浅水湖泊和池塘营养动态和保留的功能

大多数浅水湖泊池塘往往位于更肥沃的低地地区,因此对流域的人类活动更敏感。

浅层系统的养分负荷比深层系统高。在深分层的湖泊的过程中,营养物质通常通过从表层到底层的沉积而损失夏季分层.这些营养物质只有在秋季更替期间(在温带地区)当水柱再次混合时才会返回到尾声。相比之下,浅层系统在沉积物和水柱之间表现出强烈的相互作用,这确保了沉降物质的快速再循环,并减少了关键生长季节沉积物中营养物质的净损失。因此,随着湖泊大小和深度的减小,集水区的活动对湖泊功能的重要性越来越大。

在原始水体中,总磷(TP)浓度约为每升几微克到几十微克,而总氮(TN)浓度通常是这一浓度的10-20倍左右。由于磷化合物比氮更难溶解,磷在水生系统中通常是稀缺的,经常限制藻类的生长。而浅层沉积物在夏季温度相对较高。这导致矿化率增加,当有机物供应非常高时,沉积物中的营养物质释放更多。这些过程可能会增强浅水湖泊的富营养化效应。大部分磷在高负荷时期或在温带地区被困在沉积物中寒冷的冬天可以很容易地释放到水柱中,这个过程被称为“内部加载”。这种现象在浅水区较为常见湖泊富营养化即使外部负荷已经减少(例如,由于改进的废水处理),也可能在夏季的大部分时间发生在温带湖泊中。在沉积物中磷含量高的湖泊中,无论湖泊停留时间如何,其恢复过程可能持续数年甚至数十年。在恢复过程中,磷的释放速率和持续时间呈逐渐下降的趋势,尤其是冬季,其次是春季和秋季。许多北温带湖泊通常在外部负荷减少后,TP在< 10-15年内达到新的平衡,而TN通常在<5-10年后达到新的平衡。然而,也有超过40年响应时间的例子。除了随之而来的浮游植物生物量的营养控制外,由于鱼类群落的快速反应而增加的自上而下控制似乎往往伴随着外部负荷的减少。在许多湖泊中,鱼类生物量下降,而食鱼动物的百分比和浮游动物与浮游植物生物量之间的比例增加。鱼类数量减少的湖泊,比如那些遭受biomanipulation措施,表现较短的周期

磷在夏季释放,而TP负荷可降低至50%。

相反,氮最终会通过反硝化而丢失或从系统中去除。然而,自20世纪50年代以来,许多地下水和地表水中氮的有效性和浓度显著增加,这主要是农业活动的结果。通常情况下,湖泊的初级生产被认为是磷有限的,尽管以植物为主的湖泊与以浮游植物为主的浑浊湖泊的养分控制似乎不同。低氮浓度似乎带来了更高的水生植物物种丰富度,甚至增加了淹没植物出现的可能性。多样化的植物群落组合可能对外界扰动更稳定。相比之下,TN浓度高于1-2 mg l1,在中高TP浓度下,似乎引发了淹没植物的损失或至少是植物多样性的严重枯竭。这些发现迫使人们重新考虑在恢复策略中养分控制后所达到的TP和TN阈值。

继续阅读:浮游动物的濒海-中上层耦合水平迁移

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读者的问题

  • 索菲娅
    在温带湖泊中,海水周转的重要性是什么?
    2个月前
  • 温带湖泊的更替是维持湖泊生态系统健康的重要过程。它有助于营养物质的循环和混合,允许足够的氧气水平和平衡的温度。这有助于防止热分层,从而导致低氧和水质差。此外,翻转还有助于防止污染物、有毒藻类和湖泊沉积物的积聚,并减少入侵物种的存在。总的来说,水的流动有助于保持一个温和的湖泊的健康和平衡。