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第1章 绪论1

1.1研究背景1

1.2浮游生物生态演替3

1.3水生生物群落的研究现状4

1.3.1浮游植物的研究5

1.3.2浮游动物的研究6

1.3.3浮游动、植物间相互关系的研究7

1.3.4环境因子对浮游生物影响的研究8

1.3.5利用生物监测评价水质的研究9

1.4研究区的选择及其概况11

1.4.1研究区的选择11

1.4.2研究区概况11

1.5矿区环境对水体的影响14

1.5.1背景条件14

1.5.2淋溶废水对水环境的影响14

1.5.3矿井排水对水环境的影响15

1.5.4塌陷塘水生态环境的主要影响因素15

1.6研究方法15

1.6.1现场调查15

1.6.2取样与监测16

1.6.3对比研究16

1.6.4技术研究路线16

第2章 采样与测试18

2.1测试指标18

2.1.1指标的选取18

2.1.2有关指标的环境影响分析18

2.2采样点的布设原则22

2.2.1采样点平面的布置22

2.2.2采样断面的布设22

2.2.3断面垂线的布设22

2.3样品采集与保存23

2.3.1理化指标及营养指标样品23

2.3.2浮游植物样品24

2.3.3浮游动物样品25

2.4样品测试与鉴定25

2.4.1理化指标及营养指标的测试25

2.4.2浮游植物定量及叶绿素a测定26

2.4.3浮游动物鉴定28

第3章 煤矿塌陷塘微生物生境特征30

3.1理化因子的季节变化30

3.1.1水温的季节变化30

3.1.2透明度的季节变化33

3.1.3 pH值的季节变化36

3.1.4电导率的季节变化37

3.1.5氯化物的季节变化39

3.1.6总硬度的季节变化41

3.1.7溶解氧的季节变化42

3.1.8生化需氧量的季节变化46

3.1.9化学耗氧量的季节变化48

3.2营养指标的季节变化49

3.2.1总氮的季节变化50

3.2.2总磷的季节变化51

3.2.3总氮与总磷的相关性53

3.2.4总氮／总磷的季节变化54

3.2.5叶绿素a的季节变化56

3.2.6叶绿素a与氮磷比的相关性58

3.2.7叶绿素a与生化需氧量的相关性60

第4章 塌龄百年的塌陷塘浮游动物生态学研究62

4.1浮游动物的生态特性62

4.1.1浮游动物的生态作用62

4.1.2浮游动物的时空变化63

4.1.3四大类浮游动物63

4.2大通塘浮游动物群落生态特征65

4.2.1浮游动物种类组成66

4.2.2浮游动物的常见种70

4.2.3浮游动物的优势种和指示种71

4.3浮游动物数量和生物量的季节变化72

4.3.1测定结果72

4.3.2各采样点浮游动物种类数的季节变化73

4.3.3各采样点浮游动物数量和生物量的季节变化73

4.3.4浮游动物数量和生物量年平均值及其平面分布76

4.3.5浮游动物四大类数量和生物量的季节变化78

4.4浮游动物的环境响应83

4.4.1理化因子对浮游动物的影响84

4.4.2营养盐对浮游动物的影响86

第5章 不同塌龄塌陷塘浮游动物群落特征研究88

5.1浮游动物的种类组成和季节变化89

5.1.1种类组成特征89

5.1.2种类的季节性变化89

5.2浮游动物优势种和常见种95

5.2.1优势种95

5.2.2常见种96

5.3浮游动物现存量的分析97

5.3.1浮游动物数量和生物量的变化97

5.3.2浮游动物四大类的组成特征100

5.4塌龄100年和50年塌陷塘浮游动物现存量的比较分析104

5.4.1种类的比较104

5.4.2浮游动物季节变化特征对比104

5.4.3浮游动物水平分布特征比较104

5.5浮游动物多样性分析106

5.5.1多样性分析方法的选取106

5.5.2各采样点浮游动物群落的多样性107

5.5.3浮游动物四大类的多样性110

5.6谢二塘浮游动物与水环境因子的相关性分析116

5.6.1水温对浮游动物种类组成的影响116

5.6.2 pH值对浮游动物的影响117

5.6.3溶解氧对浮游动物的影响118

5.6.4叶绿素a对浮游动物生物量的影响118

第6章 煤矿塌陷塘浮游植物群落构成研究121

6.1生物群落概述121

6.2浮游植物的种类组成和季节变化123

6.2.1监测结果与种类分析123

6.2.2浮游植物数量的季节变化127

6.2.3浮游植物各门数量的季节变化131

6.3浮游植物的优势种属及其季节变化136

6.3.1谢二塘浮游植物优势种属分析136

6.3.2高塘湖浮游植物优势种属分析138

6.3.3潘三塘浮游植物优势种属分析139

6.4浮游植物形态特征140

6.4.1蓝藻140

6.4.2绿藻140

6.4.3硅藻141

6.4.4裸藻、隐藻和甲藻142

6.5金藻及黄藻类在煤矿塌陷塘难生长的机理分析143

6.5.1两水域藻类种数的检测结果143

6.5.2金藻及黄藻个体数量的季节变化特征143

6.5.3金藻及黄藻生长环境影响因子分析145

6.6浮游植物群落的污染指示种148

6.6.1污染指示种监测结果148

6.6.2污染指示种的季节变化150

6.7浮游植物群落的相似性分析153

6.8浮游植物群落结构特征指数155

6.8.1多样度与均匀度分析157

6.8.2丰富度与优势度分析158

6.8.3单纯度和综合生物指数分析159

6.9浮游植物群落结构特征指数与浮游植物的相关分析161

6.10浮游植物群落结构的影响因素分析162

6.10.1浮游植物现存量的影响因素162

6.10.2浮游植物种类的影响因素163

6.10.3浮游植物丰富度的影响因素165

第7章 不同水体浮游动物群落特征的比较167

7.1浮游动物种类的组成特征167

7.1.1高塘湖浮游动物种类167

7.1.2高塘湖浮游动物的组成172

7.1.3大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物组成比较172

7.2浮游动物种类的季节变化173

7.2.1高塘湖浮游动物优势种173

7.2.2高塘湖浮游动物常见种175

7.2.3大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物优势种比较175

7.3浮游动物现存量季节变化特征177

7.3.1高塘湖浮游动物监测结果177

7.3.2高塘湖浮游动物种类数的季节变化178

7.3.3高塘湖浮游动物数量和生物量的季节变化178

7.3.4大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物现存量的比较181

7.3.5浮游动物四大类分析181

7.3.6大通塘、谢二塘和高塘湖浮游动物四大类比较186

7.4浮游动物多样性分析与比较188

7.4.1高塘湖浮游动物群落多样性188

7.4.2高塘湖浮游动物四大类的多样性189

7.4.3煤矿塌陷塘与高塘湖浮游动物多样性比较194

7.5水环境因子对浮游动物的影响197

7.5.1水温的影响197

7.5.2 pH值的影响198

7.5.3溶解氧的影响200

7.5.4叶绿素a含量与浮游动物生物量的关系201

第8章 煤矿塌陷塘浮游生物生态演替规律研究及应用202

8.1生态演替理论概述202

8.2演替规律探讨204

8.2.1数据处理方法204

8.2.2浮游植物优势种演替模型204

8.3塌陷塘浮游植物受限因子分析205

8.3.1理化因子的t检验与主成分分析205

8.3.2几点讨论208

8.4浮游生物随不同塌龄塌陷塘的演替规律208

8.4.1不同塌龄塌陷塘中浮游植物种类结构与组成209

8.4.2不同塌龄塌陷塘中浮游植物群落的演替211

8.4.3不同塌龄塌陷塘中浮游动物群落的演替212

8.5塌陷塘渔业资源开发利用分析213

8.5.1水体渔业养殖与浮游植物的关系213

8.5.2决定水体鱼产力的各项因素215

8.5.3生态因子对浮游植物的影响215

8.5.4塌陷塘水环境对鱼类的影响219

8.5.5对发展渔业的几点意见223

第9章 煤矿塌陷塘水环境质量评价224

9.1概述224

9.2煤矿塌陷塘水体营养类型确定225

9.2.1利用评分法确定营养类型225

9.2.2利用综合指数法确定营养类型227

9.2.3利用浮游植物群落指标评价营养类型228

9.3基于灰色局势的水域营养状况评价229

9.3.1灰色局势决策原理229

9.3.2煤矿塌陷塘与对比湖泊营养状况评价230

9.3.3不同塌龄塌陷塘营养状况评价233

9.4煤矿塌陷塘水质模糊综合评价235

9.4.1评价模型的确立235

9.4.2评价因子的选取236

9.4.3评价结果与分析236

9.5不同塌龄塌陷塘水环境现状评价237

9.5.1背景数据237

9.5.2生态环境现状评价238

9.6利用蚕豆微核技术对煤矿塌陷塘水质的监测240

9.6.1材料与方法241

9.6.2结果与讨论241

9.7煤矿塌陷塘主要微量污染元素的组成与分布246

9.7.1矿区浅层地下水F、Hg、Se、As背景值246

9.7.2煤矿塌陷塘微量元素F、As、Hg、Se的含量及分布特征246

9.7.3煤矿塌陷塘微量污染元素的成因251

9.7.4煤矿塌陷塘微量污染元素综合评价252

参考文献253

致谢261

附录1大通塘部分浮游动物显微照片263

附录2谢二塘部分浮游动物显微照片266

附录3谢二塘常见藻类显微照片269

附录4高塘湖常见藻类显微照片272

附录5高塘湖部分浮游动物显微照片276