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东北地理所在中国湖库藻华遥感研究中取得新进展

本站小编 Free考研考试/2021-12-12

水环境中的一些藻类生物量暴发性增长会形成藻华(ABs),对人类健康、生态安全和社会经济发展构成威胁。随着全球气候变化和人类活动的干扰,湖泊藻华问题不断加剧,已经成为一类全球性的生态环境问题。近年来,我国部分湖泊水库藻华频发,已经严重影响湖泊的生态功能与水质安全,给人类生产生活带来了严峻挑战,开展中国湖泊藻华的监控研究刻不容缓。
  目前,我国蓝藻水华遥感研究多集中在三湖一库(太湖、巢湖、滇池、三峡水库),为了阐明20世纪80年代以来中国湖泊及水库中藻华暴发的时空特征,中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境遥感学科组科研人员借助遥感技术手段,基于289,600景Landsat影像,明确了1983-2017年中国面积大于1 km2的湖泊和水库中藻华空间分布格局。研究结果表明,1983-2017年,全国共有48个湖泊暴发过藻华(1258次)。全国湖库藻华暴发持续时间、爆发频次都随时间变化呈现明显的扩张趋势,48个湖库藻华年暴发频次从20世纪80年代的9.14上升到了72.43,且藻华暴发湖泊分布有东西扩张的趋势。根据纬度分布和柯本气候分类系统,本文将整个中国划分为5个分区,斯皮尔曼相关系数和随机森林分析结果表明,风速和气温是影响中国藻华扩张的主要气候因素,且这种影响在第4分区(热带疏林和温带草原气候区)湖泊中表现更为显著。此外,本文定量对比了人类活动和气候要素对藻华时空演变的影响,结果表明,对于大部分地区的蓝藻水华人类活动的影响起主导作用。但实际的影响过程大多是通过气候因素和人类活动的协同产生的。本研究为藻华暴发机理研究以及预防控制提供了良好的数据和理论基础,对国内外湖泊藻华暴发治理及富营养化治理具有重要的指导意义。
  该研究成果发表在国际期刊Environmental Science & Technology上,中国科学院东北地理与农业生态研究所宋开山研究员和房冲博士为共同第一作者,宋开山研究员为通讯作者。
  该研究得到了国家重点计划课题(2019YFC0409105)和国家自然科学基金重点项目(41730104)等共同资助。

图1 1983-2017年中国湖泊和水库中藻华暴发分析图
  论文信息如下:
  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.
  链接:https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.0c06480
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