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抚仙湖浮游植物群落结构对水体垂直混合过程的响应
1
作者
朱先龙
雷逸伦
+6 位作者
杨予
罗鸿
赖睿聪
罗文磊
王荣
徐润冰
邢鹏
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期36-49,共14页
深水湖泊冬季热力分层消亡,水体上下混合,水动力过程改变营养盐的分布格局,可能影响湖泊生态系统中浮游植物群落的演替。本研究在2022年11月2023年4月高原深水湖泊抚仙湖的热力分层消亡期、混合期和分层形成期,开展水体垂直剖面的理化...
深水湖泊冬季热力分层消亡,水体上下混合,水动力过程改变营养盐的分布格局,可能影响湖泊生态系统中浮游植物群落的演替。本研究在2022年11月2023年4月高原深水湖泊抚仙湖的热力分层消亡期、混合期和分层形成期,开展水体垂直剖面的理化环境因子及浮游植物群落高频观测,探究浮游植物群落时空变化特征及其对热力学混合过程的响应。结果表明:水体混合过程引起湖泊理化环境因子显著的时空变化,与分层消亡期和形成期相比,混合期水体总磷(TP)、溶解性有机磷(DOP)、正磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)和叶绿素a(Chl.a)浓度显著增加,总氮(TN)、溶解氮(DN)、颗粒氮(PN)、氨氮(NH 3-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度显著降低。浮游植物群落中,绿藻门的转板藻属(Mougeotia)和小球藻属(Chlorella)在整个观测期密度较高,蓝藻门的长孢藻属(Dolichospermum)和拟柱孢藻属(Cylindrospermopsis)在分层消亡期密度较高,硅藻门的直链藻属(Melosira)和隐藻门隐藻属(Cryptomonas)在混合期密度高,绿藻门的栅藻属(Scenedesmus)在分层形成期密度较高。冗余分析发现,NH_(3)-N、PO_(4)^(3-)-P和碱性磷酸酶活性的动态变化显著影响浮游植物群落组成;而且,浮游植物不同种类对氮、磷营养盐的敏感性各不相同,其中长孢藻属和转板藻属的密度与氮营养盐呈正相关、与磷营养盐呈负相关;而其他浮游植物密度则呈现相反规律,分别与氮营养盐呈负相关,与磷营养盐呈正相关。通过结构方程模型分析水体混合期间浮游植物群落动态变化的驱动机制,发现一方面水温对浮游植物群落结构有直接影响;另一方面,水温通过调节不同形态的氮(NO_(3)^(-)-N、NH_(3)-N)、磷(PO_(4)^(3-)-P和DOP)营养盐浓度,从而间接地驱动浮游植物群落结构变化。这些直接和间接的影响共同作用,最终引起水体中Chl.a浓度变化。本研究有助于认识深水湖泊热力分层变化对生态系统结构和功能的影响。在全球变化背景下,加强对湖库热力分层的作用机制及其生态环境效应研究,有助于深水湖泊生态系统的保护和管理。
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关键词
抚仙湖
垂直混合
浮游植物
营养盐
驱动因子
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职称材料
近两百年来云贵高原横断山区聚龙湖沉积记录的流域多过程变化
2
作者
杨玉凤
赵雁捷
+5 位作者
郑佳楠
仇恒帅
朱可欣
赵钰
郑文秀
王荣
《湖泊科学》
北大核心
2025年第4期1345-1356,共12页
气候变暖背景下,越来越多证据表明远离人类活动的偏远高山地区湖泊生态系统已经发生明显变化。然而,气候、非气候因子以及流域过程的影响错综复杂,使得高山地区湖泊生态系统响应全球变化的研究未取得统一认识。本研究选择云南省维西高...
气候变暖背景下,越来越多证据表明远离人类活动的偏远高山地区湖泊生态系统已经发生明显变化。然而,气候、非气候因子以及流域过程的影响错综复杂,使得高山地区湖泊生态系统响应全球变化的研究未取得统一认识。本研究选择云南省维西高山湖——聚龙湖作为研究对象,利用沉积记录中的粒度、磁化率、元素以及硅藻等,结合气候记录和遥感资料,分析了近两百年来聚龙湖沉积的湖泊流域生态环境变化历史。结果表明,19701996年间区域气温升高,聚龙湖流域覆盖的冰川大面积消融,地化指标(总有机碳、总氮、中值粒径、沉积速率)表明湖泊水动力增强、营养负荷降低;2000年以后区域降水减少、温度持续增加,流域永久性冰川消失,裸地面积增加,元素和磁化率指标表明土壤风化侵蚀增强。研究时段内,聚龙湖硅藻群落主要以Staurosira construens和Staurosirella pinnata占优势。在水动力增强的期间,河流相的Nitzschia fonticola和附生Achnanthidium minutissima相对丰度增加,硅藻主要组分(以PCA第一轴得分表示)在1960s存在突变点,之后保持相对稳定,与流域气候水文侵蚀等指标的持续变化不同;然而,硅藻群落次要组分在1960s之后持续变化,说明流域气候水文侵蚀等过程已经开始影响硅藻群落稀有物种群落,整个硅藻群落可能在未来全球变化下受到更大影响。本研究突出了气候变化下湖泊流域的水文、侵蚀、冰川消融多个过程对高山湖泊水生生物群落的综合影响,进一步明确了高山湖泊生物群落对全球变化的非线性响应特征。
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关键词
硅藻
云贵高原
西南横断山区
聚龙湖
气候变化
突变
冰川消融
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职称材料
题名
抚仙湖浮游植物群落结构对水体垂直混合过程的响应
1
作者
朱先龙
雷逸伦
杨予
罗鸿
赖睿聪
罗文磊
王荣
徐润冰
邢鹏
机构
云南
大学生态与环境学院
中国
科学
院南京地理与
湖泊
研究
所
中国
科学
院南京地理与
湖泊
研究
所
中国
科学
院
抚
仙湖
高原
深水
湖泊
研究站
抚仙湖高原深水湖泊云南省野外科学观测研究站
出处
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期36-49,共14页
基金
国家自然科学基金项目(U2102216)
云南省基础研究计划项目(202201AT070093,202101AU070133)联合资助。
文摘
深水湖泊冬季热力分层消亡,水体上下混合,水动力过程改变营养盐的分布格局,可能影响湖泊生态系统中浮游植物群落的演替。本研究在2022年11月2023年4月高原深水湖泊抚仙湖的热力分层消亡期、混合期和分层形成期,开展水体垂直剖面的理化环境因子及浮游植物群落高频观测,探究浮游植物群落时空变化特征及其对热力学混合过程的响应。结果表明:水体混合过程引起湖泊理化环境因子显著的时空变化,与分层消亡期和形成期相比,混合期水体总磷(TP)、溶解性有机磷(DOP)、正磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)和叶绿素a(Chl.a)浓度显著增加,总氮(TN)、溶解氮(DN)、颗粒氮(PN)、氨氮(NH 3-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度显著降低。浮游植物群落中,绿藻门的转板藻属(Mougeotia)和小球藻属(Chlorella)在整个观测期密度较高,蓝藻门的长孢藻属(Dolichospermum)和拟柱孢藻属(Cylindrospermopsis)在分层消亡期密度较高,硅藻门的直链藻属(Melosira)和隐藻门隐藻属(Cryptomonas)在混合期密度高,绿藻门的栅藻属(Scenedesmus)在分层形成期密度较高。冗余分析发现,NH_(3)-N、PO_(4)^(3-)-P和碱性磷酸酶活性的动态变化显著影响浮游植物群落组成;而且,浮游植物不同种类对氮、磷营养盐的敏感性各不相同,其中长孢藻属和转板藻属的密度与氮营养盐呈正相关、与磷营养盐呈负相关;而其他浮游植物密度则呈现相反规律,分别与氮营养盐呈负相关,与磷营养盐呈正相关。通过结构方程模型分析水体混合期间浮游植物群落动态变化的驱动机制,发现一方面水温对浮游植物群落结构有直接影响;另一方面,水温通过调节不同形态的氮(NO_(3)^(-)-N、NH_(3)-N)、磷(PO_(4)^(3-)-P和DOP)营养盐浓度,从而间接地驱动浮游植物群落结构变化。这些直接和间接的影响共同作用,最终引起水体中Chl.a浓度变化。本研究有助于认识深水湖泊热力分层变化对生态系统结构和功能的影响。在全球变化背景下,加强对湖库热力分层的作用机制及其生态环境效应研究,有助于深水湖泊生态系统的保护和管理。
关键词
抚仙湖
垂直混合
浮游植物
营养盐
驱动因子
Keywords
Lake Fuxian
vertical mixing
phytoplankton
nutrient
driving factors
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
Q948.8 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
近两百年来云贵高原横断山区聚龙湖沉积记录的流域多过程变化
2
作者
杨玉凤
赵雁捷
郑佳楠
仇恒帅
朱可欣
赵钰
郑文秀
王荣
机构
中国
科学
院南京地理与
湖泊
研究
所
中国
科学
院大学
南京大学地理与海洋
科学
学院
湖北师范大学城市与环境学院
抚仙湖高原深水湖泊云南省野外科学观测研究站
中国
科学
院
抚
仙湖
高原
深水
湖泊
研究站
出处
《湖泊科学》
北大核心
2025年第4期1345-1356,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFF0801100)
湖北省自然科学基金项目(2022CFD047)联合资助。
文摘
气候变暖背景下,越来越多证据表明远离人类活动的偏远高山地区湖泊生态系统已经发生明显变化。然而,气候、非气候因子以及流域过程的影响错综复杂,使得高山地区湖泊生态系统响应全球变化的研究未取得统一认识。本研究选择云南省维西高山湖——聚龙湖作为研究对象,利用沉积记录中的粒度、磁化率、元素以及硅藻等,结合气候记录和遥感资料,分析了近两百年来聚龙湖沉积的湖泊流域生态环境变化历史。结果表明,19701996年间区域气温升高,聚龙湖流域覆盖的冰川大面积消融,地化指标(总有机碳、总氮、中值粒径、沉积速率)表明湖泊水动力增强、营养负荷降低;2000年以后区域降水减少、温度持续增加,流域永久性冰川消失,裸地面积增加,元素和磁化率指标表明土壤风化侵蚀增强。研究时段内,聚龙湖硅藻群落主要以Staurosira construens和Staurosirella pinnata占优势。在水动力增强的期间,河流相的Nitzschia fonticola和附生Achnanthidium minutissima相对丰度增加,硅藻主要组分(以PCA第一轴得分表示)在1960s存在突变点,之后保持相对稳定,与流域气候水文侵蚀等指标的持续变化不同;然而,硅藻群落次要组分在1960s之后持续变化,说明流域气候水文侵蚀等过程已经开始影响硅藻群落稀有物种群落,整个硅藻群落可能在未来全球变化下受到更大影响。本研究突出了气候变化下湖泊流域的水文、侵蚀、冰川消融多个过程对高山湖泊水生生物群落的综合影响,进一步明确了高山湖泊生物群落对全球变化的非线性响应特征。
关键词
硅藻
云贵高原
西南横断山区
聚龙湖
气候变化
突变
冰川消融
Keywords
Diatom
Yunnan-Guizhou Plateau
southwest Hengduan Mountains
Lake Julong
climate change
regime shift
glacier retreat
分类号
Q948 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
操作
1
抚仙湖浮游植物群落结构对水体垂直混合过程的响应
朱先龙
雷逸伦
杨予
罗鸿
赖睿聪
罗文磊
王荣
徐润冰
邢鹏
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025
0
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职称材料
2
近两百年来云贵高原横断山区聚龙湖沉积记录的流域多过程变化
杨玉凤
赵雁捷
郑佳楠
仇恒帅
朱可欣
赵钰
郑文秀
王荣
《湖泊科学》
北大核心
2025
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