查干湖富营养化状况及浮游植物竞争机制模拟研究
编号:3193
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更新:2023-04-20 22:36:02
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口头报告
摘要
了解浮游植物生长和竞争的限制因素对于研究湖泊富营养化和水生生态系统的恢复至关重要。然而,营养物和光照等环境条件的共同变化对浮游植物群落演替的作用和协同效应尚不清楚。在这项研究中,开发了一种水动力生态模拟方法,以探索中国东北部一个称为查干湖的大型浅水湖泊中浮游植物在不同环境条件(营养盐、总悬浮固体(TSS)和可变N:P比)下的生长和消长。在生态模拟方法中嵌套了浮游植物水华模型。与传统的生态模拟不同,我们研究中的浮游植物物种之间的竞争是在物种/功能群和表型水平上进行模拟的。水华模型包括六个浮游植物功能群,即硅藻、绿藻、鱼腥藻、微囊藻、隐孢子藻和振荡藻,每个功能群都有三种限制类型(即光限制、氮限制和磷限制)。我们的结果表明,六个浮游植物功能组中三种限制类型(光限制、氮限制和磷限制)的平均生物量比例分别约占浮游植物总生物量的50%、37%和23%。TSS抑制了硅藻和绿藻的生长,但有利于查干湖蓝藻的优势,尤其是在浑水阶段(TSS)≥60毫克/升)。此外,据报道,在湖泊共环境因素的影响下,沿氮磷比梯度可能存在固氮或非固氮蓝藻开花的可能性。当氮磷比超过20时,非固氮蓝藻(即微囊藻和振荡藻)的比例超过固氮蓝藻(即鱼腥藻和隐孢子藻)的比例。在浊水中,TSS浓度较高且光照强度较低时,非固氮蓝藻将占优势。固氮蓝藻在清水相(TSS)有利于较低的氮磷比和较高的光照强度≤60毫克/升)。此外,查干湖的富营养化程度呈现富营养状态,且呈逐年增加的趋势。为了维持湖泊的良好生态状态,我们的结果表明,湖泊中的营养和TSS水平应保持在或低于阈值(TN≤1.5 mg/L;TP≤0.1 mg/L;氮磷比在15和20之间;TSS≤60 mg/L)。这些发现有助于湖泊富营养化治理和水生态系统的改善。
关键词
富营养化,浮游植物,光限制,水动力-水质-水生态,查干湖
稿件作者
刘雪梅
中国科学院东北地理与农业生态研究所
章光新
中国科学院东北地理与农业生态研究所
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