近日，PNAS發(fā)表題為《藍(lán)藻水華逆轉(zhuǎn)的早期預(yù)警響應(yīng)》的文章，展示了一個(gè)能識(shí)別藻華發(fā)展態(tài)勢(shì)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如水體中藻類的快速生長(zhǎng)及氧氣的消耗。該系統(tǒng)能成功地提前預(yù)測(cè)藻華的全面爆發(fā)，為及時(shí)阻止藻華進(jìn)一步發(fā)展提供了幫助。
湖泊和水庫(kù)中的有毒藻華會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類死亡，并對(duì)人、牲畜和野生動(dòng)物造成毒性風(fēng)險(xiǎn)，但藻華的爆發(fā)很難預(yù)測(cè)。理論認(rèn)為，可通過(guò)使用湖水中色素的高頻觀測(cè)來(lái)計(jì)算彈性指標(biāo)。然而，目前尚不清楚一旦指標(biāo)被檢測(cè)到，管理是否可以防止藻華發(fā)生。
來(lái)自美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)和新澤西州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員測(cè)試了未發(fā)生藻華的早期預(yù)警是否可被用來(lái)作為干預(yù)（即停止?fàn)I養(yǎng)的增加），以阻止向藍(lán)藻細(xì)菌占主導(dǎo)地位的條件轉(zhuǎn)變。研究人員利用密歇根的彼得湖（PeterLakes）和保羅湖（Paul Lakes）作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)：第一個(gè)湖中每日添加無(wú)機(jī)氮和磷逐步使其富營(yíng)養(yǎng)化而誘發(fā)藻華（實(shí)驗(yàn)湖）；第二個(gè)湖沒(méi)有進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化處理（參照湖）；第三個(gè)湖持續(xù)進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化處理（周二湖，Tuesday Lake）。他們測(cè)量了3個(gè)生態(tài)系統(tǒng)變量（色素葉綠素a、藻青蛋白、溶解氧的百分飽和度），并從這些變量中計(jì)算了2個(gè)彈性指標(biāo)。
當(dāng)彈性指標(biāo)超過(guò)預(yù)設(shè)界限，馬上停止實(shí)驗(yàn)湖泊中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流入。此時(shí)，海藻色素、溶解氧飽和度和pH值迅速下降，實(shí)驗(yàn)湖泊最終的水體狀況與沒(méi)有進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)處理的湖泊相似，而持續(xù)進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊形成了大規(guī)模的藻華。結(jié)果表明，在某些情況下，彈性指標(biāo)可用于有效的管理，可防止不必要的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能在藻華爆發(fā)前兩周作提前預(yù)警。一旦營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)停止流入，則藻華可被逆轉(zhuǎn)。
（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心 資源環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)快報(bào)2017年第3期）
