摘要：为研究富营养化湖泊藻型湖区凯发在线平台官方网站中生物易降解有机质的组成及其垂向分布特征，选取太湖竺山湾湖滨带和开敞湖区采集凯发在线平台官方网站柱状样，利用微电极技术测定凯发在线平台官方网站~水界面理化指标的剖面特征，并对凯发在线平台官方网站中含水率、烧失量、色素含量、总有机碳、总氮以及生物易降解物质（总蛋白、总糖和总脂）进行测定。结果表明：藻型湖区凯发在线平台官方网站~水界面处溶解氧、pH和氧化还原电位在垂向剖面上呈现出随深度增加而下降的趋势，空间上存在明显的异质性，湖滨带凯发在线平台官方网站~水界面溶解氧、pH和氧化还原电位显著低于开敞湖区，而凯发在线平台官方网站~水界面H2S浓度在垂向上则表现为随深度先降低而后升高的趋势。此外，藻型湖区凯发在线平台官方网站中生物易降解有机质的组成和分布同样存在明显的空间异质性。组成上以脂类（7.7 mg/g）为主，其次是糖类（4.5 mg/g），蛋白质（0.8 mg/g）含量最低；空间上，湖滨带凯发在线平台官方网站中生物易降解有机质含量显著高于开敞湖区，表层15 cm以上凯发在线平台官方网站含水率和烧失量较高，有机质含量丰富。


湖泊是有机质生产、迁移、储存的重要场所。它不仅具有较高的生物生产力，还汇集了丰富的陆源物质，而且湖泊较强的生物泵功能，带来了较快的生物源沉积。因此，湖泊真实地记录了流域人类活动和湖泊自然环境演变的信息，同时也是揭示气候变化和区域响应的重要信息载体。


在富营养化和气候变化的双重影响下，湖泊藻类水华暴发强度大、持续时间长、暴发频率高，大量的蓝藻聚集、堆积、衰亡后沉积于凯发在线平台官方网站表层，逐渐发育形成有机质含量较高的“藻积层”。研究表明，在富营养化湖泊巢湖、太湖、滇池，甚至部分水库，表层凯发在线平台官方网站均以藻源性有机质为主。此外，在藻类衰亡沉降过程中，凯发在线平台官方网站的组成及活性不断发生变化，其中部分活性高的有机质优先降解，如色素、蛋白质、糖类等，而腐殖质等较难降解有机质会保留在凯发在线平台官方网站中。对40种不同藻类细胞组分研究表明，藻细胞主要由蛋白质、糖类和脂类物质组成，不同组分的相对含量因藻的种类不同而有所差异。通常蓝藻中蛋白质含量较高（41%——69%），而硅藻中脂类含量较高（5%——43%），其中蛋白质是有机质中活性较高的组分，其含量和组成的变化对于底栖生物的分布、群落结构及动态有重要的影响。与此同时，藻类残体仍含有碳、氮、磷、硫等多种元素，沉降后使得表层凯发在线平台官方网站有机质厌氧代谢增强，呈现厌氧强还原环境，在厌氧微生物作用下，有机硫分解和硫酸盐还原产生大量H2S以及硫醇、硫醚类化合物致臭；此外，凯发在线平台官方网站中的铁氧化物被厌氧微生物利用转化为还原态，H2S与Fe2+等形成金属硫化物，金属硫化物被悬浮颗粒吸附再悬浮至水体中致黑，造成水体黑臭，并向水体中释放大量碳、氮、磷等物质，导致内源释放，加速湖泊富营养化进程。因此，藻积层中有机质的组成和降解状态，不仅影响着底栖生物和微生物的组成及活性，同时也影响着湖泊水体和凯发在线平台官方网站中碳、氮、磷、硫等多种元素的生物地球化学循环。


目前关于凯发在线平台官方网站中易降解有机质的研究多集中在海洋和河流生态系统中，而湖泊凯发在线平台官方网站的研究主要集中在有机质含量与来源、粒径分布、重金属含量、营养盐含量及其释放特征等方面。但是，随着富营养化程度不断加剧，湖泊凯发在线平台官方网站中大量的藻源性有机质在降解和转化过程中又将对湖泊环境产生了哪些影响？凯发在线平台官方网站中生物易降解物质组成如何？其在垂直方向上有何分布特征？研究探讨上述问题，对于调控富营养化湖泊内源污染、改善水质、防止富营养化湖泊衰亡具有重要的理论和实际意义。


1材料与方法


1.1研究区概况及样品采集


太湖竺山湾是典型的藻型湖区，该区域的藻类水华呈现出持续时间长、暴发频率加快的趋势。而湖滨带多存在堤下深漕（修建大堤时取土而成），部分岸段湖滨带还有离岸分布的芦苇群丛，在主导风向东南风的影响下，大量藻类碎屑残体堆积，受芦苇群丛的阻隔，藻类碎屑残体及水草残体从开场湖区随风生流进入芦苇群从内，难以回到湖区，使得藻类碎屑残体堆积造成了淤泥黑臭。根据2016年4-10月蓝藻预警期间太湖蓝藻暴发频率分布，于2018年8月，分别在竺山湾挺水植物湖滨带和开敞湖区利用柱状凯发在线平台官方网站采样器（Corer 60，奥地利），采集凯发在线平台官方网站样品，从湖滨带到开敞区共设置4个点位（图1），C1和C2位于开敞湖区，离岸距离3——5 km，周围无水生植物分布，L1和L2位于符渎港附近的湖滨带，湖滨带补植有整齐的芦苇群丛和自然分布的芦苇群丛，离岸距离0.5 km.每个点位采集3根柱状样，现场严格按2 cm切割分层，并将相同层凯发在线平台官方网站样品收集到同一自封袋中混匀，当天运回实验室冷藏保存。

图1太湖竺山湾采样点分布