近日,地理科学学院湖泊沉积与环境演化研究团队在国际地学领域具有重要影响力期刊《Journal of Geographical Sciences》(《地理学报》)上发表了题为 “The long-term environmental evolution of an urban lake in the highly developed Yangtze River Delta”的学术论文。该研究聚焦长江三角洲高度发达地区典型城市湖泊,基于210Pb and137Cs活度分析构建较为准确的年代序列,分析沉积岩芯中粒度、有机质与营养盐浓度的变化过程,重建了过去百年以来城市湖泊生态环境的演变过程与特征。该研究为重建城市湖泊环境长期变化的历史过程提供了沉积学的证据。南通大学地理科学学院地理科学专业本科生付正兰为第一作者,程龙娟副教授为通讯作者,南通大学为第一完成单位。
城市湖泊是现代城市水系统和景观设计的重要组成部分,在城市生态文明建设中发挥着重要作用。然而,近年来,城市湖泊生态系统的退化日益严重,尤其是蓝藻水华频繁发生,直接威胁到湖泊生态系统服务功能的维持和城市可持续发展。本研究钻取了长江三角洲地区过去百年来未被清淤过的典型城市湖泊——蝴蝶湖中沉积物岩芯样品。构建其年代序列(自1810s至2020s),分析沉积物中有机质、粒度、营养盐等参数,重建了该湖泊环境长期变化过程及驱动机制。研究结果表明,作为高度发达地区的典型城市湖泊,蝴蝶湖显著受到城市化进程的影响。随着城市的快速发展,湖泊中有机质和营养盐水平逐年上升,特别是磷含量显著增加,成为近年来湖泊水华爆发的关键驱动因子。蝴蝶湖的生态环境还受到周边河道变迁及人类活动的影响。在早期阶段,湖泊受河流动态的影响大于人类活动。但自20世纪60年代起,随着城市建设加剧、经济快速发展以及湖泊周边土地利用类型的变化,进入湖泊中的有机质和营养盐浓度持续增加,使得湖泊原有生态环境受到扰动并退化,进而导致近年来夏季蓝藻爆发现象产生。该研究揭示了人类活动与自然因素共同驱动了城市湖泊环境的变化。
为保护城市湖泊生态系统健康发展,规范城市污水排放、保护湖泊周边绿地、建设合理的水闸系统、科学管理湖泊与流域间的水体交换等系列措施亟需受到重视,以为防止营养盐及其他污染物在湖泊沉积物中过度累积。
本文研究成果发表在国际知名期刊 Journal of Geographical Sciences (IF=4.3,中科院分区2区)上。全文链接:
研究区域
典型城市湖泊蝴蝶湖环境演变过程及其周边社会经济发展水平
(程龙娟)