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为阐明三峡库区岸生植物中华蚊母树(Distylium chinense)幼苗对水淹的耐淹机理,通过设置对照组(CK)、半淹组(PF)、全淹组(CF)3个水淹处理,模拟库区消落带秋、冬季淹水情况,研究中华蚊母树幼苗在不同水淹时间和深度下的生长及生理生化特性.结果表明,淹水显著影响中华蚊母树幼苗的生物量,水淹150 d后,PF组植株和CF组植株根、茎、叶生物量均呈显著降低趋势,同时受水淹影响,植株根冠比也显著降低;中华蚊母树幼苗在水淹前90 d 2组水淹处理植株叶片丙二醛(MDA)含量均与CK组植株差异不显著,水淹120 d后,中华蚊母树幼苗叶片MDA含量显著增加,且随着水淹深度的增加而逐渐升高;可溶性蛋白在各水淹处理中的变化有所差异,水淹前60 d,淹水并没有影响CF组植株可溶性蛋白含量,但从水淹90 d开始,CF组植株可溶性蛋白含量有所上升,而PF组植株可溶性蛋白含量在整个淹水期间均与CK组植株差异不显著;2组水淹处理植株脯氨酸在水淹前期均显著上升,但自水淹90 d后逐渐下降至CK组水平;与MDA对水淹的响应一致,水淹前期PF组和CF组植株抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶)均没有出现明显影响,但水淹后期2组水淹处理植株抗氧化酶活性均显著升高;可溶性糖含量在不同水淹处理下有所差异,PF组植株叶片可溶性糖含量在整个淹水期间均与CK组植株差异不显著;而CF组植株叶片可溶性糖含量随着水淹时间的延长逐渐降低.研究证明,中华蚊母树幼苗生长及生理特性对秋、冬季水淹环境具有一定的调节能力,是中华蚊母树幼苗能够在库区消落带存活生长的一个重要原因. 相似文献
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淹水对菖蒲萌发及幼苗生长的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
应用盆栽试验方法,研究了菖蒲在不同淹水深度下的萌发和幼苗生长.试验共设20、40、60、80、100和120 cm等6个处理,处理时间为86 d.结果表明:(1)不同淹水深度对菖蒲萌发和幼苗有不同程度的影响,在持续完全淹水条件下,菖蒲幼苗的萌发率仅为淹水20 cm条件下的1/3,幼苗的平均高度为淹水20 cm条件下的1/3左右;(2)菖蒲幼苗叶片长度、宽度、叶片面积和基茎随淹水深度增加而减小,叶片数量和叶片含水率随淹水深度增加而增大;(3)在试验的27 d、54 d、86 d,各淹水深度植物的根、茎、叶及总生物量都比淹水20 cm有不同程度的降低,并随淹水时间的延长,各淹水深度条件下的生物量差别增大.在不同淹水深度条件下,根、茎和叶生物量增量均表现为茎的最多,叶的次之,根的最少;(4)菖蒲幼苗在水深为100-120 cm的逆境条件下时,叶片细胞膜脂过氧化加剧,细胞质膜透性增加;(5)菖蒲幼苗叶片的叶绿素a、b含量和类胡萝卜素(Car)含量随淹水深度的增加而下降;(6)Fv/Fm、ETR、qP随淹水深度的增加而下降,长时间(54-86 d)完全淹水(水深100-120 cm)对菖蒲幼苗光合系统PSⅡ有显著影响,影响菖蒲幼苗PSⅡ的非循环光合电子传递速率,天线色素吸收的光能用于光化学电子传递的份额减少,参与CO2固定的电子减少;qN在54 d、86 d的都有不同程度的增加,菖蒲叶片PSⅡ系统没有遭到破坏. 相似文献
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移栽胁迫对3种湿地植物的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
湿地植物的移栽是人工湿地修复的主要组成部分,移栽期间,植物从起苗、运输到栽植时间的长短等都直接影响到湿地植物移栽后的成活率和生长状况。以南四湖人工湿地中芦竹(Arundo donax)、芦苇(Phragmites communis)和香蒲(Typha latifolia)为研究对象,研究了移栽胁迫在起苗后24h内对3种植物的影响。结果表明:起苗后,芦苇的生物量和叶绿素含量下降速率最小,芦竹的叶绿素含量下降最快;叶绿素荧光方面,芦竹光合系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在活性(Fv/Fo)和潜在最大光合能力(Y)最大,光保护能力(NPQ)也最强;香蒲的实际光合效率(Φ_(PSⅡ))最大;3种湿地植物的光化学淬灭(qP)、光保护能力和实际光合效率在5h左右即降至最低,而潜在最大光合能力下降至22h后达到稳定的较低值;芦苇的Φ_(PSⅡ)、Y、qP、NPQ和香蒲的Φ_(PSⅡ)、qP均与叶绿素含量的减少呈极显著的正相关关系(P0.01)。以上结果表明,移栽胁迫对3种湿地植物产生了严重的影响,且影响程度为芦苇香蒲芦竹,起苗后栽植时间分别不宜超过4-6h、6-8h和14-16h,以保证移栽后的植物成活率和正常生长。 相似文献
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城市河道黑臭底泥对挺水植物光合荧光特性的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
城市河道黑臭现象日益严重,探讨常见湿地植物在黑臭底泥中的生长,有利于为河道修复物种选择提供科学依据.研究黑臭底泥对3种常见湿地植物——菖蒲(Acorus calamus)、美人蕉(Canna indica)及慈姑(Sagittaria sagittifolia)生长状况和叶片叶绿素荧光参数的影响.结果表明:菖蒲和美人蕉在第30~40 d时生物量增量明显降低,慈姑的生物量增量在整个实验中持续增加;通过比较3种湿地植物的荧光参数可知,菖蒲和美人蕉的光化学淬灭系数(q P)、相对光合电子传递速率(r ETR)值在第10 d时达到最大,分别为41.33μmol/(m2·s)和68.60μmol/(m2·s),后30 d一直下降;慈姑q P、r ETR值在第30 d时增加;在第40 d时,美人蕉q P值下降,非光化学淬灭系数(q N)值上升,叶片有较强的热耗散能力,而菖蒲的q P、q N值同时下降,黑臭底泥对菖蒲叶片的光合系统PSⅡ造成伤害.这说明黑臭底泥对菖蒲和美人蕉的光合能力产生较长期抑制,而慈姑可较快适应黑臭底泥的胁迫.因此利用湿地植物修复黑臭河道时,可优先选择慈姑,其次是美人蕉,最后是菖蒲. 相似文献
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不同营养状态下附生藻类对菹草(Potamogeton crispus)叶片光合机能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以沉水植物--菹草为对象,实验室模拟水下弱光(100±10μmole/(m2·s)环境,进行附生藻类(生物控制和无生物控制)和营养(中营养、富营养和超富营养)双因子正交实验,探讨富营养水体附生藻类暴发对沉水植物叶片光合机能的影响.结果表明,水体营养水平提高促使菹草叶片附生藻类大量繁殖,富营养条件(TN:1mg/L;TP:0.1mg/L)下附生藻类在菹草叶片的增殖速率(Chl.a)达到0.16μg/(cm2·d),日本沼虾 耳萝卜螺的生物控制模式能有效控制菹草叶片上附生藻类的生物量.水下原位叶绿素荧光参数观测表明,42 d附生藻类引起菹草叶片光合机能下降,Chl.a密度下降25.2%,caro密度下降20.8%,PSII电子产率降低9.8%,电子传递速率(ETR)下降,光化学淬灭(qP)平均下降超过60%.研究表明,水体营养水平提高促进沉水植物叶片附生藻类增殖,导致菹草光合机能下降,营养盐的作用是间接的. 相似文献
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水网藻附着对亚洲苦草光合特性的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
运用水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)测定附着了水网藻的亚洲苦草(Vallisneria asiatica)叶片的荧光参数和快速光响应曲线.在水网藻主要附着的苦草叶片上部,15 d后Fv/Fm显著下降,光系统(PS)的光化学效率显著降低;附着水网藻的叶片通过热的形式耗散掉的能量极显著增加(P＜0.01),有效荧光产量、光化学淬灭系数和相对光合电子传递速率(rETR)、Chl.a、类胡萝卜素(Car)、Chl.a/Chl.b和Car/Chl.a均显著降低;在快速光响应曲线中,当光照强度高于104 μmol/(m2·s)后,随光照强度的增加,附着水网藻的苦草叶片的rETR显著低于对照,光合作用能力下降;且其饱和光强为248μmol/(m2·s),显著低于对照叶片的685 μmol/(m2·s),表明水网藻附着苦草叶片后导致叶片光响应能力显著下降. 相似文献
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植被类型及淹水带来的干湿交替过程是影响温室气体排放的重要因素.本文通过原状土柱模拟实验,模拟西洞庭湖水文节律变化对不同土壤—植被系统温室气体排放的影响.利用静态箱—气相色谱法研究不同植被—土壤类型(芦苇湿地、灰化苔草湿地和刚砍伐的杨树林湿地)在季节性淹水条件下的CO_2、CH_4和N_2O的排放通量变化,并探讨了在水位变化的情况下,不同植被—土壤类型对全球增温潜势的贡献.结果表明:在不同的水文条件下,芦苇湿地的CO_2排放通量均显著高于苔草和杨树林湿地;淹水过程导致3种植被类型覆盖湿地CO_2排放通量显著降低,甲烷排放通量升高,其中芦苇湿地CH_4排放通量升高显著,苔草和杨树林湿地CH_4排放通量升高不明显;水文变化及植被类型对N_2O排放通量的影响不显著;不同植被类型湿地对全球增温潜势的贡献为:芦苇杨树林苔草,分别为16191.3、3405.6和1883.1 kg/hm~2.本研究结果表明在西洞庭湖湿地恢复过程中,不再人为增大芦苇湿地面积,将杨树林湿地恢复为苔草湿地,更有利于降低湿地恢复过程中温室气体的排放. 相似文献
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微囊藻衰亡过程研究——四种模拟胁迫条件下微囊藻的衰亡生理 总被引：4，自引：1，他引：3
研究了四种胁迫条件下微囊藻衰亡过程以及衰亡过程中生长生理与抗氧化酶系统的变化以及胁迫30d后转入正常培养后的微囊藻的生长变化过程.将对数生长期的微囊藻分别转入氮饥饿、磷饥饿、黑暗及10℃低温等胁迫条件下培养,测定光密度OD680、叶绿索a、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标.结果表明,在黑暗和低温条件下,微囊藻生长受到明显抑制,但黑暗条件下25d后微囊藻衰亡,低温条件下仅需7d;与物理因子引起的胁迫相比.在营养胁迫条件下,微囊藻在胁迫前期均表现出生长趋势.N饥饿条件下叶绿素a含量从开始胁迫后即下降,P饥饿20d后叶绿素a含量以0.1mg/(L·d)急剧下降,在四种胁迫条件中下降速率最高,表明微囊藻对P的耐受能力最差.根据实验结果,在长期没有外来P源供给而内部又无可得P源的水体中、或者水温急剧下降到1012以下时,微囊藻水华可能会快速衰亡,相应的应急措施应准备到位,以尽量减轻水体微囊藻水华衰亡带来的损失.SOD与CAT活性的上升与叶绿素a含量的下降存在显著相关性,可以尝试将两者结合预测微囊藻水华的衰亡.本研究在实验室条件下初步探讨了四种环境因子对微囊藻消亡的贡献,比较了SOD与CAT活性与叶绿素a含量下降的相关性,为微囊藻水华衰亡预测体系的建立提供了理论依据. 相似文献
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关注微囊藻群体在超声处理下光合活性变化及超声解除后的浮力恢复情况,可以为超声波控藻技术提供理论依据和数据支撑,具有重要的实践意义.本研究采用处理后水柱中叶绿素a浓度的垂向分布比例和叶绿素荧光变化情况分析微囊藻群体在超声波处理下的光合活性变化和沉降过程.结果表明,适量的超声处理(35 kHz、0.0353 W/cm~3)能在避免破裂藻细胞的同时,显著抑制其光合活性;60 s的处理造成了45.5%的光合活性被抑制.然而,在适宜生长条件下,所有实验组藻细胞中受抑制的光合活性均在24 h内恢复至对照组的80%左右.此外,在上述超声条件下,5 s的超声处理能使水柱中叶绿素a浓度在短时间内(0.5 h)的去除率达79.5%.然而,当处理时间小于30 s时,大于90%的沉降藻细胞可在超声解除后的72 h内恢复浮力上浮;而当处理时间延长至60 s以后,藻细胞基本丧失了上浮能力.通过分析发现,超声处理后微囊藻群体的粒径分布对藻细胞沉降及上浮过程起决定性作用,并且还发现微囊藻群体在超声处理时首先表现为藻细胞失去浮力下沉和光合系统受损,进而发生大群体振散. 相似文献
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菰(Zizania latifolia)是长江中下游流域常见的挺水植物.为了解菰在野外的扩张和退化机制,本研究通过模拟实验分析了不同时期菰幼苗对短期淹没的形态学响应.实验共选择株高36和70 cm两种幼苗,设计不淹没、50%淹没和100%淹没3个处理.研究结果表明:两组菰幼苗地上部分的形态学响应有一定差异.在100%淹没处理下,36 cm幼苗组株高最低,茎粗和最大叶宽均显著低于其他两个处理;而70 cm幼苗组在不淹没处理下株高最低,茎粗和最大叶宽在50%和100%淹没处理下均无显著差异.两组菰幼苗根系的形态学响应也不一致.36 cm幼苗组,100%淹没处理组的所有6个根系指标均与其他两种处理有显著差异;70 cm幼苗组,不淹没处理组的6个根系指标均与其他两种处理有显著差异.随着淹没深度的增加,两组菰幼苗总生物量和根茎比均逐渐下降;但36 cm幼苗组在100%淹没处理下总生物量和根茎比均显著低于其他两个处理,而70 cm幼苗组在50%和100%淹没处理下却无显著差异.综合以上分析,本研究结果表明随着菰幼苗的生长,其对淹没的形态学响应能力增强.本研究结果对长江中下游湖泊菰的生态调控具有重要意义. 相似文献
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沉水植物对维持湖泊生态系统平衡有重要作用,广泛应用在水体和沉积物污染修复领域.利用电场强化沉水植物修复过程是一种新的植物修复强化方法.本文研究了不同电压强度作用下沉水植物苦草的生长和生理响应,以期为应用电场强化沉水植物修复过程提供依据.结果表明:0.2~1.0 V电压可以促进苦草生长,而1.5~3.0 V电压则会抑制其生长.其中,0.5 V电压对苦草生长的促进效果最明显,生物量、平均株高、平均叶长、根尖数、新芽数和总叶绿素含量都比对照组显著增加;而3.0 V电压处理组的苦草在实验结束时出现萎蔫和凋亡,与对照组相比,叶绿素含量显著降低,丙二醛含量则极显著增加,表明苦草生长受到严重胁迫.系统上覆水的温度在不同处理组之间没有显著变化,上覆水的p H值在电压为1.0、1.5和3.0 V时显著下降,最终接近中性,上覆水的溶解氧浓度只在3.0 V电压处理组时表现显著下降;沉积物表层5 cm处的氧化还原电位随着电压增大显著下降,最终对苦草的生长形成胁迫.因此,本实验的结论是:0.2~1.0 V电压有助于沉水植物苦草的生长和强化植物修复过程,而1.5~3.0 V电压会破坏苦草组织,同时导致苦草生境变差,不利于沉水植物苦草的生长. 相似文献
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对于不同生长期、不同湿度条件下芦苇(Phragmites australis)茎、叶中多种类型植硅体含量变化的探讨,能够为植硅体形成机理研究和探讨植硅体对气候变化的响应提供理论依据.选取长春市南湖为实验样点,于5—10月在3种不同生境(旱生、季节性水生和水生生境)采集芦苇样品,并分别统计芦苇茎、叶植硅体形态和数量.实验结果显示:首先,茎、叶植硅体组合特征存在明显差异,茎中帽型及个体较大的尖型等植硅体多于叶中,而叶中硅化气孔含量明显高于茎中.其次,随着植株的生长,芦苇茎中硅化气孔含量先增加后减少,鞍型植硅体含量变化较小而帽型植硅体含量先减少后增加,棒型植硅体含量逐渐增加、尖型植硅体含量先增加后减少;芦苇叶中硅化气孔含量持续增加,鞍型、帽型等短细胞植硅体含量下降,尖型、扇型等个体较大的植硅体含量逐渐增加.最后,不同植硅体类型的含量在3种生境中的变化情况较为复杂,茎中植硅体的数量变化没有明显规律,而芦苇叶中硅化气孔含量由旱生生境向水生生境逐渐增加,可见叶中硅化气孔含量的增加可以指示相对湿润的生境条件.总之,芦苇茎、叶内不同类型植硅体的数量对植株生长及不同湿度环境有不同程度的响应,对芦苇植硅体的研究也有助于理解湿生植物植硅体与环境因子的关系,进而为探讨植硅体对古环境、古气候的响应提供理论基础. 相似文献
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在水深为1.5 m的水道中,研究了不同收割强度(0、15、30、45、60、75、90和105 cm)对菹草生长和光合荧光特性的影响.结果表明:(1)收割对菹草枝条生长和恢复影响显著.对照组(0 cm)株高最大,并在水面形成冠层.15 cm组在实验第20 d恢复,30～105 cm组恢复率分别为69.67%、17.78%、8.83%、5.33%、2.28%和1.90%.(2)收割显著降低了菹草的生物量.与对照组相比,收割组鲜重增加量分别下降了23.71%、54.90%、81.19%、85.82%、90.72%、94.07%和95.10%.15～105 cm收割组最终生物量则分别下降为对照组的59.36%、43.16%、27.69%、18.73%、14.66%、8.14%和4.07%.(3)收割使菹草营养繁殖体(石芽)数量、个体大小和鲜重显著降低.(4)中、低强度收割对菹草叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm)影响不明显,而高强度收割组(尤其是105 cm)Fv/Fm显著下降.菹草叶片快速光响应曲线ETRmax差异不显著;中、低强度收割组ETRmax略有上升,而高强度收割组ETRmax出现下降.由结果可知,收割对控制菹草生物量和繁殖体数量效果明显,但以中、低收割强度为宜. 相似文献
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Salinity is a vital factor that regulates leaf photosynthesis and growth of mangroves, and it frequently undergoes large seasonal and daily fluctuations creating a range of environments – oligohaline to hyperhaline. Here, we examined the hypotheses that mangroves benefit opportunistically from low salinity resulting from daily fluctuations and as such, mangroves under daily fluctuating salinity (FS) grow better than those under constant salinity (CS) conditions. We compared growth, salt accumulation, gas exchange, and chlorophyll fluorescence of leaves of mangrove Bruguiera gymnorhiza seedlings growing in freshwater (FW), CS (15 practical salinity units, PSU), and daily FS (0–30 PSU, average of 4.8 PSU) conditions. The traits of FS-treated leaves were measured in seedlings under 15 PSU. FS-treated seedlings had greater leaf biomass than those in other treatment groups. Moreover, leaf photosynthetic rate, capacity to regulate photoelectron uptake/transfer, and leaf succulence were significantly higher in FS than in CS treatment. However, leaf water-use efficiency showed the opposite trend. In addition to higher concentrations of Na+ and Cl−, FS-treated leaves accumulated more Ca2+ and K+. We concluded that daily FS can enhance water absorption, photosynthesis, and growth of leaves, as well as alter plant biomass allocation patterns, thereby positively affecting B. gymnorhiza. Mangroves that experience daily FS may increase their adaptability by reducing salt build-up and water deficits when their roots are temporally subjected to low salinity or FW and by absorbing sufficient amounts of Na+ and Cl− for osmotic adjustment when their roots are subsequently exposed to saline water. 相似文献
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This in situ study used photosynthetic activity (measured as chlorophyll a fluorescence) and photosynthetic pigment concentrations to assess the effect of copper, cadmium, lead and zinc on the seagrass Zostera capricorni. Custom-made portable in situ exposure (PIE) chambers were developed so seagrasses could be dosed within the meadow. Z. capricorni was exposed to 0.1 and 1 mg l−1 of metal solutions for 10 h. During this time and for the subsequent four-day recovery period, the effective quantum yield of photosystem II (PS II) (ΔF/Fm′) was measured. While the results were variable, copper and zinc exposed samples had a depressed ΔF/Fm′ during the exposure period. Samples exposed to zinc recovered to pre-exposure levels but those exposed to copper did not. Cadmium and lead did not impact on the chlorophyll a fluorescence and the chlorophyll pigment data supported these findings. This study presents an innovative new application of chlorophyll a fluorescence stress assessment. 相似文献
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以洞庭湖典型湿地植物辣蓼为目标植物,短尖苔草为邻近植物,通过控制实验研究不同水位(30、0和-30 cm)和竞争(无竞争、全部竞争、地上竞争和地下竞争)模式下目标植物生长及生态化学计量特征的变化.结果表明:水位处理显著影响不同竞争模式下的生物量积累,辣蓼生物量随水位增加显著降低;-30 cm水位无竞争模式下生物量最大,为10.84±1.52 g.在30 cm和0 cm水位梯度下,不同竞争模式下的生物量间无显著差异.但-30 cm水位下,地下竞争模式下的辣蓼生物量积累较全竞争模式和地上竞争模式下显著增多,说明非胁迫条件下,辣蓼和苔草的竞争以地上竞争为主.水位处理对辣蓼叶片、茎和根的氮、磷含量影响显著,30 cm水位下,叶片氮、磷含量显著高于其他水位下的含量.在-30cm水位下,叶片C∶N和C∶P显著高于其他水位下的比值,分别为48.08±3.85、590.3±43.4.相比于对照处理(无竞争),竞争作用下的辣蓼总氮含量降低,而C∶N值增加,N∶P值降低,这可能是因为竞争作用导致辣蓼对氮的吸收减少所致. 相似文献
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David P. Hamilton Katherine R. O’Brien Michele A. Burford Justin D. Brookes Chris G. McBride 《Aquatic Sciences - Research Across Boundaries》2010,72(3):295-307
The factors affecting vertical distributions of chlorophyll fluorescence were examined in four temperate, warm monomictic
lakes. Each of the lakes (maximum depth >80 m) was sampled over 2 years at intervals from monthly to seasonal. Profiles were
taken of chlorophyll fluorescence (as a proxy for algal biomass), temperature and irradiance, as well as integrated samples
from the surface mixed layer for chlorophyll a (chl a) and nutrient concentrations in each lake. Depth profiles of chlorophyll fluorescence were also made along transects of the
longest axis of each lake. Chlorophyll fluorescence maxima occurred at depths closely correlated with euphotic depth (r
2 = 0.67, P < 0.01), which varied with nutrient status of the lakes. While seasonal thermal density stratification is a prerequisite
for the existence of a deep chlorophyll maximum (DCM), our study provides evidence that the depth of light penetration largely
dictates the DCM depth during stratification. Reduction in water clarity through eutrophication can cause a shift in phytoplankton
distributions from a DCM in spring or summer to a surface chlorophyll maximum within the surface mixed layer when the depth
of the euphotic zone (z
eu) is consistently shallower than the depth of the surface mixed layer (z
SML). Trophic status has a key role in determining vertical distributions of chlorophyll in the four lakes, but does not appear
to disrupt the annual cycle of maximum chlorophyll in winter. 相似文献