藻类光竞争模型构建及水体紊动对竞争的影响

来源：中国环境科学杂志2018年第7期北京时间：

作者：俞茜, 陈永灿, 刘昭伟, 李娜

单位：1. 中国水利水电科学研究院, 北京 100038; /\r\n2. 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心, 北京 100038; /\r\n3. 西南科技大学环境与资源学院, 四川 绵阳 621010; /\r\n4. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室, 北京 100084

摘要：光是藻类进行光合作用的重要能量来源，决定藻类的初始生产力，当多种浮游藻类共同生存时，会一起竞争光强.光竞争能力强的浮游藻类浓度增加，光竞争能力较弱的则减少，从而完成水体中浮游藻类优势藻的替代.本文通过在以往建立的单藻模型的基础上，耦合入竞争模型，构建两种（多种）浮游藻类光竞争模型，尝试通过数值模拟，研究不同水体紊动中竞争藻属分别取得竞争优势的机理.模拟结果表明：稳态水体中，竞争藻属的自身垂向迁移决定藻浓度的垂向分布，具有浮力调节能力的微囊藻属占据上层水体优势地位，并取得竞争优势；动态水体中，竞争藻属垂向分布均较为均匀，生长速率决定藻的竞争优势，小球藻属生长速率快，最终易取得竞争优势.此外，考虑浮游藻属的动态自遮蔽，会加速稳态水体中微囊藻属取得竞争优势，并限制动态水体中小球藻属的无限制生长，使得模拟结果更加符合实际情况.

关键词：微囊藻属,小球藻属,浮力调节,光竞争模型,数值模拟

基金资助：

国家科技支撑项目（2016YFC0502204）；国家自然科学基金资助项目（51579130，91647116）；教育部创新团队发展计划（IRT13025）