湖泊和水库的富营养化

V Istvanovics,布达佩斯大学技术和经济学,布达佩斯,匈牙利

©2009爱思唯尔有限公司保留所有权利。

定义

富营养化是浓缩水的过程与植物营养过剩,主要磷和氮,导致藻类的生长,增强固着生物、大型植物。丰富的植物生长产生不良干扰生物体的平衡(结构和功能变化,生物多样性减少,入侵的机会更高,鱼杀死,等等)和水的质量(蓝藻,损耗的氧气,解放腐蚀性气体和毒素,等等)。

介绍

水体的营养状态大致可以评估使用的浓度限制营养信息(磷)、叶绿素(浮游植物生物量的指标),和透明度(依赖于藻生物量和沉积物再悬浮,表示为西奇深度)。最被广泛接受的限制这些建议的经济合作与发展组织(经合组织):

营养	的意思是,	的意思是	Max。	的意思是
类别	Pfrgr1)	(毫克chl-a l	1)(mg chl-a l1)	西奇
				深度(米)
营养不足的	< 10	< 2.5	< 8	> 6
中滋育的	10 - 35	2.5 8	8-25	6 - 3
富营养的	> 35	> 8	> 25	< 3

在过去的四十年里,富营养化无疑是最具挑战性的全球威胁我们的淡水资源的质量。国际湖泊环境委员会的调查表明在1990年代初,一些的40 - 50%湖泊和水库是富营养。许多这样的水体是极其重要的饮用水供应、休闲渔业、和其他经济的目的。发展中国家在炎热和雷竞技手机版app干燥的气raybet雷竞技最新候脸特别严重,迅速增加eutrophication-related生态和经济挑战。与本文不同,富营养化并不局限于湖泊和水库。大型河流、河口、沿海地区和内陆海也受到这不良的过程。

尽管养分循环是远非封闭即使在最发达的国家,在几个湖泊富营养化已成功逆转人类营养排放(根据通过管理洗涤剂在污水处理厂,P降水,减少肥料应用程序、侵蚀控制等),通过切断养分负荷接受者(污水分流、缓冲区等)。因此,富营养化似乎是可逆的。营养管理,然而,不会导致立即oligotrophication(即。富营养化的逆转)的弹性水生生态系统。各种方法在物理、化学和生物的干预措施已经开发促进减负荷的效率,缩短延迟复苏,并加速的速度逆转。富营养化的早期识别,理解个人湖泊的营养load-trophic响应关系,和计划的最合适的组合管理措施需要深入的知识功能的水生生态系统。

富营养化的基本知识

水体是开放系统,自养生物,主要是藻类和植物,无机碳转化为有机物质利用太阳辐射的能量。除了C外,其他营养物质(氧、氢、氮、磷、硫、硅、微量金属)普遍或taxon-specifically初级生产所需。德国化学家李比希公认在19世纪的收益率植物养分的数量成正比,这是可用的最低供给相对于工厂的需求。这种观察被称为法律最低。研究浮游植物的元素组成在英吉利海峡,Redfield发现健康的海藻中含有C, N, P原子的平均比率106:16:1(按重量40:7:1)。这意味着1 g P可用在水中允许藻类同化40 g的C,从而增加鲜重约400克。

藻类,像其他植物一样,需要营养比例,这是完全不同的元素组成的环境。在淡水中,仲夏平均需求供应的比例P是800 000;的N是300 000;C是6000;和所有其他的元素是低于1000。因此,P和N营养,通常确定湖泊和水库的承载能力。这是在1970年代由实验验证

辛德勒和他的团队。在加拿大实验湖地区,未经处理的湖泊与营养比较丰富的。现存量的藻类增加,p .氮添加单独的供应同样未能引起浮游植物生长。

经合组织(1982)的另一个大规模的研究也证实了biomass-limiting作用P的统计建模的方法。本研究认为超过120,主要是温带湖泊和水库。意味着湖总养分浓度计算年度负荷改正的冲洗。年平均和最大的叶绿素浓度对估计退化养分浓度。p的关系是非常重要的大多数湖泊,生物质是由P, N的控制因素时只有少数病例。

化学性质主要N和P离子解释为什么经常决定了湖泊的承载能力比N硝酸盐和铵更移动在土壤和沉积物比正磷酸盐,因为后者是由粘土矿物吸附,铁(III) oxy-hydroxides,碳酸盐,等。因此,含氮化合物是优先淘汰原始温带土壤和浮游植物的湖泊P往往是有限的。出于同样的原因,陆生植物通常N有限。在生产低地湿地由密集的新兴植物释放氧气到大气中,厌氧条件可能在水和脱氮加速发展。等系统缺N盛行经常暗示的食虫植物。许多亚热带和承载能力热带湖泊也确定N,因为强烈的反硝化在温暖的气候特征。raybet雷竞技最新

然而,普遍的营养限制的相似性不是一个普遍存在的现象。除了营养,藻类的生长需要足够的时间和光线。在一些水体,生物质是由这些后者的可用性因素决定的。这样的条件在水域中运行无机营养物质通常超过。支持丰富的浮游生物,一条河必须是足够长的或流足够缓慢,允许七到八细胞分裂所需要提高的培养液几个细胞每毫升的顺序几千细胞每毫升。当水力停留时间是增加了水库建设,用于“原状”藻类的生长,因此,生物量可能进一步提高没有任何营养浓缩。此外,增强沉积在主流水库改善光两水库和下游的可用性。建设的一系列水库多瑙河上被认为是一个关键因素在下游eutrophica-tion大河流。

富营养化不仅是各种生物的生物量的增加。结构和功能变化伴随,小心长期观察反复证明,甚至先于定量变化在每一个营养级。

初级生产者的变化

最引人注目和最著名的变化与富营养化是蓝藻的大规模发展,无论是N2-fixing (Ana-baena,束丝藻属、Cylindrospermopsis等)或nonfixing (Planktothrix、微胞藻属等)。许多物种可能产生有毒菌株(如m .绿脓杆菌Cylindrospermopsis raciborskii)因此,大花朵可以直接伤害其他水生生物和人类。一个巨大的科学文献论述了生态特征导致蓝藻大规模发展以及他们多方面的影响水生生态系统的功能。没有进入细节,一个可以识别的三个基本适应cyano-bacterial成功的背景。每个bloom-forming物种具有一定结合的以下特点:

1。营养。Bloom-forming蓝藻细菌能够利用不可用的营养储备,或不容易获得,对于大多数其他藻类。这就是为什么年平均叶绿素浓度可能显示一个突然崛起的建立蓝藻在高但稳定的外部营养负荷。由于无机碳集中机制高效的二氧化碳和HCO3蓝藻继续吸收高博士许多物种有很高的亲和力NH 4吸收除了修复N2的能力。最大磷吸收速率快,或利用垂直营养梯度,促进P收购,由于浮力的监管。相对较大的尺寸允许存储大量的过剩C, N, P超出了实际需要的增长,从而提供独立于波动的供应。

2。光。光饱和值最低的光合作用和生长都有观察到bloom-forming蓝藻(如Plankto-thrix得,Cylindrospermopsis raciborskii)。一般来说,他们的光的要求往往是低的真核藻类。在平静的情况下,浮力调节允许最优定位光梯度的蓝藻。简单的prokary-otic结构导致维护成本相对较低,降低了光需求,让更多的能量获得限制营养。

3所示。低生物量损失。浮力调节防止下沉甚至失去健康的蓝藻在平静的条件下。大尺寸和形态(大殖民地,细丝)浮游动物放牧减少到可以忽略的水平。蓝藻的减少损失相当于营养再生和减少内部供应的经济放缓的限制营养。

夏季水华蓝藻细菌引起的重大变化在温带湖泊的浮游植物生物量的季节模式。在低聚糖中滋育的湖泊,生物量最大值发生在春天当温度和光线增加迅速,而相对大量的营养物质传递到春季洪水以及水春天推翻在深湖。相比之下,夏季浮游植物的生物量较低的结果减少外部和内部营养供应。富有成效的湖泊,增加养分有效性差异提高夏季生产,导致几乎monomodal时间分布的夏季最大生物量。

最重要的功能变化与主导bloom-forming Cyanobac-teria是(1)以前不可用资源的参与到水产养殖生产,(2)减少周转率的营养,最重要的是限制的,和(3)从初级生产者减少能量传递的效率更高的营养水平。因为这些自我稳定功能的变化,从noncyanobacteria主导转向Cyanobac-teria夏末浮游植物组合可以被看作是主导选择稳定状态的水生生态系统。另一种稳定状态的一个重要表现是发生在系统的滞后被迫从一个状态到另一个。

建立bloom-forming蓝藻是最后一步的重组phyto-plankton在富营养化。案例研究1总结了创作的历史变化中观察到一个大的浅湖温带。

水下大型植物可能覆盖的面积很大一部分浅水湖泊免受强烈的波浪作用或小面积的限制风力取回。等在富营养化湖泊可能突然从macrophyte-dominated清水状态变为phytoplankton-dominated浑浊的状态。类似于蓝藻的情况下,这两个州将在广泛盛行以来外部营养负荷的实际反馈机制的稳定状态。因此,在清水状态丰富的大型植物站防止沉积物再悬浮减震风工作和为浮游动物提供庇护。视觉食肉鱼类保持有效控制planktivorous鱼,从而促进浮游生物的生长。反过来,放牧可能显著影响经济增长,生物量和一系列phyto-plankton。在浑浊的状态,强烈的再悬浮和浮游植物通过阴影抑制大型植物生长抑制的食肉鱼类觅食。缺乏足够的避难所,浮游动物的受害者plankti-vorous鱼类和浮游植物释放的自上而下的控制。

消费者的变化

主要生产支持一个高和生物量增加消费者。浮游植物结构的变化,首先的大小分布,产生强大的影响力在远洋食草动物不同支持或压制一个或另一组的浮游动物。自碎屑和相关细菌最底栖无脊椎动物的主要食物,底栖动物eutrophication-related藻类组成的变化不敏感。与此同时,水生植物来说都是有益的远洋和底栖生物消费者因为栖息地破碎的仅仅是维护或者更具体的生物相互作用。大型植物的撤退在富营养化可能导致大幅减少消费者的物种多样性。

四个主要的淡水浮游动物原生生物、轮虫、枝角目动物和桡足类——分区食品主要的基础上的大小。大多数水生食草动物消耗任何粒子在适当的尺寸范围,藻类、细菌,另一个食草动物,碎屑,或者无机粒子。由plankti-vorous Size-selective捕食鱼插入一个自上而下的控制对食草动物种群,较大的浮游动物更容易受到捕食。除了直接生物交互,威慑eutrophica-tion的环境影响,包括浊度升高,放大每日和季节性波动的氧浓度和pH值可能影响浮游动物的敏感群体。强烈的放牧改变物种组成选择性切除可食用藻类和浮游植物的营养再生。因为这个复杂的交互,净eutrophication-related生物量的变化,组成、粒度分布和季节性模式各种浮游动物是高度lake-specific组。即将到来的讨论仅限于几个趋势。

最丰富的淡水zooplankters甲壳类动物。大多数水蚤类的,如水蚤,滤食动物而大多数cyclopoid和calanoid桡足类是有选择性的,捕食动物的食草动物。在oligo-trophic湖泊,最大的社区放牧率在15%以下湖泊富营养化整个体积的水可以一天4 - 5次的筛选(400 - 500%)。水蚤和其他枝角目动物通常占到社区放牧率的80%。

滤食动物收集从水中颗粒物。解剖喂养附属物防止收集粒子直径小于0.8毫米。上限可摄取的粒度增加与动物的大小大约45毫米的球形粒子和大nonspherical而言的。可食用藻类很小,裸体的绿藻,nanoflagel-lates,隐滴虫和某些硅藻。藻类无法摄取很大,有耐生物细胞壁和刺,或形成菌落。大、单细胞鼓藻、甲藻、chain-forming硅藻和殖民蓝藻respresent这个群体。桡足类是低效的保留小的粒子,但可以处理更大的比水蚤类的藻类。一些桡足类,例如,可以打破链硅藻。

在低聚糖中滋育的湖泊,春天开花的浮游植物是由小,快速增长,可食用藻类如小硅藻,nanoflagellates,小青菜。这有利于增长nonselec-tive水蚤类的,类似于猎物——由孤雌生殖专家在快速繁殖。收益季节演替对夏季和秋季协会大,慢慢地越来越多的物种如甲藻、凝胶状的绿色、殖民或丝状蓝藻。越来越丰富的大型或有害藻类,增长较慢但更有选择性的桡足类变得更加普遍。海藻的崩溃与可用性的增加碎屑为枝角目动物和细菌构成一个适当的食物。水华硅藻和小微型浮游生物(< 60毫米)在秋天也促进滤食动物的生长。一般趋势,水生食物链逐渐转变从一个基于生活藻类在继承到一个基于细菌和碎屑。

的价格相比不富饶的湖泊,从微型浮游生物的统治地位转移到更大的“网”的浮游生物在赛季早期发生在富营养化湖泊。此外,丝状蓝藻,夏天接管优势组合抑制非选择性食草动物的过滤阻塞了喂养的附属物。因此,grazing-resistant的份额在富营养化藻类增加,加速转向细菌——detritus-based远洋食物链可能导致越来越占据主导地位的水蚤类的。

增加的趋势eutrophication-related水蚤类的桡足动物比在深是最好的,分层的湖泊。在自然浑浊的水库和浅水湖泊浮游动物本身在更大程度上依赖于碎屑和相关的细菌比深陷相同的营养状态。提高生产力,增强碎屑可用性破坏自然平衡远洋和底栖生物食物网,后者的份额增加的总能量预算浅和深湖泊。

底栖动物是一个非常多元化的集团包括几乎所有从原生生物通过大型大型无脊椎动物向脊椎动物类群。类似于浮游动物,eutrophication-related成分的变化,生物量、底栖生物的和季节性动态组合是由食物供给,捕食,和间接环境影响,尤其是氧浓度。hypo-limnion或氧条件的沉积物层强烈依赖于碎屑的通量下降,耐低氧是非常变量中底栖生物。湖沼学的先驱的发现之一是在20世纪早期深底底栖动物营养丰富的深湖是一个很好的指标。瑙曼提出了一个湖泊浮游植物和营养状况之间的直接关系和对比极端的结束“富营养化”(营养良好)和“贫瘠”(营养不良)。Thienemann公认的两个湖类型根据hypolimnetic氧气浓度和底栖生物chironomid动物群的差异有关。oligotrophic-eutrophic范式出现了来自这两条线的交叉研究。贫营养营养供给较低的水很深,变温层藻生产低、深水层和低通量的碎屑。因为小耗氧量,深水层有一个直立着行走的氧气概要文件和相应的stenoxybiont底栖动物利用主要由白鱼(Coregonus)。富营养的类型相对较浅,营养丰富,水华在夏天出现。碎屑的高通量的浅水深水层导致快速消耗氧气。氧气概要文件是clinograde, euryoxybiont摇蚊属动物的底栖生物为主。这种模式被描述在1960年代和1950年代当富营养化成为公认的环境威胁的发达国家。雷竞技手机版app

底栖动物的两个主导团体寡毛纲动物蠕虫和双翅类昆虫chironomids。虽然有些寡毛纲动物仅限于oligotro-phic水域,tubificids可以非常丰富在高度富营养和有机污染湖泊如果一些氧气可用时间和有毒的产品大量的厌氧代谢不积累。在这样的系统中,他们受益于丰富的营养供给和缺乏竞争与其他底栖动物不能容忍穷人氧条件。在tubificids相比,更多的氧气的相对丰度要求chironomid幼虫在富营养化减少。

在深、中滋育的湖泊的生物质zoo-benthos展览两个最大值:(1)不同动物高需氧量栖息于沿岸沉积物和(2)不丰富的物种组合,耐受低氧低的特点深水层。与提高生产力滨海区可能会松其异质性的结果在一个pro-fundal底栖动物生物量最大。进一步提高生育能力和相关hypolimnetic氧气赤字可能会导致底栖动物的生物量下降在深水层,。

重组的浮游动物和底栖动物在富营养化不应视为一连串的平滑过渡。相反,突然的变化可能与跨过有关重要环境变量的阈值,包括栖息地破碎,食品供应,或简单的物理和化学因素。案例研究2演示了粮食供应的门槛效应在chironomid动物群的组成变化大,浅湖。

这种转变从远洋底栖生物食物网意味着基本功能的改变淡水生态系统。一方面,消费者控制浮游植物减少,原因有两个。首先,饮食的浮游动物在更大程度上依赖生活比ben-thic藻类的动物。第二,一个主要的变化发生在营养再生的季节性模式和大小。浮游动物的再生营养物质直接进入营养生成区,即使粪球代表一个净出口的沉降通量的营养变温层沉积物。相比之下,底栖动物释放营养物质对水通量的沉积物主要是由非生物因素。然而,当大寡毛纲动物或chironomids存在于密度高、挖掘活动大大增强了湿地中汇率的各种营养成分(O, N, P,等等)。在浅水湖泊沿岸带深的,生物扰动作用可能会导致显著增加内部负载的营养。另一方面,年产量在planktivorous鱼类生物量比率高于bentivorous之间的。因此,在湖里整体能源利用效率降低的比例增加底栖生物食物网。

虽然鱼的总生物量在富营养化会增加,不良的物种组成变化的方向。最明显,视觉捕食者的相对丰度大大增加浊度下降。这种变化是沿着食物链反复证明级联到浮游植物。食品供应不平衡会导致增强炸的死亡率。广泛波动氧条件可能导致大规模杀戮的鱼。虽然强烈的鱼生产要求高产的湖泊,维护一个多样化的原生鱼类动物与富营养化的冲突。

Oligotrophication

综合研究湖复苏eutro-phication表明湖泊的营养状态不是一个线性函数的外部营养负荷。相同的外部负载支持生物质在oligotrophication高于富营养化期间,这是一个可以观察到磁滞(图1)。Sas和他的团队承认复苏的四个阶段通过检查18藻类污染深和浅的西方欧洲的湖泊在1990年代(图1)。

在第一阶段,可用P是刷新的过剩从湖没有任何减少藻类的现存量。这个阶段可以观察到在湖泊接受足够高P负荷足够长的时间,因此,浮游植物生物量没有更多P-dependent。在这样的湖泊,一个相当长的时间之前可能通过P恢复其biomass-limiting角色。在深湖,延迟的本质上是一个函数

磁滞(内部P负荷、生物resiliance)

未使用的P能力的年代

第一阶段没有响应

磁滞(内部P负荷、生物resiliance)

第一阶段没有响应

第二阶段行为反应

第二阶段行为反应

第三阶段生物量阶段反应组分反应

外部磷负荷

图1的示意图表示浮游植物生物量作为外部营养负荷的函数在富营养化和oligotrophication湖四个阶段的复苏。

水力停留时间。在浅水湖泊沉积物中可用P的过量积累,成岩过程和埋葬在更深的沉积物是P,甚至比冲洗更重要。每年净内部P负荷普遍浅水湖泊在减少外部负载后的最初几年,而很少prerestoration时期,不发生在深湖。

在第二阶段,越来越多的P限制藻类分散更深处,以利用垂直分层湖泊的营养梯度特征。因此,透明度增加迅速,尽管微不足道的藻类生物量下降。浅水湖泊不提供这样的避难所选项,因此缺乏第二阶段。

第三阶段是重要的时期生物量减少,发生在减负荷比例。这一阶段通常是更快和更明显比浅水湖泊分层。原因是提升内部负载从浅水湖泊的沉积物表面保持过去的“记忆”加载条件。

在阶段4中,浮游植物的物种组成变化和建立一个新的稳定状态。绝对和相对丰富的蓝藻减少。花朵消失;系统的物种多样性和稳定性增加。蓝藻的撤退的延迟可能取决于物种的生活史,eutrophi-cation各期间获得主导地位类型的湖泊。

情景应用程序的数据(1989)允许调查常年蓝藻的反应,像Plank-tothrix。定期抑制浮游物种可能需要更长的时间比多年生的。厚壁孢子和殖民地的许多常见bloom-forming属(如丝囊藻属、项圈藻,微胞藻属,胶刺藻属)沉积物中过冬。在大多数物种,一小部分(5 - 6%)的底栖生物形式需要明年启动浮游种群的增长。因此,蓝藻的底栖生物储量可能增加数量级在富营养化水可以接种多年后大幅削减在外部负载。案例研究1还描述了周期性的行为恢复浅水湖浮游蓝藻。

可以通过添加第五阶段完成前面提到的列表,涵盖在更高营养级成分变化。类似于浮游植物的重组,延迟反应和滞后效应是这一过程的特点,也(cf案例研究2)。由于这个原因,减少外部营养负荷只是第一步,也是最关键的一步在湖泊富营养化管理期间,尤其是在浅的。已经开发出了一系列措施,旨在加快复苏后减负荷通过操纵生物相互作用在湖内。然而,如果负载减少类似于阻止一颗牙齿,biomanipulation当然是脑部手术有关。

案例研究1

三种情况下进行大(596平方公里),浅(zmean = 3.1 m)的巴拉顿湖时一个很好的案例研究研究eutrophication-related浮游植物的变化。首先,植物区系的研究可以追溯到19世纪的结束,而Sebestyijn发起浮游植物定量研究在1930年代。其次,由于特定的形态学特征(形状细长,主要支流进入西南端,唯一流出从另一端开始,相对封闭的大型环流模式发展的四个盆地主导风向的影响下;图2),西部地区变得肥厚性在1970年代在东部的中滋育的。第三,外部P负荷减少约50% .从1.3到0.7毫克P m ~ 2普通人在1980年代末和1990年代初,湖水恢复快得惊人。

虽然发展phyto-plankton计数的方法有点偏见长期数据的可比性,富营养化和oligo-trophication都没有显著影响了真核藻类植物。同时,外观、消失和重现的蓝藻,尤其是Nostocales,已发现在快速变化的营养条件。富营养化之前,三丝囊藻属spp。(a . flos-aquae a . klebahnii纤弱的)和四个或更少的淡水藻类的一种代表种虫害的巴拉顿湖的次序。期间快速富营养化在1970年代,许多新物种突然出现在植物,包括a . aphanizo-menoides a . issatschenkoi Anabaenopsis elenkinii, Cylindrospermopsis raciborskii,和Rhaphidiopsis mediterranea。大多数蓝藻pre-eutrophication时期保持至少适度人口但a .纤弱的几乎灭绝。在1980年代,当生态系统的稳定高营养水平,唯一的新人是项圈藻contorta。从1990年代中期的快速oligotrophication伴随着频繁出现的新物种(淡水藻类的一种致密部,Anabena circinalis, Aphanizo-menon hungaricus, Anabaenopsis cunningtonii, Kom-vophoron constrictum),失踪的“富营养化”的(Anabaenopsis elenkinii, Rhaphidiop-sis mediterranea),和再现Aphanizome-non细长的。

一个明确的增加已经观察到占主导地位的夏季藻类的生物量,角藻i-Canal

与P WWTP降水^ ^污水分流

盆地1	2。3	3 b	2750年
盆地2	2。9	144年	1647年
盆地3	3.2	1 b6	534年
盆地4	3.7	22 b	249年
湖总:		596年	51 b0

与P WWTP降水^ ^污水分流

图2及其流域的巴拉顿湖。最重要的管理措施也表示。h,平均水深;一个表面积;啊,相应subwatershed区域;WWTP,浪费水处理工厂。

hirundinella在1930年代和1950年代之间。浮游植物的年平均生物量从大约0.3毫克每升鲜重增加了4倍。到1970年中期,Cyclotella bodanica和c ocellata主导春季浮游生物。此后,大量的有翼的硅藻(Synedra针和Nitzschia acicularis)明显增加。

在湖的东部地区,夏季浮游植物的生物量表现出温和的期间进一步增加富营养化与1950年代相比,但年度最大值不超过5毫克l”1。在同一时间,最大值达到40 - mg l“1 1980年初在西部地区。年际差异在生物质连续几年大幅增加在这两个方面。富营养化,夏末组合是由角藻hirundinella, Aphanizo-menon klebahnii,和Snowella lacustris。根据风况,各种meroplanctonic硅藻(Aulacoseira granulata, Cyclotella radiosa, c . ocel-lata小舟状窝和Nitzschia spp)作出了重要贡献;非常多风年他们可能占主导地位。然而,这些物种逐渐取代了蓝藻在富营养化。藻青菌的关键Cylindrospermopsis raci-borskii是一个亚热带物种需要极高的厚壁孢子和狭窄的温度范围(22 - 24°C)萌发与其他相比蓝藻在巴拉顿湖。温暖的条件是偶然在这个温和的湖,这是肯定的一个主要因素导致c . raciborskii花朵的不规则性。

c . raciborskii首次发现是在1978年的巴拉顿湖,和它产生于1982年首次大型开花。

这花是例外而cyano-bacterial花朵在1970年代在两个方面:(1)的最大生物量超过前面的花朵约2倍,和(2)延迟约3周,花朵蔓延至中滋育的地区。外部营养负荷是最盆地自1975年以来从日常测量。这些数据证明,c . raci-borskii取得了更高的比其他N2-fixing蓝藻生物量相对稳定外部负载条件下。这显然是表明一个优越的开发c . raciborskii的可用资源。简单的质量平衡模型表明,c . raciborskii萨默斯的主导地位,内部P负荷远高于其他年份。间接证据表明它不是增强内部P负荷诱发水华,但存在c . raciborskii导致高架内部负载。向东扩展的c . raciborskii花朵一再被观察到在随后几年包括1992年和1994年,当外部加载已经接近目前的水平降低。它已经表明,沿纵轴可能导致分散的接种中滋育的富营养的西方国家的东部地区。

案例研究2

水浅,wind-exposed和高钙质的巴拉顿湖总是浑浊的,意思是垂直的光衰减系数2和4 m之间的不同”1。浮游动物的肠道内容分析显示,食草动物收集大量的无机压载和他们甚至饿死如果表设置算法。由于这种地貌的缺点,社区放牧率的浮游动物通常很低(< 5%),和浮游植物生产主要由底栖动物是通灵的鱼。底栖大型生物的调查,而零星的巴拉顿湖在1990年代中期之前。这零星的信息必须与paleolim-nological补充数据,以及比较获得的数据沿着西营养梯度为了重建组成和生物量的底栖大型生物preeutrophication期间。

腹足类(Potamopyrgus jenkinsi, Lithoglyphus naticoides)组成一个定量的重要组大型底栖生物,直到二十世纪中叶。在1990,然而,没有生活腹足类可以收集在一个详细的,长期的底栖动物的调查。消失的腹足类的入侵开始后不久Dreissena polymorpha在1940年代早期,大多数可能独立于富营养化。目前,chir-onomids和寡毛纲动物的底栖生物的主要群体。然而,Tubificidae占海洋底栖生物总量的不到20%。

已知的50多个chironomid类群巴拉顿湖,只有7个profun-dal沉积物中可以找到。后者的三个物种,Procladius参见choreus, Tanypus punctipennis,和摇蚊属balatonicus提供80 - 90%的生物量和年度生产。这三个物种的反应特别富营养化和oligotrophication和反应足够可以用他们的喂养习惯的差异来解释。

Procladius choreus是捕食者。它能够利用各种各样的食物,包括macrobenthic动物,浮游动物,microphytobenthos和碎屑,而最重要的食物是meiozoobenthos。因此,p . choreus的生物量是或多或少独立于营养条件的变化在时间(富营养化和oligotrophication)和空间(以西气东输营养梯度)。

Tanypus punctipennis猎物其他chironomid幼虫,但是它也可能吸入大量的植物材料和碎屑。其生物量增加向中滋育的巴拉顿湖的地方。之前eutro-phication中滋育的东部地区,一个Procladius-Tanypus chironomid巴拉顿湖的社会特征。这个社区的生物质显示只有一个弱正相关与浮游植物的生物量。

摇蚊属幼虫是过滤器,表面沉积喂食器,利用大量的新鲜的碎屑沉积物主要赤潮。通过这种方式,它们的生物量和产量很大程度上取决于浮游植物的生物量。在湖

巴拉顿湖,有一个春季生物量之间有很强的正相关关系Chironomus-dominated底栖生物群落和夏末phytoplank-ton生物量。然而,关系不是线性的。摇蚊属幼虫显示presence-absence类型的反应。当夏末藻类生物量超过20 - 30毫克chl-a l - 1,这是一年一度的主要生产的是高于220 - 250 g C m - 2第一年,摇蚊属占主导地位在明年底栖动物和chironomid生物量达到比较高的值(0.6 - -3.4 gm-2)。低于这个水平的初级生产,摇蚊属缺席,Tanypodinae主导底栖动物,总底栖生物质能从0.3到0.5 gm-2不等。

的原因之一摇蚊属如此强烈依赖于去年的初级生产的巴拉顿湖是有机质含量较低(2 - 4%)的沉积物。这是由于频繁的再悬浮,使水和沉积物表面永久有氧,从而提高细菌分解。据估计,只有-3.2% - 1.1的初级生产由底栖生物chir-onomids同化。快有氧分解也可以解释chironomid密度相当低的巴拉顿湖相比与其他欧洲类似的湖泊营养状态。

摇蚊属的threshold-like Tany-pus的统治地位的转变随着奖杯伴随着能量传递效率增长2.5倍chironomid动物群的浮游植物。直接原因是phytodetritiphagous Chiro-nomus收成初级生产者,而营养循环的一个或两个步骤长度连接掠夺性Tanypus藻类。变化的能量传输效率benthi-vorous鱼类是至关重要的。例如,股票密度和增长率占统治地位的鱼类,共同鲷(Abramis brama)基本上是受到chirono-mid生产。

参见:气候变化对湖泊的影响;raybet雷竞技最新湖管理标准。

进一步的阅读

Istvanovics V和Somlyody L(2001)影响因素从eutrophication-The湖恢复盆地的巴拉顿湖的第1。水研究35:729 - 735。

Istvanovics V,克莱门特,Somlyody L, Specziar, G-Toth L, Padisak J(2007)更新为浅湖水质目标巴拉顿湖(匈牙利),恢复从富营养化。Hydrobio-logia 581: 305 - 318。

Padisak J和雷诺兹CS(1998)选择的巴拉顿湖的浮游植物协会,匈牙利、富营养化和修复措施,特别Cyano-prokaryotes的引用。Hydrobiologia 384: 41-53。

波特公斤(1977)plant-animal接口在淡水生态系统。65年美国科学家:159 - 170。

雷诺兹CS, Dokulil M, Padisak J (eds)(2000)营养谱再现。不可靠的人。

Sas H(1989)湖恢复和减少营养加载:预期,经历,推断。圣奥古斯汀:学术界- Richarz。

雅伯M, Hosper SH,梅耶尔马丁、苔藓B,和Jeppesen E(1993)替代平衡在浅水湖泊。的《生态学与进化动向》8:275 - 279。

辛德勒DW(1974)实验湖泊富营养化和恢复:对湖泊管理的影响。科学184:897 - 899。

Specziar和用途:L(2001)长期动态的巴拉顿湖的chironomid动物和浮游植物生产的依赖。归档毛皮Hydrobiologie 152: 119 - 142。

Vollenweider RA和克雷克斯JJ(1982)经合组织合作项目的背景和汇总结果富营养化。经合组织报告,巴黎。吉姆RG(2001)湖沼学。湖和河流生态系统。圣地亚哥:学术出版社。

相关网站

http://www.ceep-phosphates.org(欧盟富营养化指导文档信息。(2006)。64号通讯范围)。http://www.ilec.or.jp/eg/http://www.umanitoba.ca/institutes/fisheries/

继续阅读:古湖沼学

这篇文章有用吗?

0 0