溫度與光照錯配對春季藻類生長及演替的影響.pdf

1、湖泊富營養(yǎng)化和藍藻水華已經成為我國湖泊治理的重要水環(huán)境問題。在全球氣候變化的趨勢下，春季湖泊生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的響應也越來越多的受到關注。春季浮游藻類群落一般隨著溫度的增加形成以硅藻為主的群落，而后轉為綠藻，繼而轉為以藍藻為優(yōu)勢的浮游藻類群落。全球變暖所導致的溫度升高導致特定溫度節(jié)點提前，但太陽輻射角度并未達到歷史相同溫度時的角度，所以春季地表獲得更高溫度的同時，也同時面臨著偏弱的光照強度和偏短的光照時間，形成了高溫與低光的“錯配”現(xiàn)象

2、。而較高的溫度與較弱的光照均有助于藍藻的優(yōu)勢確立與水華形成，因此溫度與光照“錯配”可能是影響春季藻類生長及演替的重要因素。
　　本文研究了在氣候變化的背景下富營養(yǎng)化水體中升高的溫度和減弱的可利用光這一環(huán)境變化對春季藍藻優(yōu)勢確立過程的影響。通過野外監(jiān)測、室內模擬實驗和野外原位實驗三種方法，對春季藍藻復蘇過程對該環(huán)境變化的響應進行研究，以期對解釋氣候變化背景下的春季藍藻優(yōu)勢提前的機制提供科學依據(jù)。本研究主要結果如下:
　　(1)

3、野外監(jiān)測結果表明，溫度的升高和光照的減弱這一環(huán)境變化可對春季巢湖生態(tài)系統(tǒng)浮游藻類生長及演替產生重要的影響，其會有助于藍藻的復蘇生長，從而加快其在春季巢湖浮游藻類群落中的優(yōu)勢確立。在春季巢湖生態(tài)系統(tǒng)中，溫度的升高能加快巢湖水體中藻類的復蘇，并且更有利于藍藻的復蘇生長，當溫度升高到16.9℃以后，藍藻大量復蘇生長，并隨溫度的上升逐漸復蘇;而在一定的光照范圍內，光照的增強會能促進藍藻的復蘇生長，但當超過某一臨界值(15.17 MJ/m2)時，

4、繼續(xù)增強光強反而會抑制藍藻的復蘇生長。
　　(2)通過室內藻類培養(yǎng)實驗發(fā)現(xiàn)，溫度升高和光照減弱對銅綠微囊藻生長和光化學特性的促進作用更為明顯，而且隨著溫度的升高，銅綠微囊藻生長對低光的偏好更為顯著。另外，在溫度升高的同時，減弱光強對銅綠微囊藻的光合活性有一定的增強作用。溫度的升高能夠提高銅綠微囊藻的酯酶活性，而對小球藻有減弱作用。在低溫狀態(tài)下，光照的減弱能夠提高銅綠微囊藻的酯酶活性，而對小球藻的酯酶活性影響不顯著。在14℃，16℃

5、和18℃三-個溫度和100μ molm-2s-1，250μ molm-2s-1和360μmolm-2s-1三個光強下，當溫度為18℃，光強為100μ molm-2s-1時，銅綠微囊藻生長速率最大，達到了0.16，細胞密度可高達2.99×106 cells/mL，其光合活性也遠高于其他實驗組(P＜0.05)，其Fv/Fm值達到最大值0.39。蛋白核小球藻在溫度為16℃和18℃，其生長速率差異不大，但明顯高于在溫度為14℃時的生長速率(P＜

6、0.05)，其光合活性處于波動狀態(tài)。
　　(3)野外模擬實驗表明，光照的減弱會對春季藍藻在浮游藻類群落結構的優(yōu)勢確立過程產生重要影響，其能促進藍藻更早的在浮游藻類中確立優(yōu)勢，加快了春季湖泊浮游藻類的演替過程。實驗共設置減少35％光照、15％光照和未減弱光照三個光照梯度，實驗開始初期，溫度只有12.3℃，水體中各類藻類開始復蘇，隨后逐漸升溫，到29 d以后穩(wěn)定在20℃以上，并在第43 d達到了最高的26℃。未減弱光照的實驗組的浮游藻