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25℃ ~35℃,但它对高温耐受性要强于其它藻类,温度升高提高其竞争优势。③水动力。蓝藻生长
与聚集需要相对平稳水环境,不易在水流大、水力停留时间短的水体中形成竞争优势,这也是湖库相
比于河流易暴发蓝藻水华的原因之一。据研究,水力停留时间小于两周的水体不易暴发蓝藻水华。李
哲等 [41] 认为过水断面变大导致了表层流速降低是长江三峡小江回水区段水华发生的原因之一。
2.2 气候变化对湖库蓝藻水华的影响 IPCC第五次全球气候变化评估报告指出,1901—2012年间全
球地表温度升高了 0.89℃,过去 30年的气温比 1850年以来任何时期都要高,而且很可能是北半球过
去 1400年来最热的阶段。温室气体人为过量排放直接导致了全球气温升高。1750—2011年期间,人
为向大气中排放的二氧化碳( CO)累计高达 2040±310Gt,其中,约一半发生在过去的 40年里,大气
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CO浓 度 相 应 地 升 高 了 40% [42] 。 气 候 变 化 影 响 下, 极 端 降 雨 频 率 增 加, 局 部 区 域 风 速 下 降。
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Yaduvanshi等 [43] 研究发现,在 RCP8.5气候模式升温 3℃和 RCP4.5气候模式升温 2℃情境下,印度
热天分别增加 44%和 52%,暖夜分别增加 23%和 13%;冷天减少 10%和 9%,冷夜减少 13%和 12%;
在 RCP8.5气候模式下,印度的热带、温带和半干旱地区的年总降水量和与极端降雨指数明显增加。张
运林等 [44] 研究发现,太湖地区年平均风速呈现持续下降趋势,最大风速的下降速度要明显大于平均风
速,每 10年分别下降了 0.41m?s和 0.27m?s,平均风速在过去 40年下降了 1.06m?s,降幅达 29.6%。
气候变化背景下,大气温度与 CO浓度升高、极端降雨频率增大、风速下降、日照时间延长均促
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进湖库蓝藻水华的发生。基于 Citespace分析可知,相关研究主要集中于气温(86.4%)与大气 CO 浓度
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(12.4%) [45 - 46] 。各因素主要影响如下:①气温升高有利于湖库蓝藻增殖。大多数浮游植物适宜生长温
度是 20℃ ~25℃,而蓝藻属于原核生物,最适生长温度是 25℃ ~35℃,对高温耐受力较高,气温上
升有利于蓝 藻 形成 竞争 优势 [46 - 48] ;同 时,气 温升高促 使蓝 藻水 华 形 成所 需 积 温 的 时 间 提 前。王 敏
等 [49] 通过对太湖西北湖区研究发现,2003—2012年期间太湖西北湖区年均水温总体呈上升趋势,蓝
藻及其在浮游植物群落中所占比例与水温呈显著正相关( P<0.01);蓝藻水华暴发时间逐渐提前,消退
时间逐渐滞后,水华持续时间相应地逐年上升。②大气 CO 浓度升高显著改变了水体 pH值和碳化学
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环境,减弱浮游植物碳浓缩机制的必要性,降低了蓝藻水华发生时的 CO 限制 [50] 。赵旭辉等 [51 - 52] 研
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究发现大气 CO浓度加倍后,浮游植物的最大生长速率、净初级生产力、单位叶绿素 a含量的初级生
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产力分别增加 63.1%、69.6%和 33.8%。③极端降雨频率升高,增加了面源氮磷通量,造成水体氮磷
浓度升高,丰富了蓝藻增殖所需的营养物质 [53 - 55] 。陆海明等 [56] 认为梅雨和台风雨形成的暴雨径流是
江淮丘陵区花山流域磷素负荷输出的主要驱动因子。连心桥等 [57] 研究发现,强降雨增大了面源氮磷通
量荷,导致河道水体中各形态氮、磷浓度升高。④风速下降减弱了湖库表层水体扰动,促进蓝藻聚集
形成 水 华。 张 运 林 等 [44,58] 和 Wu等 [59 - 60] 认 为,
蓝藻水华面积和开始暴发时间与风速呈反比,即
风速越低越容易形成水华。风速超过 6m?s时,
浅水湖泊中蓝藻混合均匀,不发生水华;当风速
低于 3m?s时,蓝藻易于漂浮聚集成水华。⑤日
照时数增多也为蓝藻生长发育提供了优良的光合
条件。商兆堂等 [55] 和张民等 [61] 均认为气候变化
下日照时长增加是太湖蓝藻水华频发的主要驱动
因素之一。气候变化对湖库蓝藻水华的影响如图
图 3 气候变化对湖库蓝藻水华的影响
3所示。
3 气候变化下湖泊蓝藻水华防控对策
3.1 适度严格营养盐控制标准 氮磷是湖库发生蓝藻水华的关键物质基础 [62 - 63] 。气候变化的促进作用
降低了湖库蓝藻水华发生的氮磷阈值,严格氮磷控制基准成为了新形势下蓝藻水华防控的主要抓手。当
前,湖库蓝藻水华对气候变化的响应特征已开展了大量研究,基本厘清了未来不同气候情景下蓝藻水华
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