悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

张运林; 秦伯强; 陈伟民; 高光; 陈宇炜

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

张运林, 秦伯强, 陈伟民, 高光, 陈宇炜

文章导航 > 水科学进展 > 2004 > 15(5): 615-620

张运林, 秦伯强, 陈伟民, 高光, 陈宇炜. 悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响[J]. 水科学进展, 2004, 15(5): 615-620.

引用本文:

张运林, 秦伯强, 陈伟民, 高光, 陈宇炜. 悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响[J]. 水科学进展, 2004, 15(5): 615-620.

ZHANG Yun-lin, QIN Bo-qiang, CHEN Wei-min, GAO Guang, CHEN Yu-wei. Experimental study on underwater light intensity and primary productivity caused by variation of total suspended matter[J]. Advances in Water Science, 2004, 15(5): 615-620.

Citation:

悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

1.
中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏, 南京, 210008;
2.
中国科学院研究生院, 北京, 100039

基金项目: 中国科学院知识创新重大工程资助项目(KZCX1-SW-12);国家自然科学基金资助项目(40071019)

详细信息

作者简介:
张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

中图分类号: P343.3

Experimental study on underwater light intensity and primary productivity caused by variation of total suspended matter

1.
Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;
2.
School of Postgraduate, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Funds: The project is supported by the Knowledge Innovation Key Project of Chinese Academy of Sciences(No.KZCX1-SW-12) and the National Natural Science Foundation of China(No.40071019.

摘要: 采用太湖湖泊生态系统研究站生态实验室的模拟生态槽进行水动力模拟实验研究(1999年5月8日～6月24日),探讨了水动力的扰动引起悬浮物的增加、改变水下光强的分布,并由此造成了初级生产力的变化.结果表明,无论是静止还是小水流、大水流状态,水下光强随深度都是按指数规律衰减;在静止状态下,槽水清澈见底,光衰减系数为1m^-1左右,到小水流和大水流时,由于动力的扰动、悬浮物浓度的增加,光学衰减系数增加到2m^-1和4m^-1左右,真光层深度也由最初的4m降到2m、1m;对光学衰减系数、真光层深度与悬浮物浓度进行线性和幂函数回归,发现他们之间的相关性很好,反映了风浪扰动引起水中悬浮物增加是改变水下光照分布的主要原因;在静止状态下,由于槽水清澈,强光作用下表面存在光抑制现象,最大初级生产力出现在04～06m,其他情形光抑制很弱或基本上不存在,最大初级生产力出现在0～02m.
- 水动力 /
- 光学衰减系数 /
- 真光层深度 /
- 悬浮物浓度 /
- 水下光照 /
- 初级生产力
Abstract: The simulation experiment was carried out in Taihu Laboratory for the lake ecosystem research from May 8 to June 24 in 1999.In order to find the distribution of light intensity and variation of primary productivity due to the increase of total suspended matter caused by water flow,the attenuation law of underwater light intensity,the relationship between the diffuse attenuation coefficient,the light euphotic depth and the total suspended matter,and the effects of light on primary productivity were studied.The results show that the light intensity attenuated as the depth increased,showing the good negative index correlation under not only the immobile condition but also weak and strong water flow.From immobile condition to weak and strong water flow,the diffuse attenuation coefficient increases from 1 m^-1 to 2 m^-1 and 4 m^-1,and euphotic depth decreases from 4 m to 2 m and 1 m.There are a good linear correlation between diffuse attenuation coefficient and total suspended matter as well as euphotic depth.Under immobile condition,the maximum primary productivity was recorded between 0.4 m and 0.6 m due to light inhibition at surface water shined by strong light.Under other circumstance,the maximum primary productivity was recorded between 0 m to 0.2 m due to the increase of the total suspended matter caused by water flow.
- hydrodynamic /
- diffuse attenuation coefficient /
- light euphotic depth /
- total suspended matter /
- underwater light intensity primary productivity /

[1]	蔡启铭,杨平.太湖悬浮质对湖面反照率及水体光吸收的影响[J].海洋与湖沼,1991,22(5):458-465.
[2]	秦伯强,胡维平,陈伟民,等.太湖梅梁湖水动力及相关过程的研究[J].湖泊科学,2000,12(4):325-334.
[3]	秦伯强,范成新.大型浅水湖泊内源营养盐释放的概念性模式探讨[J].中国环境科学,2002,22(2):150-153.
[4]	蔡后建,陈伟民.微囊藻水华的漂移和降解对太湖水环境的影响[A].蔡启铭.太湖环境生态研究(一)[C].北京:气象出版社,1998.149-157.
[5]	Van Duin E H S,Blom G,Johannes Los F,et al.Modeling underwater light climate in relation to sedimentation,resuspension,water quality and autotrophic growth[J].Hydrobiologia,2001,444:25-42.
[6]	Hanlon C G,Miller R L,McPherson B F.Relationships between wind velocity and underwater irradiance in a Shallow Lake(Lake Okeechobee,Florida,USA)[J].Journal of the American Water Resources Association,1998,34(4):951-961.
[7]	陈伟民,陈宇炜,秦伯强,等.模拟水动力对湖泊生物群落演替的实验[J].湖泊科学,2000,12(4):343-352.
[8]	黄祥飞.湖泊生态调查观测与分析[M].北京:中国标准出版社,1999.27-62.
[9]	Kirk J T O.Light and photosynthesis in aquatic ecosystem[M].Cambridge:Cambridge University Press,1994.129-144.
[10]	李武,张士魁,吴曙初,等.北黄海水中辐照度的分布变化特征[J].黄渤海海洋,1997,15(2):16-24.
[11]	张运林,秦伯强,陈伟民,等.太湖水体光学衰减系数的分布及其变化特征[J].水科学进展,2003,14(4):447-453.
[12]	张运林,秦伯强,陈伟民,等.太湖水体透明度的分布、变化及相关分析[J].海洋湖沼通报,2003(2):30-36.
[13]	蔡后建,陈宇炜,蔡启铭,等.太湖梅梁湾口浮游植物初级生产力及其相关因素关系的研究[J].湖泊科学,1994,6(4):340-347.

[1]	徐慧, 龙良红, 纪道斌, 杨忠勇, 杨正健, 刘德富, 汤正阳. 三峡水库泄水-蓄水过程香溪河库湾水流振荡特性 . 水科学进展, 2022, 33(2): 264-273. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2022.02.010
[2]	陈小齐, 余明辉, 刘长杰, 田浩永, 刘画眉. 珠江三角洲近年地形不均匀变化对洪季水动力特征的影响 . 水科学进展, 2020, 31(1): 81-90. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.01.009
[3]	左利钦, 陆永军, 朱昊. 波流边界层水沙运动数值模拟——I:水动力模拟 . 水科学进展, 2019, 30(4): 556-567. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.04.011
[4]	周健, 秦伯强. 风浪对湖泊浮游生物影响的研究进展 . 水科学进展, 2018, 29(2): 293-300. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.02.017
[5]	陶亚, 雷坤, 夏建新. 突发水污染事故中污染物输移主导水动力识别——以深圳湾为例 . 水科学进展, 2017, 28(6): 888-897. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.010
[6]	朱德军, 陈永灿, 王智勇, 刘昭伟. 复杂河网水动力数值模型 . 水科学进展, 2011, 22(2): 203-207.
[7]	周浩澜, 陈洋波. 城市化地面二维浅水模拟 . 水科学进展, 2011, 22(3): 407-412.
[8]	方芳, 周红, 李哲, 龙曼, 郭劲松, 盛金萍. 三峡小江回水区真光层深度及其影响因素分析 . 水科学进展, 2010, 21(1): 113-119.
[9]	朱伟, 姜谋余, 赵联芳, 田涛. 悬浮泥沙对藻类生长影响的实测与分析 . 水科学进展, 2010, 21(2): 241-247.
[10]	李一平, 逄勇, 罗潋葱. 波流作用下太湖水体悬浮物输运实验及模拟 . 水科学进展, 2009, 20(5): 701-706.
[11]	柏秀芳, 龚德俊, 徐永平, 李思忍. 声学多普勒剖面仪对悬浮沉积物浓度的测量研究 . 水科学进展, 2008, 19(4): 489-493.
[12]	向军, 逄勇, 李一平, 魏海, 王鹏, 刘兴平. 浅水湖泊水体中不同颗粒悬浮物静沉降规律研究 . 水科学进展, 2008, 19(1): 111-115.
[13]	张运林, 陈开宁, 秦伯强. 五里湖南岸生态示范工程对水下光场的改善效果研究 . 水科学进展, 2007, 18(1): 86-94.
[14]	祝令亚, 王世新, 周艺, 阎福礼, 杨龙元. 应用MODIS影像估测太湖水体悬浮物浓度 . 水科学进展, 2007, 18(3): 444-450.
[15]	冯小香, 张小峰, 崔占峰. 垂向二维非恒定流及悬浮物分布模型研究 . 水科学进展, 2006, 17(4): 518-524.
[16]	李绍武, 尹振军. 无网格数值方法在结构物水动力研究中的应用 . 水科学进展, 2004, 15(6): 739-744.
[17]	朱广伟, 秦伯强, 高光. 强弱风浪扰动下太湖的营养盐垂向分布特征 . 水科学进展, 2004, 15(6): 775-780.
[18]	张运林, 秦伯强, 陈伟民, 杨顶田, 季江. 太湖水体光学衰减系数的分布及其变化特征 . 水科学进展, 2003, 14(4): 447-453.
[19]	蔡启铭, 杨平. 大气-水体系统中PAR传输模式及湖泊初级生产力 . 水科学进展, 1993, 4(3): 171-178.
[20]	陈家琦. 水科学的内涵及其发展动力 . 水科学进展, 1992, 3(4): 241-245.

点击查看大图

计量

文章访问数: 127
HTML全文浏览量: 37
PDF下载量: 477
被引次数: 0

悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏, 南京, 210008;

2. 中国科学院研究生院, 北京, 100039

基金项目: 中国科学院知识创新重大工程资助项目(KZCX1-SW-12);国家自然科学基金资助项目(40071019)

作者简介:
张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

收稿日期: 2003-06-06
修回日期: 2003-08-12
刊出日期: 2004-09-25

中图分类号: P343.3

关键词:

水动力 /

摘要: 采用太湖湖泊生态系统研究站生态实验室的模拟生态槽进行水动力模拟实验研究(1999年5月8日～6月24日),探讨了水动力的扰动引起悬浮物的增加、改变水下光强的分布,并由此造成了初级生产力的变化.结果表明,无论是静止还是小水流、大水流状态,水下光强随深度都是按指数规律衰减;在静止状态下,槽水清澈见底,光衰减系数为1m^-1左右,到小水流和大水流时,由于动力的扰动、悬浮物浓度的增加,光学衰减系数增加到2m^-1和4m^-1左右,真光层深度也由最初的4m降到2m、1m;对光学衰减系数、真光层深度与悬浮物浓度进行线性和幂函数回归,发现他们之间的相关性很好,反映了风浪扰动引起水中悬浮物增加是改变水下光照分布的主要原因;在静止状态下,由于槽水清澈,强光作用下表面存在光抑制现象,最大初级生产力出现在04～06m,其他情形光抑制很弱或基本上不存在,最大初级生产力出现在0～02m.

English Abstract

Experimental study on underwater light intensity and primary productivity caused by variation of total suspended matter

1. Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;

2. School of Postgraduate, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Funds: The project is supported by the Knowledge Innovation Key Project of Chinese Academy of Sciences(No.KZCX1-SW-12) and the National Natural Science Foundation of China(No.40071019.

Received Date: 2003-06-06
Rev Recd Date: 2003-08-12
Publish Date: 2004-09-25

Keywords:

hydrodynamic /
diffuse attenuation coefficient /
light euphotic depth /
total suspended matter /
underwater light intensity primary productivity /

Abstract: The simulation experiment was carried out in Taihu Laboratory for the lake ecosystem research from May 8 to June 24 in 1999.In order to find the distribution of light intensity and variation of primary productivity due to the increase of total suspended matter caused by water flow,the attenuation law of underwater light intensity,the relationship between the diffuse attenuation coefficient,the light euphotic depth and the total suspended matter,and the effects of light on primary productivity were studied.The results show that the light intensity attenuated as the depth increased,showing the good negative index correlation under not only the immobile condition but also weak and strong water flow.From immobile condition to weak and strong water flow,the diffuse attenuation coefficient increases from 1 m^-1 to 2 m^-1 and 4 m^-1,and euphotic depth decreases from 4 m to 2 m and 1 m.There are a good linear correlation between diffuse attenuation coefficient and total suspended matter as well as euphotic depth.Under immobile condition,the maximum primary productivity was recorded between 0.4 m and 0.6 m due to light inhibition at surface water shined by strong light.Under other circumstance,the maximum primary productivity was recorded between 0 m to 0.2 m due to the increase of the total suspended matter caused by water flow.

张运林, 秦伯强, 陈伟民, 高光, 陈宇炜. 悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响[J]. 水科学进展, 2004, 15(5): 615-620.

引用本文:

张运林, 秦伯强, 陈伟民, 高光, 陈宇炜. 悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响[J]. 水科学进展, 2004, 15(5): 615-620.

Citation:

全文HTML

参考文献 (13)

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

作者简介: 张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

Experimental study on underwater light intensity and primary productivity caused by variation of total suspended matter

计量

出版历程

悬浮物浓度对水下光照和初级生产力的影响

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏, 南京, 210008; 2. 中国科学院研究生院, 北京, 100039

作者简介: 张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

English Abstract

Experimental study on underwater light intensity and primary productivity caused by variation of total suspended matter

1. Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2. School of Postgraduate, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

全文HTML

目录

作者简介:
张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 江苏, 南京, 210008;

2. 中国科学院研究生院, 北京, 100039

作者简介:
张运林(1976- ),男,湖南邵阳人,中国科学院南京地理与湖泊研究所博士研究生,主要从事湖泊光学和湖泊环境研究.E-mail:ylzhang@iglas.ac.cn

1. Nanjing Institute of Geography & Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;

2. School of Postgraduate, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China