亚热带分层水库浮游植物对颗粒有机碳沉降的影响

Reservoirs are highly dynamic environments in terms of hydrological characteristics. Their ecosystem state shifts not only affect the growth and distribution of aquatic organisms, but also influence the biogeochemical cycle of biogenic elements. Phytoplankton is an important functional group of the reservoir ecosystem, which the size structure and community characteristics can control the structure of the planktonic food-web and affect many processes, including the sedimentation of particulate organic matter. Understanding the links between the structure of phytoplankton community and biogeochemistry is an important research frontier bridging community and ecosystem ecology. In this project, we will focus on the response of phytoplankton community structure to the subtropical reservoir environment and the influence of phytoplankton on sedimentation of particulate organic matter. We will analyze carbon and nitrogen concentrations, carbon and nitrogen stable isotopes (δ13C, δ15N) and photosynthetic pigments of water, suspended particles and suspended particulate matter, in combination with hydrodynamic conditions, physical and chemical parameters of subtropical stratified reservoirs. This project will provide a valuable dataset for the environmental behavior research of organic matter in subtropical stratified reservoirs, and will help us to deeply understand the process of carbon biogeochemical cycle.

水库特殊的水文水动力特征不仅控制着水生生物的生长、分布，而且对水体碳的生物地球化学循环具有显著影响。浮游植物作为水库生态系统的重要功能类群，其尺寸大小和群落组成决定着浮游食物网结构，而且影响着包括颗粒有机物沉降在内的许多过程。深层次理解浮游植物群落结构和生物地球化学之间的联系是桥接群落和生态系统生态学的重要研究前沿。本研究以亚热带典型分层水库水体和沉降颗粒物为研究对象，通过对碳氮含量、稳定碳氮同位素（δ13C, δ15N）和光合色素等特征指标的分析，结合水文水动力及理化参数等，研究水库颗粒有机碳的沉降通量、主要来源及其时间序列变化特征，揭示水柱中不同粒径浮游植物对水库分层及水位波动的响应机制，并阐明其如何影响颗粒有机碳的沉降。本项目可为亚热带分层水库有机质的环境行为提供基础数据，有助于我们更深入了解碳的生物地球化学循环。

浮游植物作为水库生态系统的重要功能类群，其尺寸大小和群落组成决定着浮游食物网结构，而且影响着包括颗粒有机物沉降在内的许多过程。深层次理解浮游植物群落结构和生物地球化学之间的联系是桥接群落和生态系统生态学的重要研究前沿。本研究以亚热带典型分层水库的水体和沉降颗粒物为研究对象，通过对化学组成、稳定碳氮同位素和光合色素等特征指标的分析，结合水文水动力及理化参数等，研究了亚热带分层水库浮游植物群落结构的时空分布特征及其对不同扰动的响应，以及水库颗粒有机物的主要来源及其变化的驱动因素，初步揭示了水柱中不同粒径浮游生物对水库分层及台风事件的响应机制，并阐明其如何影响水体中颗粒有机质的沉降及其介导的营养循环过程。项目结果已整理发表了SCI论文3篇（其中一区1篇，二区1篇，三区1篇），还有部分结果形成的SCI论文2篇在审稿中。培养毕业博士研究生1名。综上所述，本项目已基本完成了任务书规定的各项任务和指标。