暴雨格局调控深水水库蓝藻水华动态：营养脉冲与水文扰动的协同效应

全球蓝藻有害藻华（CyanoHABs）扩张对水安全构成严重威胁。来自中国的研究团队通过60年极端降雨趋势分析与4年高频监测，揭示暴雨通过降低N/P比短暂抑制蓝藻后，形成约20天脆弱窗口期促进水华暴发，为气候敏感型水库管理提供关键科学依据。

　　

全球范围内蓝藻有害藻华（cyanobacterial harmful algal blooms, CyanoHABs）的扩张正因人为营养负荷和气候变化而加剧，对水安全构成持续升级的威胁。尽管降水格局改变已被确认为关键的气候倍增因子，但其对蓝藻有害藻华动态的分级控制机制，尤其在分层型水库中，仍缺乏量化研究。

通过整合60年（1961–2020）极端降雨趋势分析与4年（2017–2020）高频监测数据——包括手动采样和自主浮标对水文、营养盐和浮游植物的连续观测，研究团队在千岛湖（中国东部重要的亚热带深水饮用水水库）展开深入探索。采用曼-肯德尔趋势分析（Mann–Kendall trend analysis）、随机森林（random forest）和偏最小二乘路径模型（partial least squares path modeling），他们系统阐明了降雨格局改变与浮游植物群落演替之间的分级机制，重点关注蓝藻有害藻华。

研究发现，过去60年间年降雨量和暴雨频率显著增加，其中高峰事件与初夏农业施肥期高度重合。强化的初夏暴雨触发了不成比例的磷负荷输入，显著降低氮磷比（N/P ratios），并短暂抑制了蓝藻的优势地位。然而，暴雨后存在约20天的关键滞后期，在此期间快速恢复的热分层（thermal stratification）与持续存在的遗留营养盐（legacy nutrients）共同作用，选择性促进了蓝藻增殖。此外，后续连续的干热天气（dry-hot spells）通过增强水体稳定性（water column stability）和提高温度，进一步放大了蓝藻优势。

这些发现揭示了一个暴雨后 paradoxical 的脆弱窗口期，该窗口促进了气候敏感型水库中蓝藻水华的形成。鉴于气候变化下极端降雨事件预计将进一步增强，本研究强调了采取流域营养盐控制、气象预报和适应性水库调度等综合管理策略以 mitigating 蓝藻有害藻华风险的紧迫性。