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user: 3. 结果 3.1. 水温的季节性变化特征 通常情况下，高原深水湖泊水温都会对季节气温度变化做出敏感的响应 [ 2 ] [ 17 ] ，即在夏季出现水体热力分层现象，表现出变温层和均温层水体温度随深度加深缓慢下降，温跃层温度随深度加深急剧下降的特点。同其它高原(高山)深水湖泊一样，阳宗海水体水温在垂直剖面上也存在着明显的分层与混合的现象。呈现出春、夏、秋季分层、冬季混合的趋势(图2)。 阳宗海水温的变化趋势可以分为4组：2016年1月和4月属于第1组，2015年4月和2016年4月属于第二组，2013年7月、2016年6月、7月属于第三组，2015年11月为最后一组。这种分组方式基本与四季的划分一致。在冬季和早春季节(第一组)湖泊温度最低，受气温的影响，湖泊表层和底部的密度差减小，除了表层0~2 m (1月)和底层14~23 m (3月)有细微的变化之外，其余深度水体发生混合，此时湖泊处于混合期。春季，气温有所上升，表层水体快速升温，底层水体升温缓慢，升温速度不同使得湖泊在垂向上出现分层，形成了变温层、温跃层和均温层，但此阶段内分层还处于发展阶段， 图2. 阳宗海水温垂直剖面图 分层结构还不稳定。夏季，变温层(0~6 m)内温度急剧上升，而均温层(18以下)内温度变化不大，与春季相比，温跃层变厚，温度梯度增大，此阶段内形成了稳定的分层结构。秋季，太阳辐射减弱，水体降温明显。变温层内的温度变化一直深入到深层水体中，均温层的温度在夏季结束之前上升到一个高值，并一直持续到秋季，温跃层的范围减小，并形成在较深的水体中。此阶段为分层的消失阶段，当变温层温度下降到与均温层温度一致时便会发生混合。四个季节内所监测到的表层温度变化范围为13.74˚C~25.29˚C，最大温差为11.55˚C，底层温度变化范围为11.86˚C~17.56˚C，最大温差为5.7˚C。此外，湖泊的最高温和最大温差出现在夏季。 从水平布局上看，三个监测点水温变化不大。3月北部水温稍高；2015年4月，湖泊北部和中部温跃层较厚；2016年4月，在表层4 m的范围内，温度北部最高；11月，温跃层下移到16 m以下，根据温跃层的严格定义 [ 4 ] ，南部的温跃层消失，开始进入混合期。 3.2. 水质剖面的季节动态与分布特征 3.2.1. 溶解氧(DO) 阳宗海水体中溶解氧浓度的变化存在明显的季节性分层与混合现象(图3)。 溶解氧的变化趋势与温度的变化趋势一样，其变化曲线也可以分为相同的四组。冬季和初春，溶解氧浓度出现了全年的最高值，且在垂向上变化不大，不同深度的溶解氧浓度基本相同。在水平分布上，2016年3月北部溶解氧含量较高，2016年1月北部和中部溶解氧浓度较高。春季溶解氧含量相对于冬季有所降低，溶解氧浓度随着深度加深而降低，从表层到底部溶解氧呈递减趋势。溶解氧分层的现象开始形成，但分层尚不稳定，只在湖泊中部出现明显的分层现象。夏季在水下4~14米的范围内形成了明显的 图3. 阳宗海溶解氧垂直剖面图 溶解氧梯度，在此范围内溶解氧含量急剧减少。此时溶解氧分层稳定，深层水体中缺氧严重。水平方向上，各个监测点的变化趋势极为相似，只有2013年7月和2016年7月在表层形成浓度差异。秋季，溶解氧浓度较低，在15米以上的水体混合比较均匀，溶解氧浓度基本保持在同一水平。此时溶解氧处于分层的末期，南部的稳定分层现象已经消失，溶解氧的变化趋势与温度的变化趋势基本一致。 3.2.2. pH值 阳宗海水质整体偏碱性，季节性变化特征明显(图4)。在有温度分层的春、夏、秋季，pH值也呈现出明显的分层现象，其变化特征可以在与温度和溶解氧相同的分组模式下进行分析。在冬季和早春季节，pH的变化范围较小，仅在表层存在差异。2016年1月，在表层0~6 m的范围内，南部pH值急剧下降，而在表层0~2 m的范围内，pH随深度下降而升高。春季，pH值变化幅度扩大，表层和底层之间的差异使得pH在垂向上开始出现分层现象。2015年4月，在垂向上形成了pH急剧变化的水层，而在2016年4月，各深度内pH 梯度基本一致。由于各个监测点的深度不同，pH急剧变化的水层的深度也不同。夏季，除了2016年7月份南部比较特殊之外，其余时间内各个监测点的pH随深度加深而降低，并在此阶段内形成稳定的pH分层现象，明显的变化主要发生在湖泊南部。秋季，pH值的变化趋势与温度和溶解氧的变化趋势完全一致，北部pH值相对较低。 3.2.3. 电导率 电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值，受盐度、水中溶解固体物质、温度、水源补给等因素的影响。阳宗海电导率的季节变化特征较明显，春冬季节垂向变化不大，夏秋季节形成明显分层现象(图5)。 图4. 阳宗海pH垂直剖面图 图5. 阳宗海电导率垂直剖面图 电导率的变化趋势曲线也可以像温度、溶解氧、pH的变化曲线一样分为四组。2016年1月和3月，除了这两个月份的电导率值不一样以外，电导率在水平和垂直方向上的变化不大。春季，电导率在垂直方向上随深度加深稍有增加，三个监测点的变化趋于一致。但是，2016年4月的电导率值比2015年4月的高，与以上参数不同的是电导率在此阶段内没有发生分层。2016年1~4月，阳宗海水体电导率逐月上升，直到夏季才出现稳定的电导率分层现象。在此阶段内，垂直剖面的中部电导率明显上升，但各月份“剧变层”的深度不同，在同一个月份，水平上的差异很小。秋季，电导率相对于夏季有所升高，垂向上，在水深16~20米的范围内，电导率大幅增加，其他深度的变化很小。水平分布上，三个监测点之间没有明显的不同。 3.2.4. 叶绿素a 与其他参数相比，叶绿素的变化有其独特的特点，秋冬季节总浓度较高(图6)。 冬季和早春，叶绿素浓度值和变化趋势都存在明显的不同。2016年1月，叶绿素浓度在表层4米范围内急剧增加，4米以下浓度值保持不变。2016年3月，南部和北部整体上呈现出叶绿素浓度随深度增加而下降的特点，两个监测点的不同之处是南部在表层6米范围内叶绿素浓度快速降低；而在湖泊中部，叶绿素浓度在表层4米范围内随深度加深而增加，在其他深度范围内变化不大。冬季的叶绿素浓度高于早春的叶绿素浓度。春季，水平和垂直方向上的变化非常明显。2015年4月，北部的叶绿素浓度明显较高，在4~8米范围内形成明显的峰值，中部和南部湖区分别在4 m和6 m处形成较小的峰值。2016年4月，叶绿素浓度曲线在垂直方向上来回摆动，中部和南部的摆动范围较大。两个4月份相比，2015年4月份的叶绿素浓度高于2016年4月的叶绿素浓度。这个季节湖泊叶绿素浓度的变化没有规律可循，北部湖区的叶绿素浓度较高。夏季，垂直方向上形成了稳定的叶绿素浓度峰值。2013年7月，峰值出现并保持 图6. 阳宗海叶绿素a垂直剖面图 在水深0~4 m范围内，并且浓度较高。2016年6月和7月与2013年7月相比，叶绿素浓度峰值及其所在的深度都有所下降，除了2013年的中部监测点以外，夏季各月份在各个监测点都形成了稳定的分层结构。秋季，叶绿素浓度水平极高，在2~18米的范围内浓度聚集，此阶段内叶绿素a浓度分层明显，各个监测点的变化趋势基本一致。 3.2.5. 藻蓝蛋白 水体中藻蓝蛋白与叶绿素a有同样的指示作用，均能反应水体中浮游生物量的多少和水体的营养状态，二者差别是叶绿素a几乎存在于所有的真核生物中，而藻蓝蛋主要存在于蓝藻中。阳宗海水体中，藻蓝蛋白的季节分布有其自身的特点(图7)：从季节变化上看，从1月到11月，藻蓝蛋白浓度呈现出冬、春季节逐月降低，夏季表层在表层逐月上升，秋季整体相对上升的趋势。1~4月阳宗海水体中藻蓝蛋白数量逐月减少。其中，1、3月份浓度较大，在水下4~17 m的范围内大量分布。2015年4月份藻蓝蛋白从北向南集中生长的范围逐渐缩小，其余月份在水平方向上变化不大；6、7月份，大约在表层7 m的范围内藻蓝蛋白浓度逐月升高，分层明显。6月在7~14 m范围内形成一个生长高峰层，2013年7月藻蓝蛋白集中分布的位置上移到0.5~6 m的范围内，各湖区变化趋势基本一致；2016年7月北、中、南三个区域内集中生长的范围分别为2~9 m、6~13 m和1~8 m。11月，整个湖泊内藻蓝蛋白在5~16 m的范围内浓度较高且，垂向上变化较小，16 m以下藻蓝蛋白浓度大幅降低。 3.2.6. 蓝藻相对数量指数的季节性变化 阳宗海水体中蓝藻相对数量指数春、夏、冬季相对较高，秋季较低(图8)。 从上图中可以看出，蓝藻相对数量指数从大到小的月份依次为2016年4月、2016年3月、2013年 图7. 阳宗海藻蓝蛋白垂直剖面图 说明：纵坐标数值由公式CRQI = [PC]/[chl-a]计算而来，水质参数仪实测数据中PC和chl-a的单位分别为cells/L和ug/L，为了使二者具有可比性，根据水质参数仪使用说明书将单位换算一致。应该注意的是，藻蓝素和叶绿素是两种不同性质指标，不存在包含关系，因此不用百分比表示。 图8. 阳宗海2013~2016年各月份蓝藻相对数量指数 7月、2015年4月、2016年6月、2016年1月、2016年7月和2015年11月。从2015年11月到2016年7月，蓝藻相对数量指数总体上呈现出先升高后降低的趋势。其中，2016年4月份蓝藻相对数量指数最高，空间上南部最高；2016年3月次之，湖泊中部蓝藻相对数量指数较高。2016年4月与2015年4月相比，各个湖区蓝藻相对数量指数有所上升，特别是南部湖区上升幅度较大。可以看出，2016年蓝藻数量相对于2015年有所增加。2013年7月，蓝藻相对数量指数也比较高，从北向南依次减少；与2013年相比，2016年7月蓝藻相对数量指数有所降低。2015年11月蓝藻相对指数为所有监测季节中最低，北、中、南三个断面差别不大。