太湖蓝藻水华的预防_预测和预警的理论与实践.pdf

J. Lake Sci.(湖泊科学), 2009, 21(3): 314-328 . E-mail: jlakes@ ©2009 by Journal of Lake Sciences 太湖蓝藻水华的预防、预测和预警的理论与实践∗ 孔繁翔, 马荣华, 高俊峰, 吴晓东 ( 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008) 摘 要: 综述了蓝藻水华预防、预测预警的重要意义及其理论与技术体系 . 基于作者所提出的将蓝藻水华形成分为休眠、复 苏、生长和上浮聚集形成水华的“ 四阶段理论”, 以及太湖蓝藻越冬、春季复苏和水华形成的时空规律, 提出了太湖蓝藻水华 的预防理念. 综述了国内外蓝藻水华形成与预测研究进展, 阐述了蓝藻水华形成关键过程的主导生态因子及其阈值: 确定了 水华蓝藻越冬的空间分布与生命特征, 利用室内模拟实验和野外原位观测与捕捉, 得到了蓝藻春季复苏的室内和野外温度阈 值分别为 14℃和 9 ℃, 发现了蓝藻复苏量与有效生理积温呈正相关的基本规律; 初步揭示了水华蓝藻生长竞争优势形成的生 物学与生态学机理以及光利用策略, 利用细胞分裂频率法测定了夏季太湖水华蓝藻的原位生长速率为 0.2-0.4; 确定了在不同 水文气象条件下, 水华蓝藻在水体中垂直分布和在不同湖区之间输移的基本格局, 发现藻类在水体中各层间百分含量的变异 系数随着风浪的增大而减小, 进一步证明了蓝藻水华形成是在适当水文气象要素驱动下, 已经成为优势种群的水华蓝藻在湖 体中空间位置的改变而引起的. 建立了太湖蓝藻水华预测模型和工作流程, 在 2007 年和 2008 年在太湖实施了未来 3d 的蓝藻 水华预测预警, 预测分析了 2008 年全年太湖蓝藻水华情势. 对预测结果的回顾性评估与分析表明, 目前已有的理论研究结果 和预测工作流程可以对太湖蓝藻水华发生概率、发生地点和强度进行预测, 预测准确率达到 60%-80%. 此外, 还提出了未来 蓝藻水华预测的研究方向. 关键词: 太湖; 蓝藻; 水华预测; 水华预防 The theory and practice of prevention, forecast and warning on cyanobacteria bloom in Lake Taihu KONG Fanxiang, MA Ronghua, GAO Junfeng WU Xiaodong (State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R.China) Abstract : The present article described the importance of prevention, forecast and warning of cyanobacteria bloom. The recent progresses of formation and forecast of cyanobacteria bloom were reviewed. Based on the theory of “four phases of cyanobacteria bloom development” and the temporal and spatial distribution of cyanobacteria overwintering, recruitment and bloom formation in Lake Taihu, the processes of cyanobacteria blooms and the dominant ecological factors during their development phases were stu