香溪河浮游植物初级生产力的研究

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三峡工程(TGP)是世界瞩目的最为宏伟的水利工程,它的建成对整个长江、长江口及其沿海水域的环境产生巨大影响。三峡工程的建设不仅仅涉及到一条河流的生态学问题,对整个长江流域的生态环境都将产生深远的影响。香溪河为三峡大坝(TGD)上游主要大型支流之一,三峡大坝蓄水后,香溪河是受三峡水库建库影响较为典型的库湾,其下游河段受长江水的顶托形成库湾,水流速度减缓,并且经常发生水华。本研究主要在2013-2014年度对香溪河的初级生产力进行调查,研究它的时空分布以及对香溪河初级生产力估算模型的筛选,主要研究  结果如下:  在2013-2014年度,用黑白瓶法对香溪河浮游植物的初级生产力进行了原位分层测量(0.5 m、1m、2m、5m、10 m),结果显示香溪河水域初级生产力具有显著的空间差异,支流和上游库湾的总初级生产力大于中下游,河口的初级生产力水平最低,即初级生产力的水平分布具有“支流>上游>中游>下游”特征。初级生产力随着水深增加呈现逐渐减少的趋势,最大初级生产力出现在表层水体0.5m处,为3.06±3.18 g O2/(m3·d),沿水深增加,初级生产力依次为2.19±1.88 gO2/(m3·d),1.03±0.74 g O2/(m3·d),0.34±0.34 g O2/(m3·d),0.16±0.15 g O2/(m3·d)。  对香溪河初级生产力的研究显示,不同季节的初级生产力有显著性差异,具体表现为:上游PYK春、夏、秋、冬四季的初级生产力分别占全年初级生产力的27.61%、32.62%、27.61%、12.15%;中游XK四季的初级生产力分别为28.38%、23.98%、27.57%、20.08%;下游HK四季的初级生产力分别为15.71%、49.87%、16.30%、18.13%;支流WJW四季的初级生产力分别为39.49%、32.83%、11.22%、16.46%。结果显示,春季初级生产力显著高于秋季(p<0.05)和冬季(p<0.05)的初级生产力,夏季初级生产力显著高于秋季(p<0.05)和冬季(p<0.001)的初级生产力。支流WJW初级生产力日变化的研究显示,一日中初级生产力先增加,在中午达到顶峰,然后逐渐减少,最大值出现在12:00~15:00;初级生产力与光强有显著性相关(p<0.05)。  影响初级生产力的显著因素有藻类生物量、光照强度、水温和天气等。香溪河浮游植物叶绿素a的分布情况表现为:在垂直方向,叶绿素a主要分布在0~2m水深,各位点叶绿素含量的最大值均出现在0.5m处;在水平方向,上游叶绿素含量显著高于中游(p<0.01)和下游(p<0.01),支流叶绿素含量显著高于中游(p<0.05)和下游(p=0.03<0.05),支流和上游叶绿素a含量无显著性差异(p>0.05),中游与下游叶绿素含量无显著性差异(p>0.05)。水温随水深增加显著降低(p<0.05),而光照强度随水深的增加显著性降低(p<0.01)。水体溶解氧的浓度与水深显著性相关(p<0.05),随水深增加而降低。  本文使用四种估算模型(Cadée法、VGPM模型、经验模型、半经验模型)对香溪河初级生产力进行估算,从回归分析的结果可以看出,前三种模型都可以应用于对香溪河初级生产力的估算。其中用Cadée法得出的实测值与估算值之间的关系为y=5.72+2.43×logx1(r2=0.646,p<0.01); VGPM模型得出的实测值与估算值之间的关系为y=6.54+2.21×logx2(r2=0.567,p<0.01);模型三(经验模型)得出的实测值与估算值之间的关系为y=7.53+1.53×logx3(r2=0.537,p<0.01)。其中,y为实测值,x1、x2、x3分别为三种不同模型计算出来的估算值。由结果可以看出模型一(Cadée和Hegeman1975年提出)相比较其他两种模型而言能更好的估算香溪河初级生产力的情况。
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