水生所在南水北调东线水生态系统健康与大尺度生态格局研究中获进展

　　南水北调工程是迄今世界上规模最大的跨流域调水工程，对我国社会经济发展和生态安全等具有积极作用。南水北调东线工程横跨长江、淮河、黄河和海河四大流域，通过京杭大运河和输水渠道自南向北连通高宝邵伯湖（即高邮湖、宝应湖、邵伯湖三个湖泊的总称）、洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖等调蓄湖泊（图1）。自2013年一期工程运行以来，南水北调东线工程累计向我国北方调水46.0亿m³。

　　由于南水北调东线工程调水量巨大、调水工程沿线水体交换频繁、受到流域内多重人类活动（如城镇化、工业、农业、采矿业等）影响较大，调水沿线水体及受水地区的水生态系统健康与水质安全备受关注。目前，尚缺乏有关南水北调东线水生态系统健康与大尺度生态格局的研究。

　　2016年以来，依托中国科学院水生生物研究所淮安研究中心及南水北调东线相关湖泊（洪泽湖、南四湖等）野外生态环境与渔业资源监测站等平台，水生所研究员陈宇顺课题组联合研究员谢松光课题组等对南水北调东线水体的生态本底资料开展多年连续监测和积累。近期，陈宇顺团队在水生态系统健康及大尺度生态格局研究中取得进展（郭传波等, Science of the Total Environment，2020a，b；屈霄等，Water Research，2020）。

　　（1）南水北调东线供水源头区域的水质安全直接关系到下游供水区水质质量，研究团队重点关注第一梯级供水区高宝邵伯湖泊群水质安全问题（郭传波等, Science of the Total Environment, 2020a）。研究发现，部分湖区特别是西部和西南部区域存在春季重金属污染和夏季富营养化的风险，淮河及其它入湖河道的大量营养物质和污染物输入、湖泊周边的农业和水产养殖业的面源污染是两大潜在诱因（图2）。

　　（2）以上述研究为基础，近期，陈宇顺团队研究东线工程主要调蓄湖群的15项水质监测指标的时空格局，引入适宜于东线水体评价的Water Quality Index（WQI）综合模型，以期解析东线工程调蓄湖群水质质量状态（屈霄等，Water Research，2020）。研究表明，南水北调东线湖泊群水质总体评价为“良”，呈现由南部输水区至北部受水区水质逐渐变好的趋势（图3、4）。南部输水区湖泊水体有较高的营养盐、浊度和总固体悬浮物，北部受水区湖泊含较高电导率、总硬度和氯离子。调水工程改善了我国北方受水区湖泊的缺水状态，潜在提高了整体水环境质量，但加速了污染物在调水系统中的扩散，使受水区水体水质存在污染风险。

　　（3）鱼类作为水生态系统中关键的生物组成部分，处在湖泊食物链顶端，其群落结构和多样性变化在反映生态系统功能和对外界干扰等方面有优势。跨流域调水工程连通了原本彼此相对独立的湖泊，打破了原有的生物地理屏障。陈宇顺团队通过研究南水北调东线工程沿线调蓄湖泊鱼类群落空间大尺度格局，发现沿线湖泊鱼类的丰度和生物量存在从南部输水区湖泊向北部受水区湖泊降低的趋势，下游区湖泊间鱼类群落存在同质化现象；调水为外来河口性鱼类提供了在内陆湖泊中扩散的便利（图5、6）（郭传波等，Science of the Total Environment，2020b）。

　　水生所博士郭传波、屈霄分别为相关研究论文的第一作者，研究员陈宇顺为论文通讯作者。该研究得到中科院前沿科学重点研究计划项目、特色研究所项目、人才项目，国家自然科学基金项目，国家重点研发计划项目以及淡水生态与生物技术国家重点实验室项目等的资助。

　　论文链接：1、2、3