鹽度對湖冰凍結過程中氮磷營養鹽排出效應的影響*

張 程，黃文峰，李 瑞，楊惠杰，趙 雯，林戰舉

(1：長安大學旱區地下水文與生態效應教育部重點實驗室，西安 710054)(2：長安大學水利與環境學院，西安 710054)(3：中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室，蘭州 730000)

我國五大湖區中的蒙新高原湖區、東北平原及山地湖區和青藏高原湖區位于中高緯度或高海拔地區，湖泊面積占我國湖泊總面積70%以上.該區域湖泊基本為季節性結冰湖泊，每年都會經歷冰層生長與消融的過程[1-2]，如，青藏高原湖區冰封期甚至可達5-7個月[3].湖冰凍融過程會促使水溫結構[4]、水動力條件[5]、光照條件[6]、富營養程度[7-8]、溶解氧[9]等物理、化學環境發生改變，必然驅動浮游植物、細菌群落[10]等生態系統的變化，且與非冰封期有著顯著的差異[11].然而由于地理、氣候等條件的限制，在淡水湖泊研究領域中，對湖冰及冰封期湖泊環境與生態觀測和研究的比例不到5%[12].

湖泊的凍融是一個冰下水體先濃縮后稀釋的過程.凍結時會將大部分雜質(如各類溶質、懸浮物等)排入到冰下水體，導致淺水湖泊水體鹽分富集，營養鹽濃度升高，引發或加劇湖水的富營養化[13-14].例如，張巖等[8]的研究表明冰下水體的富營養化程度高于冰體，并指出結冰對湖泊中的營養鹽有濃縮效應；高寧等[15]發現同一湖泊不同深度的冰層內營養鹽濃度不同，表層冰體內的營養鹽濃度最大；李衛平等[16]發現同一湖泊不同位置的冰體內營養鹽濃度有較大差異；于愛鑫等[17]通過室內試驗探究了凍結厚度、溫度、初始濃度對氮、磷、重金屬在冰-水體系中分配模式的影響；……