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全球湖泊藻华物候变化研究取得进展

    湖泊藻华是全球水生态环境变化的重要表征之一,不仅直接威胁饮用水安全、渔业生产与湖泊生态系统健康,还可通过改变食物网结构与碳循环过程,进一步放大气候变化带来的生态效应。然而,在全球尺度下,湖泊藻华“强度增强”是否必然伴随“暴发时间提前”或“持续时间延长”,藻华强度与物候变化是否具有同步性,以及其背后究竟受哪些关键因素主导,长期以来仍缺乏系统认知与全局解析。

    近日,中国科学院南京地理与湖泊研究所薛坤副研究员等基于全球湖泊近20年的卫星遥感观测数据,系统揭示了湖泊藻华强度与发生时间变化的全球格局、主控因子及其对未来气候变化的响应趋势,为认知气候变化背景下全球湖泊生态环境风险提供了新的科学依据。

    该研究利用2003—2022年中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星观测数据,结合研究团队前期发展的表层漂浮藻华覆盖度(FAC)反演方法,对全球4085个面积大于20平方千米的湖泊开展了长时间序列分析,并提取了藻华开始时间(SOD)和结束时间(EOD)等关键物候指标。

    研究表明,全球湖泊藻华总体呈增强趋势,在过去20年中,71.11%的湖泊藻华强度升高,其中2905个湖泊表现为增加趋势,显示出全球湖泊藻华加剧的普遍性。

    进一步分析发现,藻华强度与藻华时间并不总是同步变化,而是在全球尺度上呈现出明显的“脱耦”特征。与强度普遍增强不同,藻华开始和结束时间在空间上表现出显著差异:约55.73%的湖泊SOD推迟,44.27%的湖泊SOD提前;EOD则同样表现出增加与减少并存的格局。这意味着,湖泊藻华并不是简单地朝着“越来越强、越来越早、越来越晚结束”的单一方向变化,而是在不同区域呈现出更复杂的响应模式。

    该研究表明,全球湖泊藻华变化不能仅用“强度增强”来概括,其发生时间与持续过程同样在重塑湖泊生态系统功能。即使看似幅度不大的物候变化,也可能通过影响浮游植物群落组成、食物网匹配关系以及湖泊碳循环过程,带来显著生态后果。

    研究成果从全球视角深化了对湖泊藻华强度—物候耦合关系的认识,也为未来分区管理、风险预警和全球湖泊生态保护提供了重要科学支撑。相关研究成果近期发表于 Communications Earth & Environment。

图1. 全球湖泊藻华强度与物候格局

图2. 全球湖泊藻华强度与物候变化趋势

图3. 全球湖泊藻华强度与物候的驱动因素


文章信息:Xue, K., Ma, R.*, Hu, M., Li, Y. (2026). Anthropogenic and climatic factors regulate algal bloom intensity and timing in global lakes under climate change.Communications Earth & Environment. 

论文链接:doi: 10.1038/s43247-026-03446-7


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