湖泊生态环境对区域气候变化和流域人类活动十分敏感。随着流域的持续开发,洱海作为云贵高原第二大淡水湖泊面临着严重的生态与环境问题,主要包括水质恶化和生态功能的衰退,其中蓝藻水华问题尤为突出。由于洱海现代监测数据存在时间序列较短、连续监测记录缺乏、监测位点不完全一致等问题。2014级博士研究生王教元等应用沉积物记录开展色素等多指标分析和环境变化重建研究,对洱海湖区南、中、北3个湖盆的沉积物记录进行对比分析,探讨了洱海富营养化与蓝藻爆发的历史与变化特征,并识别藻类响应模式的空间异同。研究结果表明,洱海蓝藻生物量变化具有明显的时空差异性,呈现由南至北,先后增加、最后呈现蓝藻水华全湖性持续爆发的模式。进一步的简约模型方差分解结果表明气候变暖和营养盐富集是洱海蓝藻生物量变化的主要驱动因子。进而提出在气候变暖的背景下,控制水体营养盐输入、合理的水位调控、提高水体透明度并恢复水生植物是控制洱海蓝藻水华爆发和进行生态恢复的重要措施。上述研究成果以“洱海蓝藻爆发的时空特征与影响因子识别”为题,已被《生态学报》接收待刊。
2014级硕士研究生蒋伊能作为第一作者以“抚仙湖冬-春季浮游植物群落结构变化及其影响因子识别”为题,发表了关于浮游植物群落结构变化与环境因子关系的研究论文,已被《海洋湖沼通报》接收待出版。该论文通过对抚仙湖冬-春季转换期间浮游植物群落结构进行空间调查,探讨了冬春季转换期间浮游植物变化与环境因子的关系,为抚仙湖生态保护提供科学依据,对高原湖泊的生态评价和环境保护具有一定的研究意义。
2014级硕士研究生陶建霜以“阳宗海硅藻群落对水体污染和水文调控的长期响应模式”为题,揭示了近百年来强烈的人类活动对阳宗海湖泊生态系统的影响,目前已被国内核心期刊《地理研究》接收并录用待刊。本研究以云南地区遭受过严重工业污染的阳宗海为研究对象,通过沉积物硅藻群落、砷浓度、营养元素与稳定同位素、粒度等多指标分析,结合文献记录和湖泊调查结果,揭示了阳宗海硅藻群落对湖泊富营养化和砷污染的长期响应特征,并识别了不同时期的主要环境压力与其驱动强度。结果表明,长期的营养盐累积使得浮游硅藻逐渐占据优势地位,且耐污染的底栖硅藻种Achnanthes minutissima的快速增加与砷污染出现的时段一致。在阳宗海长期富营养化的背景下,当水体砷污染物浓度达到一定阈值水平后,硅藻群落结构的改变和多样性的降低都指示了湖泊生态系统发生了灾难性的转变。同时1965年开始的湖泊引水工程导致了贫营养种Cyclotella rhomboideo-elliptica的突然增加。因此,水体富营养化、重金属污染与湖泊水文调控是导致阳宗海硅藻群落长期变化的主控因子,对阳宗海的生态修复与综合治理需要综合考虑不同胁迫因子的长期影响与驱动作用。
以上研究成果得到国家自然科学基金项目、科技部973前期、教育部科学技术研究项目等资助。