模拟水流条件下初级生产力及光动力学参数

摘要

为探讨水动力作用及其他物理因子改变对湖泊初级生产力的影响,1999年5月8日～6月24日在中国科学院太湖湖泊生态系统研究站大型生态实验槽内进行模拟水动力实验,分3种水流状态2种光强测定初级生产力及其他相关参数.分析了初级生产力、光合速率的垂直分布,光合速率随光强的变化,并借助光动力学模型拟合得到光动力学参数.结果表明,在静止状态下,当水表面光强大于500 μmol/(m2·s)时,0～0.4 m 处存在光抑制现象,最大初级生产力出现在0.4～0.6 m,此后由于动力作用使水体悬浮物增加,改变了水下光照条件,致使最大初级生产力呈向上移动的趋势,出现在0～0.2 m间 ;光合速率在静止状态下随深度递减缓慢,而到大水流状态则递减极为迅速,大水流状态下的平均光合速率明显低于静止状态和小水流状态;基于2种类型的光动力学模型进行非线性拟合得到的P-I曲线相关性很好,2种模型模拟的结果比较接近,基本上能够反映太湖光合速率随光强变化的实际情况;在太湖这种大型浅水湖泊,水动力的作用使得水体中悬浮物增加,造成光强的迅速衰减,这可能会大大降低湖泊的初级生产过程.