南京地理所富營養化湖泊浮游植物物候過程研究獲進展

　　物候過程和變化是生態系統對氣候變化的最直接響應，相關研究表明全球變暖和富營養化交互作用能夠顯著改變湖泊浮游植物物候特征。由于長時間序列連續觀測資料的缺失，浮游植物物候參數的提取和成因機制的解釋存在較大的不確定性，該領域的研究比較滯后。在國家自然科學基金與中國科學院前沿重點項目的資助下，中科院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組在富營養化湖泊浮游植物物候過程及成因機制研究中取得新進展。

　　基于之前該小組研發的太湖葉綠素濃度遙感估算模型，結合MODIS遙感影像數據，首先構建了2003-2017年太湖葉綠素濃度時空分布數據集；根據浮游植物物候學指標的定義，提取了浮游植物開始暴發時間(BSDs)長時序數據，揭示了BSDs時空演化規律；融合長期定位觀測數據，建立了氣溫、風速等關鍵氣象要素以及氮、磷等營養鹽與BSDs的耦聯關系。結果表明2003年以來太湖浮游植物開始暴發時間顯著提前(29.9天)；營養鹽豐富的梅梁灣、竺山灣等區域暴發時間要早于湖心區；春季氣溫、風速以及氮磷比等因子可解釋59.9%的BSDs變化，共同主導著太湖浮游植物物候過程。因此，該研究對于深入理解氣候變暖和富營養化疊加對湖泊生態系統的影響具有重要的理論意義和現實應用價值，為太湖藍藻水華防控和水環境管理提供了重要的科學依據。相關成果發表在環境領域期刊Environmental Science & Technology(Shi et al., 2019, 53: 2324-2332)上。

圖1 太湖BSDs時空演變規律遙感提取

圖2 太湖BSDs與關鍵氣象要素和湖泊環境因子的關系。(a):春季溫度； (b):春季風速； (c): 春季氮磷比； (d):春季pH