東北地理所在中國湖泊富營養(yǎng)化評估的研究中取得進展
湖泊富營養(yǎng)化是全球面臨的最重要的生態(tài)環(huán)境問題之一，特別是在發(fā)展中國家，由于人類活動的影響，大部分湖泊都面臨著水質(zhì)惡化和生態(tài)失衡的問題。湖泊富營養(yǎng)化會引起水生態(tài)系統(tǒng)一系列異常的反應(yīng)，其中藻華現(xiàn)象最為常見，嚴重影響湖泊的生態(tài)功能與水質(zhì)安全。我國大多數(shù)湖泊面臨著富營養(yǎng)化問題，開展湖泊營養(yǎng)化程度的監(jiān)控研究刻不容緩。
現(xiàn)在普遍采用多參數(shù)相關(guān)加權(quán)的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法（TSI）來評價湖泊營養(yǎng)化程度，但其使用過程中涉及多種水質(zhì)參數(shù)的測量，測定方法及測量精度都會對最終的TSI計算結(jié)果產(chǎn)生影響，且難以實現(xiàn)大范圍長時間序列的湖泊富營養(yǎng)化狀態(tài)監(jiān)測。水體吸收系數(shù)（aOACs）反映了水體中溶解態(tài)以及懸浮物質(zhì)的含量，其與水體富營養(yǎng)化程度息息相關(guān)。中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學科組的科研人員歷經(jīng)7年時間，對分布在全國的277個湖泊進行了野外調(diào)查采樣，進行了全國范圍內(nèi)的湖泊富營養(yǎng)化程度和水體aOACs分析，系統(tǒng)闡明了湖泊水體aOACs與TSI的關(guān)系。結(jié)果表明：在所調(diào)查的湖泊中，69.5%的湖泊都處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，TSI與aOACs之間存在顯著的對數(shù)相關(guān)性TSI=13.64×ln(aOACs)+43.24（R2=0.78），從而通過對水體總吸收系數(shù)室內(nèi)測定、在線監(jiān)測和遙感反演就可以快速計算湖泊綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和劃分湖泊營養(yǎng)類型。本研究提供了一種新的評價湖泊富營養(yǎng)化的方法，為基于吸收系數(shù)進行水體富營養(yǎng)化遙感監(jiān)測提供了相應(yīng)算法。
圖1 中國湖泊TSI與aOACs相關(guān)性分析，(a)相關(guān)性分析，(b)精度驗證
該論文“Quantifying the Trophic Status of Lakes Using Total Light Absorption of Optically Active Components”由中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所溫志丹副研究員為第一作者，宋開山研究員為通訊作者，以及劉閣助理研究員等共同完成，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國際期刊Environmental Pollution（IF：4.765）。
該研究得到中國科學院先導專項項目（XDA19070501）、國家自然科學基金項目（41730104，41501387）和中國科學院“人才計劃”項目共同資助。
論文信息：Wen Zhidan, Song Kaishan, Liu Ge, Shang Yingxin, Fang Chong, Du Jia and Lyu Lili. Quantifying the Trophic Status of Lakes Using Total Light Absorption of Optically Active Components. Environmental Pollution. 2019, 245: 684-693.
論文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749118334432
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