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自然水体中,磷通常以溶解性有机磷(DOP)的形式存在,而可被浮游植物直接利用的正磷酸盐(o-P或SRP)含量很低。因此,浮游植物为了满足其生长繁殖需要,可分泌碱性磷酸酶将不能被直接利用的DOP转化为可被直接利用的SRP。为了探究碱性磷酸酶在整个水体磷循环过程中与浮游植物群落结构和SRP之间的相互关系,本研究论文以三峡水库主要的12条支流为研究对象,系统的研究了2013-2015年期间碱性磷酸酶活性、浮游植物群落结构、SRP含量及相关的环境因子。以下为主要研究结果: 1.2013-2014年期间,调查了三峡水库支流小江水体碱性磷酸酶的时空分布特征及其影响因子。低水位的夏秋季碱性磷酸酶活性显著高于高水位的春冬季;高水位时期各采样点之间的碱性磷酸酶活性没有显著性差异,而在低水位时期,中游位点的碱性磷酸酶活性显著高于下游。结果反映了三峡水库水体中的碱性磷酸酶活性具有时空异质性。碱性磷酸酶活性与三峡水库的水位变化、水温、浮游植物群落中的优势种及藻类细胞密度都显著相关(P<0.05)。由此可以推断,三峡水库的水位变化、水温、浮游植物群落中的优势种及藻类细胞密度是影响碱性磷酸酶活性时空分布的重要因子。 2.在2013-2015年期间,对三峡水库主要的12条支流水体中的碱性磷酸酶进行分级。分级结果表明,碱性磷酸酶主要是以溶解性的碱性磷酸酶的形式存在,其原因是表层水体中溶解性磷酸酶主要来自于浮游植物和浮游动物的主动释放或从解体的细胞中溢出。通过比较以浮游植物为主的大颗粒所表现的碱性磷酸酶活性(APA>30μm)和以细菌为主的小颗粒所表现的碱性磷酸酶活性(APA045-30μm),APA>30μm显著高于APA0.45-30μm。 3.通过深入的研究,证实了碱性磷酸酶在一定的可溶性活性磷(SRP)浓度范围内行使补充磷营养、指示磷丰缺和介导磷循环的功能。通过将碱性磷酸酶活性(APA)与SRP的相关分析发现,支流香溪河在SRP浓度小于0.2mg/L时,两者表现为显著的负相关关系;而当SRP浓度大于0.2mg/L时,SRP对APA的影响不显著。 4.2013-2015年在三峡库区干、支流调查了藻类的群落结构、碱性磷酸酶活性和SRP含量。结果表明,浮游植物群落结构中的优势种、藻类细胞密度和特定藻类的独特的磷利用策略对碱性磷酸酶的分布有决定性作用。在香溪河开展的研究中我们发现,SRP含量不仅能调控APA的时空分布,还是浮游植物群落结构演替的重要驱动力。拟多甲藻分泌碱性磷酸酶的特性使得其成为高SRP条件下浮游植物群落中的优势种;而在低SRP条件下,隐藻独特的营养吸收利用特点使其在群落结构演替中占据优势。 5.2014年至2015年期间,调查了三峡水库主要的12条支流水体中的碱性磷酸酶活性。结果发现,水体碱性磷酸酶活性与水体的综合营养状况无论是在空间分布还是在季节变化上都具有非常相似的一致性。在水体综合营养状态指数(TLI)较高的春夏季,原水碱性磷酸酶活性(APAT)较高。在处于重度富营养化状态的苎溪河,其APAT较高;而在TLI值较低的大宁河和神农溪,APAT值较低。此外,沉积物中碱性磷酸酶活性与各形态的磷也表现出明显的正相关性。因此,碱性磷酸酶活性与富营养化程度密切相关,可作为评价水生态系统功能及营养状况的指标。