基于MODIS數據的太湖浮游植物物候變化及其對水表溫度的響應

作者：洪恬林,李云梅,呂恒,孟斌,畢順,周玲

摘要：浮游植物物候能夠反映浮游植物的生長變化與湖泊生態系統的變化,水溫、營養鹽濃度等因素對物候有重要影響。太湖富營養化程度較高,水溫的影響作用日趨顯著,物候與水溫關系的研究對理解、控制和改善太湖生態系統具有重要意義。本研究利用2003—2018年MODIS遙感數據計算浮游植物物候指標和湖泊水表溫度(Temperature of Water Surface,LSWT),通過分析太湖浮游植物物候時空變化特點探究了不同區域的物候特征,并結合LSWT揭示了浮游植物物候對LSWT變化的響應關系。結果表明:①不同浮游植物物候指標具有不同空間分布特點,水華發生次數、峰值葉綠素a(Chla)濃度和水華總持續時間呈現由西部沿岸向湖心區遞減的趨勢;浮游植物生長開始時間和峰值Chla發生時間分布復雜但在沿岸區域相對較早;②太湖可被劃分為4種具有不同物候特征的區域,Ⅰ類區域主要位于貢湖灣、東部沿岸以及太湖中部開闊水域,該區Chla濃度范圍為50~60μg/L,且波動平緩,水華發生次數最少、開始最晚、持續時間最短;Ⅱ類區域主要分布于太湖西部沿岸,Chla濃度范圍為50~90μg/L且變化劇烈,該區水華發生次數最多、開始最早、持續時間最長;Ⅲ和Ⅳ類屬于過渡區域,前者主要分布于梅梁灣、竺山灣及入灣口,后者主要位于南部沿岸以及太湖中部;③浮游植物物候對LSWT變化的響應受營養水平影響,當營養水平較高時,浮游植物的生長受LSWT的促進作用顯著,LSWT年際變化的升高趨勢對浮游植生長物候提前、生物量增加的影響明顯,反之,則LSWT變化對浮游植物生長的影響減弱。

發文機構：南京師范大學虛擬地理環境教育部重點實驗室 生態環境部衛星環境應用中心

關鍵詞：太湖MODIS影像浮游植物物候水表溫度特征時空變化響應Lake TaihuMODIS imagephytoplanktonphenologytemperature of water surfacecharacteristicstemporal-spatial variationresponse

分類號： Q94[生物學—植物學]