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.pdf

1、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據，擬合P-I曲

2、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

3、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P

4、O4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