作者:张民等 来源:《水研究》 发布时间:2012-12-28 15:42:44
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气候变化与蓝藻水华强度相关性获新认识
 
近年来有关气候变化与生态系统响应的研究发现,全球或区域气候变化对蓝藻水华的发生具有促进作用,并与湖泊水体富营养化叠加,共同促进了蓝藻水华强度的增加。已有研究主要基于蓝藻的生理特性分析,认为全球变化导致的温度升高有利于蓝藻的生长,而野外观测往往不能充分支持温度升高促进蓝藻水华发生的观点,因此亟需深入揭示气候变暖导致蓝藻水华强度扩张的机制以解释这种现象。最近,中国科学院南京地理与湖泊研究所孔繁翔研究员的团队在蓝藻水华强度扩张与气候变化定量关系研究中获得新进展。
 
该团队研究人员张民在Water Research上发表的论文(Min Zhang et.al.,2012,46:442-452)认为,平均温度的升高不能有效解释蓝藻水华强度扩张主要缘于温度升高效应的复杂性,野外研究中经常把温度升高看成一个整体事件,没有把温度的直接影响从温度诱导的如水体稳定性增加、风速降低等间接影响中剥离出来,而这些因素都直接或间接地影响藻类的生长与水华的形成。
 
该研究利用遥感影像数据获取了近20年来太湖水华蓝藻的物候学信息,筛选了近20年来太湖蓝藻水华强度扩张(蓝藻水华发生初始时间和年内持续时间)的主要驱动因子,并对不同因子的贡献进行了定量研究。研究发现,在太湖高营养盐浓度的背景下,近20年来蓝藻水华强度的扩张主要受气候变化因子的影响,而风速和日照时间是解释蓝藻水华扩张的主要因子,这两个因子解释了84.6%的蓝藻水华初始发生时间提前,58.9%的蓝藻水华年内持续时间延长的变化。
 
全球变暖不仅仅意味着平均温度的升高,其同时也使得短期的温度波动更加剧烈和频繁。浮游藻类由于细胞体积小,生命周期短,其对温度波动极为敏感。这种短期温度波动会给气候变暖对浮游藻类影响的研究带来更大的不确定性。因此,评估全球变暖对水华蓝藻种群优势形成的影响不仅要考虑平均温度的升高,而且要考虑短期温度波动的影响。张民利用室内模拟试验和野外观测数据研究发现,春季温度的快速波动增加有利于蓝藻的光合作用和生长,而不利于其它藻类。
 
这一结果表明在春季藻类群落演替期间,温度波动很可能会促进水华蓝藻种群优势的更早确立。该研究成果已经发表在Phycological Research上(Min Zhang et.al.,2012,60:199-207)。
 
该研究充分认识到了水体营养盐浓度与气候变化对蓝藻水华形成的叠加效应,并认为在气候变化的大背景下控制蓝藻水华,对降低水体营养盐浓度提出了更高的要求。研究成果对于湖泊治理和管理决策具有重要的指导意义。
 
上述研究得到国家“973”项目、国家自然科学基金项目、江苏省自然科学基金的资助。 (来源:中科院南京地理与湖泊研究所)
 
 
 
 
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