東北地理所在中國湖庫藻華遙感研究中取得新進(jìn)展
水環(huán)境中的一些藻類生物量暴發(fā)性增長會形成藻華（ABs），對人類健康、生態(tài)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成威脅。隨著全球氣候變化和人類活動的干擾，湖泊藻華問題不斷加劇，已經(jīng)成為一類全球性的生態(tài)環(huán)境問題。近年來，我國部分湖泊水庫藻華頻發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重影響湖泊的生態(tài)功能與水質(zhì)安全，給人類生產(chǎn)生活帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，開展中國湖泊藻華的監(jiān)控研究刻不容緩。
目前，我國藍(lán)藻水華遙感研究多集中在三湖一庫（太湖、巢湖、滇池、三峽水庫），為了闡明20世紀(jì)80年代以來中國湖泊及水庫中藻華暴發(fā)的時(shí)空特征，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組科研人員借助遙感技術(shù)手段，基于289,600景Landsat影像，明確了1983-2017年中國面積大于1 km2的湖泊和水庫中藻華空間分布格局。研究結(jié)果表明，1983-2017年，全國共有48個湖泊暴發(fā)過藻華（1258次）。全國湖庫藻華暴發(fā)持續(xù)時(shí)間、爆發(fā)頻次都隨時(shí)間變化呈現(xiàn)明顯的擴(kuò)張趨勢，48個湖庫藻華年暴發(fā)頻次從20世紀(jì)80年代的9.14上升到了72.43，且藻華暴發(fā)湖泊分布有東西擴(kuò)張的趨勢。根據(jù)緯度分布和柯本氣候分類系統(tǒng)，本文將整個中國劃分為5個分區(qū)，斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)和隨機(jī)森林分析結(jié)果表明，風(fēng)速和氣溫是影響中國藻華擴(kuò)張的主要?dú)夂蛞蛩兀疫@種影響在第4分區(qū)（熱帶疏林和溫帶草原氣候區(qū)）湖泊中表現(xiàn)更為顯著。此外，本文定量對比了人類活動和氣候要素對藻華時(shí)空演變的影響，結(jié)果表明，對于大部分地區(qū)的藍(lán)藻水華人類活動的影響起主導(dǎo)作用。但實(shí)際的影響過程大多是通過氣候因素和人類活動的協(xié)同產(chǎn)生的。本研究為藻華暴發(fā)機(jī)理研究以及預(yù)防控制提供了良好的數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)，對國內(nèi)外湖泊藻華暴發(fā)治理及富營養(yǎng)化治理具有重要的指導(dǎo)意義。
該研究成果發(fā)表在國際期刊Environmental Science & Technology上，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所宋開山研究員和房沖博士為共同第一作者，宋開山研究員為通訊作者。
該研究得到了國家重點(diǎn)計(jì)劃課題（2019YFC0409105）和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（41730104）等共同資助。
圖1 1983-2017年中國湖泊和水庫中藻華暴發(fā)分析圖
論文信息如下：
Kaishan Song, Chong Fang, Pierre-Andre Jacinthe, Zhidan Wen, Ge Liu, Xiaofeng Xu, Yingxin Shang, and Lili Lyu, Climatic Versus Anthropogenic Controls of Decadal Trends (1983-2017) in Algal Blooms in Lakes and Reservoirs across China. Environmental science & technology, 2021, 55: 2929-2938.
鏈接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.0c06480
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