太湖水生植被消退的作用机制研究获进展

研究背景

针对湖泊富营养化和生态系统退化，开展以恢复和重建水生植被为核心的湖泊生态修复被认为是湖泊富营养化治理、水质改善和良性生态系统重构的重要途径。近年来围绕水生植物在浅水湖泊生态系统的作用，国内外学者开展了大量的生理生态学实验和湖泊生态恢复实践，取得大量的研究成果。然而天然浅水湖泊中大范围的湖泊生态恢复实践成功的案例仍比较少，究其原因是由于对浅水湖泊富营养化、水生植被消退和湖泊生态系统退化的生态学机理认识不足。

研究人员

在国家杰出青年科学基金等项目联合资助下，中国科学院南京地理与湖泊研究所张运林研究小组基于1998-2014年水环境参数长期定位观测数据和2003-2014年水生植被出现频次遥感监测数据，通过统计分析和分类回归树模型研究了太湖典型草型湖湾东太湖水生植被长期动态变化特征及影响因素，阐明了水生植被消退的作用机制，研究成果近期发表在《科学报告》上（ Scientific Reports, 2016, 6, 23867; doi: 10.1038/srep23867 ）。

研究内容

论文首先基于1998-2014年东太湖水环境参数长期定位观测数据发现，东太湖生境呈现氮磷营养盐、悬浮物和藻类水生物显著增加，透明度显著下降，湖泊长期处于高水位运行，湖泊生境条件越来越不利于水生植物生长。2003-2014年 MODIS 影像揭示的水生植被出现频次逐渐降低，水生植被低频次水域也在逐渐扩大，水生植被和生态系统呈现快速退化趋势。统计分析和分类回归树模型揭示，在总氮、总磷、溶解性总氮、溶解性总磷、氨态氮、叶绿素a、悬浮物、透明度、水位等生境因子中，氨态氮浓度（反映富营养化水平）、透明度与水位比值（反映水下光照强度）对水生植被出现频次的解释率高达60.1%，是决定东太湖水生植被消退的决定性因子。因此，减少营养盐特别氨态氮输入，在水生植物萌发的春季降低湖泊水位都可以有效地促进水生植物发育和生长，以上研究结果可以用于指导我国受损湖泊生态系统进行以水生植物重建为主导的湖泊生态修复。

2003-2014年东太湖水生植物出现频次空间分布和长期变化

东太湖水生植物出现频次与水环境参数间关系

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