Verification of the Silica Deficiency Hypothesis Based on Biogeochemical Trends in the Aquatic Continuum of Lake BiwaYodo River-Seto Inland Sea,Japan

摘要

硅酸缺乏假设提出，水力变化引起的静水增加以及高的氮、磷排放都会加快淡水中硅藻的生长，因为硅藻可以吸收天然风化供给的溶解硅酸盐（DSi）。海洋中DSi供给减少的结果对沿海海洋生态系统中鞭毛藻类（非硅质的，且有潜在的害处）而非硅藻类（硅质．良性的）是很有利的。由于缺少相关的数据，尤其是亚洲的数据，这个假设的验证受到了阻碍。我们调查了日本由琵琶湖-淀川-濑户内海组成的流域连续体，那里天然条件使得硅酸缺乏现象很少发生，因为有固有的丰富的DSi供给。研究结果表明，在湖里和河1：2附近都有硅酸滞留的发生。硅藻和鞭毛藻之间的相对优势不能仅仅通过化学计量参数来解释，而是要通过对他们行为特征以及在河1：2附近的过程的差异的讨论来获得有利的支持。河1：2附近是氮、磷的直接输八场所，即使上游水库中的Si／N比值降低了，硅流出物还是会加速硅藻的大量聚集。因而，在湖里和河1：2附近这两个地方易发生DSi滞留，因为那里也是其他形式氮、磷直接载入的地方。DSi滞留造度与社会经济变化有相关关系，如20世纪60年代后期的经济高速增长以及20世纪80年代以后的经济发展减缓。这个连续体对硅过程的敏感程度表明了这个假设对全球具有重要意义。