西南地区不同类型高山湖泊生态系统对酸沉降/氮沉降和气候变暖的响应特征与规律

At present, increasing temperature and disturbance of human activities are changing the natural processes and variability of the ecosystem, which has led to unprecedented changes in the global lake ecosystem. Impact assessment of climate change and human activities on the lake ecosystem, has become a research hotspot in the world. Now China has become one of the world's largest country affected by atmospheric acid / nitrogen deposition. However, there are few studies about the negative effects of atmospheric acid / nitrogen deposition on the lake ecosystem. The aim of this project is to analyze the response of lake ecosystem to climate and atmospheric acid / nitrogen deposition by analyzing the distribution of diatoms and chrysophyceae cysts in different types of alpine lakes in past history of two hundred years in Yunnan area, and to reveal the sensitivity of lake ecosystem to climate and atmospheric acid / nitrogen deposition. With the stable nitrogen isotope and element proxies and climate parameters, human activities of historical records, using statistical analysis method, revealed in the climate and atmospheric acid / nitrogen deposition under the dual influence of different types of alpine lake ecosystem in different evolution stages of adaptation，behavior characteristics, pattern and differences of response, driving factors. These will provide a scientific basis for the future trend of lake ecosystem ecological effect, settlement in order to correctly evaluate the climate and atmospheric pollutants.

当前增温和人类干扰正改变着生态系统的自然过程和变率，并导致全球湖泊生态系统经历着前所未有的变化。评估气候变化和人类活动对湖泊生态系统产生的影响，已成为当前国际湖沼学的研究热点之一。目前我国已经成为世界受大气酸/氮沉降的影响的大国，但有关大气酸/氮沉降对湖泊生态系统产生的负面效应研究还很少。本项目拟通过对云南地区近两百年来不同类型高山湖泊沉积硅藻、金藻孢囊进行分析，探讨湖泊生态系统对气候和大气污染物沉降的响应模式，揭示湖泊生态系统对气候和大气酸/氮沉降的敏感性。并辅以氮稳定同位素和元素等代用指标，结合气候参数、人类活动信息、历史文献记载，运用统计分析的手段，揭示在气候和大气酸/氮沉降双重影响下高山不同类型湖泊生态系统不同演化阶段适应与行为特征，以及响应的特点与差异，发生转变的驱动因素，为正确评估气候和大气酸/氮沉降的生态环境效应、预测未来湖泊生态系统变化趋势提供科学依据。

当前增温和人类干扰正改变着生态系统的自然过程和变率，并导致全球湖泊生态系统经历着前所未有的变化。评估气候变化和人类活动对湖泊生态系统产生的影响，已成为当前国际湖沼学的研究热点之一。目前我国已经成为世界受大气酸/氮沉降的影响的大国，但有关大气酸/氮沉降对湖泊生态系统产生的负面效应研究还很少。本项目通过对云南地区近两百年来不同类型高山湖泊沉积硅藻、金藻孢囊进行分析，发现树线上下湖泊态系统对气候和大气污染物沉降的响应模式不尽相同，树线上湖泊生态系统近几十年来响应温度变暖和氮沉降的协同作用，树线下湖泊生态系统的变化更多是响应气候变暖。通过生物指标和地化指标以及同位素变化的综合对比，发现滇西北的三个高山树线上湖泊生态系统均在1960s和1980s年发生变化。树线下三个湖泊湖泊生态系统均在1950s和1970s年发生变化。将环境因子、温度以及硅藻属种数据，进行变差分解得到：在德钦北-1湖泊，温度（T）和 NO3-共同解释了硅藻群落结构变化的28%；在德钦北-2湖泊，TN单独解释了硅藻群落结构变化的47%，T和 NO3--两者共同解释了硅藻群落结构变化的21%；在德钦北-3湖泊，T单独解释了德钦北-3湖泊硅藻群落结构变化的27%， NO3--单独解释了硅藻群落结构变化的64%。在新化湖-1 湖泊，T 单独解释了新化湖-1湖泊硅藻群落结构变化的33%；在新化湖-2湖泊，T单独解释了硅藻群落结构变化的19%；在对于新化湖-5 湖泊，T单独解释了新化湖-5 湖泊硅藻群落结构变化的13%。因此树线上湖泊而言，T和 NO3-是硅藻群落结构变化的主要驱动环境因子；树线下湖泊而言，T是主要驱动环境因子。树线上下湖泊生态系统对温度和氮沉降的响应规律可能与流域环境也有较大的关系。植被茂盛的树线下湖泊可能对氮沉降有更大的缓冲效应，因此湖泊生态系统的变化响应温度的变化，而树线上湖泊因为没有植被缓冲，因此会受温度和氮沉降的协同影响。本项目发现金藻孢囊新种14个，硅藻新种11个，发表文章15篇（其中一篇在线），本项目的研究结果为正确评估气候和大气酸/氮沉降的生态环境效应、预测未来湖泊生态系统变化趋势提供科学依据。