湖泊生态系统对跨时间和空间尺度径流变率的响应

北半球的内陆水体正因总体降水量增加，以及强降雨、洪水和风暴等短时事件加剧，而经历年度径流增加。这些事件会影响进入湖泊的异源有色溶解性有机质（cDOM）和无机营养盐输入的总负荷及其变异性。既往研究表明，cDOM和无机营养盐总负荷的增加会影响浮游植物生物量和代谢速率，但不同cDOM和营养盐脉冲情景的效应会如何受到湖泊特征空间差异和季节差异的调节，仍不清楚。在本研究中，我们在三个环境cDOM和营养盐浓度不同的湖泊中开展了一项协调统一、标准化的中尺度围隔实验。其中两个湖泊在两个季节实施了该实验。我们向所有中尺度围隔中添加了相同总量的cDOM、硝酸盐和磷酸盐，但采用了强度和频率不同的脉冲添加方式。 我们发现，脉冲强度和频率对叶绿素a和藻蓝蛋白浓度以及代谢速率，即总初级生产和呼吸，产生了不同影响。具体而言，与更频繁但单次添加量较小的脉冲相比，极端脉冲情景引发了更为显著的效应。此外，这些效应主要是暂时性的，而且湖泊间的差异大于季节间的差异。在背景cDOM和硝酸盐浓度最低的湖泊中，极端径流情景与较为渐进的径流情景之间表现出最明显的差异，这很可能是因为较低的光限制以及可能更强的初始氮限制，导致其对营养盐添加产生了更快响应。我们的结果强调，湖泊的前期条件和径流事件的特征都会影响浮游植物生物量和代谢速率，而要揭示这些响应的复杂性，则需要采用比较性的实验研究方法。

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🏷️ 湖泊生态系统 径流脉冲 有色溶解有机质 营养盐输入 浮游植物生物量 代谢速率