近日,地科学院2023级研究生谢歌在期刊《Global Change Biology》(最新影响因子为12.0,位列JCR分区一区,中科院大类一区)上发表论文“Multiple Impacts of Climate Change and Anthropogenic Activities on Lacustrine Trophic State”。乐竞体育在线为论文第一署名单位,硕士研究生谢歌为论文第一作者,导师王庆副教授和中国科学院南京地理与湖泊研究所张毅博研究助理联合指导。

图1 论文首页
营养状态指数(TSI)作为衡量湖泊水质的关键指标,直接反映着湖泊的生态健康。本文系统收集并整合了3756组实测水质数据与遥感观测资料,研发出一种融合半解析算法与机器学习技术的广义营养状态指数(TSI)反演模型。该模型在测试集上表现优异,决定系数R²达0.77,均方根误差仅8.25,为全球尺度湖泊营养状态研究提供了高精度工具。
研究发现,2003-2023年全球14,189个面积大于10平方公里的湖泊平均TSI为54.07,整体处于富营养化水平(图2)。湖泊TSI每十年平均上升0.19,北美、欧洲、俄罗斯及非洲部分地区上升明显,而南美、澳大利亚和西亚部分地区则下降(图3)。

图2 2003—2023年全球湖泊营养状态分类的空间分布

图3 2003—2023年全球湖泊TSI的长期变化趋势
气候变暖、太阳辐射增强、风速加大和降水强化推动了湖泊营养化进程,城市化扩张、农业活动和化肥施用是湖泊TSI增加的重要人为因素,而流域植被覆盖则显著抑制了营养化加剧(图4)。研究结果对全球水质管理和淡水生态系统健康维护具有重要参考价值。

图4 气候、土地利用与肥料对湖泊营养状态的驱动作用
论文信息:Xie, G., Y. Zhang, Q. Wang, et al. 2025. “ Multiple Impacts of Climate Change and Anthropogenic Activities on Lacustrine Trophic State.” Global Change Biology 31, no. 9: e70510. https://doi.org/10.1111/gcb.70510.