研究背景

針對湖泊富營養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)退化，開展以恢復(fù)和重建水生植被為核心的湖泊生態(tài)修復(fù)被認(rèn)為是湖泊富營養(yǎng)化治理、水質(zhì)改善和良性生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)的重要途徑。近年來圍繞水生植物在淺水湖泊生態(tài)系統(tǒng)的作用，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的生理生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)和湖泊生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐，取得大量的研究成果。然而天然淺水湖泊中大范圍的湖泊生態(tài)恢復(fù)實(shí)踐成功的案例仍比較少，究其原因是由于對淺水湖泊富營養(yǎng)化、水生植被消退和湖泊生態(tài)系統(tǒng)退化的生態(tài)學(xué)機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。

研究人員

在國家杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目聯(lián)合資助下，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所張運(yùn)林研究小組基于1998-2014年水環(huán)境參數(shù)長期定位觀測數(shù)據(jù)和2003-2014年水生植被出現(xiàn)頻次遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析和分類回歸樹模型研究了太湖典型草型湖灣東太湖水生植被長期動(dòng)態(tài)變化特征及影響因素，闡明了水生植被消退的作用機(jī)制，研究成果近期發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上（ Scientific Reports, 2016, 6, 23867; doi: 10.1038/srep23867 ）。

研究內(nèi)容

論文首先基于1998-2014年東太湖水環(huán)境參數(shù)長期定位觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，東太湖生境呈現(xiàn)氮磷營養(yǎng)鹽、懸浮物和藻類水生物顯著增加，透明度顯著下降，湖泊長期處于高水位運(yùn)行，湖泊生境條件越來越不利于水生植物生長。2003-2014年 MODIS 影像揭示的水生植被出現(xiàn)頻次逐漸降低，水生植被低頻次水域也在逐漸擴(kuò)大，水生植被和生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)快速退化趨勢。統(tǒng)計(jì)分析和分類回歸樹模型揭示，在總氮、總磷、溶解性總氮、溶解性總磷、氨態(tài)氮、葉綠素a、懸浮物、透明度、水位等生境因子中，氨態(tài)氮濃度（反映富營養(yǎng)化水平）、透明度與水位比值（反映水下光照強(qiáng)度）對水生植被出現(xiàn)頻次的解釋率高達(dá)60.1%，是決定東太湖水生植被消退的決定性因子。因此，減少營養(yǎng)鹽特別氨態(tài)氮輸入，在水生植物萌發(fā)的春季降低湖泊水位都可以有效地促進(jìn)水生植物發(fā)育和生長，以上研究結(jié)果可以用于指導(dǎo)我國受損湖泊生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行以水生植物重建為主導(dǎo)的湖泊生態(tài)修復(fù)。