生态系统的非线性变化与驱动机制是全球研究的前沿。浅水湖泊的稳态转换机制已得到较为深入的解析，但深水湖泊因水体结构复杂、监测困难，其生态突变过程与内在机制尚缺乏系统认知。作为关键的淡水储备，深水湖泊的生态稳定性直接影响区域水安全与可持续发展。在气候变化与人类活动双重压力下，深水湖泊正面临富营养化与生态突变的严峻威胁，急需开展系统性的机理研究与管理策略探索。

    针对上述问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所王荣研究员团队以我国最大的深水型淡水湖泊抚仙湖为研究对象，结合现代监测数据与古湖沼学沉积记录，系统解析了抚仙湖生态系统的演变过程及驱动机制变化。研究取得以下关键进展：

    1. 阐明了长期气候变暖与极端低温气候的协同驱动作用：高频监测数据显示，气候变暖加剧了水体热分层稳定性与底层缺氧，从而促进了沉积物内源磷的释放。与此同时，冬季极端低温事件会引发剧烈的垂直混合，将底层蓄积的营养盐以“脉冲”形式输送至表层，直接诱发浮游植物生物量激增与群落结构剧变，显著增加了生态系统的不稳定性。

    2. 通过沉积记录识别出抚仙湖生态系统处于临界转变状态：对过去140年湖泊沉积物的多指标分析表明，抚仙湖生态系统在20世纪90年代和2010年前后发生了两次重大转变。早期转变主要由人为活动—外来鱼类引入驱动，而近期的驱动力已转变为以“内源磷释放”为主导，并与气候变暖紧密耦合。研究发现，系统内部已形成“藻类增殖-缺氧-磷释放”以及固氮蓝藻介导的“氮循环强化”等多重正反馈回路，正反馈加速抚仙湖逼近稳态转换的临界点。

    研究强调，当前主要依赖外源污染控制的治理模式，已难以实现深水湖的生态修复目标，必须同步加强对湖泊内源营养释放的监测与治理，并重视气候变化的动态影响。为此，需构建“外源减排—内源调控—气候预警”的综合治理体系，以保障深水湖的长期生态安全。该研究成果为深水湖稳态转换过程机制与治理策略优化提供了关键科学依据。

    相关研究成果近期发表在Freshwater Biology、Ecology and Evolution上，朱可欣博士为第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

    Zhu,K.,Wang,R.,Qin,B. et al. (2025). From External Pressure to Internal Drivers: Anthropogenic Disturbance and Positive Feedback Trigger Deep Lake Regime Shifts. Freshwater Biology,70.

    Zhu,K.,Wang,R.,Qiu,H. et al. (2024). Long‐term climate warming and extreme cold events driving ecological shifts in a deep oligo‐mesotrophic lake. Ecology and Evolution,14.

图1 沉积柱生态群落变化

图2 深水湖多重正反馈过程