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[成果]
1500520046
江苏
P3
应用技术
自然科学研究与试验发展
公布年份:2015
成果简介:浅水湖泊在面积和数量上均占世界淡水的主要部分,支撑着人类社会经济可持续发展。而中国淡水湖泊中60%是浅水湖泊,大多位于经济发达的长江中下游和东部沿海地区。传统的湖沼学以深水湖泊为主要对象,以静态描述为主要方法。而浅水湖泊特征(风浪、浊度、水深等)与环境条件(光照、温度、营养盐等)之间相互作用及对湖泊生态系统的影响一直都是湖沼学研究的难点与薄弱领域。使得中国浅水湖泊富营养化治理与管理缺乏可以借鉴的经验与正确的理论指导。该项目阐明了浅水湖泊特征、环境条件对湖泊生态系统的影响及反馈机制,提出了浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略,在浅水湖泊湖沼学领域取得以下重要科学发现和创新性成果:首次阐明了水下光辐射对浅水湖泊生态系统空间分异的驱动机制,创新和发展了物理湖沼学:揭示了浅水湖泊由于开阔、水浅,风浪作用强烈,导致沉积物大量悬浮,决定了水下光照强度与真光层深度;而真光层深度与水深的比值决定了沉水植物空间分布格局,阐明了浅水湖泊形态特征、水动力扰动通过影响水下光福射进而控制草型生态系统空间分异的机制。揭示了浅水湖泊内源营养盐释放特征,提出了浅水富营养化湖泊营养盐供给新模式:阐明了浅水湖泊沉积物参与上覆水营养盐交换的机制,提出了浅水湖泊营养盐动态释放概念性模式;发现蓝藻水华爆发导致沉积物中磷释放增加,降低水体氮磷比;而蓝藻水华的堆积、降解和矿化,释放大量营养盐,加速营养盐循环,改变了水体中营奍盐的供给方式。首次开展了气候变暖与富营养化对蓝藻水华影响的原创性研究,提出了营养盐富集与气候变暖对蓝藻水华爆发的双驱动机制:研究发现浅水湖泊由于热容量小,湖泊增温明显,富营养化和气候变暖对蓝藻水华爆发都有明显促进作用;采用遥感监测方法首次发现了太湖蓝藻水华爆发的时间提前、面积扩大、频率增加,揭示了气候变暖对蓝藻水华的促进作用,提出了气候变暖与营养盐富集对蓝藻水华爆发的双驱动机制。提出了中国浅水湖泊生态修复原理与湖泊治理新策略:确定了浅水湖泊蓝藻水华发生的氮磷限制阈值和控制目标,提出了浅水湖泊蓝藻水华治理的“氮磷双控”策略;阐明了以改善水下光照条件为核心的浅水湖泊生态修复技术原理,提出了“控源截污-环境改善-生态修复”三部曲的浅水湖泊治理战略。上述成果发展了浅水湖泊湖沼学理论与方法,指导了中国浅水湖泊富营养化治理、生态修复与可持续管理。8篇代表性论著平均影响因子为3,49,被PNAS、Ecology Letters等SCI刊物他引801次,总他引1247次,4篇代表性论著入选ESI"高被引论文”,秦伯强入选ESI高被引作者名单。20篇主要论著被SCI刊物他引1290次,总他引2050次,单篇最高他引318次。研究成果2次被Science报道,项目曾获江苏省科学技术进步奖2项,3人获国家杰出育年基金。先后主办和召集大型国际学术会议3次,数次应邀做大会特邀报告。