太湖是一個大型淺水富營養湖泊，藍藻水華頻繁暴發。大量研究表明，沉積物磷的釋放是導致水體磷水平較高和藍藻水華頻發的重要原因。底棲動物是湖泊生態系統的重要類群，它們的擾動行為可直接影響沉積物中磷的生物有效性。然而，大型富營養化湖泊底棲動物的擾動及其密度變化是否影響沉積物磷的釋放和水體中磷的水平尚不清楚。本研究基于本文和中科院南京地湖所課題組已有的研究，探究了太湖底棲動物密度變化對沉積物磷釋放以及水體磷水平的影響。

     基于2007-2020年太湖底棲動物的優勢種及其密度變化，選擇太湖底棲動物中的優勢種—鉤蝦亞目的太湖大螯蜚（下文俗稱鉤蝦）作為研究對象，采用智感環境多項高分辨監測技術：平面光極技術(PO)、薄膜擴散梯度技術(DGT)以及高分辨孔隙水采樣技術(HR-Peeper)研究了鉤蝦擾動對水流量、沉積物混合、沉積物中氧氣動態和沉積物磷釋放的影響（圖1）。

圖1 太湖大型底棲動物采樣點（a），生物擾動的沉積物（bcde），熒光示蹤技術和平面光極成像示意圖（f），HR-Peeper和DGT采樣示意圖（g）。

      通過平面光極分析儀獲取的高時空分辨率氧氣二維變化可知，太湖鉤蝦通過生物灌溉增加了沉積物中氧氣的可利用性和滲透深度，同時鉤蝦的間歇性通風活動導致洞穴及其周圍沉積物中產生高度的氧化還原震蕩（圖2）。

        已有的研究結果表明，霍甫水絲蚓和搖蚊幼蟲擾動也可通過增加沉積物中氧氣的可利用性減少磷的釋放(Chen et al. 2015, 2016a)，而河峴和銅銹環棱螺則會通過消耗表層沉積物中的氧氣增加磷的釋放(Chen et al. 2016b；Yang et al.2020)。因此，推測鉤蝦、霍甫水絲蚓和搖蚊幼蟲密度降低是加劇太湖沉積物磷釋放和維持太湖水體磷水平的重要因素之一。

      本文技術（設備）支持：平面光極分析儀

● 適用介質：沉積物/土壤/植物根際等

● 測定指標：DO、pH、CO2等物理化學參數

● 詳情鏈接：DO/pH/CO2高分辨實時監測設備：Easysensor®平面光極分析儀（PO）

● 功能特點：

    1 實時、快速地獲取區域O₂/pH/CO₂的分布；

    2 設備與軟件配套使用，可集成校準、獲取圖像、處理圖像于一體；

    3 非侵入性成像測量，不破壞原生環境；

    4 配備1250w/2000w像素的CMOS相機，實現時間分辨率毫秒，空間分辨率亞毫米。

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