题目：Climatic versus Anthropogenic Controls of Decadal Trends (1983−2017) in Algal Blooms in Lakes and Reservoirs across China

期刊：Environmental Science and Technology

文章简介：

本篇文章主要是对近35年以来（1983-2017）全国范围内面积大于1 km²的湖体及水库中藻华暴发的变化与中国发展变化及地域气候差异性相关性分析及影响权重的量化。

作者利用长时间序列Landsat遥感卫星影像图提取处理藻华。由于我国各地气候带多样且气候要素易对藻华暴发产生影响，本文根据Köppen气候分级系统将研究区域划分为五个区域（图1）。作者还收集了社会经济数据（DSWD、IWU、AWU和FRT）和气候因素（T、W、SH、AP和PRC）判定这些变量对藻华暴发上的影响权重。（DSWD 生活污水排放、IWU 工业用水、AWU 农业用水、 FRT 化肥、T 气温、W 平均风速、SH 光照时长、AP 大气压强、PRC 降水后河流流量）

图1

其主要成果如下：

（1）研究湖体及水库的藻华暴发的时空分布及趋势走向

（2）量化不同区域内人类活动及气候对藻华暴发的贡献

研究结论：

在全国存在48个湖泊&水库有藻华暴发的情况。根据四个统计变量SNA、FRQ、DRT、FD可以看出藻华暴发在全国范围内逐渐扩大，并且随着时间的推移，湖泊环境不断恶化。（SNA：归一化面积之和；FRQ：检测的频率；DRT：藻华暴发的平均持续时间；FD：首次发现水华的日期）

图2

(1)藻华暴发的驱动性分析通过斯皮尔曼相关性分析确定不同气候分区下人为因素与藻华扩张的相关性，并以此推判出社会经济因素之间的逻辑关系（图3）。在人为因素和不同气候带影响下，社会经济因素之间影响强度的顺序为：DSWD>FRT>IWU>AWU。同理通过斯皮尔曼相关性分析定量描述不同分区下四季藻华暴发与气象因子之间的相关性（图4）。最终结合随机森林算法计算了藻华暴发在多种要素影响下的频率分布（图5）。对于几乎所有气候区和季节，社会经济因素解释了藻华暴发结果中的大部分变化，为主要驱动力。

图3

图4

图5

（2）藻华的时空分布：随着气候逐渐变暖，藻华暴发向更高的北纬地区扩展。在1983-2017年间，藻华暴发纵向延伸，西部扩张因素不确定，东部扩张可能是由经济发展所致。在80-90年代，全国各区域每个检测出藻华差异性不大，而在此后的几十年藻华暴发明显增加。

图6

总结与讨论

总结与结论：

（1）气候因素对藻华扩张具有一定影响力。在中国横跨众多气候的环境的环境下，平均风速和温度为关键影响因素，而降水后的河流流量影响有限。干旱区域内，温度升高和降水增加使得营养物质输入（图5）。（2）社会经济因素对气候条件起主导作用，是藻华扩张的驱动性因素。在已知的研究中，富营养化是藻华暴发的主要原因之人，而在经济发展的过程中，人类行为（污染，水产养殖）导致富营养化程度加深，进一步推动藻华扩张。多种人为因素还可能存在协同，进一步扩大反应。例如，作为气候驱动因素，降雨量增加可显著促进营养物质向湖泊&水库的转移，尤其在那些农业生产密集的流域。这些因素的组合可能会显著增加营养物的富集，从而增加水体中藻华暴发的频率（图5）。

创新点：

主要是将藻华暴发与结合社会经济因素相结合。在众多关于藻华的文章中，更多的分析专注于环境因素，如：总氮，总磷，平均风速，气温等，对于人为因素分析较少。本篇文章能够从年鉴中获取社会经济因素并进行统计分析，找出藻华暴发与其之间的内在联系。全文还通过相关性分析，做出多因子与藻华暴发的关系，量化出不同气候区域的影响因子权重。