本文關鍵詞：太湖梅梁灣臨界深度、臨界光強的時間變化特征及其可能影響機制

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【摘要】：湖泊浮游植物初級生產力的高低決定了整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,光是影響水生生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的一個重要因子,了解水下光場的分布對認識湖泊生態(tài)過程具有重要的意義。對太湖臨界深度(臨界光強)的時間變化特征以及其在湖泊科學理論與湖泊治理實踐中的生態(tài)學意義的研究,不僅有利于厘清物理過程對水生生態(tài)環(huán)境的影響機制,還有著重要的科學意義和應用價值。依據(jù)2015年4月到11月在無錫梅梁灣中科院太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站棧橋測定的相關數(shù)據(jù),擬合P-I曲線,計算臨界光強與臨界深度。系統(tǒng)闡述了臨界深度的時間變化特征及可能影響機制。水體表層光強的強度大小決定了藻類初級生產力是否會出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。在光抑制條件下,最適光強與初始斜率呈現(xiàn)負相關；太湖表層光強隨著時間變化,在春季和夏季光強較強,而秋季較弱。臨界深度的變化范圍為：臨界深度由大到小的變化規(guī)律是：春季夏季秋季。而臨界光強的變化趨勢為：春季夏季秋季。水溫對臨界深度的影響隨時間變化不同。春季水溫增加促進藻類生長,水溫與臨界深度為正相關；夏季較高水溫抑制藻類生長,在這種環(huán)境下容易出現(xiàn)水華現(xiàn)象,水下光強無法滿足其生長需求,因此水溫與臨界深度為負相關；秋季水溫變化對臨界深度影響很小。懸浮物濃度始終影響臨界深度,懸浮顆粒物對光具有吸收和散射的作用,導致光強在水下衰減,從而導致藻類吸收的光強無法保證其正常光合作用,無機懸浮物濃度對臨界深度影響相對較大,其濃度越大,臨界深度則越小。營養(yǎng)鹽對臨界深度的影響機制非常復雜。從整體上看PO4與臨界深度為負相關關系,TDN與臨界深度為正相關；春季TP與臨界深度為負相關關系；夏季NH4與臨界深度為負相關關系；而秋季營養(yǎng)鹽對臨界深度影響很小,相關性很弱。在光限制情況下銨鹽與臨界深度正相關。磷元素與臨界深度為負相關,而氮元素與臨界深度是正相關。試驗期間磷元素是藻類生長的主要限制因子,因此磷元素濃度的增加,能夠引起藻類的快速增長,藻類數(shù)量增長,則對光強的需求變大,光強在較淺的深度就無法滿足其正常生長需求,臨界深度則減小;而氮的影響可能是氮、磷對藻類生長影響的相互作用造成的。臨界深度與真光層深度長期變化趨勢相似,但真光層深度均大于臨界深度,估算藻類初級生產力以及整個湖泊初級生產力時會偏大,無法為富營養(yǎng)化湖泊或者其他淺水湖泊的生態(tài)恢復提供準確的參考。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X52;Q948.8

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本文編號：1146096