论文部分内容阅读
湖泊不仅是天然的淡水资源库,还是人类生存发展的重要自然资源。随着全球变暖和人类经济发展带来的影响,我国湖泊面临富营养化、水质下降及湖泊污染等巨大挑战,因此迫切需要对全国范围内湖泊的浮游植物生物量进行有效的监测。叶绿素a(chl-a)浓度作为评价湖泊浮游植物生物量的重要指标,对其进行监测,进而分析其时空分布特征、变化情况及影响因素在湖泊生态评价及资源开发利用等工作中具有重要意义。本文选用全国面积大于10km2的756个湖泊为研究对象,借助Google Earth Engine(GEE)平台,在对研究区2003-2018年间chl-a浓度数据反演与处理的基础上,分析了湖泊的季节与年均营养状态及时空变化情况;并且选用降水、气温与湖泊表面温度(LST)等多种影响chl-a浓度分布的因素进行了相关性分析。针对研究区湖泊chl-a浓度分布呈现明显地域性特点,本文选用两种尺度及典型湖泊对区域chl-a浓度时空分布特征进行分析。主要研究结论如下:(1)我国湖泊营养状态分布具有明显的季节性和地域性。2003-2018年约90%的湖泊处于中营养状态,少量湖泊呈现富营养和贫营养状态,整体表现为冬季湖泊的chl-a浓度值较低,夏季湖泊chl-a浓度值较高的趋势;贫营养状态多数出现在冬季,尤其是在蒙新湖区和东北平原与山区湖区受气温较低影响,湖泊chl-a浓度相对较低。富营养状态湖泊在夏季相对较多,主要集中在东部平原湖区和东北平原与山区湖区。中营养状态则在春秋两季表现明显;湖泊chl-a浓度的年际变化情况表明82%的湖泊chl-a浓度呈现轻微变化趋势(年变化率绝对值小于0.5),变化剧烈的湖泊中62%出现在青藏高原湖区,19%出现在蒙新湖区,而其他湖区剧烈变化湖泊分布较少;(2)chl-a浓度空间分布受LST、降水及缓冲区草地占比等因素影响明显。研究表明:我国70%以上湖泊的chl-a浓度与LST、降水均呈现正相关性,其中大部分分布在北部与东部,且受地理位置影响明显。相反,与缓冲区草地占比呈负相关性,湖泊周边草地对湖泊氮磷含量起到了抑制作用;(3)气温、降水与风速对区域湖泊chl-a浓度空间分布具有影响作用。气候带区域与省份区域湖泊chl-a浓度空间分布与气温和降水具较强相关性,其相关关系受到湖泊地理位置与气候环境影响。(4)太湖及鄱阳湖水域chl-a浓度呈现明显季节变化特征,且受人为活动影响严重。太湖水域常年处于富营养状态,在2003-2018年间太湖chl-a浓度整体出现逐年增长态势,受到人为活动因素的影响夏季太湖的近岸水域chl-a浓度值达到峰值;而鄱阳湖水域常年处于中营养状态,chl-a浓度值在夏季和秋季较高,且在2003-2018年间鄱阳湖水域chl-a浓度年际变化平稳。