東北地理所在中國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)估的研究中取得進(jìn)展
湖泊富營(yíng)養(yǎng)化是全球面臨的最重要的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一，特別是在發(fā)展中國(guó)家，由于人類活動(dòng)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(wèn)題。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)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(jiàn)，嚴(yán)重影響湖泊的生態(tài)功能與水質(zhì)安全。我國(guó)大多數(shù)湖泊面臨著富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，開(kāi)展湖泊營(yíng)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(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法（TSI）來(lái)評(píng)價(jià)湖泊營(yíng)養(yǎng)化程度，但其使用過(guò)程中涉及多種水質(zhì)參數(shù)的測(cè)量，測(cè)定方法及測(cè)量精度都會(huì)對(duì)最終的TSI計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響，且難以實(shí)現(xiàn)大范圍長(zhǎng)時(shí)間序列的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)監(jiān)測(cè)。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(yíng)養(yǎng)化程度息息相關(guān)。中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組的科研人員歷經(jīng)7年時(shí)間，對(duì)分布在全國(guó)的277個(gè)湖泊進(jìn)行了野外調(diào)查采樣，進(jìn)行了全國(guó)范圍內(nèi)的湖泊富營(yíng)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(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，TSI與aOACs之間存在顯著的對(duì)數(shù)相關(guān)性TSI=13.64×ln(aOACs)+43.24（R2=0.78），從而通過(guò)對(duì)水體總吸收系數(shù)室內(nèi)測(cè)定、在線監(jiān)測(cè)和遙感反演就可以快速計(jì)算湖泊綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)和劃分湖泊營(yíng)養(yǎng)類型。本研究提供了一種新的評(píng)價(jià)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的方法，為基于吸收系數(shù)進(jìn)行水體富營(yíng)養(yǎng)化遙感監(jiān)測(cè)提供了相應(yīng)算法。
圖1 中國(guó)湖泊TSI與aOACs相關(guān)性分析，(a)相關(guān)性分析，(b)精度驗(yàn)證
該論文“Quantifying the Trophic Status of Lakes Using Total Light Absorption of Optically Active Components”由中國(guó)科學(xué)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(kāi)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(guó)際期刊Environmental Pollution（IF：4.765）。
該研究得到中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng)項(xiàng)目（XDA19070501）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41730104，41501387）和中國(guó)科學(xué)院“人才計(jì)劃”項(xiàng)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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