太湖梅梁灣臨界深度、臨界光強(qiáng)的時(shí)間變化特征及其可能影響機(jī)制.pdf

1、湖泊浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力的高低決定了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，光是影響水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的一個(gè)重要因子，了解水下光場(chǎng)的分布對(duì)認(rèn)識(shí)湖泊生態(tài)過(guò)程具有重要的意義。對(duì)太湖臨界深度（臨界光強(qiáng)）的時(shí)間變化特征以及其在湖泊科學(xué)理論與湖泊治理實(shí)踐中的生態(tài)學(xué)意義的研究，不僅有利于厘清物理過(guò)程對(duì)水生生態(tài)環(huán)境的影響機(jī)制，還有著重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　依據(jù)2015年4月到11月在無(wú)錫梅梁灣中科院太湖湖泊生態(tài)系統(tǒng)研究站棧橋測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)，擬合P-I曲

2、線(xiàn)，計(jì)算臨界光強(qiáng)與臨界深度。系統(tǒng)闡述了臨界深度的時(shí)間變化特征及可能影響機(jī)制。水體表層光強(qiáng)的強(qiáng)度大小決定了藻類(lèi)初級(jí)生產(chǎn)力是否會(huì)出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。在光抑制條件下，最適光強(qiáng)與初始斜率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān);太湖表層光強(qiáng)隨著時(shí)間變化，在春季和夏季光強(qiáng)較強(qiáng)，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(qiáng)的變化趨勢(shì)為:春季＜夏季＜秋季。
　　水溫對(duì)臨界深度的影響隨時(shí)間變化不同。春季水溫增加促進(jìn)藻類(lèi)生

3、長(zhǎng)，水溫與臨界深度為正相關(guān);夏季較高水溫抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)，在這種環(huán)境下容易出現(xiàn)水華現(xiàn)象，水下光強(qiáng)無(wú)法滿(mǎn)足其生長(zhǎng)需求，因此水溫與臨界深度為負(fù)相關(guān);秋季水溫變化對(duì)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(duì)光具有吸收和散射的作用，導(dǎo)致光強(qiáng)在水下衰減，從而導(dǎo)致藻類(lèi)吸收的光強(qiáng)無(wú)法保證其正常光合作用，無(wú)機(jī)懸浮物濃度對(duì)臨界深度影響相對(duì)較大，其濃度越大，臨界深度則越小。
　　營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)臨界深度的影響機(jī)制非常復(fù)雜。從整體上看P

4、O4與臨界深度為負(fù)相關(guān)關(guān)系，TDN與臨界深度為正相關(guān);春季TP與臨界深度為負(fù)相關(guān)關(guān)系;夏季NH4與臨界深度為負(fù)相關(guān)關(guān)系;而秋季營(yíng)養(yǎng)鹽對(duì)臨界深度影響很小，相關(guān)性很弱。在光限制情況下銨鹽與臨界深度正相關(guān)。磷元素與臨界深度為負(fù)相關(guān)，而氮元素與臨界深度是正相關(guān)。試驗(yàn)期間磷元素是藻類(lèi)生長(zhǎng)的主要限制因子，因此磷元素濃度的增加，能夠引起藻類(lèi)的快速增長(zhǎng)，藻類(lèi)數(shù)量增長(zhǎng)，則對(duì)光強(qiáng)的需求變大，光強(qiáng)在較淺的深度就無(wú)法滿(mǎn)足其正常生長(zhǎng)需求，臨界深度則減小;而氮的影