黃河流域干旱區湖泊冰封期浮游植物群落結構特征及影響因子研究

王司陽，張笑欣，田世民，曹永濤，陳融旭

（1.黃河水利科學研究院，河南 鄭州 450003；2.北京師范大學 環境學院，北京 100875）

1 研究背景

湖泊是全球水資源的重要組成部分，是維護水域生態系統健康發展的關鍵因子。其中，沉積物-水界面的生物地球化學循環是驅動湖泊水環境演變的重要動力[1]。因此，研究營養元素的變化及其生物作用，對于維護湖泊生態系統平衡具有重要意義。由于我國北方干旱地區生態系統的脆弱性，近些年隨著人類活動加劇，干旱區湖泊生態系統受到了不同程度影響，富營養化程度逐漸加劇[2]。湖泊作為一類獨特的生態系統，一般存在清水草型或濁水藻型兩種穩定的狀態。當某些關鍵營養元素過量輸入（如氮、磷）會導致清水草型向濁水藻型轉換，即水體富營養化。浮游植物作為湖泊生態系統中的主要初級生產者，能夠進行光合作用，當浮游植物生長時會按比例吸收水體中營養物質，當浮游植物死亡降解時，它們亦會按相同的摩爾比向水體釋放營養物質，并調節水體中的營養物質比例[3]。由于不同浮游植物類群對于化學元素的需求呈現分異，長期或者短期外界營養狀態的變化會引起浮游植物群落的改變。例如1998—2012年波羅的海研究結果表明，氮和磷的濃度在調節藍藻群落組成方面具有指示意義[4]；氮濃度可以顯著增如微囊藻和其他非固氮藍藻相對豐度，固氮藍藻在高磷等環境下具有更高豐度[5]；采石場湖泊原位和室內研究結果顯示，只增加磷的濃度可以提高浮游植物生物量，物種群落結構也發生改變；……