浮游植物群落及粒径结构对光吸收特性的影响

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：黄新,施坤,张运林,朱广伟,周永强

单位：兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室, 兰州 730000,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008,中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008

摘要：浮游植物吸收及比吸收等光学特性表征浮游植物对光的吸收能力，很大程度上决定了其光合作用效率和碳固定量，是浮游植物生态学、水体光学和水色遥感领域研究热点和前沿问题.本研究基于2013年天目湖7个固定采样点逐月观测数据，分析了浮游植物生物量、群落结构、吸收以及比吸收系数等生物-光学参数的季节变化特征，构建了浮游植物生物量、群落结构与吸收、比吸收的参数化关系，提出等效粒径指数概念并探讨其对浮游植物吸收和比吸收系数的影响机制.结果表明，天目湖浮游植物生物量和丰度秋季最高、冬季最低，群落结构季节演替明显，隐藻、针杆藻、小环藻为全年优势属，冬春季节优势属为硅藻-隐藻型，夏季为硅藻-绿藻-甲藻型，秋季为隐藻-硅藻-绿藻型；浮游植物等效粒径季节变化明显，表现为夏季 > 秋季 > 冬季 > 春季，夏季平均值为64.83 μm，春季平均值为29.54 μm.浮游植物吸收系数表现为秋季 > 春季 > 冬季 > 夏季，其中秋季浮游植物在440 nm和675 nm的吸收系数均值为（0.66±0.18） m-1和（0.33±0.10） m-1，夏季均值为（0.17±0.02） m-1和（0.08±0.01） m-1.浮游植物比吸收系数为春季 > 冬季 > 秋季 > 夏季，其中春季浮游植物在440 nm和675 nm的比吸收系数的均值为（0.07±0.02） m2·mg-1和（0.04±0.01） m2·mg-1，夏季的均值为（0.03±0.004） m2·mg-1和（0.01±0.002） m2·mg-1.浮游植物吸收系数随生物量和丰度的增加而线性升高，气温引起的硅藻、蓝藻丰度生物量的变化是引起浮游植物吸收系数季节变化的主要原因；比吸收系数和等效粒径呈线性负相关，浮游植物群落结构季节更替引起等效粒径的变化是影响浮游植物比吸收系数季节变化的重要因素.

关键词：浮游植物吸收,群落结构,等效粒径(ESD),丰度,生物量,天目湖,