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关键词：
腾格里沙漠,沙层CO2,浓度,昼夜变化规律,CO2,释放,影响因素
发表时间：
2012-08-23 10:03:33
夏季太湖光学介质获取的光合有效辐射能量谱随深度变化规律的研究
喻芝璐 | -> | 1094| 1| 0.378307MB |辐照度,光合有效辐射,标准化谱,太湖
摘要: 根据2006-07- 29~ 2006- 08- 01 太湖41 个站点测定的水体上、下行辐照度、非藻类颗粒物、浮游植物及有色溶解有机物( chromophoric dissolved organic matter, CDOM) 的吸收系数, 计算了单位水体中各介质所吸收光合有效辐射能量谱随深度的变化.结果表明, 单位水体中的浮游植物获取光合有效辐射能量的标准化谱在表层有2 个主峰, 分别位于450 nm 左右和675 nm 左右, 随着深度增加, 位于450 nm 左右的峰逐渐减弱, 在藻型湖区和湖心区, 衰减尤为明显, 且该峰对应的波长出现红移现象; 浮游植物获取的主要光能来源随深度的增加逐渐由400~ 500 nm 和600~ 700 nm 向600~ 700 nm 过渡, 在草型湖区的过渡速度相对缓慢, 而在梅梁湾( 藻型湖区) 和湖心区却很快; 单位水体中的非藻类颗粒物在表层获取的能量主要来自400~ 500 nm, 但随深度的增加, 其获取的能量主要来自500~ 600 nm; 单位水体中CDOM 获取光合有效辐射能量随深度的变化特征类似于非藻类颗粒物, 但在草型湖区, 其在500~ 600 nm 获取能量的优势不如非藻类颗粒物明显.
近年来, 富营养化水体( 如太湖、巢湖和滇池) 中由蓝藻水华暴发导致水质下降的现象频繁出现, 也引起了广泛的关注, 然而到目前为止蓝藻水华暴发的机制并不十分清楚[ 1] . 在影响水生生态系统的诸多环境因子中, 光和营养盐是决定浮游植物种群结构及动力学的2 个关键性因素[ 2]. 浮游植物对营养盐、光场及温度等环境因子的响应主要表现为2 个方面: ¹ 浮游植物通过种群的演替及改变细胞体内的色素浓度, 影响其对光合有效辐射的获取能力; º浮游植物通过光量子产率的改变, 影响其将光能转变为化学能的效率[ 3~ 5] . 可见水下光场及其能谱的时空变化是影响浮游植物生理、生态过程的关键因素之一[ 6] .
关于浮游植物对光能获取的研究不仅有助于了解藻类初级生产力的动态变化, 而且也是分析蓝藻水华暴发机制, 建立水生生态系统模式, 模拟水生生态系统演化的关键所在[ 7, 8] , 而目前此方面的探索多集中于对水体表层介质吸收系数的监测、反演[ 9~ 11]以及通过介质的吸收系数比例来表征光合有效辐射在CDOM、非藻类颗粒物和浮游植物之间的分配、流动状况[12] . 其实, 蓝藻水华的暴发过程并非浮游植物在短时间内暴发性生长所致, 而是在暴发之前, 种群的演替、生物量的增加存在一个相对缓慢的过程,蓝藻水华的暴发仅仅是浮游植物在合适的气象条件下空间位置的变化, 而不是生物量在短时间内的剧增[ 13] . 因而关注光对浮游植物生长影响过程时, 不应局限于浅层水体, 真光层以上光场分布及光合有效辐射在介质中的流动、分配状况对浮游植物光合作用具有同等重要的地位, 然而国内外对此却鲜见报道.
太湖位于长江中下游, 面积为2 33811 km2 , 平均水深为119 m, 最大水深为216 m, 是一个典型的大型浅水湖泊[ 14]. 该湖陆源产生的CDOM 和非藻类颗粒物丰富, 并且由于风浪的扰动, 造成底泥易再悬浮, 使得该水体光学特性尤为复杂, 因而研究位于不同深度上各介质获取光合有效辐射能量谱的特征对理解太湖水环境的特征、水生生态系统的结构变化、蓝藻水华的暴发机制以及水生生态的修复就显得尤为重要.
关于浮游植物对光能获取的研究不仅有助于了解藻类初级生产力的动态变化, 而且也是分析蓝藻水华暴发机制, 建立水生生态系统模式, 模拟水生生态系统演化的关键所在[ 7, 8] , 而目前此方面的探索多集中于对水体表层介质吸收系数的监测、反演[ 9~ 11]以及通过介质的吸收系数比例来表征光合有效辐射在CDOM、非藻类颗粒物和浮游植物之间的分配、流动状况[12] . 其实, 蓝藻水华的暴发过程并非浮游植物在短时间内暴发性生长所致, 而是在暴发之前, 种群的演替、生物量的增加存在一个相对缓慢的过程,蓝藻水华的暴发仅仅是浮游植物在合适的气象条件下空间位置的变化, 而不是生物量在短时间内的剧增[ 13] . 因而关注光对浮游植物生长影响过程时, 不应局限于浅层水体, 真光层以上光场分布及光合有效辐射在介质中的流动、分配状况对浮游植物光合作用具有同等重要的地位, 然而国内外对此却鲜见报道.
太湖位于长江中下游, 面积为2 33811 km2 , 平均水深为119 m, 最大水深为216 m, 是一个典型的大型浅水湖泊[ 14]. 该湖陆源产生的CDOM 和非藻类颗粒物丰富, 并且由于风浪的扰动, 造成底泥易再悬浮, 使得该水体光学特性尤为复杂, 因而研究位于不同深度上各介质获取光合有效辐射能量谱的特征对理解太湖水环境的特征、水生生态系统的结构变化、蓝藻水华的暴发机制以及水生生态的修复就显得尤为重要.
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