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user: 3. 结果与分析 3.1. 温度的垂直分层及季节变化 程海地处金沙江干热河谷地带，流域内年均气温较高，从监测数据可以清楚的看到湖泊水温季节变化(图2)。就所监测季节来看，10月的湖水整体温度较高，水平方向上南部湖区温度高于北部湖区，垂向上北部湖水深度较大的A点在20~26 m深度范围内出现了明显的温跃层，温度跃变在4℃左右。B点在23~27 m深度范围内出现了明显温跃层，温度跃变也在4℃，南部湖水较浅的C、D点未出现明显的温跃层；次年3月的湖水温度是所监测月份中最低的，水平方向上北部湖区温度高于南部，可能为湖水较深区具有更大的热焓有关。垂向上自北向南四个采样点均未出现明显的分层现象，温度只随深度增加而缓慢降低；5的月湖水温度在水平方向上分布比较均匀，南北湖区水温比较一致，垂向上在四个采样点均出现了温度跃变，北部深水湖区的A点在21~24 m深度范围内出现了温跃层，温度跃变3℃，同样处于 深水区的B点在16~24 m深度范围内出现了温跃层，温度跃变2.4℃，温跃层厚度达8 m，南部湖区的C点在17~24 m深度范围内出现了温跃层，温度跃变2.4℃，D点在8~14 m深度范围内出现了温跃层，温度跃变1.2℃，温度跃变梯度明显小于其他三个点。7月的湖水平均温度是四次监测中最高的，特别是上部水层，其最大值25.5℃，水平方向上表层水温北部湖区高于南部湖区，垂向上四个采样点均出现了明显温度跃变，A点在13~22 m深度范围内出现了温跃层，温度跃变6.8℃，22 m以下温度随深度增加缓慢降低，B点在7~23 m深度范围内出现温跃层，温度跃变7.1℃，23 m以下温度随深度增加缓慢降低，C点在0~11 m深度范围内温度几乎不变，11~15 m深度范围内出现了一次小的温度跃变，在15~23 m深度范围内出现了明显的温跃层，温度跃变5.5℃，23 m以下温度随深度增加缓慢降低，D点温度在0~10 m 图1. 程海水质采样点分布 图2. 程海水温垂直剖面变化 深度范围内几乎不变，从水深10 m开始到湖底(18 m)随深度增加温度急剧降低。 3.2. 叶绿素垂直分层及季节变化 叶绿素含量是反映湖泊浮游植物生物量的重要指标。据研究认为，程海藻类植物种类175种，其组成结构特点以硅藻、绿藻、蓝藻为主，数量结构特点则是蓝藻占绝对优势，表现出典型的富营养化蓝藻型特征 [ 7 ] [ 8 ] 。我们的检测结果显示，程海水体中叶绿素含量在时间和空间上存在很大差异，如图3所示。 监测结果显示，10月份程海的湖水中叶绿素含量相对较高，垂向上北部深水湖区的A点0~7 m深度范围内自上而下先升高后急剧降低，最大值出现在水深1 m处，含量高达15.4 ug/L，7~26 m深度范围内叶绿素含量随深度增加缓慢降低，在水深26 m以下则表现出稍有增加趋势，这主要可能是因为部分藻类死亡沉降所致。B点0~6 m深度范围内先升高后急剧降低，最大值出现在水深3 m处，含量11.4 ug/L，6~16 m深度范围内叶绿素含量稳定在8 ug/L左右，16~19 m深度范围内再次出现降低，19~24 m深度范围内叶绿素含量基本稳定在5.5 ug/L，深度24 m至湖底再次出现降低，总共29.5 m深的B点叶绿素含量发生了三次明显变化，说明该区域藻类植物种类相对比较丰富且种群规模相对较大。C点在0~6 m深度范围内先升高后急剧降低，在水深2~3 m处达到最大值9.5 ug/L，6 m以下随深度增加缓慢降低，D点0~3m范围内叶绿素含量逐渐升高，水深3 m之后随深度增加缓慢降低，最大值出现在水深3 m处，含量为5.6 ug/L。水平方向上叶绿素含量自北向南逐渐降低，0~12 m深度范围内的叶绿素平均含量A点为9.4 ug/L，B点为8.4 ug/L，C点为7.3 ug/L，D点为4.9 ug/L。 次年3月的湖水中叶绿素含量相对较低，垂向上北部深水湖区的A点表层含量低，在0~3 m深度范 图3. 程海叶绿素垂直剖面变化 围内迅速升高，之后变化比较微弱，3~16 m深度范围内叶绿素含量随深度缓慢升高，16 m~26 m深度范围内叶绿素含量随深度增加有所降低，最大值出现在水深16 m处，含量为7 ug/L，B、C两点叶绿素含量表层到底层整体变化不大，分布较为均匀，D点叶绿素含量明显低于其他几个点，0~12 m深度范围内随深度增加其含量先降低后升高，最低值出现在水深1 m处，含量为0.3 ug/L。水平方向上叶绿素含量自北向南逐渐降低，0~12 m深度范围内的叶绿素平均含量A点为5.4 ug/L，B点为4.4 ug/L，C点为3.2 ug/L，D点为1.8 ug/L。 5月的叶绿素含量在垂向上变化比较大，A点水深0~2 m叶绿素含量从3.1 ug/L迅速升至8.3 ug/L，2~20 m深度范围内叶绿素含量基本维持在8 ug/L左右，20 m以下随深度增加叶绿素含量逐渐降低，最终低至3 ug/L。B点0~4 m深度范围内叶绿素含量先降低后迅速升高，之后在4~13 m深度范围内维持在7 ug/L左右，13~24 m深度范围内叶绿素含量随深度增加持续降低，24~28 m深度范围内又缓慢升高，最低值2.2 ug/L。C点在0~12 m深度范围内叶绿素含量随深度增加持续升高，其中0~4 m上升幅度较大，在12~22 m深度范围内叶绿素含量随深度增加持续降低，22 m以下叶绿素含量基本稳定在2.8 ug/L左右。到南部D点，0~2 m之间叶绿素含量随深度增加快速升高，2~6 m随深度增加又快速下降，6 m以下持续稳定下降。0~12 m深度范围内叶绿素平均含量A点为7.9 ug/L，B点为6.6 ug/L，C点为5.4 ug/L，D点为5.3 ug/L。 7月的叶绿素含量在垂向上变化最为显著，例如A点0~2 m叶绿素含量从9.9 ug/L急剧升高到17.4 ug/L，2~4 m叶绿素含量又降到13.7 ug/L，4~12 m叶绿素含量随深度增加缓慢降低，12~17 m叶绿素含量从10.2 ug/L降低到2.2 ug/L，17 m以下基本维持在1.7 ug/L左右。B点0~4 m叶绿素含量为所测到的最大值，达19.9 ug/L，4~6 m基本维持稳定在16 ug/L，6~15 m叶绿素含量随深度增加急剧降低至1.9 ug/L，15 m以下随深度增加缓慢降低，之后稳定在1.8 ug/L左右。C点0~5 m叶绿素含量表现为先升高后降低，在1~3 m叶绿素含量维持在17 ug/L以上的高水平，在5~10 m叶绿素含量随深度增加波动降低，10~17 m叶绿素含量随深度增加从12.7 ug/L急剧降低到2.2 ug/L，17 m以下维持在2 ug/L左右的低水平状态。D点表层叶绿素含量为4.1 ug/L，在1 m水深处跃升到12.5 ug/L，1~10 m叶绿素含量维持在12 ug/L左右，但到15 m水深处叶绿素含量增加到15 ug/L，10~15 m叶绿素含量随深度增加从15 ug/L急剧降低到2 ug/L，15 m到湖底(18 m)稳定在1.7 ug/L。水平方向上叶绿素含量中南部湖区的C点最高，其次是北部湖区的A点和B点，南部湖区的D点最低，表现出强烈的空间异质性。 3.3. pH值垂直分层及季节变动 程海水体pH值受地理位置、气候条件、区域地质地貌、地球化学背景、湖泊形态特征、封闭状况等因素综合影响导致碱度高 [ 10 ] ，从我们的监测数据来看具有非常明显的季节变化(图4)。同时，对于一般湖泊来讲，存在由于表层湖水藻类光合作用强烈，消耗大量CO 2 ，pH值较高，而深层藻类光合作用弱，藻类的大量死亡使CO 2 大量积累，加之有机质分解产生酸，使pH逐渐降低的现象 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。 10月湖水pH值整体较高，垂向上在北部深水湖区的A、B两点温跃层附近出现明显的下降，跃变梯度0.4左右，南部浅水湖区的C、D两点则在垂向上变化不大，水平方向上呈现出南部湖区高于北部湖区的趋势。3月湖水pH值相对稳定，垂向几乎没有变化，水平方向上呈现出北部湖区高于南部湖区的趋势。5月湖水pH值垂向上在北部湖区的A、B两点温跃层附近有明显降低，跃变梯度0.4左右，C点呈 图4. 程海pH垂直剖面变化 现稳定减小趋势，南部最浅的D点0~4 m急剧减小，之后稳定减小，水平方向上呈现出南部湖区高于北部湖区的趋势。7月pH值垂向上A点从表层到3 m深急剧减小，跃变幅度0.6。3~17 m pH值先小幅度增大后又缓慢减小，之后基本稳定，B点pH值在0~14 m深度范围内随深度增加缓慢减小，之后趋于稳定，C点pH值在0~17 m深度范围内随深度增加缓慢减小，之后随深度增加缓慢增大，D点pH值在0~11 m深度范围内随深度增加缓慢减小，11~12 m跳跃式减小，减小幅度0.2，之后随深度增加pH值缓慢增大，水平方向上，北部湖区pH值高于南部湖区。总体来讲，程海pH变化幅度不是很大。 3.4. 溶解氧垂直分层及季节变化 溶解氧是湖泊初级生产力及水动力条件的综合反映 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] ，程海水体溶解氧季节变化明显，不同月份各自特征鲜明(图5)。 监测数据显示，程海10月湖水中溶解氧含量整体不高，垂向上北部深水湖区的A点在0~7 m深度范围内先略升后降低，在1 m深处达到最大值9.6 mg/L，7~16 m深度范围内溶解氧含量缓慢降低，保持在5.3~4.6 mg/L，16~21 m深度范围内溶解氧含量迅速下降，最终保持在0.3 mg/L左右，B点也是在0~7 m深度范围内有先升高后降低的趋势，之后保持在5 mg/L直到22 m深，在22~25 m深度范围内溶解氧含量急剧下降，最终保持在0.3 mg/L左右，南部湖区的C、D两点溶解氧含量随深度增加缓慢降低，但并未表现出跃变。水平方向上，北部湖区的溶解氧含量远高于南部湖区，0~12 m深度范围内的溶解氧平均含量A点为6.5 mg/L，B点为6.1 mg/L，C点为5.7 mg/L，D点只有4.5 mg/L，表现为有北向南逐渐降低的总趋势。 次年3月的湖水中溶解氧含量相对较高，垂向上北部湖区的A点溶解氧含量只随深度增加缓慢降低， 图5. 程海溶解氧垂直剖面变化 最大值为7.58 mg/L，出现在表层，最小值为6.92 mg/L，出现在底层；B点0~19 m深度范围内溶解氧同样也只随深度增加而缓慢降低，但在19 m之后出现迅速降低。最大值出现在表层，为7.43 mg/L，最小值出现在底层，为4.23 mg/L；C点0~20 m深度范围内溶解氧随深度增加缓慢降低，之后快速降低，最大值出现在表层，为7.47 mg/L，最小值出现在底层，为3.12 mg/L；D点由于深度较小，溶解氧含量随深度增加缓慢降低，最大值出现在表层，为6.96 mg/L，最小值出现在底层，为6.07 mg/L。水平方向上北部湖区的溶解氧含量远高于南部湖区，0~12 m深度范围内的溶解氧平均含量A点为7.3 mg/L，B点为7.3 mg/L，C点为6.9 mg/L，D点仅为6.3 mg/L。 5月的湖水中溶解氧含量最高，垂向上北部湖区的A点溶解氧含量上层水体高于下层水体，0~6 m深度范围内先升高后降低，并在2 m深处达到最大值9.71 mg/L，6~19 m深度范围内溶解氧随深度增加缓慢降低，19 m往下溶解氧含量急剧变化，最低到0.3 mg/L；B点溶解氧含量在0~4 m深度范围内下降较快，7~13 m深度范围内稳定降低，在13 m之后跳跃式连续下降，并在22 m以下形成了稳定的低氧环境；C点0~11 m深度范围内溶解氧含量随深度增加逐渐降低，在11~14 m深度范围内溶解氧含量急剧降低，14~19 m深度范围内溶解氧含量保持稳定降低，19 m以下急剧降低，并在27 m以下形成稳定的低氧环境，南部湖区的D点0~10 m深度范围内溶解氧含量随深度增加稳定下降，10 m以下溶解氧含量急剧下降。水平方向上北部湖区的溶解氧含量远高于南部湖区，0~12 m深度范围内的溶解氧平均含量A点为8.8 mg/L，B点为8.7 mg/L，C点为8.4 mg/L，D点只有6.9 mg/L。 程海7月的湖水中的溶解氧含量较低，垂向上北部湖区的A点0~3 m深度范围内溶解氧含量较高，3~11 m深度范围内几乎不变，11~16 m深度范围内溶解氧含量急剧降低，16 m以下稳定在0.3 mg/L以下的低氧水平；B点0~6 m深度范围内溶解氧含量基本维持在7 mg/L以上，6~11 m深度范围内溶解氧含量急剧降低，11 m以下稳定在0.3 mg/L以下的低氧水平；C点0~11 m深度范围内溶解氧含量随深度增加缓慢降低，11~17 m深度范围内溶解氧含量急剧降低，17 m以下稳定在0.3 mg/L以下的低氧水平；南部浅水湖区的D点0~9 m深度范围内溶解氧含量基本稳定在7 mg/L左右，9~12 m深度范围内溶解氧含量急剧降低，12 m以下溶解氧含量随深度增加缓慢降低。水平方向上溶解氧含量A、D点相对较高，B、C点相对较低。