基于高频观测的九龙江江东库区和河口湾浮游植物群落动态研究
作者单位：厦门大学
学位级别：硕士
导师姓名：黄邦钦;陈纪新
授予年度：2018年
主 题：浮游植物组成 群落演替 颗粒有机碳 藻类野外现场分析仪 流式影像仪 九龙江库区和河口湾 高频观测
摘 要：河口湾是位于海陆交界区的敏感生态系统,在全球气候变化和强烈人类活动的影响下,该生态系统发生了诸如富营养化和有害水华频发等显著变化。然而,基于常规观测的相关研究在时空尺度上不能够及时揭示生态系统的演变过程与机制,故而无法为生态灾害事件提供预警预测。本研究以亚热带九龙江北溪江东库区和九龙江河口湾为研究区域,分别采用高时间频度的定点观测和高空间频率的走航观测手段,研究了江东库区与河口湾浮游植物群落高时空分辨率的动态变化,探讨其环境影响机制,初步建立了基于浊度和叶绿素a荧光的颗粒有机碳估算模型,取得如下主要结果:1.江东库区浮游植物类群组成和演替在江东库区共计鉴定出浮游植物7门51属,主要由绿藻、蓝藻、硅藻和隐藻组成,温度是影响浮游植物类群季节演替的主要因子。浮游植物不同类群季节演替明显,秋、冬季优势类群主要为硅藻和隐藻,春、夏季绿藻和蓝藻较占优势。硅藻在2月和4月生物量较高,6月最低;隐藻在1月、2月和12月有较高生物量,6月较低;绿藻在5月和8月能维持其优势,最低生物量亦在6月;蓝藻因能适应高浊度水体,而在6月和8月生物量最高,11月最低。从功能群角度看,功能群P和功能群Y在3～4月是优势类群,D、Sl、MP等类群在4～6月份呈较大优势,8~10月份F、J、Lo演替为主要的优势功能群,11月1日至18年1月4日Xl和J类群开始大量出现,P和Y类群优势也有所恢复。江东库区浮游植物生物量有较明显的日周期变化,总体上呈单峰形,峰值分布在12点~16点之间,不同季节有所偏移,春夏两季日高峰持续时间较长,秋冬两季较短。绿藻和隐藻的日周期变化规律最为稳定,而蓝藻日周期离散性最大。观测期间共记录到13次水华事件,其中枯水期6次,平均持续6天,水华优势类群为硅藻、隐藻和绿藻;丰水期5次,平均持续10.8天,藻华类群主要为绿藻-蓝藻组合;平水期2次,平均持续8天,均为隐藻水华。枯水期水华发生间隔时间平均5.1±1.1天,较丰水期的24.3±22.1天相比更易发生水华,但温度和光照不利于水华的长时间维持,枯水期水华持续时间较短。2.九龙江河口湾浮游植物类群动态九龙江河口湾浮游植物类群动态变化明显,其中九龙江河口季节和空间差异显著,而厦门湾类群组成异质性小于河口区。春季,九龙江河口淡水端优势类群以绿藻和蓝藻为主,占总生物量近80%,河口中游水域浮游植物生物量较高,河口海水端和厦门湾的类群以蓝藻为主,厦门湾生物量高值区出现在同安湾。秋季,上游优势类群为蓝藻-绿藻,最高叶绿素a生物量可达10 μg/L,最高贡献达80%,河口下游和厦门湾东部海区的优势类群为蓝藻-硅藻,厦门湾南部、西部以及同安湾绿藻的优势度有所增加,生物量高值区在入海口附近,最高为6..3 μg/L。冬季,硅藻是整个河口湾的绝对优势类群,最高贡献可达到79%,叶绿素a生物量高达46μg/L,至下游生物量有所下降;西部海域和东部海域是厦门湾冬季生产力最高的水域。3.九龙江江东库区和河口湾POC动态与模拟根据在不同水文期与水域中叶绿素a和TSM对POC的指示作用差异,在江东库划分正常水文期和洪水期对POC进行反演,结果表明6月POC浓度最高,月均2.8±4.5 mg/L,浮游植物碳对POC贡献最低时仅占0.1%,11月和5月POC浓度最低分别为1.0±0.3mg/L和1.0±0.4mg/L。在九龙江河口湾区分低盐区和高盐区进行POC反演,结果表明在九龙江河口随着盐度梯度变化,从上游至中游POC有升高趋势,之后逐渐降低,从丰水期至枯水期该POC高值区域呈向河口上游偏移趋势。所建立的POC估算模型可基于叶绿素荧光和浊度对POC进行高频的模拟和估算。
同方学位论文库