我国东部平原湖库水华精准防控研究获进展
作者： 发布日期：2022-07-26 浏览：
经典的湖沼学研究显示，营养盐（磷和氮）富集造成浮游植物生物量的显著提升，且两者的对数转换值存在稳健的线性正相关。然而，随着研究尺度增大，藻类的生长也受到其他环境条件（如水文形态背景、气候背景）的显著影响，使相同营养盐水平对应不同的水华风险。因此，识别藻类的限制因子对湖泊水华精准防控具有关键意义。
中国科学院南京地理与湖泊研究所博士邹伟等以东部平原54个湖库为例，利用约束线回归方法量化了各研究湖泊藻类生长的限制因子，并提出了相应的水华精准防控建议。
研究利用高阶分位数回归模型量化调查湖库夏季的藻类叶绿素a和总氮（或总磷）的上边界方程，其对应研究区域藻类生物量对氮磷的最大响应潜力，可作为调查湖库藻类受到氮限制和磷限制的“标准”模型。如果藻的氮敏感性（总氮对应的实际叶绿素a和“标准”模型的预测叶绿素a比值）大于0.95，则表明是氮限制；同理，藻的磷敏感性（特定总磷对应的实际和预测叶绿素a比值）大于0.95，则表明是磷限制；如果藻的氮磷敏感性均低于0.95且与特定的环境条件有关（如高非藻类浊度），则表明藻类生长受到光限制。结果显示，5%、7%、4%、36%、16%、2%和30%调查点的浮游植物受到氮、磷、氮+磷、光、快速换水、丰富的大型植物以未测量因素限制。基于识别的藻类实际限制，研究提出了短期尺度上的水华防控建议。
研究分析藻的氮磷敏感性对水深的最大响应（反映了没有显著混杂因素条件下，水深对藻的氮磷敏感性影响）发现，当水深<1.8 m、1.8-2.1 m、2.1-5.2 m或>5.2 m条件下，调查湖库藻类的潜在限制因子分别是光、氮、氮+磷、磷。考虑到光是不可控因子，建议0-2.1m、2.1-5.2m和>5.2m的东部平原湖库，宜分别采取控氮、氮+磷和控磷作为水华防控的长期营养盐管理策略。该成果可为东部平原湖库水华的精准防控提供科学依据，并为其他区域湖库制定因地制宜的水华防控措施提供参考。
相关研究成果发表在Journal of Environmental Management 上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（A类）等的支持。
图1.利用统计识别浮游植物限制因子的示意图
图2.藻的氮敏感性（FractionTN）和藻的磷敏感性（FractionTP）对水深的最大响应
来源：https://www.cas.cn/syky/202207/t20220721_4842663.shtml
