富营养化条件下太湖梅梁湾藻类初级生产力的光、温影响研究

摘要

太湖流域在经济与社会发展中具有举足轻重的作用，随着社会的发展水环境问题日益突出，水体浮游藻类的生长覆盖状况日益受到关注，藻类暴发关系到人们的生产生活。本文基于现场实测数据，探究光、温、营养盐等对浮游植物初级生产力的影响规律，并对光、温耦合模型进行参数求解及初级生产力的模拟，探索藻类在暴发机制上的可能性。文章主要从两大部分进行展开:
　　1.通过对初级生产力与光、温、营养盐的相关关系，进行规律探究。分析浮游植物初级生产力及呼吸作用垂向分布特征，进而探究水下光场及水温对浮游植物生长的影响作用，并对初级生产力与三个影响因素相关性进行分析。得到的结论如下:
　　(1)单位叶绿素呼吸作用的值均较小，且其不随水温的垂直分布而呈现出明显规律性变化趋势;
　　(2)水下光场对于混合藻类初级生产力具有明显的影响，由于水体对于光照的衰减作用，太湖梅梁湾口出现光抑制的深度主要分布在水下0.1-0.3m区域;
　　(3)各类营养盐则是植物生长必不可少的营养因素，太湖梅梁湾口当水体营养盐组成中氮、磷元素质量比大于19时，水体产氧率处于相对磷限制;而当氮、磷比小于10，易产生相对氮限制;且太湖梅梁湾夏季主要为氮限制或者氮磷共同限制，而春秋季为磷限制。
　　2.基于实测数据使用耦合光、温、营养盐的初级生产力模型，进行参数计算与模拟评价，分析光、温等联合作用对于浮游植物初级生产力的影响情况，得到关于温、光营养盐等对于初级生产力影响的并且具有生态意义的相关参数，为理解相关生态机制提供依据。结论有:
　　(1)光、温限制为浮游植物初级生产力的主要限制因素，混合藻类生长的最适水温27.5℃，混合藻类的最适光强随水温的升高先缓慢增加后迅速减小，最适水温条件下的最适光照强度为3.4（106J/m2*4h）;
　　(2)富营养化水域中藻类在夏季温、光适宜的时候最易达到最大潜在生产率为0.32mg/l*4h(一日中10:00-14:00间4小时内单位叶绿素产氧)。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义及目的

1．3 国内外研究进展

1．3．1 初级生产力模型研究进展

1．3．2 浮游植物初级生产力应用研究进展

1．3．3 光照与水体初级生产力关系研究进展

1．3．4 水温与水体初级生产力关系研究进展

1．3．5 营养盐与水体初级生产力关系研究进展

1．4 研究内容

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

第二章 材料与方法

2．1 研究区概况

2．3 实验内容

2．3 数据来源及处理

2．3．1 初级生产力测算及相关数据处理

2．3．2 光照强度的测量及计算

2．3．3 水温的测定及处理

2．3．4 营养盐及叶绿素a的测定

第三章 初级生产力的相关影响因子分析

3．1 P-I曲线拟合

3．2 水温分层对呼吸作用的影响

3．3 水下光场对藻类初级生产力的影响

3．4 光、温、营养盐与初级生产力的相关分析

3．5 小结

第四章 耦合光、温、营养盐影响因子的初级生产力模型

4．1 模型的构建与模拟

4．1．1 初级生产力限制模型的组成

4．1．2 多限制因素耦合的浮游植物初级生产力模型

4．1．3 参数的估算与求解

4．1．4 耦合模型的模拟分析

4．2 光、温对初级生产力共同作用的分析

4．2．1 初级生产力的光、温三维分布

4．2．2 光、温限制分析

4．3 小结

第五章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 创新点

5．3 研究的不足

5．4 展望

参考文献

附录

作者简介

致谢