作為一種光合作用生物，湖泊浮游植物的生長(cháng)狀況既受氮磷等生源要素影響，也受溫度、光照等物理生境的影響。對于淺水湖泊而言，底泥再懸浮強烈且非藻類(lèi)濁度高，加之相對較高的氮磷水平，常使得整個(gè)水柱中營(yíng)養鹽不能被浮游植物充分利用，而相對下層的水體中，光的不足限制了藻類(lèi)生長(cháng)。中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所鄒偉博士等人通過(guò)分析太湖2005~2020年逐季觀(guān)測數據發(fā)現，光是太湖藻類(lèi)生長(cháng)的關(guān)鍵限制因子之一。風(fēng)速下降顯著(zhù)改善了太湖浮游植物光生態(tài)位，使得單位營(yíng)養鹽能夠支撐了更高藻類(lèi)生物量，對太湖藍藻水華產(chǎn)生促進(jìn)效應，部分抵消了近年來(lái)流域氮磷削減對藍藻水華的控制效果。該發(fā)現表明，除了增溫等氣候變化因素外，水體光環(huán)境變化也是太湖等淺水湖泊生態(tài)修復中不容忽視的影響因素。 

　　湖泊生態(tài)系統是非線(xiàn)性響應的復雜系統，湖泊中浮游植物生長(cháng)是多因素綜合影響的結果。利用簡(jiǎn)單線(xiàn)性模型構建浮游植物葉綠素a（Chla）與總氮（TN）或總磷（TP）的響應關(guān)系時(shí)，模型結果往往會(huì )表現出很大的不確定性。本研究利用95%分位數回歸法分別量化2005～2020年2月、5月、8月和11月的logChla~logTN和logChla~logTP定量方程，有效反映了研究期間不同季節最宜生長(cháng)環(huán)境條件下藻類(lèi)對氮、磷的最敏感響應，然后利用殘差分析識別了影響特定營(yíng)養鹽水平下藻類(lèi)達到最大生長(cháng)潛力（即藻類(lèi)氮磷敏感性）的影響因素（圖1）。 

圖1 分位回歸分析多因子綜合影響下典型環(huán)境因子與生態(tài)指標定量關(guān)系示意圖 

　　16年來(lái)太湖logChla~logTN關(guān)系及l(fā)ogChla~logTP散點(diǎn)圖表明，近年來(lái)Chla生長(cháng)越來(lái)越接近95%分位回歸線(xiàn)的上邊界（圖2），意味著(zhù)相同氮磷濃度的湖水中生長(cháng)了更多的藻類(lèi)。統計分析表明該現象的驅動(dòng)力包括風(fēng)速下降、水溫升高、水位提高、浮游動(dòng)物牧食作用下降等。其中，冬季藻類(lèi)氮磷敏感性提高主要與水溫升高正相關(guān)，而其它季節的敏感性提高主要與風(fēng)速下降有關(guān)。2005~2020年期間，因風(fēng)速下降和水位升高，影響水下光強的非藻類(lèi)無(wú)機顆粒物下降了約40%，給藻類(lèi)生長(cháng)提供了額外的光生態(tài)位；水體擾動(dòng)減弱也有利于浮游植物分布于光環(huán)境更好的相對表層水，繁殖力進(jìn)一步增強；改善的光生態(tài)位使得藻類(lèi)更加高效地利用水體氮磷，直到達到新的光限制或營(yíng)養鹽限制。基于本成果提出了太湖藍藻水華控制的氮、磷閾值：總氮低于0.69 mg/L或總磷低于52 μg/L，太湖葉綠素a可控制在20 μg/L以下。 

圖2 2005~2020年太湖水體氮、磷與Chla關(guān)系的年度變化圖 

　　本研究結果發(fā)表在Journal of Environmental Management刊物上，通訊作者為朱廣偉研究員。 

　　全文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.114476、https://www.researchgate.net/profile/Wei-Zou-14