青海湖新生湖濱帶與主湖區(qū)水環(huán)境特征差異研究

馬凱麗 熊 雄 敖鴻毅 胡紅娟 俞智鵬 趙邦明 馬容真 吳辰熙

(1.青海省國家公園科研監(jiān)測評估中心, 西寧 810000; 2.中國科學院水生生物研究所淡水生態(tài)和生物技術(shù)國家重點實驗室,武漢 430072; 3.青海湖國家級自然保護區(qū)管理局, 西寧 810000; 4.西南大學資源環(huán)境學院, 重慶 400716)

青海湖位于青藏高原東北緣, 處于多個氣候和地理區(qū)域交匯地帶, 是我國最大的湖泊、國際重要濕地、東亞候鳥遷徙的重要節(jié)點, 是青海省和青藏高原重要的自然地理節(jié)點, 同時也是青藏高原東北部及青海省河湟谷地重要的生態(tài)安全屏障[1]。青海湖流域的生態(tài)健康和安全對青海省乃至整個青藏高原東北部地區(qū)都具有重要意義, 而水生態(tài)健康和安全又是青海湖流域生態(tài)環(huán)境健康和安全的基礎。

由于遠離人類密集區(qū)域、周邊人類活動強度較低, 污染源少, 湖泊環(huán)境容量較大, 青海湖的水質(zhì)從20世紀50、60年代起一直處于較好的水平, 氮磷營養(yǎng)鹽濃度普遍較低, 水體處于貧營養(yǎng)狀態(tài)[2]。近年來, 青海湖水質(zhì)狀況雖然總體仍保持在較好水平,但相比20世紀50、60年代, 水體氮磷濃度均出現(xiàn)了大幅上升, 部分湖區(qū)的總氮和總磷濃度甚至超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB38382-2002)》Ⅲ類水限值要求[3]。近年來, 青海湖部分湖濱帶淺水區(qū)域還出現(xiàn)了剛毛藻大量增殖的情況, 其中以布哈河口、沙柳河口、泉吉河口、泉灣濕地和黑馬河口等青海湖西部河口、濕地區(qū)域最為嚴重, 暴發(fā)區(qū)面積最大超3000公頃, 暴發(fā)區(qū)剛毛藻平均現(xiàn)存量為5213.4 g/m2, 最大現(xiàn)存量達10076.8 g/m2[4], 這對青海湖的景觀和水生態(tài)安全都造成了巨大影響。青海湖近年來還遭遇著巨大的水文變化[5]。在經(jīng)歷1960年代到2004年的水位下降期后, 在氣候變化影響下, 青海湖水位從2005年起持續(xù)上升[6], 從最低的3192.86 m上漲至3196.34 m[1]。迅速上升的水位會不可避免地影響青海湖的水生態(tài)環(huán)境狀況。

根據(jù)遙感計算, 從2004—2018年, 青海湖湖面面積增加超過220 km2, 并仍在持續(xù)增加, 這給青海湖帶來了大量的新湖濱帶[6,7]。這些淹沒后形成的新湖濱帶同時也是青海湖目前剛毛藻暴發(fā)的主要區(qū)域[4]。這些新湖濱帶大部分都位于地勢平緩的草地和濕地區(qū)域[8]。這些草地和濕地是青藏高原生態(tài)系統(tǒng)重要的碳氮營養(yǎng)鹽來源。在被淹沒形成新湖濱帶之前, 這些區(qū)域還一直是青海湖周邊重要的牧場[9], 積累了大量的牲畜糞便。這意味著新湖濱帶可能會給水體帶來大量的營養(yǎng)鹽進而成為剛毛藻的暴發(fā)有利條件。但目前, 對于新生湖濱帶的水環(huán)境狀況與青海湖主湖區(qū)存在哪些具體差異以及湖濱帶區(qū)域水質(zhì)的時空變化規(guī)律還缺乏具體的認識,這也制約了對于青海湖水位上升過程與剛毛藻暴發(fā)之間的關(guān)聯(lián)的研究。本研究基于對不同季節(jié)青海湖湖濱帶和主湖區(qū)的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù), 比較青海湖水位上升后新淹沒形成的湖濱帶與主湖區(qū)水環(huán)境特征差異, 并分析其原因和潛在影響, 為進一步建立剛毛藻暴發(fā)與青海湖水位上升過程之間的關(guān)聯(lián)奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

青海湖為封閉性咸水湖泊, 流域面積29611 km2[4]。青海湖目前水位在3196 m水平, 水域面積4300 km2以上, 平均水深16 m, 最大水深近30 m。青海湖流域內(nèi)地勢總體西高東低, 最高海拔5200 m, 湖面海拔3196 m。青海湖主要入湖河流位于湖區(qū)西部和北部, 包括布哈河、沙柳河、泉吉河、哈爾蓋河和黑馬河等。布哈河是青海湖流域最大入湖河流, 占青海湖河流入湖流量的75%以上。流域內(nèi)主要植被類型為草原和草甸[10]。

本研究的研究區(qū)域包含青海湖主湖區(qū)和湖濱帶(圖1)。其中主湖區(qū)設置樣點16個, 覆蓋整個青海湖主湖區(qū), 并與20世紀60年代青海湖綜合考察中調(diào)查樣點基本一致?？紤]到交通可達性和剛毛藻暴發(fā)區(qū)域代表性, 本研究在青海湖湖濱帶也設置采樣點17個, 主要位于青海湖南部和西部。

圖1 本研究在青海湖主湖區(qū)和湖濱帶的采樣點Fig.1 The sampling sites in the main lake area and lakeshore zone of Qinghai Lake in this study

1.2 采樣調(diào)查

本研究采樣工作于2020年6月和2020年8月開展, 分別代表青海湖流域的枯水期和豐水期。其中主湖區(qū)采樣使用船只在青海湖內(nèi)航行采集, 湖濱帶則在湖邊穿著下水褲在水深0.8—1 m處采樣。現(xiàn)場采集1 L表層水樣, 低溫避光保存并帶回實驗室分析水質(zhì)指標, 同時在現(xiàn)場使用Hach HQ40D多參數(shù)水質(zhì)分析儀測定水溫(WT)、電導率(EC)、pH、溶解氧濃度(DO)和溶解氧飽和度(DO%)等水體理化指標, 使用Hach 2100Q便攜式濁度計測定濁度(Turb)。

1.3 樣品分析

水樣帶回實驗室立即用過硫酸鉀消解鉬酸鹽分光光度法分析總磷(TP), 鉬酸鹽分光光度法分析溶解性活性磷(SRP), 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法分析總氮(TN), 納氏試劑分光光度法分析氨氮(NH3-N), 紫外分光光度法分析硝酸鹽氮(NO3-N),分光光度法分析亞硝酸鹽氮(NO2-N), 堿性高錳酸鉀法分析高錳酸鹽指數(shù)(CODMn), 并以氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的和作為溶解性無機氮(DIN)。所有分析方法均參考國家標準方法或《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)》的內(nèi)容。

1.4 統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)的處理計算使用Excel完成。本研究按2次調(diào)查和2個區(qū)域進行分組, 所有調(diào)查結(jié)果被分成主湖區(qū)6月、主湖區(qū)8月、湖濱帶6月和湖濱帶8月等4組進行比較。水環(huán)境指標的時空差異在SPSS20.0中使用獨立樣本Kruskal-Wallis檢驗進行比較, 顯著水平為P<0.05。使用R進行主成分分析(PCA)并作圖。

2 結(jié)果

2.1 青海湖主湖區(qū)和湖濱帶水環(huán)境指標時空差異

在本研究中, 青海湖主湖區(qū)pH在9.05—9.20, 溶解氧濃度在6.78—8.30 mg/L, 溶解氧飽和度在99.5%—111.4%, 水溫在9.3—16.9℃, 電導率在15.82—17.77 ms/cm, 濁度在1.48—4.94 NTU; 湖濱帶pH在8.76—9.46, 溶解氧濃度在1.14—11.25 mg/L, 溶解氧飽和度在15.7%—190.6%, 水溫在8.5—22.0℃, 電導率在0.85—18.82 ms/cm, 濁度在2.09—196.00 NTU(圖2)。

圖2 青海湖主湖區(qū)和湖濱帶水體理化指標對比Fig.2 Comparison of physicochemical indexes of water bodies in the main lake and lakeshore zone of Qinghai Lake

青海湖pH在時間和空間上都沒有顯著性差異;水溫明顯隨季節(jié)變化, 8月顯著高于6月, 雖然湖濱帶6月水溫極小值更低, 8月水溫極大值更高, 但主湖區(qū)與湖濱帶也沒有顯著性差異; 主湖區(qū)6月溶解氧濃度顯著高于8月, 但在湖濱帶, 溶解氧濃度沒有顯著性季節(jié)差異, 同時溶解氧濃度也沒有顯著的空間差異; 8月主湖區(qū)電導率顯著高于湖濱帶; 在6月和8月, 湖濱帶的濁度都顯著高于主湖區(qū), 雖然兩個季節(jié)的湖濱帶濁度均值沒有顯著性差異, 但8月極大值更高。

本研究中主湖區(qū)總磷濃度在0.009—0.136 mg/L,溶解性活性磷濃度在0.001—0.024 mg/L, 總氮平均濃度在1 mg/L水平, 硝酸鹽氮濃度在0.09—0.25 mg/L,氨氮濃度在0.10—1.10 mg/L, 亞硝酸鹽氮濃度在未檢出—0.0048 mg/L, 溶解性無機氮濃度在0.20—1.27 mg/L, 高錳酸鹽指數(shù)在1.75—4.79 mg/L; 湖濱帶總磷在0.014—0.462 mg/L, 溶解性活性磷濃度在0.002—0.044 mg/L, 總氮平均濃度在1.4 mg/L水平,硝酸鹽氮濃度在0.09—0.91 mg/L, 氨氮濃度在0.13—1.23 mg/L, 亞硝酸鹽氮濃度在未檢出–0.0099 mg/L,溶解性無機氮濃度在0.31—2.14 mg/L, 高錳酸鹽指數(shù)在1.78—48.67 mg/L(圖3)。

圖3 青海湖主湖區(qū)和湖濱帶水體營養(yǎng)鹽指標對比Fig.3 Comparison of nutrient indicators of water bodies in the main lake and lakeshore zone of Qinghai Lake

無論主湖區(qū)還是湖濱帶, 8月份總磷都顯著高于6月份, 但只有在8月份湖濱帶總磷顯著高于主湖區(qū)。6月溶解性活性磷顯著高于8月, 但湖濱帶與主湖區(qū)間沒有顯著性差異。本研究中總氮濃度沒有顯著時空差異。無論是湖濱帶還是主湖區(qū), 6月氨氮和溶解性無機氮濃度更高, 亞硝酸鹽氮濃度更低,8月反之。湖濱帶的硝酸鹽氮濃度在6月顯著高于8月, 但在主湖區(qū)沒有顯著時間差異。所有無機氮指標都沒有顯著空間差異。湖濱帶的高錳酸鹽指數(shù)在6月和8月都顯著高于主湖區(qū), 但在同一區(qū)域,不同季節(jié)的高錳酸鹽指數(shù)并沒有顯著性差異。

除了對水環(huán)境指標的均值進行比較外, 本研究還對比了水環(huán)境指標在不同時間和不同區(qū)域變異系數(shù)。從表1可以發(fā)現(xiàn), 在本研究中, 除了亞硝酸鹽氮以外, 其他所有水環(huán)境指標的變異系數(shù)最大值都出現(xiàn)在湖濱帶區(qū)域, 而在相同月份, 絕大多數(shù)指標的變異系數(shù)也在湖濱帶區(qū)域更高。在湖濱帶, 除了溶解性活性磷、總氮、硝酸鹽氮、氨氮和溶解性無機氮等指標6月變異系數(shù)明顯更高外, 其他指標都是8月變異系數(shù)更大或6月與8月接近。

表1 青海湖不同區(qū)域水環(huán)境指標變異系數(shù)Tab.1 Coefficient of variation of water environment indicators in different areas of Qinghai Lake (%)

2.2 水環(huán)境指標主成分分析

主成分1和主成分2的解釋率分別為26.5%和22.2%, 累積解釋率為48.7%。主成分1主要和溶解性活性磷、硝酸鹽氮、氨氮和溶解性無機氮等季節(jié)性差異顯著但空間差異不顯著的營養(yǎng)指標相關(guān),而主成分2則主要和總磷、濁度等主湖區(qū)與湖濱帶差異顯著的指標相關(guān)。主湖區(qū)的樣點在PCA圖上較為集中, 而湖濱帶樣點在PCA圖上則較為分散。其中湖濱帶6月份樣點主要沿PC1軸分散, 而湖濱帶8月份樣點則主要沿PC2軸分散(圖4)。

圖4 青海湖主湖區(qū)和湖濱帶水環(huán)境指標主成分分析結(jié)果Fig.4 Results of principal component analysis of water environment indicators in the main lake area and lakeshore zone of Qinghai Lake

3 討論

3.1 青海湖新生湖濱帶與主湖區(qū)水環(huán)境指標差異和成因

根據(jù)本研究的結(jié)果我們可以被檢測的14項水環(huán)境指標分成如表2所示的兩類: (1)湖濱帶與主湖區(qū)無顯著空間差異的指標; (2)湖濱帶與主湖區(qū)存在顯著空間差異的指標。下文將針對這兩類指標分別展開討論。

表2 青海湖不同水環(huán)境指標時空差異分類Tab.2 Classification of spatial and temporal differences of different water environmental indicators in Qinghai Lake

湖濱帶與主湖區(qū)無顯著空間差異的指標鄭綿平等[11]發(fā)現(xiàn), 青藏高原咸水湖泊pH隨鹽度增加而上升, 而強烈的水生植物光合作用也會因為影響水中碳酸鹽平衡導致pH上升[12]。雖然pH在本研究中沒有表現(xiàn)出顯著的時空差異, 但湖濱帶更大的pH變異系數(shù)、湖濱帶出現(xiàn)的低電導率點位及剛毛藻暴發(fā)等表明, 新湖濱帶既存在因外源來水稀釋導致的pH下降, 也存在因剛毛藻等水生植物光合作用導致的pH上升。

決定溶解氧飽和度的主要是水體的耗氧和復氧速度。高原湖泊由于水質(zhì)清潔, 耗氧類污染物較少, 因此耗氧速度較慢, 在其他研究中, 高原水體也往往表現(xiàn)出較高的溶解氧水平[13,14]。對于青海湖湖濱帶來說, 雖然其溶解氧飽和度均值與主湖區(qū)沒有顯著性差異, 但變異系數(shù)遠高于主湖區(qū)水平, 這可能是因為水生植物或藻類光合作用的強復氧能力導致的溶解氧過飽和, 或是因土壤釋放或水生生物腐解產(chǎn)生的耗氧類物質(zhì)存在導致的溶解氧低飽和。

與pH和溶解氧飽和度類似的情況在總氮上也有體現(xiàn), 雖然沒有顯著性差異, 但湖濱帶相對主湖區(qū)更大的變異系數(shù)和平均值水平都表明湖濱帶的總氮可能受到湖濱帶營養(yǎng)釋放和湖濱帶強烈生命活動的共同影響: 營養(yǎng)釋放導致較高的總氮濃度峰值, 而生命活動消耗或脫除的氮則降低了總氮濃度水平。

水溫受到氣溫的直接影響, 表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。在湖濱帶區(qū)域, 較淺的水深導致水溫更容易受到白天輻射升溫和夜間降溫的影響, 因此雖然沒有顯著的空間差異, 湖濱帶區(qū)域水溫的變異系數(shù)仍大于主湖區(qū)。水溫決定了水中溶解氧飽和狀態(tài)下的濃度, 青海湖水體溶解氧大多處于飽和水平,因此水體溶解氧濃度和水溫高低關(guān)系密切, 青海湖水體溶解氧濃度的季節(jié)差異主要發(fā)生在主湖區(qū), 在湖濱帶區(qū)域, 水溫較大的變化幅度以剛毛藻及沉水植物光合作用放氧和有機質(zhì)分解耗氧可能導致不同季節(jié)的溶解氧濃度沒有顯著性差異。

青海湖幾種主要的溶解性營養(yǎng)鹽的濃度都表現(xiàn)出顯著的季節(jié)差異。其中溶解性活性磷、氨氮、硝酸鹽氮和溶解性無機氮都表現(xiàn)為6月高8月低, 而亞硝氮則表現(xiàn)為6月低8越高。溶解性活性磷、氨氮和硝酸鹽氮是都藻類和沉水植物生長必不可少的營養(yǎng)物質(zhì), 但隨著沉水植物和藻類的凋亡,這些營養(yǎng)物質(zhì)又容易被釋放進入水體[15]。本研究的結(jié)果提示, 這些營養(yǎng)物質(zhì)在春冬季可能由于前一年水生生物的凋亡向水體中釋放, 而在夏季由于水生生物, 特別是剛毛藻的生長被大量消耗。青海湖是一個磷限制湖泊[16], 剛毛藻也是磷限制的生物[4,17,18],這可以解釋青海湖8月溶解性活性磷的顯著降低。水生生物的生長同時也要消耗溶解性無機氮, 而8月更高的水溫也可能會促進微生物脫氮作用, 特別是對于氨氮。低溫季節(jié)較高的氨氮水平在平原地區(qū)湖泊中較為常見[19,20], 青海湖可能也有類似的情況。亞硝酸鹽氮更多是氮循環(huán)過程中的中間產(chǎn)物, 8月較高的亞硝酸鹽氮濃度也提示了該季節(jié)青海湖較強的微生物氮循環(huán)作用。與其他指標類似,溶解性營養(yǎng)鹽類指標在湖濱帶的變異系數(shù)也大于主湖區(qū), 特別是在其出現(xiàn)峰值的季節(jié), 這可能也與不同新生湖濱帶中水生生物生長的差異有關(guān)[4]。

綜上所述, 無顯著空間差異并不能說明水位上升過程產(chǎn)生的湖濱帶對青海湖的這些指標沒有影響。雖然季節(jié)變化導致的溫度、營養(yǎng)釋放和生命活動等因素對某些指標的影響可能更大大, 但從指標的變異系數(shù)和極大極小值的情況來看, 上述指標還是會受到水位上升過程的影響。

湖濱帶與主湖區(qū)存在顯著空間差異的指標濁度和電導率是湖濱帶與主湖區(qū)存在顯著性差異的主要水體理化指標, 但造成兩者與主湖區(qū)差異的原因可能并不相同。青海湖的電導率主要是受到外源補給來水的影響, 遙感數(shù)據(jù)顯示, 近年來青海湖新淹沒的湖濱帶區(qū)域主要都是在西北部的主要河口區(qū)域[6,8]。這些區(qū)域受外源補給河流的影響較大,電導率偏低, 特別是在豐水期, 這也是電導率指標主要在豐水期與主湖區(qū)有顯著性差異的原因。而青海湖湖濱帶濁度的升高主要是由于近岸風浪對湖濱帶沉積物的擾動導致的。與淺水湖泊類似, 湖濱帶植被的蓋度對風浪擾動導致的顆粒物懸浮會產(chǎn)生較大影響[21]。青海湖的近岸沉積物大多是近年來新淹沒的土壤, 植被覆蓋較少, 較容易受到風浪影響, 特別是在8月豐水期, 湖濱帶大多是當年剛淹沒的區(qū)域, 因此濁度的極大值也更高, 而當年新湖濱帶植被覆蓋的差異也導致8月該區(qū)域的濁度變異系數(shù)更大。

對于流域內(nèi)人類活動污染較少的高原湖泊, 磷主要是來自于沉積物釋放和陸源性磷。Ren等[16]的研究顯示, 青海湖流域內(nèi)河流的磷濃度隨著草地植被退化而增加, 這表明了青海湖流域內(nèi)土壤對水體磷的貢獻。在水位上升形成的新湖濱帶中, 土壤中的顆粒態(tài)磷會隨著淹沒過程進入水體。在6月份新形成的湖濱帶主要是上一年度淹沒的土壤, 其中的磷經(jīng)過上一年度的釋放, 存量有限, 同時上一年度生長的沉水植物和剛毛藻也抑制了顆粒態(tài)磷的釋放; 而在8月, 當年新淹沒的土壤中大量磷的釋放導致了湖濱帶顯著較高的總磷濃度。高錳酸鹽指數(shù)的變化主要受耗氧類有機質(zhì)影響。草甸和濕地是青藏高原重要的有機碳來源[22,23], 而水位上升所淹沒的草甸和濕地恰好給湖濱帶提供了大量的有機碳, 從而使高錳酸鹽指數(shù)升高。而在淹沒一年后,雖然被淹沒土壤釋放的有機碳較為有限, 但新湖濱帶中沉水植物、著生藻等帶來的生命活動仍會使湖濱帶的耗氧類物質(zhì)濃度高于主湖區(qū)。

綜上所述, 對于上述指標, 它們在湖濱帶和主湖區(qū)中的顯著差異表明它們會受到水位上升導致的淹沒過程的強烈影響, 但在不同季節(jié), 這種影響可能會有所差異。

3.2 湖濱帶內(nèi)部的空間差異和對水生態(tài)系統(tǒng)影響

綜合考慮湖濱帶與主湖區(qū)在水環(huán)境指標差異上的顯著性和變異系數(shù)的差別, 雖然影響的程度在不同指標間可能存在一定差異, 但青海湖水位升上后形成的新湖濱帶幾乎對各項水環(huán)境都會產(chǎn)生影響。另一方面, 不同類型湖濱帶的差異可能也在加強或者削弱了湖濱帶對水環(huán)境指標的影響。之前的研究發(fā)現(xiàn), 青海湖沿岸沙地的營養(yǎng)鹽含量較低, 而濕地和草地的營養(yǎng)鹽含量較高[24]。在被淹沒形成新的湖濱帶后, 這些原生土壤中營養(yǎng)鹽的差異可能也導致了對水環(huán)境指標影響的差異。從PCA圖上也可以看出, 青海湖湖濱帶樣點在不同季節(jié)沿著不同的主成分軸離散。在6月,這種離散可能更多是受到前一年度水生生物活動后殘體所釋放的溶解性營養(yǎng)鹽的影響, 而在8月, 這種離散則是受到新淹沒的土壤中釋放的物質(zhì)的影響。因此這種離散既可能是青海湖湖濱帶剛毛藻暴發(fā)的原因, 也可能是青海湖剛毛藻暴發(fā)的結(jié)果。但總的來說, 青海湖湖濱帶與主湖區(qū)的水環(huán)境特征的差異是有更有利于剛毛藻暴發(fā)的。對于磷限制的剛毛藻來說, 青海湖湖濱帶的溶解性磷濃度在部分樣點已經(jīng)遠超過北美研究中確定的剛毛藻生長速度最快的溶解性磷濃度下限[25]。雖然青海湖湖濱帶的總磷以顆粒態(tài)為主, 但同時也有研究表明, 水生生物在生長需求較高的情況下, 可以在堿性磷酸酶的作用下持續(xù)將生物難利用的磷轉(zhuǎn)化為可直接利用的活性磷[26]。與此同時, 湖濱帶較高的水溫也有利于剛毛藻的快速增殖。綜上所述, 青海湖近年來的水位上升過程為部分湖濱帶區(qū)域, 特別是土壤營養(yǎng)鹽含量較高的草地和濕地型淹沒區(qū)的剛毛藻暴發(fā)提供了有利的水環(huán)境條件。

現(xiàn)有的氣象數(shù)據(jù)模擬結(jié)果表明, 青藏高原在未來一段時間內(nèi)還將處于向暖濕化轉(zhuǎn)變的階段[27], 而青海湖的水位在2050年前可能還會持續(xù)上漲, 并持續(xù)淹沒大片環(huán)湖草甸和濕地[1]。這些草甸和濕地目前是畜牧和旅游等人類活動的重要場所, 因此除了草甸、濕地本身固定和轉(zhuǎn)化的碳氮磷營養(yǎng)物質(zhì)外,青海湖環(huán)湖區(qū)域可能還積蓄了人類活動帶來的額外營養(yǎng)鹽。這些營養(yǎng)鹽伴隨著隨后的水位上升過程, 都可能會釋放到新產(chǎn)生的湖濱帶中, 進一步帶來剛毛藻暴發(fā)風險。同時這些釋放進入青海湖的營養(yǎng)鹽還可能促進其他藻類生長, 并通過對初級生產(chǎn)力和生境的改變影響青海湖湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)的健康。雖然從目前的調(diào)查數(shù)據(jù)看, 水位上升造成的生態(tài)環(huán)境影響主要還集中在湖濱帶內(nèi), 但未來這些新釋放的營養(yǎng)鹽, 特別是磷元素對主湖區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)的影響仍不容忽視。

4 結(jié)論

本研究通過對比水位上升后青海湖新生成的湖濱帶與主湖區(qū)的時空差異, 揭示了青海湖新湖濱帶水體理化指標和水體營養(yǎng)指標與主湖區(qū)的明顯差異。其中總磷、濁度、高錳酸鹽指數(shù)和電導率等指標在湖濱帶與主湖區(qū)之間表現(xiàn)出了顯著的空間差異, 其他指標雖然沒有顯著的空間差異, 但從變異系數(shù)角度分析也與主湖區(qū)存在明顯差別。淹沒區(qū)土壤釋放、生命活動、風浪、水深和溫度等因素共同塑造了青海湖新生湖濱帶的水環(huán)境特征。此外, 主導青海湖湖濱帶水環(huán)境特征的因素還存在季節(jié)性差異: 春季湖濱帶環(huán)境特征受溶解性營養(yǎng)鹽主導, 主要受水生生物殘體的分解的影響; 而夏季湖濱帶環(huán)境特征主要受土壤釋放影響, 各項指標的差異更多是來自于湖濱帶底質(zhì)的區(qū)別。青海湖部分湖濱帶區(qū)域的水環(huán)境特征有利于剛毛藻生長, 這可能是剛毛藻暴發(fā)的原因之一。水位上升形成的新湖濱帶對青海湖的持續(xù)影響還需要在后續(xù)研究中進一步關(guān)注。