湖泊浮游植物释放挥发性有机硫化物及环境影响因素研究

Planktonic volatile organic sulfur compounds (VOSCs) are important in the global biogeochemical cycle of sulfur, climate change, acid rain formation and ecosystem regulation. However, most of studies on planktonic VOSCs mainly focused on flux and contribution of climate change were from marine ecosystems, VOSCs emission and their responses to environmental changes are still unclear in lake ecosystem. In this study, we will conduct some field location survey, control simulation experiments in three different trophic status lakes--Liangzihu Lake, Donghu Lake and Nanhu Lake (which are aquatic plant type, aquatic plant- algae type and algae type lakes under the same climate zone , respectively). The sources, space-time dynamic, limiting factors, flux of VOSCs and their ecological significances will be comparative studied, which will reveal the emission regularity of VOSCs in lake ecosystem. Our results of this study will improve the related theory in sulfur cycle, regulation of climate and ecosystem by planktonic VOSCs, as well as the role of lake ecosystem in global change.

浮游植物源挥发性有机硫化物（VOSCs）在全球硫生物地球化学循环、气候变化、酸雨形成及生态系统调节方面有极其重要的科学意义。以往研究主要集中在海洋生态系统浮游植物释放VOSCs的相关方面，对于湖泊湿地生态系统中浮游植物释放VOSCs的研究较少。本研究以处在同一气候区域三种不同营养水平湖泊——梁子湖、武汉东湖和武汉南湖为研究对象，采用野外定位调查跟踪、室内实验模拟验证等手段，研究浮游植物性VOSCs的来源、种类、时空动态特征及与各种环境因子之间的关系，探讨湖泊藻类释放VOSCs的生态学意义。本研究将揭示湖泊湿地生态系统藻类VOSCs产生和释放规律，其结果将完善浮游植物通过释放VOSCs参与硫循环、气候和生态系统调节方面的相关理论，同时也为湖泊湿地生态系统在全球气候变化中的作用和响应等方面的研究提供重要基础资料。

浮游植物源挥发性有机硫化物（VOSCs）在全球硫生物地球化学循环、气候变化、酸雨形成及生态系统调节方面有极其重要的科学意义。以往研究主要集中在海洋生态系统浮游植物释放VOSCs的相关方面，对于湖泊湿地生态系统中浮游植物释放VOSCs的研究较少。本研究以处在同一气候区域三种不同营养水平湖泊——梁子湖、武汉东湖和武汉南湖为研究对象，采用野外定位调查跟踪、室内实验模拟验证等手段，研究浮游植物性VOSCs的来源、种类、时空动态特征及与环境因子之间的关系，探讨湖泊藻类释放VOSCs的生态学意义。研究结果表明水体富营养化会导致水体中藻类释放的VOSCs存在显著差异，但与预期假设结果存在显著的区别在于，水体中各类VOSCs浓度并不与水体营养存在简单的线性关系，野外结果表明三个不同富营养化水体中，处于中度水平的湖泊中产生和释放的VOSCs（DMS，DMDS，DMTS）浓度最高，而营养水平最高的南湖中VOSCs浓度反而最低。结合上述三个湖泊的藻类情况和历史资料的总结，选用了小球藻和水华鱼腥藻进行了验证，也得出了同样的结论，高浓度的营养水平单位叶绿素浓度下VOSCs产量会下降。本研究揭示了湖泊湿地生态系统藻类VOSCs产生和释放规律，为湖泊湿地生态系统在全球气候变化中的作用和响应等方面的研究提供重要基础资料。