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富营养化和有害藻华是世界各地湖泊和水库面临的主要环境问题。虽然投入了大量资源来控制湖泊和水库的富营养化和水华，但许多大型湖泊和水库的藻类水华并没有得到有效控制，如美国的太湖、巢湖、奥基乔比湖和伊利湖；甚至一些修复过的湖泊也重新出现了水华。为什么富营养化基本发生在浅水湖泊或海湾且难以控制？目前国际上的湖沼学主要是基于对深水湖泊的认知，而浅水湖泊的湖沼学发展仍然有限。作为湖泊的重要基础条件，湖泊水深对氮磷负荷(土地利用类型、人口、经济等)有关键影响。)和湖泊中氮磷循环过程。虽然对湖泊富营养化的研究很多，但大多主要集中在人类活动、内源和水文气象条件对湖泊富营养化和水华的影响，忽略了湖泊地理特征与上述因素的内在联系及其分异机制，导致对湖泊富营养化缺乏科学全面的认识。

在创新研究群体项目和国家自然科学基金重大项目支持下，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究团队收集整理了美国和欧洲1151个湖泊(图2)的地理形态特征、营养状况、流域土地利用类型、生态区等相关数据。研究发现，湖泊水深特征与人类活动强度和富营养化之间存在内在联系(表1和图3)。根据湖泊的起源和盆地地形，浅水湖泊往往位于受人类活动(农业和城市)强烈影响的平原和低地地区。氮磷等污染物的大量排放，使得湖泊外部负荷较高，容易发生富营养化和水华(图1)。而深水湖泊一般位于自然土地利用类型(如森林、草地)占优势的山区和高原，人类活动影响较弱，湖泊外源氮磷输入较少(图1)。与浅水湖泊相比，深水湖泊通常体积更大，环境容量更大，能更好地缓冲、稀释和沉淀输入的氮磷营养盐(图1)。此外，浅水湖泊中的内源营养物质(尤其是磷)在水动力的作用下可以悬浮并释放到水体中，而深水湖泊中的氮磷难以被再利用，往往沉积在湖底(图1)。

作为人类经济和社会活动的组成部分，湖泊是一个有机整体。不同水深特征的湖泊面临不同的富营养化风险，浅水湖泊的地理特征在一定程度上决定了其面临更高的外部和内部富营养化风险。因此，富营养化的治理和保护应更多地关注浅水湖泊，富营养化浅水湖泊的治理往往比想象的更困难。

该研究有助于揭示大多数富营养化湖泊治理的成功案例发生在深水湖泊(Schindler et al .，EST，2016)，以及大量资源投入到重点大型浅水富营养化湖泊(如太湖、巢湖、Okijobi湖和伊利湖等)治理的原因。)但并没有达到预期的效果，甚至部分湖泊水质下降。该研究有助于调整浅水富营养化湖泊的治理和保护预期，表明尽管富营养化浅水湖泊的恢复速度缓慢，但持续的投入和治理是其恢复的基本保证。

1.湖泊水深特征与富营养化关系示意图。从湖泊外部氮磷负荷来看，浅水湖泊(尤其是大型浅水湖泊)一般分布在平原和低地地区。这些地区土壤肥沃，农业发达，人口众多，城市环绕，一定程度上决定了该地区湖泊的外部氮磷负荷较高。相反，深水湖泊主要分布在高原和山区，土壤贫瘠，人口稀少，流域土地主要处于自然状态，导致深水湖泊氮磷外负荷低，不易富营养化。与深水湖泊相比，浅水湖泊体积(蓄水量)更小，环境容量更小，对外源输入营养物质的稀释能力更弱，对人类活动更敏感。此外，在浅水湖泊中，水-沉积物相互作用更加普遍，沉积物中的营养物质和生物可以悬浮和释放，从而有助于提高湖泊的生产力。一般来说，浅水湖泊容易发生富营养化，治理难度较大，富营养化浅水湖泊的治理往往比想象的要困难。

2.B)美国(A)和欧洲(b)1151个湖泊分布图。

1.皮尔逊卡方检验和克莱姆的V系数(* * * p

图3。湖泊水深、生态区、流域土地利用类型与营养状况的关系。a .根据湖泊最大水深、生态区、流域土地利用类型和营养状况，利用决策树热图分析不同营养水平湖泊的水深阈值。b .浅湖(≤13.8 m)和深湖(>:13.8 m)不同生态区域和流域的土地利用类型和营养状况分布。

来源：中国科学院南京地理与湖泊研究所