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水體水質(zhì)變化受氣候變暖和人為活動(dòng)系統(tǒng)過程影響能反饋區(qū)域和全球變化信息，是生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境問題之一。

在衛(wèi)星所能探測水體中，小型水體面積占比小但數(shù)量眾多，相比大型水體，在營養(yǎng)物質(zhì)和元素循環(huán)中作用被放大，能夠吸取大量營養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)陸源養(yǎng)分負(fù)荷減少具有強(qiáng)抵抗力，更易演變?yōu)楦粻I養(yǎng)化或黑臭等受損水體，亟須關(guān)注。此前，已有關(guān)于湖泊葉綠素a定量遙感反演的研究，但鮮有關(guān)于不同面積湖泊群尤其是小型水體的葉綠素a時(shí)空格局的研究。

為解決上述問題，研究團(tuán)隊(duì)基于時(shí)間序列Landsat系列衛(wèi)星影像，結(jié)合隨機(jī)森林回歸模型，繪制出中國水體葉綠素a數(shù)據(jù)集，覆蓋湖泊、水庫和坑塘共計(jì)24,149個(gè)，按照湖泊面積大小分析葉綠素a時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

在國家尺度上，平均湖泊葉綠素a濃度均值為16.68 μg L^-1±11.02，葉綠素a均值水平從1986年20.89μgL^-1下降到2020年13.97 μgL^-1，根據(jù)相關(guān)政策實(shí)施三個(gè)時(shí)間段劃分，全國湖泊葉綠素a均值呈現(xiàn)初始下降（第一階段，1986年至1998年）、穩(wěn)定（第二階段，1999年至2008年）和急劇下降（第三階段，2009年至2020年）的時(shí)間變化趨勢，中小型湖泊呈持續(xù)下降趨勢。中大型湖泊群的葉綠素a濃度水平表現(xiàn)出比中小型更大的時(shí)間變異性。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于中小型湖泊而言，隨著流域面積增大，對(duì)于不同流域尺度湖泊群，氣候暖濕化解釋64%至79%葉綠素a下降變化，GDP增加解釋6%至33%的葉綠素a下降變化。這揭示了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候因素共同作用于水環(huán)境治理的復(fù)雜關(guān)系。

上述研究定量刻畫中國水體尤其是小型水體葉綠素a時(shí)空格局，闡釋環(huán)境要素因子響應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)逐年連續(xù)小型水體葉綠素a遙感監(jiān)測，對(duì)水環(huán)境健康評(píng)估與分區(qū)管控具有現(xiàn)實(shí)意義。

相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）和《創(chuàng)新》（Innovation）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。

論文鏈接：1、2