《水体类型--湖泊》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水体类型--湖泊（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Chapter 2 The main type and its characteristics of water body水环境的主要类型及其特征静水水体waters. Lakes and ponds无明显的单向水流流水水体 flowing （/otic） waters Rivers and streams 有明显的单向水流2.1 湖泊 Lakes湖泊形成原因湖泊形态湖泊分区和成带现象（zonation）热力学分层（thermal stratification）湖水运动湖泊分类湖泊的营养状态、富营养化（eutrophication）湖泊的发育和演化2.1.1湖泊的成因湖泊：地面上积水的凹洼构造
2、湖Tectonic lakes因大的地壳运动造成断裂faulting,沉陷down faulted trough地堑graben通常形成深水湖（e.g.Lake Baikal 最深的湖（1620 m）.造陆运动一地壳整体抬升，海底洼地形成湖泊火山湖 Volcanic lakes火山口湖Caldera lakes（volcanic craters）火山口积水形成e.g.长白山天池熔岩堰塞湖伯Ares熔岩堵塞山谷、河流等（e.g.镜泊湖）.熔岩冷却后塌陷形成凹洼冰川湖 Glacier lakes冰斗湖Cirque lakes：冰舌融化和冻结交替刮蚀山谷而成（ciques）壶穴Kettle 01 p
3、it lakes （Potholes）冰川退缩后冰团融化留下的凹洼冰硕堵蓄湖历Zes冰硕堵蓄山谷溶盆湖 Solution lakes地下水溶蚀形成溶洞，塌陷后蓄水形成（天坑，没有蓄水的塌陷）喀斯特湖Stakes石灰岩地区盐喀斯特湖Salt Karst lakes管系湖 Piping lake False Karst lake河川湖 Fluvial lakes龙潭Plunge-pool瀑布下冲蚀形成洪泛湖Levee lakes洪水淹没洪泛平原低洼处形成牛轴湖Oxbow lakes河流改道后残留的老河道风成湖 Lakes of aeolian origin（游移湖）干旱地带，风吹走上层沙土形成du
4、ne lakes岸线湖 Coastal lakes （lagoon 泻湖）湖湾或者海湾被沉积的沙坝隔离形成e.g.西湖生物成湖BZoge/iZc伯Ares生物活动形成e.g.水獭、珊瑚、某些植物特别是人（pond, reservoir）2.1.2湖泊的形态面积、水深、岸线等；湖盆面积：里海371 000km2最大青海湖苏比略湖82 000 km?最大的淡水湖鄱阳湖小至即使几十平方米深度：贝加尔湖1620m 长江中下游湖群，数米至十几米海拔：青藏高原湖群30005000m a.s.l；艾丁湖（吐鲁番盆地）-154m,死海一392m降水经过径流最终排入湖泊的区域称为集水区catchment are
5、a or drainage basin 湖泊测量的主要指标面积:A最大长度匕：最大宽度8、平均宽度baver.=A/L、体枳比可利用等深线求出 V=H2hY.An力为等深线高差，4,为各等深线时的面积深度：最大深度 有、平均深度乙舟4/1/相对深度：最大深度与同面积圆之直径的比，%Z, = 100x Z, /= 50Z”,大多数湖泊Zr4% 岸线发育系数f：岸线长度U与等面积圆之周长的比值E = U2 椭因水流、波浪等的冲击，外来有机和无机物的沉枳等，弯曲的湖岸逐渐变直， 逐渐变小一对湖泊生产力有影响火山口湖2.1.3湖泊生境类型（分区/成带）湖泊可以分成三种生境类型：沿岸带Littoral
6、zone湖泊周围的浅水部分，光可以到达底部，有各类水生植物生 长自湖岸边向中心到达水草生长之外缘湖沼带Limnetic zone沿岸带外开阔地带，向下延伸至补偿深度（pelag胡zon色。 生活有浮游生物plankton和自泳生物nekton深底带Profundal zone光线无法穿透的深水层，湖沼带之下的区域水底带Benthic zone水底沉积物，埋栖有各种动物和微生物湖盆分3个区域：沿岸带（受波浪和水流作用区域） 亚沿岸带深水带浅水湖可能没有深水带，则可分为沿岸带、亚沿岸带、敞水带湖泊成带想象从岸边向湖心，植物带挺水植物浮叶植物沉水植物2.1.4 湖水分层Stratification和
7、循环Turnover湖水热分层 Thermal stratification湖上层与沥皿/b/j温暖、富含氧气的上层水体，通常是季节性的变温层用始历n/i如湖上层和湖下层的过度带Transition zone ,温度显著下 降（温跃层thermodine湖下层灼伊湖fmijg温跃层下寒冷、缺氧的水层形成原因：密度特点+热传导差；足够的深度+缺少混合动力分层的生态学影响湖泊中分层现象导致了溶解气体、营养盐，以及生物的分层初级生产水层受限制一仅在湖上层进行，有充足的光线但缺乏营养盐，下层营养 盐充足但光照不足夏季，一些冷水性生物在下层可以生活寒冷的深水层可能缺氧deoxygenated,对好氧生物
8、可能是致命的湖水混合：上下层温度接近，密度差减少，对流典型的温带湖泊：春季，混合，营养盐+温度高生产力，浮游植物高峰夏季，正分层秋季，混合，浮游生物高峰冬季，逆分层；较高维度地区可能有冰封2.1.5湖水运动对流turnover：由温度引起的密度差，导致上下层水的对流，有外力作用一风春季循环 Spring turnover夏季分层 Summer stratification秋季循环Fall turnover冬季逆分层 Inverse stratification in winter在春季和秋季混合期，上下层湖水混合使得上层的溶氧和下层的矿物质均匀分 布，浮游生物得以迅速增长湖流吞吐流：进出水口，
9、较明显的单向流动兰米尔环流Langmuir cells or spirals垂直环流，向下传递热和其他物质,将下 层营养盐带到上层（水平，逆时针环流）湖面波动Seiche（湖摆、风成流）：通常由风引起一气压差使上风处水位下降， 下风低压处水位抬升，下层水回流形成补偿流（compensation current） 如：太湖台风时水位差1.48 m水平环流：特殊的地理位置和湖盆构造、季风，e.g.滇池波浪当水深W1/2波长时，波浪开始影响湖底拍岸浪冲刷湖岸（直接破坏、回流携带泥沙）2.1.6 湖泊分类Lake classification按水温分：3类寒带湖温带湖热带湖（水温从不低于4C,无逆分层
10、）按湖水混合分：3大类无循环湖amictic （dont mix无循环）永久不循环的湖泊，如：极地湖泊，某些高山湖泊全循环湖 holomictic（the whole lot mixes,全循环）循环期水体完全混合一自水面至湖底，又分4类寡循环Oligomictic （数年混合一次）：如某些寒带湖泊在特别温暖的年份， 夏季可能混合单循环Monomictic （一年混合一次），又分：冷单循环湖：水温从不高于4C暖单循环湖：水温从不低于4C双循环Dimictic （一年混合两次）：春秋2次混合，典型的温带湖泊多循环Polymictic （-年混合多次）：分层不稳定，容易受外力干扰而混合, 如：温带
11、浅水湖局部循环湖Meromictic （深水湖，湖水混合只发生在上层，下层永远不混合） Mixolimnion（混成层）：上层，密度较小，夏季通常进一步分层（湖上层、温变层、湖下层）Monimolimnion（永滞层）：深水部分，永远静滞Chemocline（化变层）：在混成层和永滞层之间，通常盐度变化显著局部循环湖的分层，通常不是由于温度引起的密度差，而是其他因素引起的 密度差异，如：上下层间的盐度差异、藻类群落等按湖泊起源分1957年Huthinson根据湖泊的起源将之分为11大类76类，并将其中的12类进 一步划分1. 冰川湖7.风成湖2, 构造湖8.河川湖3, 滑坡堵蓄湖9.岸线湖-泄
12、湖4. 火山湖10.生物堵蓄和挖掘湖5, 溶盆湖11.彗星撞击成湖和不明起源湖6. 管系湖12.其它定向湖按矿化程度（含盐量）分3类淡水湖 vi.O96o半咸水湖（咸淡水湖）1.024.7%o氯化物型三成分型硫酸盐型硅酸盐型硫酸盐-氯化物型硼酸盐型碳酸盐型硝酸盐型硫酸盐-碳酸盐型磷酸盐型氯化物-碳酸盐型酸性型咸水湖24.7%o（其中35%o为盐湖按水的主要离子分：12类随降水和蒸发的改变，离子成分发生变化，湖水可能发生变型：溶解与沉淀碳酸盐型 硫酸盐型v 氯化物型按营养类型分：4大类贫营养型中营养型富营养型腐羸质营养型（由于大量腐殖质积累，吸收水体中营养盐营养盐贫乏，酸性）及过度类型2.1.7
13、 营养状态Trophic status按营养状态，分为3种基本类型用浮游植物商 Phytoplankton quotient QP, Nygaard 1949）划分：Qpl.Q贫营养型1.0 Qp 3.0富营养型Qp= CyJrChJrCe4rEu）l De式中：Cy：蓝藻纲 CyanophyceaeCh，,绿藻纲 ChlorophyceaeCe：中心硅藻纲CentralesEu：裸藻纲 EuglenineaeDe，,鼓藻纲 Desmidiaceae鼓藻，贫营养水体的典型种类Freedam （1995）基于营养条件将内陆湖泊划分为5类磷叶绿素chi,透明度SDT,ing/nFmg/m3in超贫
14、营养型 Ultraoligotrophic 12贫营养型Oligotrophic102.56中营养型Mesotrophic10-352.5-83-6富营养型Eutrophic35-1008-251.5-3超富营养型Hypetrophic100251.5不同营养类型湖泊的特征贫营养型湖泊的特征通常很深，水清澈透明pleasant in appearance所有季节整个水层均富含溶解氧营养元素特别是N和P很低浮游植物初级生产力低次级生产力低浮游植物种类多样性高、密度低有根植物和其他大型植物可能存在甚至可能数量比较大鱼类种类可能比较多富营养型湖泊的特征通常较浅营养丰富深水层可能夏季甚至全年无氧，甚至整个水柱缺氧浮游植物大量存在，并可能出现藻类水华藻类多样性低，优势明显普遍存在藻类腐败引起的腥气次级生产力高，动物多样性低大型植物减少乃至消失仅少数鱼类能存活，低氧或缺氧经常导致鱼类窒死，水面上经常可见大量漂浮的死鱼营养障碍型湖泊的特征可能大量接受外源性allochthonous营养物质和有机物质水体通常带有颜色tained, pH偏酸性浮游植物生产力很低贫营养湖与富营养湖的特点营养类型贫营养型富营养型湖盆深，湖陆棚狭窄浅，湖陆棚狭窄形态深水层容量比
