近日,云南师范大学旅游与地理科学学院2014级博士研究生王教元作为第一作者,以“ Impoundment intensity determines temporal patterns of hydrological fluctuation, carbon cycling and algal succession in a dammed lake of Southwest China”为题,围绕湖泊筑坝对水文波动、碳循环、生物群落及其多样性的长期影响进行了系统评价,在自然指数收录的国际SCI期刊《Water Research》(影响因子:7.1,一区TOP杂志) 发表了最新研究成果。
近几十年来,全球人口的增加与水资源压力的增大导致了人类对湖泊与河流的水文调控持续增强,产生了明显的环境与生态效应,特别是大坝的建设和水库的运行已经成为影响水体生态安全的重要环境压力。现有的研究主要集中于湖库蓄水后的水文变化及其影响评价,对湖库蓄水前后的生态环境变化特征识别及其对比研究往往受到监测数据不足的制约。
陈光杰教授团队以滇西北地区的海西海为研究对象,结合表层沉积物的空间调查与沉积物钻孔的多指标分析,定量重建了近200年水位变化的长期历史。研究结果进一步表明:(1)湖泊水文改造导致了水体水位上升、沿岸带面积减少,并降低了食物链物质与能量传输中底栖通道的比例;(2)湖泊水文改造显著地降低了有机碳埋藏速率,并有助于无机碳的累积与温室气体的释放;(3)持续的高水位及其大幅度波动可导致藻类物种数量的降低、群落结构的同质化,尤其是超过一定阈值后可以导致生物多样性的丧失;(4)在气候变暖和流域开发持续的背景下,水文调控产生的叠加影响加速了湖泊生态系统结构的变化。
上述研究揭示了水文调控强度明显影响了湖泊营养结构、生物地球化学循环和生态系统健康。该研究表明,在湖库运行与水文管理时应充分考虑水位调控的幅度与强度,将有助于实现水文调度与水资源配置的优化管理,促进湖库的生态安全与可持续发展。同时,该研究结果对科学评估湖库水体的碳循环和温室气体排放具有一定的参考价值。
本研究主要工作在云南师范大学高原地理过程与环境变化云南省重点实验室完成。本研究得到科技部国家重点研发计划“全球变化及应对”专项课题(2017YFA0605202)、教育部科学技术研究项目(213034A)和国家自然科学基金项目(41171048, U1133601)的联合资助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135418308297