在模拟条件下光强对底泥藻类迁移至水柱的影响

第39卷第4期水生生物学报Vol.39,No.42015年7月ACTAHYDROBIOLOGICASINICAJul.,2015收稿日期:2014-09-23;修订日期:2015-02-03基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(No.2008CB418000);国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2013ZX07102-005)资助作者简介:周起超(1985—),男,浙江松阳人;博士;主要从事藻类生理生态学与湖泊生态环境研究。E-mail:qchzhou@gmail.com通信作者:宋立荣,E-mail:lrsong@ihb.ac.cndoi:10.7541/2015.111在模拟条件下光强对底泥藻类迁移至水柱的影响周起超1,2李林1熊倩1,3闪锟1,3宋立荣1(1.中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072;2.云南省环境科学研究院(中国昆明高原湖泊国际研究中心),高原湖泊流域污染过程与管理云南省重点实验室,昆明650034;3.中国科学院大学,北京100049)IMPACTSOFLIGHTINTENSITYONALGALMIGRATIONFROMSEDIMENTTOWATERCOLUMNUNDERSIMULATEDCONDITIONSZHOUQi-Chao1,2,LILin1,XIONGQian1,3,SHANKun1,3andSONGLi-Rong1(1.StateKeyLaboratoryofFreshwaterEcologyandBiotechnology,InstituteofHydrobiology,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430072,China;2.YunnanKeyLaboratoryofPollutionProcessandManagementofPlateauLake–watershed,YunnanInstituteofEnvironmentalScience(KunmingChinaInternationalResearchCenterforPlateauLake),Kunming650034,China;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)关键词:光强;藻类水华;底泥;迁移;演替Keywords:Lightintensity;Algalblooms;Sediment;Migration;Succession中图分类号:Q178.1文献标识码:A文章编号:1000-3207(2015)04-0845-05发生于太湖、巢湖、滇池及一些水库、池塘等水体的藻类水华因其对饮用水安全与景观的影响而受科学家与大众普遍关注。水华发生是物理、化学、生物及藻类自身的综合作用结果,基于微囊藻生活史特征[1],孔繁翔和高光[2]将长江中下游湖泊蓝藻水华的发生过程划分为休眠、复苏(底泥藻类恢复活性与生长并向水柱迁移)、生长、上浮和聚集4个阶段。底泥是蓝藻等藻类休眠与复苏的重要场所[3],蓝藻等藻类的复苏或迁移至水柱的过程常受多种环境因子影响[4—11],光照被认为是引起藻类从底泥迁移到水柱的重要因素[6,11];然而,此前的研究主要关注有无光照两种条件[6,9],或对所需光强高低持不同观点[1,4],故而有必要研究底泥藻类向水柱迁移所需的光强大小问题。同时,在水华发生过程中浮游植物组成结构往往会发生变化,如太湖梅梁湾中蓝藻晚于硅藻、绿藻到夏季才占据优势[12,13],但水柱中藻类演替的种源来自哪里的问题仍难以说明。根据野外观测,太湖底泥中藻类丰度高,水华早期藻类光合活性先于水柱中升高,底泥中某种藻类的生物量与水柱中亦有一定规律性,如底泥中微囊藻减少,随之水柱中增多。换言之,底泥可能为水柱中藻类的演替提供了种源,不同藻类从底泥迁移至水柱中的顺序可能有异,且不同藻类发生迁移与否还可能与光强大小有关[6,11]。此外,水华早期水柱中的藻类生物量有限,而对水华早期的监测对于水华的预警预测尤为重要,亦即利用一种快速有效的能监测水柱藻类生物量及其组成的方法显得很有必要。传统的叶绿素测定方法具有快速与重复性好等优点,但其步骤繁琐、耗时较长[14],且不能对藻类进行有效分类,而基于Phyto-PAM的方法或许可行[14,15]。因此,本文通过模拟试验研究了基于Phyto-PAM检测的不同光强对藻类从底泥向水柱迁移及不同藻类的迁移顺序的影响,旨在揭示水华早期光强与底泥藻类迁移至水柱及其提供演替种源的关系。1材料与方法1.1材料及其预处理底泥和湖水分别用彼得森采泥器和柱状有机玻璃采846水生生物学报39卷水器于2012年7月采自于太湖竺山湾(31.45°N,120.03°E)湖底和水面