系 8
1.2.2 水庫生態系統的物理生境 13
1.2.3 水庫的化學、生物過程與生態系統發育、演化 17
1.2.4 水庫生態系統的綜合特征 23
1.3 水庫生態學研究進展與本書總體構架 26
1.3.1 湖沼學發展的回顧與簡述 26
1.3.2 水庫生態學發展現狀與研究進展 30
1.3.3 本書總體構架與內容設置 34
主要參考文獻 37
第2章 三峽水庫及其典型支流澎溪河概況 40
2.1 三峽水庫生態系統總體特征概述 40
2.1.1 三峽工程簡況 40
2.1.2 三峽水庫生態系統特征 42
2.2 三峽水庫典型支流澎溪河流域基本情況 52
2.2.1 區位與水系 52
2.2.2 地形地貌與地質特征 53
2.2.3 氣候氣象特點 54
2.2.4 水文徑流特征 55
2.2.5 植被覆蓋與水土流失 57
2.2.6 流域行政區劃與社會發展現狀 58
2.2.7 澎溪河流域污染負荷現狀 60
2.3 澎溪河流域在三峽庫區的典型性與代表性 62
主要參考文獻 66
第3章 澎溪河水文與總體水動力特征 67
3.1 2003 ~2012年成庫10年澎溪河流域降雨、徑流過程 67
3.2 澎溪河回水區總體水動力模型構建 70
3.2.1 HEC-RAS模型基礎與應用現狀 70
3.2.2 澎溪河回水區一維水動力模型構建 72
3.3 水庫運行下澎溪河回水區總體水動力特征 76
3.3.1 典型時斷河道水力學特征 76
3.3.2 水體滯留與更新交換特點 79
主要參考文獻 84
第4章 水庫運行下澎溪河水體光熱特征 86
4.1 澎溪河流域光合作用有效輻射基本特點 86
4.2 澎溪河真光層深度估算及其影響因素分析 91
4.2.1 澎溪河真光層深度的時空變化特點 91
4.2.2 水庫運行下澎溪河水體光學特性的影響因素分析 99
4.3 水庫運行下澎溪河水溫及其垂向分布特征 107
4.3.1 湖泊、水庫垂向垂向水溫結構研究背景簡述 107
4.3.2 澎溪河水體表層水溫與水氣溫差變化特征 109
4.3.3 澎溪河垂向水溫結構的逐月與晝夜變化過程 112
主要參考文獻 119
第5章 水庫運行下澎溪河關鍵生源要素動態 121
5.1 澎溪河消落帶/淹沒區土壤營養物調查 121
5.1.1 背景 121
5.1.2 開縣消落帶受淹前土壤氮磷含量調查 122
5.1.3 水庫運行下澎溪河主要消落帶土壤氮磷含量與賦存形態 125
5.1.4 澎溪河主要淹沒區底泥氮磷含量調查 133
5.1.5 澎溪河消落帶/淹沒區土壕氮、磷含量總體特征 134
5.2 水中關鍵生源要素賦存形態與時空變化 138
5.2.1 澎溪河回水區水體氮素的時空變化過程 138
5.2.2 澎溪河回水區水體磷的時空變化過程 146
5.3 營養鹽相對豐度變化及其對藻類生長的影響 150
5.3.1 關鍵生源要素的化學計量關系與限制性評價 150
5.3.2 水庫運行下澎溪河關鍵生源要素產匯特點 151
5.3.3 水庫運行下澎溪河關鍵生源要素動態對藻類群落的影響 156
主要參考文獻 159
第6章 澎溪河藻類群落動態及其對生境的響應 161
6.1 三峽支流水華現象及其研究進展 161
6.1.1 成庫后三峽庫區支流水華特征概述 161
6.1.2 三峽支流富營養化與水華研究進展 165
6.2 澎溪河回水區藻類群落動態 167
6.2.1 澎溪河回水區藻類物種調查與藻種名錄 167
6.2.2 澎溪河回水區藻類生物量變化 172
6.2.3 澎溪河回水區藻類群落演替過程(2007 ~2009 年) 175
6.2.4 澎溪河回水區藻類群落多樣性與演替速率(2007 ~2009 年) 183
6.3 燕類群落的生境選擇學說與生態功能分組 186
6.3.1 藻類群落的生境選擇學說 186
6.3.2 澎溪河回水區的藻類功能分組(2007 ~2009 年) 193
6.4 藻類群落演替的宏觀生態模式與水華形成機制 199
6.4.1 梯度分析的基本原理及其在藻類生態研究中的運用 199
6.4.2 基于功能分組的生境變化藻類群落演替梯度分析 201
6.4.3 澎溪河回水區水華成因分析 210
6.4.4 澎溪河回水區藻類群落季節演替的宏觀生態模式 216
6.5 澎溪河回水區藻類原位生長試驗研究 219
6.5.1 基于藻類原位生長試驗預測藻類群落演替與水華的總體思路 219
6.5.2 不同生長策略藻種的原位生長試驗研究 221
6.5.3 流速對藻類生長影響的原位生態槽試驗研究 232
主要參考文獻 238
第7章 澎溪河水-氣界面CO2 、CH4 通量研究 242
7.1 水庫溫室氣體通量研究簡述 242
7.2 水庫溫室氣體監測技術與方法 245
7.2.1 水庫溫室氣體產匯路徑與監測 245
7.2.2 水氣界面溫室氣體通量監測技術現狀 248
7.2.3 三峽水庫溫室氣體通量監測方案的總體設計 249
7.2.4 水庫溫室氣體通量主要監測方法的改進、比較與適用性 252
7.3 澎溪河溫室氣體通量時空特征與影響因素 262
7.3.1 澎溪河溫室氣體通量監測方案 262
7.3.2 澎溪河溫室氣體通量時空特點 264
7.3.3 澎溪河典型庫灣氣泡釋放通量和消落帶土-氣溫室氣體通量 271
7.4 水庫運行下澎溪河溫室氣體通量估算 283
7.5 澎溪河水體二氧化碳分壓變化及其影響因素 291
主要參考文獻 307
第8章 澎溪河回水區水體富營養化與水華特點 311
8.1 富營養化與水華 311
8.2 澎溪河回水區營養狀態與初級生產力結構 312
8.2.1 營養狀態評價與長序列分析 312
8.2.2 澎溪河回水區初級生產力結構調查 314
8.3 澎溪河回水區富營養化與水華成因的探討 320
主要參考文獻 323
