太湖是一個(gè)大型淺水富營(yíng)養(yǎng)湖泊，藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā)。大量研究表明，沉積物磷的釋放是導(dǎo)致水體磷水平較高和藍(lán)藻水華頻發(fā)的重要原因。底棲動(dòng)物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要類(lèi)群，它們的擾動(dòng)行為可直接影響沉積物中磷的生物有效性。然而，大型富營(yíng)養(yǎng)化湖泊底棲動(dòng)物的擾動(dòng)及其密度變化是否影響沉積物磷的釋放和水體中磷的水平尚不清楚。本研究基于本文和中科院南京地湖所課題組已有的研究，探究了太湖底棲動(dòng)物密度變化對(duì)沉積物磷釋放以及水體磷水平的影響。

     基于2007-2020年太湖底棲動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種及其密度變化，選擇太湖底棲動(dòng)物中的優(yōu)勢(shì)種—鉤蝦亞目的太湖大螯蜚（下文俗稱鉤蝦）作為研究對(duì)象，采用智感環(huán)境多項(xiàng)高分辨監(jiān)測(cè)技術(shù)：平面光極技術(shù)(PO)、薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)(DGT)以及高分辨孔隙水采樣技術(shù)(HR-Peeper)研究了鉤蝦擾動(dòng)對(duì)水流量、沉積物混合、沉積物中氧氣動(dòng)態(tài)和沉積物磷釋放的影響（圖1）。

圖1 太湖大型底棲動(dòng)物采樣點(diǎn)（a），生物擾動(dòng)的沉積物（bcde），熒光示蹤技術(shù)和平面光極成像示意圖（f），HR-Peeper和DGT采樣示意圖（g）。

      通過(guò)平面光極分析儀獲取的高時(shí)空分辨率氧氣二維變化可知，太湖鉤蝦通過(guò)生物灌溉增加了沉積物中氧氣的可利用性和滲透深度，同時(shí)鉤蝦的間歇性通風(fēng)活動(dòng)導(dǎo)致洞穴及其周?chē)练e物中產(chǎn)生高度的氧化還原震蕩（圖2）。

        已有的研究結(jié)果表明，霍甫水絲蚓和搖蚊幼蟲(chóng)擾動(dòng)也可通過(guò)增加沉積物中氧氣的可利用性減少磷的釋放(Chen et al. 2015, 2016a)，而河峴和銅銹環(huán)棱螺則會(huì)通過(guò)消耗表層沉積物中的氧氣增加磷的釋放(Chen et al. 2016b；Yang et al.2020)。因此，推測(cè)鉤蝦、霍甫水絲蚓和搖蚊幼蟲(chóng)密度降低是加劇太湖沉積物磷釋放和維持太湖水體磷水平的重要因素之一。

      本文技術(shù)（設(shè)備）支持：平面光極分析儀

● 適用介質(zhì)：沉積物/土壤/植物根際等

● 測(cè)定指標(biāo)：DO、pH、CO2等物理化學(xué)參數(shù)

● 詳情鏈接：DO/pH/CO2高分辨實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備：Easysensor®平面光極分析儀（PO）

● 功能特點(diǎn)：

    1 實(shí)時(shí)、快速地獲取區(qū)域O₂/pH/CO₂的分布；

    2 設(shè)備與軟件配套使用，可集成校準(zhǔn)、獲取圖像、處理圖像于一體；

    3 非侵入性成像測(cè)量，不破壞原生環(huán)境；

    4 配備1250w/2000w像素的CMOS相機(jī)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間分辨率毫秒，空間分辨率亞毫米。

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