湖沼学是研究内陆水体的多学科整合科学——兼论我国湖沼学发展面临的挑战与机遇

湖沼学是研究内陆水体的多学科交叉综合性科学,自从Forel F.A.于1892年首次对湖沼学做出定义以来已有近130年历史.湖沼学的主要分支学科包括地质湖沼学(包括古湖沼学)、物理湖沼学、化学(生物地球化学)湖沼学和生物湖沼学.湖沼学的关键自然属性是通过跨学科的整合,从水生态系统水平综合分析相关过程与机理,并对生态系统变化进行预测.因此,湖泊学也是支撑水资源与生态系统保护、管理与修复的核心科学.然而,目前我国湖沼学发展面临分支学科发展不平衡、研究碎片化等问题,而人类活动加剧和气候变化对内陆水体生态系统的影响及管理对策是湖沼学研究面临的挑战与机遇.我国湖沼学研究亟需围绕人类活动、气候变化的影响,重点开展以下几个方面的工作:1)水动力与水文地貌特征变化及其环境生态效应; 2)营养盐和有机质生物地球化学循环及其环境生态效应; 3)食物网结构与功能; 4)外来入侵物种的影响与控制对策; 5)与水环境有关的传染病防治; 6)地表水生态评价; 7)生态系统演变机理与退化生态系统修复等.     

中国湖泊古生态研究进展

湖泊古生态学是古湖沼学的一个主要分支学科,主要通过沉积记录中的各种生物化石指标分析,重建不同时空尺度的湖泊生态系统演化过程,回答生态学、全球变化和环境管理应用方面的议题.本文回顾了国内外湖泊古生态研究的发展历程,在介绍湖泊古生态系列指标和研究基本原理基础上,着重评述了过去20 a来我国湖泊古生态研究取得的主要进展和成果,包括:(1)建立了基于多种生物和生物标记化合物指标进行古气候环境要素(温度、盐度、水体总磷等)定量重建的系列转换函数模型;(2)重点揭示了不同地质历史时期和近百年来湖泊生态环境演变的规律,及其对自然和人为驱动的响应特征与机理;(3)利用古生态记录诊断了湖泊生态系统突变模式与早期信号特征,定量揭示了湖泊生物群落演替与生态系统弹性损失的关系.上述成果为湖泊环境管理和治理提供了重要依据.本文最后对我国湖泊古生态研究进行了展望,提出了今后研究的重点方向.     

湖泊渔业可持续发展的生态学基础及一个范例

从渔业与环境兼顾的角度出发作者认为湖泊渔业可持续发展的生态学理论基础是渔业生态学和渔业湖沼学. 前者是一门较为成熟的学科研究渔业对象的种群生态学渔产潜力最佳放流密度和规格以及科学的捕捞策略等. 后者研究渔业对湖泊生态系统生物多样性和水质的影响并确定最佳的渔业规模和渔业方式但尚未提出令人满意的理论和完善的实验方法今后应予充分重视. 长江中下游草型湖泊因为其优良的水资源和丰富的生物资源而成为我国内陆水体发展优质高效渔业的重要基地. 以湖北一个浅水草型扁担塘渔业实践为例作者着重强调生态学管理的如下方面1) 沉水植被是草型湖泊优质高效渔业持续发展的基础必须在合理利用的同时加以保护优化甚至重建使生物量和覆盖率保持和达到一定水平. 2) 食物链网的基础环节是渔业对象生长和繁衍的物质基础, 必须进行培育保护以提高其生产力从而为提高渔业产量打下物质基础. 3) 合理放养与捕捞策略是湖泊渔业生态系统良性循环的可靠保证应使高价值的种群规模保持较大水平的输出.     

中国水库生态学研究的回顾与展望

水库是通过人工筑坝形成的水体,其早期功能主要是防洪、发电、灌溉和航运等,但随着全球水资源供需矛盾的加剧,水库供水成为缓解供水压力的最主要途径.水坝是人类影响地球表面水体最重要的工程建筑,筑坝修建水库利用水资源对全球水环境系统产生了巨大的影响.中国是水资源短缺的国家,水库供水在国民经济发展中发挥着重要作用,大量水库的建成也对我国水环境系统产生了多方面的影响.刘建康先生在1955年发表了我国水库生态学研究的第一篇论文,揭开了我国水库生态学研究的序幕.我国水库生态学大致分为三个阶段,1955-1975年的起步阶段、1976-2000年以水库渔业生产为目标的研究阶段和2001年至今以水库水质管理为目标的研究阶段.当前,水质、水质模拟、富营养化、环境容量和生态调度等已成水库生态学研究中的关键词.我国水库研究主要集中在珠江流域和长江流域,以大型供水水库为对象.在水利学科领域,有大量有关水库水文、水动力学和调度的研究论文,这些工作还未能被以生物和化学为研究基础的生态或环境科学的学者所重视.多数以水库为对象的生态学研究还没有很好地体现水库作为人工湖泊的特殊性.近10年来,中国水库生态学经历了从任务导向到学科导向的生态学研究过渡,有不断增加学科交流的趋势.有理由相信,作为水库大国,中国水库生态学和湖沼学今后将会有一很大的发展,并对我国淡水生态学和湖沼学作出重要的贡献.     

王苏民研究员荣膺国际古湖沼学会终身成就奖

正6月18日,在瑞典斯德哥尔摩召开的第14届国际古湖沼学大会上,来自中国科学院南京地理与湖泊研究所的王苏民研究员荣膺国际古湖沼学会终身成就奖(IPA Lifetime Achievement Award).这是对王苏民研究员50余年致力于中国湖泊沉积及古湖沼学研究的肯定和表彰.王苏民研究员毕业于南京大学地理学系,上世纪八十年代初曾留学欧洲,师从国际著名湖泊沉积地质学家许靖华教     

我国湖沼学研究的重要基地——中国科学院东湖湖泊生态系统试验站

位于武汉珞珈山麓、东湖之滨的东湖湖泊生态系统试验站隶属中国科学院水生生物研究所,是中国科学院“中国生态系统研究网络”(CERN)的重点站,“人与生物圈”(MAB)的定位站,足我国湖沼学研究的重要基地。该站现有研究人员15人,主要从事湖泊生态系统结构、功能长期定位观测和系统试验,阐述生态环境变迁过程和机理,并预测其变迁和演替前景及生态效应,提出既要发展渔业,又要保护环境的优化示范模式,为水体的合理开发和利用提供科学依据。 长江中下游的浅水湖泊是我国特有的国土资源,其数量、面积以及湖泊学性质均在国内外难于见到;其与人民生活的密切关系(饮水、灌溉、渔业等)在全球亦属罕见。因此,研究、开发和保护这类水体,使之健康运转、水续利用是利在当代、功在千秋的事业。在我国淡水生态学研究的奠基人、学部委员刘建康教援的领导下,早在1954年就开始对长江中下游具有代表性的武汉东湖进行了系统的定位观测。武汉东湖位于长江中游南岸、武汉市东郊,面积27.8km~2,平均水深2.2m左右,在60年代前一统一水域,由于经济发展的需要,筑堤分割成大小不等、边界明确、生态环境各异的若干湖区,很有利于开展比较生态学研究。郭郑湖区(11.3km~2)为主体湖区,亦是东湖生态站主要的科研活动基地。     

大型浅水湖泊富营养化国际研讨会在南京举行

2005年4月24日至26日,大型浅水湖泊富营养化国际研讨会在南京顺利召开.包括国际理论与应用湖沼学会执行副主席Brian Moss教授、《Ecological Modelling》主编S.E.J φrgensen教授、《Ecological Engi- neering》主编Williams Mitsch教授等来自美、德、奥、丹、荷等20余国的代表约200人出席了会议.大会共收到论文136篇.大会邀请了三位教授作了大会主题发言,分别是刘正文教授(太湖生态环境状况)、Brian Moss教授(湖泊生态修复的发展现状)和Williams Mitsch教授(湿地与浅水湖泊的模拟与管理)会议按五个主题进行专题交流,大会报告有:(1)湖泊物理过程及其生态环境效应:David Hamilton(物理要素对蓝藻     

浅水湖泊湖沼学与太湖富营养化控制研究

自2007年无锡暴发饮用水危机事件以来,太湖经历了前所未有的高强度、大规模治理,各种治理措施累计投资已经超过千亿元.监测显示,在治理初期太湖的氮、磷浓度下降明显,水质有所好转,但最近几年关键水质指标总磷与浮游植物叶绿素α浓度出现了波动,蓝藻水华有所反弹.研究表明,太湖的外源负荷并没有减少,这与城镇用水量增加、污水排放标准偏低、面源污染削减不足有很大的关系;同时,内源负荷也因为蓝藻水华的持续而加重,浅水湖泊水深浅、扰动强的特点强化了磷的循环利用效率,加剧了内源负荷对湖泊富营养化和蓝藻水华的影响.气候变暖叠加营养盐富集的复合效应、流域风速下降以及暴雨事件频次和强度增加等气象水文条件变化,都促进了太湖蓝藻水华的暴发;蓝藻水华的时空分布特征则受湖泊水动力的决定性影响.太湖治理的曲折过程,凸显了大型浅水湖泊湖沼学研究的不断深入与发展,未来需要继续加强多学科交叉研究,特别是基于湖泊-流域系统的气象水文、生物地球化学和生物生态学的学科交叉.对于太湖生态环境的综合治理和管理,既要注重湖泊与流域相结合,更需要重视自然科学和人文科学的有机融合,才能真正达到控制太湖富营养化、维护流域水环境安全与社会经济可持续发展的目标.     

书讯:《中国湖泊志》出版

由中国科学院南京地理与湖泊研究所王苏民和窦鸿身研究员主编的《中国湖泊志》近日由科学出版社出版,全书５８０页该书是在中国科学院基础研究领域特别支持项目“中国湖泊系统调查与分类系统”研究成果的基础上,广泛吸取以往湖泊科研成就而撰写出来的一部系统性、综合性专著全书共分为两篇．第一篇是中国湖泊总论,按学科的研究内容,分章论述了中国湖泊概况,湖泊成风,湖泊沉积,典型湖泊发育演化,湖泊水文。水动力与湖泊物理性质,湖水化学、污染与富营养化,湖泊水生生物与湖泊资源等,第二篇是中国湖泊分论,按照湖泊的地理分布特征…     

古湖沼学研究揭示湖泊生态系统服务变化的过程

当今在气候变化和人类活动等多重压力影响下,作为地表过程重要组成部分的湖泊生态系统正遭受着巨大威胁,其服务功能急剧退化.如何客观地评价湖泊生态系统服务的现状,并科学地预测其发展趋势,是当前亟待解决的问题.开展长期生态系统服务变化过程与机理的分析,有助于未来生态系统服务变化趋势的预测.然而,现有的观测数据往往时间较短(通常小于50年).连续的湖泊沉积记录为研究生态系统服务变化的长期过程提供了可能.本文结合前人研究成果,列举了可反映湖泊生态系统服务变化的一些古湖沼学指标,依据这些指标相对明确的生态和环境指示意义,将其与各项服务关联起来.最后,结合巢湖实例分析来说明这些指标在评估湖泊生态系统服务方面的具体应用,研究表明当今巢湖生态系统服务供应能力的持续增加是以调节服务的丧失为代价的.尽管目前的研究尚处于起步阶段,但古湖沼学手段无疑为今后湖泊生态系统服务历史状况的评估提供了途径,为古湖沼学的应用提供了一种新的思路,并为今后生态系统的保护和可持续利用提供重要的决策依据.     

云南45个湖泊硅藻-总磷转换函数及其定量重建评价

20世纪中期以来随着流域开发的增强,营养物质的流域输出与水体富集导致云南湖泊出现了持续的富营养化过程,对高原湖泊的生物群落构建和生态系统健康产生了重要影响。区域尺度上云南湖泊的现代监测时间较短(如<20年),无法为湖泊生态恢复提供可靠的营养水平背景值。因此,应用古湖沼学方法建立硅藻群落与营养水平指标的定量模型可为污染湖泊的富营养化历史重建与修复目标建立提供重要的定量分析手段。本文选取云南地区45个湖泊开展了表层沉积物硅藻群落的空间分布特征分析,结合湖泊水体的环境变量数据开展了影响硅藻群落构建的环境梯度识别,识别出水体总磷(TP)是驱动硅藻群落空间变化的关键环境因子(独立解释方差为4.54%,P<0.001)。进一步应用多元统计分析,建立了45个湖泊的表层沉积物硅藻与水体TP的转换函数。采用偏最小二乘加权平均回归(WA-PLS)方法建立的转换函数模型中,组分2的预测能力最强(R²_＿jack=0.465,RMSEP=0.396)。进一步结合星云湖沉积物硅藻群落的演替序列,定量重建了近百年来水体TP值的变化历史。重建结果与多年监测数据具...     

水环境研究新对策国际学术会议(Answer’97)于1997年7月20─25日在无锡─南京举行

为改善太湖水质，探索水环境研究新对策，1997年7月20－25日，由中国科学院南京地理与湖泊研究所与日本关西水圈环境研究机构联合主办的水环境研究新对策国际学术会议（Answer’97）在无锡一南京市举行。会议得到国际湖泊环境委员会、国际生态工程学会、国际生态模拟学会及中国、日本、加拿大、美国等国家21个有关机构的支持。来自18个国家和地区的120多位学者参加了会议。会议共收到学术论文98篇，其中大会交流49篇。会议的主题是：“我们如何能把湖泊与河流从环境不断恶化的困境中拯救出来？”。会议就中国太湖、日本琵琶湖、俄罗斯贝加…     

古湖沼学中的化石硅藻—80年代以来研究进展

化石硅藻由于其丰度高、壳体易于保存,对环境变化敏感、分布范围广等特点,已成为古湖沼学研究中的重要研究手段。80年代以来国际上湖泊硅藻研究在以下几方面得到迅速发展:(1)系统分类;(2)与环境因子的关系;(3)湖泊酸化、富营养化;(4)气候变化;(5)转换函数;(6)再沉积作用和溶解作用;(7)与色素对比分析等。我国湖泊化石硅藻研究起步较晚,80年代以来已积累了一些研究资料,近年来此项研究已开始受到重视和加强。     

中国湖泊生态系统突变时空差异

人类活动的加强导致湖泊生态系统发生"突变",造成生物多样性下降、藻类暴发、水质恶化等等环境和生态问题.中国许多湖泊已经发生"突变"或面临着突变风险.获悉湖泊生态系统发生突变的时空差异对于区域湖泊的保护,预防湖泊突变的发生以及制定合适的修复策略至关重要.本研究收集了中国55个不同区域湖泊的古湖沼学数据,探讨了湖泊突变的区域特点.研究确定了湖泊生态系统发生突变时间和区域差异,并揭示了空间差异的原因.结果表明,中国湖泊生态系统突变时间的区域分异特征为:长江中下游湖泊最早出现突变;东部和东北湖区湖泊突变时间明显早于西南、内蒙古和新疆湖泊;各湖区内,城郊湖泊突变时间早于乡村湖泊.人类活动强度是造成湖泊突变时空差异的主要驱动力.研究认为,区域人类活动强度影响了湖泊生态系统的演化进程,造成了中国湖泊生态系统突变的区域差异.本研究从生态系统突变的角度,利用古湖沼学综述了中国湖泊生态系统在人类活动下的演化进程,更深刻地认识了中国湖泊现状,为湖泊保护提供了有力的科学依据.     

征稿简则

1　《湖泊科学》是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会主办的综合性、前沿性学术期刊 它贯彻“百花齐放、百家争鸣”和理论与实践相结合的方针 ,交流湖泊科学最新研究成果 ,促进湖泊科学的发展和提高 ,为国民经济建设服务 2　本刊主要刊载反映湖泊 (含水库 )及其流域的环境演变和资源开发利用方面研究成果的学术论文、研究简报和综合评述 内容覆盖湖泊科学研究各领域如水文气象、湖泊物理、湖水化学、生态环境、沉积地貌、地球化学、水生生物等 ,以及与国民经济建设相关的湖泊及其流域整治、水体富营养化对策、湖泊及湿地…     

征稿简则

《湖泊科学》是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会主办的综合性、前沿性学术期刊 .它贯彻“百花齐放、百家争鸣”和理论与实践相结合的方针 ,交流湖泊科学最新研究成果 ,促进湖泊科学的发展和提高 ,为国民经济建设服务 .2　本刊主要刊载反映湖泊 (含水库 )及其流域的环境演变和资源开发利用方面研究成果的学术论文、研究简报和综合评述 .内容覆盖湖泊科学研究各领域如水文气象、湖泊物理、湖水化学、生态环境、沉积地貌、地球化学、水生生物等 ,以及与国民经济建设相关的湖泊及其流域整治、水体富营养化对策、湖泊及湿地…     

关于科技论文中规范使用“氨氮”等相关术语的探讨与建议

正《湖泊科学》编辑部:在文献中经常可以见到氨氮、氨态氮、铵氮、铵态氮等术语在中国知网CNKI检索《湖泊科学》已发表论文,发现这些术语的使用频率依次如下:氨氮(293篇)、铵态氮(189篇)、铵氮(30篇)和氨态氮(25篇),有些论文在使用相关术语上存在不规范甚至错误的现象     

征稿简则

1　《湖泊科学》是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会主办的综合性、前沿性学术期刊 .它贯彻“百花齐放、百家争鸣”和理论与实践相结合的方针 ,交流湖泊科学最新研究成果 ,促进湖泊科学的发展和提高 ,为国民经济建设服务 .2　本刊主要刊载反映湖泊 (含水库 )及其流域的环境演变和资源开发利用方面研究成果的学术论文、研究简报和综合评述 .内容覆盖湖泊科学研究各领域如水文气象、湖泊物理、湖水化学、生态环境、沉积地貌、地球化学、水生生物等 ,以及与国民经济建设相关的湖泊及其流域整治、水体富营养化对策、湖泊及湿地…     

湖泊微生物宏基因组学研究进展

湖泊微生物作为湖泊生态系统重要组成部分,在局域和区域的元素循环中发挥着关键作用.由于自然环境中微生物之间的复杂关系和对微生物认知的片面性,可在实验室培养的湖泊微生物比例不足1%.近10年来,宏基因组学技术在微生物生态学研究中得到了广泛应用,不仅扩展了对湖泊微生物群落组成和多样性的认识,更揭示了湖泊微生物的功能多样性和微生物之间的相互作用.特别是基于宏基因组数据的分装(Binning)手段,可以获取大量湖泊中未培养微生物的基因组信息,用于后续的比较基因组、生态进化和培养组学等研究.随着宏基因组学相关学科和技术的不断发展,其将在湖泊微生物生态学基础理论研究和环境生物监测应用中发挥更为重要的作用,成为人类了解湖泊生态系统功能和维持机制的有力工具.     

征稿简则

1　《湖泊科学》是中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会主办的综合性、前沿性学术期刊 .它贯彻“百花齐放、百家争鸣”和理论与实践相结合的方针 ,交流湖泊科学最新研究成果 ,促进湖泊科学的发展和提高 ,为国民经济建设服务 .2　本刊主要刊载反映湖泊 (含水库 )及其流域的环境演变和资源开发利用方面研究成果的学术论文、研究简报和综合评述 .内容覆盖湖泊科学研究各领域如水文气象、湖泊物理、湖水化学、生态环境、沉积地貌、地球化学、水生生物等 ,以及与国民经济建设相关的湖泊及其流域整治、水体富营养化对策、湖泊及湿地…