淺水湖泊富營養(yǎng)化問題最為嚴(yán)重，表現(xiàn)為從沉水植物占優(yōu)勢(shì)的清水穩(wěn)態(tài)向浮游藻類占優(yōu)勢(shì)的濁水穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換。普遍認(rèn)為，沉水植被恢復(fù)是湖泊治理的重要手段。然而，恢復(fù)成功的案例并不多，最重要的原因是尚未摸清穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換營養(yǎng)閾值的變化規(guī)律。根據(jù)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論，低營養(yǎng)水平時(shí)湖泊為清水穩(wěn)態(tài)，高營養(yǎng)時(shí)為濁水穩(wěn)態(tài)，只有中等營養(yǎng)時(shí)才存在兩種狀態(tài)，具備沉水植被恢復(fù)的前提條件。因此，研究穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換營養(yǎng)閾值變化規(guī)律具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換營養(yǎng)閾值的研究集中于湖水總磷。模型研究一般認(rèn)為總磷閾值隨湖盆形態(tài)和氣候等因子改變而變化，但一直缺乏直接的野外證據(jù)。通過大尺度的多湖比較和長期監(jiān)測，中國科學(xué)院水生生物研究所研究員王洪鑄團(tuán)隊(duì)最近揭示了穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換總磷閾值的變化規(guī)律。該研究發(fā)現(xiàn)，從溫帶至亞熱帶（或許至熱帶），中等水深和中等面積的淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的總磷閾值大致相等，清-濁轉(zhuǎn)換閾值為80-120 微克每升，濁-清轉(zhuǎn)換的為40-60微克每升；水深超過3-4米時(shí)閾值明顯下降，低于1-2米時(shí)閾值大幅度上升。研究首次提出三個(gè)觀點(diǎn)，即正反向轉(zhuǎn)換的濁度閾值不同、中等水深范圍內(nèi)總磷閾值基本不變、不同地帶多數(shù)淺水湖泊總磷閾值大致相等。與過去的模型預(yù)測相反，上述結(jié)論表明，對(duì)世界上多數(shù)淺水湖泊而言，富營養(yǎng)化治理可依據(jù)相似的總磷閾值而確定較為一致的管理目標(biāo)。若總磷遠(yuǎn)高于100微克每升，唯一的選擇就是控源。若總磷接近100微克每升，則可將水深（特別是春季）降低到1-2米或以下，以提高轉(zhuǎn)換的閾值，加速生態(tài)恢復(fù)。若總磷在50-100微克每升之間，則可采取生物操縱和水位調(diào)控等干預(yù)措施以實(shí)現(xiàn)濁清躍遷。若總磷<50微克每升，則應(yīng)在消除水草的非營養(yǎng)限制因子如草食性魚類后任由湖泊自組織恢復(fù)。
該研究由副研究員王海軍等人完成，通訊作者為王洪鑄。該研究得到國家自然科學(xué)基金、國家基礎(chǔ)研究“973”計(jì)劃、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程和淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目資助。相關(guān)論文Total phosphorus thresholds for regime shifts are nearlyequal in subtropical and temperate shallow lakes withmoderate depths and areas 已在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Freshwater Biology。
