基于草藻变化的湖泊稳态转换过程解析——以梁子湖为例

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作者 徐颖 罗菊花 +5 位作者 翟金龙 毛志刚 段洪涛 孟迪 何锋 鲁露 《湖泊科学》 北大核心 2025年第4期1224-1236,共13页

伴随湖泊营养负荷的增加、湖泊水生植被衰亡、藻类增长,湖泊会由草型稳态向藻型稳态转变,一旦稳态发生转变,将很难再逆转,严重影响湖泊生态系统功能和服务价值。从湖泊草藻长期演变的视角,开展突变点识别,辨析湖泊稳态转换过程,有助于... 伴随湖泊营养负荷的增加、湖泊水生植被衰亡、藻类增长,湖泊会由草型稳态向藻型稳态转变,一旦稳态发生转变,将很难再逆转,严重影响湖泊生态系统功能和服务价值。从湖泊草藻长期演变的视角,开展突变点识别,辨析湖泊稳态转换过程,有助于早期预判湖泊生态灾变风险,为湖泊生态保护、修复和综合治理提供决策支持。本研究以梁子湖为例,通过遥感解译的长时序草藻数据集,结合文献搜集的长期水环境关键因子数据,分析水环境变化并识别水生植被覆盖度的突变点,解析湖泊稳态转换过程。结果表明,1990-2023年间,梁子湖生态系统发生显著变化:在1990-2017年间,湖泊水质逐渐恶化,水环境因子发生显著变化,透明度在2010年发生突变,高锰酸盐指数和总氮浓度在2011年发生突变,总磷浓度在2017年发生突变;湖泊发生稳态转换的关键时间为2016年,水生植被覆盖度发生突变,沉水植被大幅减少,湖泊草型生态系统崩溃;在2017-2023年间,湖泊水生植被衰亡,并在2022-2023年连续暴发藻类水华,湖泊已转变为藻型生态系统。综合各因子的突变时期,可将梁子湖从草型到藻型生态系统转换过程分成4个阶段:以沉水植被为主导的草型稳态(2010年之前)湖泊营养负荷显著增加(2011-2016年)水生植被突变(稳态转换)(2017-2021年)以浮游藻类为主的藻型稳态(2022-2023年)。本研究方法和结果可为梁子湖生态修复与治理决策提供理论支撑,同时也为长江中下游的其他浅水湖泊生态风险早期预警、修复与治理提供了方法支撑与科学参考。 展开更多

关键词 梁子湖 稳态转换 草藻演变 湖泊生态系统

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近70年来梁子湖水生态环境演变 被引量：1

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作者 吴卫菊 周大量 +6 位作者 胡红娟 何乾坤 陈晓飞 曾强 吴辰熙 凌海波 曾宏辉 《水生生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1952-1964,共13页

文章结合文献资料以及监测数据,对梁子湖水生态环境的演变过程进行了系统梳理。分析表明,江湖阻隔及闸坝的人为调控改变了梁子湖原有的水文节律。20世纪80年代以前,梁子湖水质良好;1986—2004年期间水质年季、年内波动显著,超标时有发生... 文章结合文献资料以及监测数据,对梁子湖水生态环境的演变过程进行了系统梳理。分析表明,江湖阻隔及闸坝的人为调控改变了梁子湖原有的水文节律。20世纪80年代以前,梁子湖水质良好;1986—2004年期间水质年季、年内波动显著,超标时有发生;2005—2010年,水质有所改善,但自2010以来,梁子湖富营养化趋势明显,并已由贫营养演变为中营养-轻度富营养的状态。水生态系统退化趋势明显,浮游生物及底栖动物优势物种由清洁种转变为耐污种,夏季蓝藻水华风险增高,软体动物大量消失,沉水植物衰退严重,鱼类物种数减少且小型化趋势明显。水文节律的破坏、污染物的累积、渔业生产活动的影响及洪水导致的持续高水位等是驱动梁子湖水生态环境演变的主要因素。梁子湖水生态环境治理需从污染源控制、生境改善、鱼类种群结构优化等几个方面综合考虑、长远规划,最终恢复梁子湖的清水稳定状态。 展开更多

关键词 梁子湖 富营养化 内源污染 生态系统退化 稳态转化

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青海湖流域生态系统服务空间分异规律及驱动力研究 被引量：5

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作者 李荣杰 李惠梅 +3 位作者 武非非 赵明德 王诗涵 孙雪颖 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期301-309,共9页

在青海湖流域拟建国家公园的背景下,生态系统服务空间分异及其驱动因素的探析,可以极大的促进生态环境保护与修复政策制定及区域可持续发展。以青海湖流域为研究对象,基于2010-2020年的土地利用变化,分析生态系统服务的动态变化,探讨了... 在青海湖流域拟建国家公园的背景下,生态系统服务空间分异及其驱动因素的探析,可以极大的促进生态环境保护与修复政策制定及区域可持续发展。以青海湖流域为研究对象,基于2010-2020年的土地利用变化,分析生态系统服务的动态变化,探讨了生态系统服务的空间异质性,并引入地理探测器模型探究了生态系统服务空间分异的自然和社会经济驱动因素。结果表明,1)2010-2020年草地作为主要地类变化幅度小;水域面积增幅最大,其主要源于未利用地和草地的转入。2010-2020年ESV表现为弱递增趋势,总生态系统服务价值(ESV)由1.35×10^(3)亿元增加到1.37×10^(3)亿元,增加了1.48%;其中,水域贡献率最大(1.04×10^(3)亿元以上),其次是草地(274亿元以上)。生态服务功能以调节服务为主,贡献量达到1.12×10^(3)亿元以上。2)青海湖流域ESV呈现出从湖体向周围递减的空间格局,并表现出显著的高程依赖性;流域ESV存在显著的空间正相关(Moran’s I均为正数)和聚集分布;高高值和低低值聚集区为空间上的主要聚集区,高高值聚集区主要聚集在低海拔区,低低值聚集区则主要分布在高海拔区,高高值和低低值聚集区在2010-2020年均呈递增趋势,但低低值聚集区增幅极小。3)ESV空间异质性是自然地理和社会经济因素协同作用的结果,自然因素影响力表现出更高的敏感性,海拔和气候所体现出的空间异质性是ESV的主要驱动因素。低海拔地区ESV空间聚集性等结果表明,今后仍需关注人类活动和气候变化对ESV的影响和权衡,以缓解人地矛盾进而推进青海湖国家公园建设。该研究可为区域生态系统保护和管理奠定科学基础,也可为决策者评估生态屏障区的生态安全提供理论基础和参考。 展开更多

关键词 空间分异 生态系统服务价值 驱动因素 青海湖流域

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洞庭湖中枯水期水情变化及其驱动因素 被引量：4

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作者 申幸志 黄峰 +2 位作者 韩帅 钱湛 姜恒 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第1期70-76,共7页

为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位... 为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位主要呈下降趋势,其中9—10月平均水位在西洞庭湖、南洞庭湖降幅约1m,在东洞庭湖降幅约2m。地形变化对中枯水期水位主要起拉低作用,长江和流域四水流量变化在9—10月起拉低作用、在12月至次年3月起抬升作用,其中对东洞庭湖水位的影响相对更为显著。研究结果可为洞庭湖中枯水期水资源管理和湿地保护提供参考。 展开更多

关键词 水文情势 长短期记忆神经网络 情境模拟 归因分析 洞庭湖

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湖泊生态系统稳态转换理论与驱动因子研究进展 被引量：30

5

作者 赵磊 刘永 +2 位作者 李玉照 朱翔 邹锐 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第10期1697-1707,共11页

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、... 湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,稳态转换前后湖泊生态系统的结构和关键过程会发生明显的变化,探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在。对湖泊生态系统稳态转换的理论内涵、驱动机制进行了总结和探讨。湖泊生态系统稳态转换的概念主要含有发生的突然性和难以预知性、系统的结构与功能发生明显变化以及存在多稳态现象等内涵;具有非线性、多阈值、多稳态,以及修复过程中的迟滞效应等特征。湖泊生态系统稳态转换的驱动因子可分为外部驱动和内部驱动两种类型。外部驱动包括外源性氮磷负荷、气候变化、风浪、湖泊水位等因子;外源性氮磷负荷和气候变化的影响具有长期性和累积性,通过逐步削弱湖泊生态系统恢复力进而引发稳态转换;风浪、湖泊水位等为突发性因子,往往表现为稳态转换的直接诱因。内部驱动包括鱼类、水生植物等因子;鱼类主要通过对水生植物、湖泊底质、浮游动物等生态组分的影响引发湖泊生态系统稳态转换;水生植物对湖泊清水稳态可能不仅存在正反馈作用,也会在一定条件下存在负反馈作用。今后应加强沉水植物生长消亡的主要环境与生物要素综合作用机理、湖泊稳态类型与主控因素等方面的研究。 展开更多

关键词 湖泊生态系统 稳态转换 驱动因子

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淡水湖泊生态系统退化驱动因子及修复技术研究进展 被引量：60

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作者 王志强 崔爱花 +2 位作者 缪建群 王海 黄国勤 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第18期6253-6264,共12页

目前我国多数淡水湖泊污染、退化问题非常严重,诸多修复技术也已初见成效。影响淡水湖泊生态系统退化的驱动因子众多,既有生物因素也有非生物因素,它们之间相互联系,相互作用,且作用机理错综复杂。首先介绍了淡水湖泊生态系统退化的含... 目前我国多数淡水湖泊污染、退化问题非常严重,诸多修复技术也已初见成效。影响淡水湖泊生态系统退化的驱动因子众多,既有生物因素也有非生物因素,它们之间相互联系,相互作用,且作用机理错综复杂。首先介绍了淡水湖泊生态系统退化的含义及形式;其次,分析、总结了淡水湖泊生态系统退化的驱动因子,从退化的生态学完整性意义和退化修复的技术手段上看,淡水湖泊生态系统主要受物理、化学和生物三大驱动因子影响,且基本遵循"环境变化-驱动力-压力(阈值)-状态-响应"原理;再次,在厘清湖泊生态系统退化驱动原理的基础上,从淡水湖泊生态系统功能模块和湖泊生态系统修复实践经验总结的角度出发,构建了淡水湖泊生态系统修复模块技术体系,并就湖泊富营养化和湖滨湿地生态系统退化修复的技术进行了讨论和对比;最后,对淡水湖泊生态系统修复的环境变化驱动因子的作用机制、作用途径和修复技术的长效机制等方面进行了展望。 展开更多

关键词 淡水湖泊 生态系统退化 驱动因子 修复技术 研究进展

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浅水湖泊生态系统稳态转换的阈值判定方法 被引量：25

7

作者 李玉照 刘永 +3 位作者 赵磊 邹锐 王翠榆 郭怀成 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3280-3290,共11页

浅水湖泊生态系统对人类干扰的反应会随着干扰力度的改变或增强而出现突然的变化,即发生稳态转换;对其机理和驱动机制的揭示将有助于对湖泊富营养化的控制及恢复。基于"多稳态"理论的稳态转换研究已广泛开展,但对浅水湖泊生... 浅水湖泊生态系统对人类干扰的反应会随着干扰力度的改变或增强而出现突然的变化,即发生稳态转换;对其机理和驱动机制的揭示将有助于对湖泊富营养化的控制及恢复。基于"多稳态"理论的稳态转换研究已广泛开展,但对浅水湖泊生态系统稳态转换的驱动机制结论各异,采用的阈值判定方法相差很大,主要有实验观测、模型模拟和统计分析3种。实验观测多关注少数特定指标,指标筛选过程复杂且工作量大;模型模拟虽能从较为全面的尺度上理解生态系统稳态变化的特征和主要机理过程,但在模型误差和不确定性的处理等问题上尚存在不足;统计分析方法基于对长时间序列数据的统计变化规律分析,用以判断或者预警稳态转换现象的发生,是目前最为常用的方法。目前稳态转换领域的研究大都是对已发生的稳态转换进行机制分析或过程反演,对未来预测与预警的问题仍然亟需加强。 展开更多

关键词 浅水湖泊 稳态转换 驱动机制 阈值判定 统计分析

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基于Mann-Kendall法的湖泊稳态转换突变分析 被引量：28

8

作者 刘聚涛 方少文 +4 位作者 冯倩 吴智导 韩柳 黄佳聪 白秀玲 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3707-3713,共7页

采用变化趋势与倾向率、Mann-Kendall趋势检验法和突变点分析法对1981~2008年间太湖湖泊稳态转换关键因子总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a（Chla）进行突变识别,结果表明,（1）TN、TP和Chla分别在0.05、0.10和0.05水平上呈显著增加趋势... 采用变化趋势与倾向率、Mann-Kendall趋势检验法和突变点分析法对1981~2008年间太湖湖泊稳态转换关键因子总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a（Chla）进行突变识别,结果表明,（1）TN、TP和Chla分别在0.05、0.10和0.05水平上呈显著增加趋势;（2）TN浓度在1990~1991年间和1994~1995年间发生了两次突变;TP浓度突变点发生在1987~1988年;Chla浓度历史变化存在三个阶段,1981~1989年为第一阶段,尚未产生突变阶段,第二阶段为1990~1996年,突变过渡阶段,第三阶段为1997~2008年,属于突变后的状态;（3）综合TN、TP和Chla浓度历史变化存在不同阶段,结合各因子的历史变化序列,太湖湖泊稳态转换突变点为1988年和1997年,并把太湖划分为三个阶段,第一阶段为1981~1987年,TP浓度为0.025mg/L,属于草藻共存,接近于清水稳态阶段;第二阶段为1988~1996年,TP浓度为0.086mg/L,属于藻草共存阶段;第三阶段为1997到2008年,TP浓度为0.103mg/L,属于藻型浊水稳态研究结果表明Mann-Kendall法在湖泊稳态转换突变分析中具有一定的适用性. 展开更多

关键词 Mann-Kendal法 突变分析 关键因子 稳态转换 太湖

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太湖和巢湖中微囊藻(Microcystis)与长孢藻(Dolichospermum)的长时序变化及其驱动因子 被引量：21

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作者 张民 史小丽 +1 位作者 阳振 陈开宁 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1051-1061,共11页

随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增... 随着我国湖泊治理力度的加大,太湖和巢湖的营养盐水平,特别是氮水平近年来明显下降,如2007年以后太湖总氮和近年来巢湖的氨氮水平都呈现下降趋势,但是2个湖泊水华蓝藻的优势种却向相反的方向演化,太湖的长孢藻(Dolichospermum)比例在增加,而巢湖的长孢藻比例却在降低,为阐明这种变化过程和驱动因素,本研究利用太湖(19932015年)和巢湖(20122018年)的历史数据分析了2个湖泊中的水华蓝藻——微囊藻(Microcystis)和长孢藻生物量的历史变化过程,并结合营养盐数据分析了影响2种水华蓝藻变动的驱动因素.结果显示:太湖和巢湖的微囊藻生物量多年来始终保持高位波动,近年来均有升高的趋势,这与2个湖泊磷的高位波动具有明显的相关性,磷是决定微囊藻生物量长尺度变化的主要驱动因素;太湖的长孢藻生物量呈现较大波动变化,2007年以后明显升高,巢湖的长孢藻生物量则明显下降,氮与长孢藻生物量呈现负相关关系,而且这种负相关仅在低磷浓度时具有显著性.微囊藻生物量对磷浓度变化敏感的正反馈响应是其水华形成的重要机制之一,在高温高磷条件下,微囊藻可以快速繁殖,并竞争性排除长孢藻,从而形成优势;而长孢藻可以通过温度生态位和固氮两种方式占据优势,在氮浓度相对较低,且温度低于微囊藻形成水华的温度范围时,长孢藻可以依靠温度生态位的优势形成水华,而在氮限制的条件下,即使在夏季高温时,长孢藻依然可以利用固氮作用形成水华,但是关键的温度阈值和开始固氮的氮浓度阈值仍不清楚.基于2种水华蓝藻对营养盐变化响应的差异,建议在进行蓝藻水华治理、污染削减过程中,应针对不同水华蓝藻的特性进行分时段分类别的营养盐控制策略. 展开更多

关键词 太湖 巢湖 蓝藻水华 微囊藻 长孢藻 长时序 驱动因子

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湖泊生态系统稳态转换驱动因子判定方法研究进展 被引量：5

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作者 赵磊 刘永 +3 位作者 李玉照 朱翔 邹锐 宋迪 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,灾变性稳态转换将会导致湖泊水环境在短时间内急剧恶化,进而延缓和加大治理的进程及成本。探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在,现有的驱... 湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,灾变性稳态转换将会导致湖泊水环境在短时间内急剧恶化,进而延缓和加大治理的进程及成本。探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在,现有的驱动因子判定方法主要有实验观测、统计分析和模型模拟。实验观测缺乏对生态系统整体的判断,仅采用观测数据并不能得出导致稳态转换确切的原因和效应;统计分析难以对未来作出预警;模型模拟可有效规避上述2种方法存在的问题,特别是机理模型是今后分析稳态转换的主要方法。有必要加强统计分析与模型模拟的结合、生态模型与传统水质水动力模型耦合等方面的研究工作。 展开更多

关键词 湖泊生态系统 稳态转换 驱动因子

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浅水湖泊稳态转换预警识别方法局限与展望 被引量：6

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作者 于瑞宏 张笑欣 +1 位作者 刘廷玺 郝艳玲 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3619-3627,共9页

浅水湖泊水体底泥交换强烈,极易受人类活动干扰,超过一定阈值即可能发生灾难性的稳态转换,对其有效识别有助于湖泊富营养化的及时防控与修复。浅水湖泊稳态转换可通过系统关键变量(叶绿素、溶解氧、浮游动物、鱼类等)的时间序列(判别不... 浅水湖泊水体底泥交换强烈,极易受人类活动干扰,超过一定阈值即可能发生灾难性的稳态转换,对其有效识别有助于湖泊富营养化的及时防控与修复。浅水湖泊稳态转换可通过系统关键变量(叶绿素、溶解氧、浮游动物、鱼类等)的时间序列(判别不同稳态)、预警信号及阈值等进行识别,其中预警识别可为湖泊生态系统稳态转换提供预判信息,有利于早预警早行动。目前,浅水湖泊稳态转换预警识别因子(方差及自相关性等)主要用于"临界慢化"现象,但在强大外力作用、强烈随机扰动及极端事件下,这些"临界慢化"因子则可能出现误用或错用。基于浅水湖泊基本特征,针对稳态转换的不同驱动机制,探讨"临界慢化"因子的适用性与局限性,并展望其未来发展方向,旨在为湖泊生态系统稳态转换预警识别提供科学参考。 展开更多

关键词 浅水湖泊 稳态转换 预警识别 临界慢化 驱动机制 局限 展望

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鄂尔多斯高原泊江海子流域土地利用动态变化及驱动因素分析 被引量：19

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作者 闫国振 张征 +1 位作者 梁康 娄华君 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1693-1706,共14页

土地作为陆地生态系统的载体,其利用方式的变化直接影响着陆地生态系统服务功能的种类和强度。泊江海子流域位于鄂尔多斯高原干旱半干旱区,生态系统脆弱,流域生态系统服务功能在近十几年严重退化。本文基于Landsat影像数据提取了研究区1... 土地作为陆地生态系统的载体,其利用方式的变化直接影响着陆地生态系统服务功能的种类和强度。泊江海子流域位于鄂尔多斯高原干旱半干旱区,生态系统脆弱,流域生态系统服务功能在近十几年严重退化。本文基于Landsat影像数据提取了研究区1990—2015年间的6期土地利用数据,分析研究区土地利用时空变化特征及其驱动因素。结果显示:研究期内主要的土地利用类型为草地、耕地和未利用地,土地利用总体变化显著。空间变化上呈东西部及中北部耕地增加、南部未利用地减少的主要趋势。各土地利用类型面积变化及转换特征不一。草地整体处于动态转换平衡状态,约占流域总面积的70%。耕地和未利用地分别呈增加和减少的趋势,变化面积分别占流域总面积的6.05%和7.62%,其各自的主要来源或去向均为草地。水域面积减少了总面积的1.45%,主要转出去向为滩地。1995—2000年是土地利用转换最为频繁的时段,2005—2010年间土地利用变化呈动态不平衡状态的表现最为突出。研究期内流域土地利用变化受降雨减少、气温升高等气候变化和生态恢复工程建设、水利工程建设等人类活动的综合驱动影响。合理规划土地利用,限制种植高耗水树种及作物,减少河流上游汇水区耕地等,是保障研究区生态系统可持续健康发展的重要措施。 展开更多

关键词 泊江海子流域 土地利用变化 趋势与状态指数 驱动因素 生态系统服务功能 鄂尔多斯遗鸥国家级自然保护区

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中国湖泊生态系统突变时空差异 被引量：13

13

作者 董一凡 郑文秀 +4 位作者 张晨雪 徐敏 王荣 吴兴华 李媛 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期992-1003,I0002,I0003,共14页

人类活动的加强导致湖泊生态系统发生“突变”,造成生物多样性下降、藻类暴发、水质恶化等等环境和生态问题.中国许多湖泊已经发生“突变”或面临着突变风险.获悉湖泊生态系统发生突变的时空差异对于区域湖泊的保护,预防湖泊突变的发生... 人类活动的加强导致湖泊生态系统发生“突变”,造成生物多样性下降、藻类暴发、水质恶化等等环境和生态问题.中国许多湖泊已经发生“突变”或面临着突变风险.获悉湖泊生态系统发生突变的时空差异对于区域湖泊的保护,预防湖泊突变的发生以及制定合适的修复策略至关重要.本研究收集了中国55个不同区域湖泊的古湖沼学数据,探讨了湖泊突变的区域特点.研究确定了湖泊生态系统发生突变时间和区域差异,并揭示了空间差异的原因.结果表明,中国湖泊生态系统突变时间的区域分异特征为:长江中下游湖泊最早出现突变;东部和东北湖区湖泊突变时间明显早于西南、内蒙古和新疆湖泊;各湖区内,城郊湖泊突变时间早于乡村湖泊.人类活动强度是造成湖泊突变时空差异的主要驱动力.研究认为,区域人类活动强度影响了湖泊生态系统的演化进程,造成了中国湖泊生态系统突变的区域差异.本研究从生态系统突变的角度,利用古湖沼学综述了中国湖泊生态系统在人类活动下的演化进程,更深刻地认识了中国湖泊现状,为湖泊保护提供了有力的科学依据. 展开更多

关键词 中国湖泊 湖泊生态系统 系统突变 人类活动 区域差异

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夏季东太湖光合有效辐射衰减特征及其对沉水植物恢复的指示 被引量：11

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作者 徐德瑞 周杰 +2 位作者 吴时强 戴江玉 吴修锋 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期111-122,共12页

水下光照分布是影响水生态系统的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对于沉水植物恢复具有一定的指导意义.根据沉水植物生物量资料,将东太湖划分为沉水植物茂盛区、沉水植物稀疏区和无植物区3种区域.基于2019年夏季原位水下光场资料,探... 水下光照分布是影响水生态系统的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对于沉水植物恢复具有一定的指导意义.根据沉水植物生物量资料,将东太湖划分为沉水植物茂盛区、沉水植物稀疏区和无植物区3种区域.基于2019年夏季原位水下光场资料,探讨了东太湖光衰减特性和光照衰减因子的空间差异以及不同区域内的主导衰减因子,分析了东太湖的稳态阶段和富营养化水平,并阐述了真光层深度与透明度的关系,以期为东太湖沉水植物恢复和保护提供相关资料.结果表明:东太湖不同区域光衰减特性差异显著,光合有效辐射衰减系数(k d(PAR))在0.73~11.80 m^-1之间变化,真光层深度范围为0.39~6.31 m.不同区域的无机悬浮物和有机悬浮物浓度存在显著性差异,稀疏区叶绿素a浓度显著高于茂盛区,而与无植物区没有显著差异,有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数在3种区域无显著性差异.k d(PAR)与无机、有机悬浮物的线性拟合效果较好,而与叶绿素a、CDOM拟合较差.水体吸收和散射作用是茂盛区光衰减的主要原因,无植物区域主导衰减因子仅有无机悬浮物,稀疏区由叶绿素a和无机悬浮物共同主导,是生态修复需要重点关注的区域,有机悬浮物和CDOM对东太湖光照衰减没有太大影响.东太湖目前正处于从草型稳态向藻型稳态过渡的阶段,整个湖泊属于富营养水平,真光层深度大约为透明度的2.7倍. 展开更多

关键词 东太湖 光合有效辐射衰减系数 空间差异 主导因子 稳态转换 富营养化

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近60年滇池水生态系统演替及驱动因子 被引量：7

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作者 蒋尖尖 胡文 +5 位作者 叶春 宋迪 王志芸 李春华 李杰 唐诚 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期541-551,共11页

滇池流域作为长江上游和我国西南地区生态安全屏障的重要组成部分,对保障区域乃至全国生态安全具有重要作用。采用文献调研、分类梳理等方法,并结合1950—2020年滇池水质变化和富营养化演化过程,系统分析了近60年滇池水生态系统中浮游... 滇池流域作为长江上游和我国西南地区生态安全屏障的重要组成部分,对保障区域乃至全国生态安全具有重要作用。采用文献调研、分类梳理等方法,并结合1950—2020年滇池水质变化和富营养化演化过程,系统分析了近60年滇池水生态系统中浮游植物、浮游动物、水生植物、底栖动物、鱼类等重要组成部分的演替过程及驱动因子。结果表明:1960s以前,滇池水体清澈见底,水生生物丰富,处于草型阶段;1970s—1990s,随着滇池富营养化程度加剧,水体理化性质的改变以及水生生物耐营养物种的数量增加,湖泊生态系统由草型阶段向草藻混合型阶段转变;2000—2015年,滇池水质进一步恶化,处于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类~劣Ⅴ类,水生生物从多优势种向单优势种、清水种向耐污种转变,处于藻型阶段;2016年之后,滇池水质虽逐步改善,但仍面临着严重的富营养化问题。滇池水生态系统演替的驱动因子主要是自然因素、流域污染物排放超出滇池环境容量及生态系统生境片段化。 展开更多

关键词 滇池 水生态系统 演替 水生生物 驱动因子

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洪湖湿地生态系统演变及稳态转换关键驱动因子阈值研究 被引量：14

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作者 刘昔 厉恩华 +4 位作者 徐杰 邓兆林 黄小龙 王英才 王学雷 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期934-940,共7页

利用19902020年洪湖水环境监测数据和20112020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:19902020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶... 利用19902020年洪湖水环境监测数据和20112020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:19902020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶化的趋势;20112020年以来洪湖沉水植物Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson和Pielou均匀度指数分别降低32%、59%、60%和46%,特别是2016年洪涝灾害后沉水植物出现严重衰退;洪湖生态系统发生稳态转换的关键时期是2002和2011年,总磷是洪湖湿地生态系统稳态转换的关键驱动因子;清水态向浊水态转换的总磷阈值为0.092 mg/L,浊水态向清水态转化的阈值为0.051 mg/L。本研究可为洪湖入湖污染负荷削减量估算提供参考,为洪湖湿地生态修复的营养盐优先控制策略提供指导。 展开更多

关键词 洪湖湿地 稳态转换 驱动因子 沉水植物 总磷阈值

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