浮游植物組成對溫度升高與富營養(yǎng)化疊加作用響應的模擬研究.pdf

1、全球變暖和湖泊富營養(yǎng)化已經(jīng)成為全球面臨的重要環(huán)境問題。近幾十年來圍繞這兩個主題展開的研究層出不窮，然而關于這兩者交互作用下浮游植物群落響應的研究相對匱乏。本文通過室內(nèi)和野外模擬實驗，模擬溫度和營養(yǎng)鹽的疊加，探討研究在全球變暖的大背景下，富營養(yǎng)化湖泊浮游植物群落組成的變化。本研究的主要結果如下:
　　1、不同藻類對溫度疊加作用的實驗結果表明，4種藻的生長速率對溫度和磷的疊加作用呈現(xiàn)不同的響應模式:隨著磷濃度的升高，微囊藻的生長速率受

2、溫度的疊加作用不斷增加，26℃時差異最大;魚腥藻生長速率除在0.30 mg/L時受溫度疊加作用比較明顯外，其他磷濃度水平均沒有顯著的疊加效應;柵藻和小球藻在不同磷濃度水平下受溫度疊加作用影響有較大波動，但無明顯差異。銅綠微囊藻對溫度的疊加作用隨著磷濃度的增加呈現(xiàn)邏輯蒂斯模式增長，而水華魚腥藻、斜生柵藻和蛋白核小球藻均是在特定溫度或特定營養(yǎng)鹽濃度時呈現(xiàn)最大的疊加作用，疊加作用的趨勢不明顯。從Fv/Fm結果可知，微囊藻下降幅度明顯高于魚腥藻

3、、柵藻和小球藻，隨溫度升高，磷濃度越高，微囊藻的Fv/Fm下降幅度越大，其可能是微囊藻在高生長速率下色素無法積累所致;魚腥藻的Fv/Fm基本保持穩(wěn)定，各組問差異較小;柵藻的Fv/Fm在低磷濃度組明顯低于高磷濃度組，并且隨溫度升高下降趨勢增加;小球藻的Fv/Fm隨溫度升高下降趨勢先增加后減緩。4種藻的光學特性響應反映了藻類在疊加作用下生長的變化。
　　2、通過對3種不同營養(yǎng)型（貧營養(yǎng)、中營養(yǎng)和富營養(yǎng)）湖泊水體培養(yǎng)的模擬實驗，探討了溫

4、度與富營養(yǎng)化條件下浮游植物群落組成的響應方式，結果表明溫度對貧營養(yǎng)水體浮游植物種類數(shù)影響較大。同時溫度的升高能夠提高中貧營養(yǎng)型水中浮游植物生物量最大值，增強浮游植物生物量的變化程度，并促進其中綠藻門的生長;對富營養(yǎng)水體，溫度升高使綠藻門生物量不斷減少，藍藻門不斷集聚，但其總體生物量的增加越來越慢。從優(yōu)勢種演替看，溫度升高能夠增強優(yōu)勢種的競爭能力，同時加速了不同營養(yǎng)程度水中浮游植物的演替進程，還使其水中出現(xiàn)富營養(yǎng)化甚至重富營養(yǎng)化水中的常見

5、優(yōu)勢種。
　　3、野外原位模擬不同營養(yǎng)鹽條件對浮游植物群落的影響，結果表明，不同營養(yǎng)條件下，磷加富實驗中浮游植物種類和生物量顯著高于氮加富和對照組，其中磷濃度升高明顯增加了水中浮游植物藍藻門和硅藻門種類，同時增強了耐污種的優(yōu)勢度水平。相對于氨氮和硝氮濃度的升高，升高磷濃度能顯著提高水中浮游植物生物量，磷處理組水中浮游植物主要經(jīng)歷藍藻門-綠藻門-硅藻門-綠藻門演替過程。這也為后期野外原位模擬溫度和磷疊加作用對浮游植物群落的影響實驗奠

6、定良好的理論和實踐基礎。
　　4、野外原位模擬溫度和磷疊加作用對浮游植物群落的影響，結果表明，在全球變暖大背景下，即春季末期溫度上升，將使得不同營養(yǎng)鹽程度水中浮游植物耐污種種類增加，藍藻門優(yōu)勢度提高，且磷濃度越高，耐污種種類越多。而相同溫度條件下，隨著磷濃度升高，浮游植物種類數(shù)先減少后增加，但其生物量明顯升高。低磷條件下，升高溫度使得浮游植物種類和生物量隨時間推移逐漸增加。同時，較高的溫度也使得浮游植物的香農(nóng)指數(shù)和均勻度指數(shù)偏低，