经典的湖沼学研究发现，营养盐（磷和氮）富集会造成浮游植物生物量的显著提升，且两者的对数转换值存在稳健的线性正相关。然而，随着研究尺度的增大，藻类的生长也会受到其他环境条件（如水文形态背景、气候背景）的显著影响，使得相同营养盐水平对应了不同的水华风险。因此，识别藻类的限制因子对湖泊水华精准防控具有十分关键的意义。在中国科学院战略性先导科技专项（A类）等项目的资助下，中国科学院南京地理与湖泊研究所邹伟博士等人以东部平原54个湖库为例，利用约束线回归方法量化了各研究湖泊藻类生长的限制因子，并提出了相应的水华精准防控建议。 

　　首先，利用高阶分位数回归模型量化调查湖库夏季的藻类叶绿素a和总氮(或总磷)的上边界方程，其对应了研究区域藻类生物量对氮磷的最大响应潜力，可作为调查湖库藻类受到氮限制和磷限制的“标准”模型。然后，如果藻的氮敏感性(总氮对应的实际叶绿素a和“标准”模型的预测叶绿素a比值)大于0.95，则认为是氮限制；同理，藻的磷敏感性(特定总磷对应的实际和预测叶绿素a比值)大于0.95则认为是磷限制；如果藻的氮磷敏感性均低于0.95且和特定的环境条件有关（如高非藻类浊度），则认为藻类生长受到光限制。结果表明，5%、7%、4%、36%、16%、2%和30%调查点的浮游植物受到氮、磷、氮+磷、光、快速换水、丰富的大型植物以未测量因素限制。基于识别的藻类实际限制，提出了短期尺度上的水华防控建议。 

图1 利用统计识别浮游植物限制因子的示意图。 

　　通过分析藻的氮磷敏感性对水深的最大响应(反映了没有显著混杂因素条件下，水深对藻的氮磷敏感性影响)发现，当水深<1.8 m、1.8-2.1 m、2.1-5.2 m或>5.2 m条件下，调查湖库藻类的潜在限制因子分别是光、氮、氮+磷、磷。考虑到光是不可控因子，建议0-2.1m、2.1-5.2m和>5.2m的东部平原湖库，宜分别采取控氮、氮+磷和控磷作为水华防控的长期营养盐管理策略。研究结果可为东部平原湖库水华的精准防控提供科学依据，也为其他区域湖库制定因地制宜的水华防控措施提供了参考。 

图2 藻的氮敏感性(Fraction_TN)和藻的磷敏感性(Fraction_TP)对水深的最大响应。 

　　相关研究结果发表在环境科学领域主流刊物Journal of Environmental Management上，通讯作者是朱广伟研究员。 

　　全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115542