研究背景

針對湖泊富營養化和生態系統退化，開展以恢復和重建水生植被為核心的湖泊生態修復被認為是湖泊富營養化治理、水質改善和良性生態系統重構的重要途徑。近年來圍繞水生植物在淺水湖泊生態系統的作用，國內外學者開展了大量的生理生態學實驗和湖泊生態恢復實踐，取得大量的研究成果。然而天然淺水湖泊中大范圍的湖泊生態恢復實踐成功的案例仍比較少，究其原因是由于對淺水湖泊富營養化、水生植被消退和湖泊生態系統退化的生態學機理認識不足。

研究人員

在國家杰出青年科學基金等項目聯合資助下，中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組基于1998-2014年水環境參數長期定位觀測數據和2003-2014年水生植被出現頻次遙感監測數據，通過統計分析和分類回歸樹模型研究了太湖典型草型湖灣東太湖水生植被長期動態變化特征及影響因素，闡明了水生植被消退的作用機制，研究成果近期發表在《科學報告》上（ Scientific Reports, 2016, 6, 23867; doi: 10.1038/srep23867 ）。

研究內容

論文首先基于1998-2014年東太湖水環境參數長期定位觀測數據發現，東太湖生境呈現氮磷營養鹽、懸浮物和藻類水生物顯著增加，透明度顯著下降，湖泊長期處于高水位運行，湖泊生境條件越來越不利于水生植物生長。2003-2014年 MODIS 影像揭示的水生植被出現頻次逐漸降低，水生植被低頻次水域也在逐漸擴大，水生植被和生態系統呈現快速退化趨勢。統計分析和分類回歸樹模型揭示，在總氮、總磷、溶解性總氮、溶解性總磷、氨態氮、葉綠素a、懸浮物、透明度、水位等生境因子中，氨態氮濃度（反映富營養化水平）、透明度與水位比值（反映水下光照強度）對水生植被出現頻次的解釋率高達60.1%，是決定東太湖水生植被消退的決定性因子。因此，減少營養鹽特別氨態氮輸入，在水生植物萌發的春季降低湖泊水位都可以有效地促進水生植物發育和生長，以上研究結果可以用于指導我國受損湖泊生態系統進行以水生植物重建為主導的湖泊生態修復。