环境背景条件变化会导致湖泊ρ(Chla)与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ(Chla)与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ(Chla)的因...环境背景条件变化会导致湖泊ρ(Chla)与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ(Chla)与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ(Chla)的因果关系提供了一种新的思路.以太湖为研究对象,采用低通时序滤波轨线方法,评估了2001—2018年太湖的ρ(Chla)与营养盐〔ρ(TN)、ρ(TP)〕以及氮磷比〔ρ(TN)ρ(TP)〕的变化过程,研究了年均气温、滞留时间对产藻效率〔ρ(Chla)ρ(TP)〕的影响过程.结果表明:①2006年、2011年为太湖营养过程轨线的两个时间转折点,将太湖的营养过程轨线分为3段.第1段为污染阶段(2001—2006年),太湖的ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(Chla)同步升高,于2006年达到第一个峰值;第2段为修复阶段(2006—2011年),太湖的ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(Chla)同步降低,于2011年达到谷值;第3段为富营养化加剧阶段(2011—2018年),太湖的ρ(TN)呈下降趋势,ρ(TP)与ρ(Chla)同步升高,至今未出现转折点.②太湖藻类生长的限值因子为ρ(TP),2011年之后氮磷比进入浮游藻类适宜生长区,为蓝藻暴发提供了条件.③2011—2018年产藻效率增长了51%,且目前仍在升高未出现转折点,气温升高可能是主要原因.④依据2011—2018年的滤波值建立ρ(Chla)-ρ(TP)的函数预测,为控制蓝藻暴发〔ρ(Chla)<10 mg m 3〕,太湖的ρ(TP)需要控制在52μg L以下.⑤2006年后,太湖的滞留时间呈现缩短趋势,对藻类的繁殖形成抑制,但滞留时间不是影响产藻效率的关键因子.研究显示:自2006年太湖流域实施一系列生态修复工程后,湖泊氮浓度明显降低,但由于流域氮磷排放量较大而且湖体沉积物中累积磷含量较高,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平;目前气温升高趋势仍在持续,太湖的控藻形势严峻,为摆脱气候变暖对蓝藻水华趋势的决定作用,应当在控氮基础上加大控磷的力度,同时更多考虑水文调节、生物修复、加强打捞等措施.展开更多
文摘环境背景条件变化会导致湖泊ρ(Chla)与环境因子响应关系发生变化.采用低通时序滤波轨线方法可以方便地识别ρ(Chla)与环境因子响应关系的时间转折点,将长时间序列数据进行分段,从而建立分段回归函数,为研究环境因子与湖泊ρ(Chla)的因果关系提供了一种新的思路.以太湖为研究对象,采用低通时序滤波轨线方法,评估了2001—2018年太湖的ρ(Chla)与营养盐〔ρ(TN)、ρ(TP)〕以及氮磷比〔ρ(TN)ρ(TP)〕的变化过程,研究了年均气温、滞留时间对产藻效率〔ρ(Chla)ρ(TP)〕的影响过程.结果表明:①2006年、2011年为太湖营养过程轨线的两个时间转折点,将太湖的营养过程轨线分为3段.第1段为污染阶段(2001—2006年),太湖的ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(Chla)同步升高,于2006年达到第一个峰值;第2段为修复阶段(2006—2011年),太湖的ρ(TN)、ρ(TP)、ρ(Chla)同步降低,于2011年达到谷值;第3段为富营养化加剧阶段(2011—2018年),太湖的ρ(TN)呈下降趋势,ρ(TP)与ρ(Chla)同步升高,至今未出现转折点.②太湖藻类生长的限值因子为ρ(TP),2011年之后氮磷比进入浮游藻类适宜生长区,为蓝藻暴发提供了条件.③2011—2018年产藻效率增长了51%,且目前仍在升高未出现转折点,气温升高可能是主要原因.④依据2011—2018年的滤波值建立ρ(Chla)-ρ(TP)的函数预测,为控制蓝藻暴发〔ρ(Chla)<10 mg m 3〕,太湖的ρ(TP)需要控制在52μg L以下.⑤2006年后,太湖的滞留时间呈现缩短趋势,对藻类的繁殖形成抑制,但滞留时间不是影响产藻效率的关键因子.研究显示:自2006年太湖流域实施一系列生态修复工程后,湖泊氮浓度明显降低,但由于流域氮磷排放量较大而且湖体沉积物中累积磷含量较高,致使水体营养盐水平仍未降到能显著抑制蓝藻生长的水平;目前气温升高趋势仍在持续,太湖的控藻形势严峻,为摆脱气候变暖对蓝藻水华趋势的决定作用,应当在控氮基础上加大控磷的力度,同时更多考虑水文调节、生物修复、加强打捞等措施.
