《Nature》：全球湖泊浮游植物水华持续增强

 浮游植物水华对全球的公共健康和生态系统服务产生了广泛的影响。当水华强度过高或存在产生毒素的浮游植物物种时，其有害效应尤为显著。尽管已知营养盐负荷是驱动浮游植物水华的主要因素，但全球水华条件的变化程度以及在多种相互作用的压力因素中驱动这些变化的具体因素仍不确定。

文章通过利用Landsat 5卫星的高分辨率影像数据，研究了全球76个大型湖泊在1984年至2012年间的夏季近表层浮游植物水华的长期趋势，具体研究方法如图所示：

研究结果

1、自1980年以来，超过三分之二湖泊（n=48）的夏季浮游植物水华强度增加。

由图1可知，在研究的湖泊中，大多数湖泊（68%）的夏季峰值水华强度呈增加趋势，而只有少数湖泊（8%）表现出显著的减少趋势。表明全球范围内湖泊水华条件普遍恶化。

2、浮游植物水华变化遵循"改善"、"先改善后恶化"、"恶化"和"无显著趋势" 4条路径

由图2可知，改善路径下的湖泊是很少的（n=6）；恶化路径中有18个湖泊符合这一路径。这些湖泊表现出水华强度的持续上升趋势，且这种上升趋势在大多数情况下具有统计显著性（P < 0.1）并可以看出水华强度的增加主要发生在研究时段的后半段（1998-2012）。

3、温度在一定程度上可以解释处于改善路径的湖泊水华变化趋势，但这一结论无法推广到全球所有湖泊。

由图3可知，水华状况改善的湖泊（紫色箱型图）水温变化趋势普遍较低，甚至有部分湖泊出现了降温趋势。表明在水华状况持续改善的湖泊中，湖泊温度的相对稳定或下降可能是其水华强度减少的一个有利因素。

由图4可知，在水华状况改善的湖泊中，温度与水花强度的相关性较弱（尤其是图4(d)），降水和化肥使用的变化也与水华强度的相关性较弱或不显著；在水花状况恶化湖泊中，温度变化与水华强度的相关性较强。降水和化肥使用的变化与水华强度的相关性也较为明显。

总结

该研究提供了自1980年以来湖泊近地表浮游植物水华趋势的全球视图。结果发现：（1）全球范围内浮游植物水华发生和强度增加，强调了长期表现出水华强度下降的湖泊是罕见的。（2）持续降低的水华强度更可能发生在增温较小或无增温的湖泊中，表明湖泊温度的升高可能会阻碍环境的恢复。

来源：Nature