细胞配额解析中营养水库藻类生长的资源限制与营养阈值

中营养湖库作为重要饮用水源地，其偶发性藻类水华的形成机制与营养限制动态尚不明确。本研究以浙江对河口水库为研究对象，通过4年原位监测，揭示了中营养水库中藻类生长速率的波动性以及生长速率与营养配额的动态耦合关系。结果显示，硅藻优势期（12-4月）藻类原位生长速率变幅高达-1.10~2.76 d-1，蓝藻优势期（7-8月）为-0.43~0.81 d-1，高于富营养水体，表明中营养湖库藻类具备快速增殖潜力。硅藻优势期藻类生长速率受氮细胞配额主导，这可能是光限制和低温抑制叶绿素合成及氮同化效率的结果，因而春季增温增光过程若伴随藻类氮的细胞配额增加，可能引发硅藻水华；而蓝藻优势期藻类生长速率则受磷细胞配额和磷环境配额的协同调控。研究建议，将总磷控制在22 μg/L（95% CI：15~32 μg/L）以下可有效控制蓝藻水华的发生（叶绿素a＞10 μg/L）。研究创新性地引入细胞配额动态解析藻类生长机制，突破了传统依赖环境营养盐浓度与藻类生物量关系或氮磷比判断营养限制类型的认知局限，为中营养湖库水质管理与水华预警提供了新的理论框架。