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为了模拟研究内波运动对分层水库藻类生长的影响,以铜绿微囊藻和小球藻为研究对象,运用了基于单片机系统的光强控制实验装置,开展了不同光照条件下分层水库典型藻类生长及光合作用的实验研究。分别在低平均光强、中平均光强和高平均光强下设置了五种光照条件,即无内波作用下的静止光强组(SL)、不同周期内波作用下的波动光强组(10min FL、1h FL和6h FL)以及内波作用下的平均光强组(AL)。主要研究结论如下:(1)分析了藻类受内波作用而作垂向往复运动的过程,理论计算了藻类在波动过程中接受的平均光强和波动平衡水深处的静止光强,发现平均光强(AL组)恒大于静止光强(SL组)。(2)在深水低平均光强条件下,受内波作用,铜绿微囊藻和小球藻的生长速率和藻密度都显著增加。相对于静止光照SL组,在6h FL(6h周期的内波作用下接受的波动光,即6h周期波动光)、1h FL和10min FL三组铜绿微囊藻密度分别增加35.4%(P<0.05)、24.1%(P<0.05)和8.8%(P>0.05),而小球藻密度分别增加30.4%(P<0.05)、22.1%(P<0.05)和15.6%(P<0.05)。(3)在中等水深中等平均光强条件下,受内波作用,铜绿微囊藻和小球藻的生长速率和藻密度有一定程度地增加。相对于静止光照SL组,6h FL、1h FL和10min FL三组铜绿微囊藻密度的分别增加10.7%(P<0.05)、25.4%(P<0.05)和7.9%(P<0.05),而小球藻密度分别增加4.9%(P<0.05)、23.4%(P<0.05)和6.0%(P<0.05)。(4)在浅水高平均光强条件下,受内波作用,铜绿微囊藻和小球藻的生长速率和藻密度有一定程度地减少。相对于静止光照SL组,6 h FL、1 h FL和10 min FL三组铜绿微囊藻密度分别减少19.3%(P<0.05)、增加5.1%(P<0.05)和减少9.4%(P<0.05),而小球藻密度分别减少20.5%(P<0.05)、4.8%(P<0.05)和16.9%(P<0.05)。(5)低平均光强下,相比于平均光强相同的恒定光照AL组,6h FL、1h FL和10min FL三组铜绿微囊藻密度分别增加28.3%(P<0.05)、18.2%(P<0.05)和7.7%(P>0.05),而小球藻密度分别增加23.5%(P<0.05)、14.0%(P<0.05)和5.0%(P>0.05)。(6)中平均光强下,相比于平均光强相同的恒定光照AL组,6h FL、1h FL和10min FL三组铜绿微囊藻密度分别减少8.2%(P<0.05)、增加3.9%(P<0.05)和减少10.6%(P<0.05),而小球藻密度分别减少6.6%(P<0.05)、增加10.0%(P<0.05)和减少5.5%(P>0.05)。(7)高平均光强下,相比于平均光强相同的恒定光照AL组,6h FL、1h FL和10min FL三组铜绿微囊藻密度分别减少17.1%(P<0.05)、增加8.2%(P<0.05)和减少6.7%(P<0.05),而小球藻密度分别减少6.3%(P>0.05)、增加7.1%(P<0.05)和减少3.1%(P<0.05)。(8)在各组光照条件下,铜绿微囊藻和小球藻的Fv/Fm、YII和rETR值大小关系与藻密度变化趋势基本一致,而和单个细胞类胡萝卜素浓度呈相反规律。