過(guò)去100年來(lái)，人類(lèi)與地球系統(tǒng)間的相互作用進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。尤其近50年，從社會(huì)-經(jīng)濟(jì)到自然生態(tài)系統(tǒng)無(wú)不發(fā)生著劇烈變化。這段時(shí)期內(nèi)中國(guó)實(shí)現(xiàn)了快速城鎮(zhèn)化，這是人類(lèi)歷史上最大規(guī)模的人口遷移活動(dòng)，同時(shí)也為區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了顯著影響。

在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助下，我院曹艷敏博士研究小組在Science of the Total Environment 上發(fā)表了題為“Regime shifts in shallow lake ecosystems along an urban-rural gradient in central China”的研究論文。論文基于古湖沼學(xué)方法恢復(fù)了過(guò)去百年來(lái)武漢市城區(qū)-郊區(qū)-鄉(xiāng)村梯度上不同湖泊（沙湖、嚴(yán)西湖、斧頭湖）的生態(tài)環(huán)境演化過(guò)程，重點(diǎn)探討了城市快速發(fā)展和擴(kuò)張對(duì)城區(qū)和郊區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及系統(tǒng)功能的顯著影響。

該研究表明：

（1）過(guò)去百年來(lái)，城鄉(xiāng)梯度上不同位置湖泊的生態(tài)環(huán)境演化軌跡、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換點(diǎn)及當(dāng)前生態(tài)狀態(tài)都顯著不同（如圖）。距離市中心越近，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換越早，且距離市區(qū)較近的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)明顯；

基于高斯核密度估計(jì)(Gaussion kernel density estimation )和自回歸積分滑動(dòng)平均模型(ARIMA)的雙穩(wěn)態(tài)檢測(cè)分析

（2）不同湖泊生態(tài)環(huán)境變化的驅(qū)動(dòng)因素因其所處位置而有所不同。人為活動(dòng)引起的污染負(fù)荷增加是誘發(fā)市中心和城郊湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素，而偏遠(yuǎn)的斧頭湖則主要受筑壩建閘等引起的江湖水力聯(lián)通變化的驅(qū)動(dòng)。氣候因素似乎在該區(qū)域湖泊生態(tài)環(huán)境演化過(guò)程中的作用較小，但卻對(duì)高營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷湖泊的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換具有正向推動(dòng)作用；

（3）城鄉(xiāng)過(guò)渡區(qū)淡水生態(tài)環(huán)境仍處于進(jìn)一步迅速惡化中（圖2）。城郊地區(qū)為城區(qū)和鄉(xiāng)村地區(qū)的過(guò)渡區(qū)域，城市擴(kuò)張和發(fā)展導(dǎo)致該地區(qū)湖泊干擾因素類(lèi)型多樣、強(qiáng)度偏大，嚴(yán)西湖目前尚處于穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的“閃爍期”，及時(shí)保護(hù)和修復(fù)城郊湖泊可以有效防止其完全達(dá)到不可逆的富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。湖泊修復(fù)中，應(yīng)著重考慮各個(gè)湖泊環(huán)境演化規(guī)律和驅(qū)動(dòng)機(jī)制的差異，“因湖施策”才能取得預(yù)期效果。

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