湖泊是地球生命支持系统的关键组成部分，在维护生物多样性、保障饮用水安全等方面至关重要。然而，在“人类世”背景下，气候变化、污染加剧和生物多样性丧失三大全球性危机相互交织，使得传统湖泊治理模式显得力不从心。长期以来，湖泊评价与修复框架普遍依赖静态的“状态–阈值”思路，关注湖泊距离“参考状态”偏离的程度，却忽视了湖泊变化的动态轨迹。在变化加速的人类世，这种片面关注状态的方式已难以支持有效决策。

    针对上述挑战，中国科学院南京地理与湖泊研究所张科研究员，联合英国、荷兰、南非、新加坡等多位国内外科学家，系统梳理了全球水生态系统修复的理论脉络，整合古生态学、多尺度监测与系统动力学知识，提出面向人类世湖泊治理的“状态–速率的双变量动态框架”，为全球湖泊治理提供了新的科学思路。

一. 框架核心：整合长时序的“状态”与“速率”
    该框架的核心思想是：从长期的、演化的视角出发，同时评估湖泊生态系统的“当前状态”（即退化程度）和“变化速率”（即变化快慢），尤其关注过去100–200年人类活动最密集时期的动态轨迹。将湖泊按照“生态状态”（由良好到高度退化）与“变化速度”（由缓慢到快速）分为四类：

    ——I 型（轻微扰动，低速率）：状态良好、变化缓慢的稳定湖泊

    ——II 型（相对轻微扰动，速率增加）：状态尚可但变化加快的早期警戒湖泊

    ——III 型（显著退化，高速率）：已跨越临界点，处于剧烈转型期的湖泊（含 IIIa 快速转型与 IIIb 缓慢转型）

    ——IV 型（高度退化，低速率）：已陷入新稳态、变化缓慢的高度退化湖泊

    这一框架摆脱了传统“单一状态指标”的局限，强调湖泊生态系统具有长期演替、阶段性转折和潜在临界点的特征。指出人类世湖泊治理的核心不是简单地回到过去，而是理解过去–现在–未来的动态连续体，为制定适应性、可实施的管理策略提供精准定位。

图1. a. 概念示意图展示了生态系统状态与变化速率随时间变化的关系。b. 根据图 a 所示的动态轨迹（状态–变化速率关系），生态系统可分为四种类型：I 型表现为低变化速率且生态状态良好；II 型变化速率增加但生态状态相对良好；III 型具有高变化速率且生态状态较差；IV 型则表现为低变化速率但生态状态很差

二. 分类施策：从保护到适应性管理

    基于四类湖泊的不同动态特征，提出了差异化的管理策略（图2）：

    对于Ⅰ、Ⅱ型湖泊，应以预防和保护为主，建立早期预警系统，维持生态韧性，阻止跨越临界点。这类湖泊治理投入少、见效快，应作为优先保护对象。

    对于Ⅲ型湖泊，需采取“适应与转型”策略。以太湖为例，当前重点应是打破“沉积物营养盐释放–藻类水华”的正反馈循环，通过水文调控、生态调度等手段稳定系统状态，而非不切实际地追求恢复历史状态。

    对于Ⅳ型湖泊，则需要接受生态系统已发生根本性转变的现实，通过生态工程、生物技术等手段引导形成混合或者新型的功能性的生态系，同时通过参与式情景规划，协同各方利益相关者确定最可行的生态服务目标。
    该“速率–状态”框架的提出，不仅为湖泊生态系统提供了一个更具科学指导性、更符合人类世动态特征的评估工具，也为决策者提供了清晰的差异化管理策略，从而提高了修复工作的针对性和资源配置的效率：I型和II型湖泊应被优先投入，以最高效益实现保护目标；III型和IV型湖泊则需要更大的投入，并伴随较低的短期回报预期和转型管理的思维。

图2. 基于生态状态与变化速率的湖泊类型管理战略框架。不同类型的湖泊需依据其生态状况和环境变化速率采取相应的修复策略，范围从维持历史状态到管理新型生态系统。

三. 未来研究展望

    研究提出未来应重点关注三大研究方向，以支撑人类世湖泊的可持续发展：

    ——定义淡水转型的“安全操作速率”：借鉴行星边界理论，探索并设定湖泊生态系统能够承受的“安全变化速率”阈值。

    ——利用“大历史数据”赋能湖泊修复：促进古生态学数据与现代监测和模型数据的深度整合，将长期动态信息转化为实际的修复策略。

    ——采纳社会–生态系统方法：认识到湖泊修复是一个复杂的社会–治理挑战，将科学、治理、利益相关者需求和多重价值整合，以实现长期的社会-生态效益。

    本研究近期以综述文章发表在期刊《科学通报》(Science Bulletin)上

    论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.11.029