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Storm impacts on phytoplankton community dynamics in lakes

环境科学 浮游植物 风暴 分水岭 生物地球化学循环 生态系统 地表径流 降水 生态学 气候变化 海洋学 营养物 地理 地质学 生物 气象学 计算机科学 机器学习
作者
Jason D. Stockwell,Jonathan P. Doubek,Rita Adrian,Orlane Anneville,Cayelan C. Carey,Laurence Carvalho,Lisette N. de Senerpont Domis,Gaël Dur,Marieke A. Frassl,Hans‐Peter Grossart,Bas W. Ibelings,Marc J. Lajeunesse,Aleksandra M. Lewandowska,María Eugenia del Rosario Llames,Shin‐ichiro S. Matsuzaki,Emily R. Nodine,Peeter Nõges,Vijay P. Patil,Francesco Pomati,Karsten Rinke,Lars G. Rudstam,James A. Rusak,Nico Salmaso,Christian Torsten Seltmann,Dietmar Straile,Stephen J. Thackeray,Wim Thiery,Pablo Urrutia‐Cordero,Patrick Venail,Piet Verburg,R. Iestyn Woolway,Tamar Zohary,Mikkel René Andersen,Ruchi Bhattacharya,Josef Hejzlar,Nasime Janatian,Alfred Theodore Nutefe Kwasi Kpodonu,Tanner J. Williamson,Harriet L. Wilson
出处
期刊:Global Change Biology [Wiley]
卷期号:26 (5): 2756-2784 被引量:125
标识
DOI:10.1111/gcb.15033
摘要

In many regions across the globe, extreme weather events such as storms have increased in frequency, intensity, and duration due to climate change. Ecological theory predicts that such extreme events should have large impacts on ecosystem structure and function. High winds and precipitation associated with storms can affect lakes via short-term runoff events from watersheds and physical mixing of the water column. In addition, lakes connected to rivers and streams will also experience flushing due to high flow rates. Although we have a well-developed understanding of how wind and precipitation events can alter lake physical processes and some aspects of biogeochemical cycling, our mechanistic understanding of the emergent responses of phytoplankton communities is poor. Here we provide a comprehensive synthesis that identifies how storms interact with lake and watershed attributes and their antecedent conditions to generate changes in lake physical and chemical environments. Such changes can restructure phytoplankton communities and their dynamics, as well as result in altered ecological function (e.g., carbon, nutrient and energy cycling) in the short- and long-term. We summarize the current understanding of storm-induced phytoplankton dynamics, identify knowledge gaps with a systematic review of the literature, and suggest future research directions across a gradient of lake types and environmental conditions.
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