研究揭示长江中下游浅水湖泊藻类响应极端热旱复合事件的差异化机制
????随着全球变暖趋势持续加剧，极端高温与干旱事件的发生频率和强度不断上升，其对湖泊生态系统，尤其是藻类水华过程的影响，正引发社会各界的广泛关注。2022年夏季，长江中下游流域遭遇了一场罕见的复合型热浪与干旱事件（Compound Heatwave and Drought, CHWD），可能对区域湖泊水华的发生与演变产生深远影响。针对上述问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所科研团队以中国东部平原生态区40个面积超过50 km2的大型浅水湖泊为对象，基于遥感反演与实地监测数据，系统评估了CHWD事件对湖泊叶绿素a浓度变化的影响及其驱动机制。
图1. 长江中下游浅水湖泊在2021年与2022年7–8月期间叶绿素a浓度的对比情况
????左图显示研究区域40个湖泊在CHWD影响年（2022年）与参考年（2021年）7–8月期间的叶绿素a浓度变化；右上图为换水周期较短湖泊在两年同期的平均叶绿素a浓度对比；右下图为换水周期较长湖泊在同一时期的平均叶绿素a浓度对比。
????研究发现，在整体层面，2022年CHWD事件期间，区域大型浅水湖泊的平均叶绿素a浓度显著下降，表明极端热旱事件在多数湖泊中对藻类生长具有抑制效应。在湖泊分类型层面，该下降趋势主要出现在换水周期较长的江湖阻隔型湖泊，而在换水周期较短的湖泊中，藻类生物量变化不显著，部分湖泊（如鄱阳湖）甚至出现明显上升。
????研究指出，水动力条件是藻类响应极端气候事件的关键“调节阀”。在阻隔型湖泊中，藻类依赖外源氮磷输入，CHWD事件引发区域降雨骤减，外源营养负荷随之下降，从而抑制藻类生长。相比之下，通江型湖泊中，藻类平时受水体快速冲刷限制，而在CHWD背景下，滞留时间延长等有利因子叠加，叶绿素a浓度反而上升，呈现出与阻隔型湖泊相反的响应模式。同时，部分阻隔型湖泊中在CHWD事件期间仍出现藻类生物量上升趋势。这些湖泊普遍具有较高的营养水平或内源氮磷释放风险，说明在富营养背景下，水华风险高度依赖于高温热浪等极端天气过程。
图2. 鄱阳湖（PYH）和太湖（TH）2022年与2021年夏季之间总氮、总磷、藻类氮磷利用效率与叶绿素a浓度差值的相关性分析
????基于上述发现，研究团队提出差异化治理建议：通江型湖泊应重点关注CHWD情境下局部“死水区”水动力减弱带来的水华风险，建议通过优化调水调蓄、提升局部水体交换能力，防控异常水华发生；阻隔型湖泊则应坚持“氮磷双控、外内联治”策略，在加强流域源头减排基础上，结合清淤等措施，降低系统营养负荷，提升其对极端气候的适应能力与生态韧性。
????本研究挑战了“热浪一般诱发水华”的传统认知，揭示了湖泊生态系统对极端气候扰动的非线性、类型化响应机制。这一认识的突破，不仅深化了对复合型气候事件影响下湖泊生态过程的理解，也为我国湖泊水质治理从“经验式防控”向“机制驱动、因湖施策”的科学化、精准化转型提供了关键支撑。
????该成果已发表在国际水生态领域知名期刊《Freshwater Biology》，由邹伟博士为第一作者，朱广伟研究员为通讯作者。