三峡水库建成蓄水后,水位抬升、流速减缓、营养富集,水域环境发生巨大变化,水体富营养化严重,水华频发。香溪河库湾由于其特殊的地理位置和环境特征,水华问题成为学者研究的热点。为了系统地认识香溪河库湾水华暴发机理。本研究基于临界层理论开展原位围隔实验,分析不同混合层深度对藻类生长的影响,于 2012 年 8月-2013年3月在香溪河库湾XX06定点监测水下初级生产力,建立香溪河库湾水下初级生产力模型,分析初级生产力的季节及垂向变化特征,并基于以上认识重点分析不同混合层深度下藻类初级生产力变化特征及其对水华的影响。具体结果如下： 　　(1)不同混合层深度对藻类生长的影响 　　通过建立不同混合层深度的围隔生长模式,分析实验结果发现临界层理论适用于香溪河水体, Zeu/Zmix值是影响藻类水华暴发的关键因子,Zeu/Zmix值高于临界值是水华暴发的主要原因。Zmix越小,混合层内平均光强Iz越大,即藻类接受的光照藻越充分,其净初级生产力越大,反之越小。 　　(2)香溪河库湾光学特性 　　香溪河库湾水面空气光强随季节变化趋势明显, 2008 年至 2011 年光照最大值均出现在夏季,最小值均出现在冬季。春季和秋季光照相对较温和,有利于藻类繁殖生长。香溪河库湾水下光照延伸度基本呈指数衰减分布,基本满足lambert-Beer衰减定律。 　　水下消光系数、真光层深度及透明度作为表征水体光学特性的因子,其间存在较好的相关性。影响定点XX06水体透光性的关键因子是水体浊度；叶绿素a浓度作为水体悬浮物的一部分,对水体透光性存在一定的影响；水库蓄泄水过程导致的水位波动对水体悬浮物影响较大,水位升高致使悬浮物浓度经过稀释,水体浊度减小,水体透光性较好；水位降低致使悬浮物经过浓缩,水体浊度增大,水体透光性较差。 　　(3)初级生产力分布规律及模型构建 　　总初级生产力及净初级生产力整体上自表层至水下6m处衰减趋势明显,最大值一般出现在0-1m。水下6m处总初级生产力很小,其值接近于0,监测期内水下6m处浮游植物光合作用率较小,浮游植物生产力偏小。净初级生产力在水下3m左右基本衰减至0, 3 m以下水体浮游植物生物量基本呈负增长趋势。 　　2012年8月及 9 月水柱日产量相对较大,分别为 1101 mg C/m2·d 和 1112 mg C/m2·d。各水层产量中0-0.5 m和0.5-1 m水层产量比较大,0-1 m水层产量基本占水柱日产量的50%左右, 0-1 m水层是浮游植物初级生产力的主要贡献来源。分析发现,影响香溪河初级生产力的主要影响因子为叶绿素a浓度、光照及水温。 　　建立的香溪河库湾XX06水面、水下光照模型能较好的模拟香溪河库湾水上、水下光学特性及其变化规律。应用高斯分布拟合香溪河库湾水下叶绿素a浓度垂向分布结果与实测值模拟较好,Lewis提出的高斯分布拟合曲线能较好的用以模拟香溪河水下垂向叶绿素a变化规律。建立的香溪河库湾初级生产力模型能较好的模拟初级生产力变化特性,但仍需进一步完善。 　　(4)不同混合层深度下藻类初级生产力变化特性及其对水华的影响分析 　　混合层深度是影响水华的关键因子,而究其原因,主要受混合层水柱初级生产力的影响。混合层深度越小,混合层水柱初级生产力越大,藻类生长速率越大,并最终暴发水华。混合层深度越大,则水柱初级生产较小,甚至水柱浮游植物呼吸作用量超过光合作用量,水柱生物量出现负增长趋势,藻类生长停滞,不会出现水华。