我国东部平原湖库水华精准防控研究获进展

科技工作者之家 2022-07-25

  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%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 m1.8-2.1 m2.1-5.2 m>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0-2.1m2.1-5.2m>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。 

  论文链接  

1.利用统计识别浮游植物限制因子的示意图 

2.藻的氮敏感性(FractionTN)和藻的磷敏感性(FractionTP)对水深的最大响应 


内容来源:中国科学院

来源:中国科学院

原文链接:http://www.cas.cn/syky/202207/t20220721_4842663.shtml

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研究 藻类 限制

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