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关于湖库中为什么会暴发蓝藻水华的问题，您可能会说，这哪还轮得到我这样的无名之辈去说，国内早已有大量的大牌专家们、国际上也有不少的著名科学家或以研究论文或以综述论文的形式进行了大量的报道。国内的相关论文，如关于某湖的蓝藻暴发原因的论文等，也很容易在我国最优秀的科技期刊如《湖泊科学》等上查到，哪用得着在这样一个小小的私人公众号上来说呢？或者，您可能更怀疑，我的用心何在？在这样的地方，既没有影响因子、又没有奖励的地方写这样的文章，有何意义呢？因为，在一些人看来，发表观点、或者开展研究，都是为了“拿钱”，而且“拿了人家的钱，还得帮人家办事”。这不要钱的事，谁干？或者，不知道，我在这里发表自己的观点，是否也仍算在“帮人家办事”？哈哈哈，有点扯远了，还是言归正传吧。
蓝藻水华的频发，仍是我国乃至世界性的主要水环境问题之一，由于蓝藻会分泌藻毒素、产生异味物质、过度消耗溶氧，还影响水体景观，不但可能危及到水中鱼类的生存、水生态系统的生物多样性和生态系统的健康......，还会直接影响到水资源供应和对人类健康构成威胁，所以一直是国内外湖库环境管理和生态学研究的热点问题。正因为如此，尽管国际上过去已有大量的文献报道，国际顶尖的科学杂志Nature及其子刊Nature Review Microbiology仍分别于2019年10月和2018年8月连续发了两篇关于蓝藻水华的研究和综述论文。当然，关于这些文章的主要内容，也无需我在这里赘述，大家都可以直接找到原文阅读。当然，倘若您手头一时找不到这些论文，那倒是可以联系我们，我们也很乐意与大家分享。今天，我想在这里与大家分享的观点，则主要是基于本人过去的研究和思考，也算是向大家做一汇报吧。当然由于水平、能力的局限，其中的缺点、错误和谬论在所难免，也恳请朋友们和专家们给予批评指正！先谢谢了。
Nature 和Nature Review Microbiology上的两篇论文
关于蓝藻水华问题，很多人都会将其与水体的富营养化问题联系在一起，这不奇怪，确实两者之间存在着较为密切的内在联系。或者说，水体富营养化，确实是很多湖库蓝藻水华暴发的主要原因之一。人们之所以都这么认为，还可能与文献、专著中的大量宣传、介绍有关，这些专著当然也代表了专著所在时代的一些主流观点。例如，在我国早期的一些专著中经常是这样描述的：所谓湖泊富营养化，是指湖泊等水体接纳过多的氮、磷等营养物质，使藻类及其他水生生物过量繁殖，透明度下降，溶氧降低，造成水质恶化，水生态系统受损，严重的，还会发生水华（黄祥飞等，见刘建康主编，1990，《东湖生态学》；金相灿、屠清瑛，1990，《湖泊富营养化调查规范》）。因此，大家也一般把水华的发生，看作是水体富营养化的结果乃至最恶劣的表征（金相灿等，1995）。在我国的第202次香山科学会议（盆友们也都知道这个会议的目的、以及开会的都是什么级别的专家）——我国湖泊富营养化的发生机制及控制对策（2003年）上，国内顶尖的专家们也都认为：水华的暴发可能是水体中的一种上行效应。
在国际上，比如上面提到的Nature Review Microbiology的那篇综述中，专家们也是这么看的：在外界驱动力上，水体富营养化、空气中CO2浓度的升高和温室效应等都是导致蓝藻水华频发的主要原因。
除了这些外部因素外，科学家们也都普遍注意到了蓝藻自身的生物学特性。相比于其他藻类，蓝藻自身的生物学特性上有着很多的竞争优势：能固氮、具有CO2浓缩机制、具伪空泡上浮获得对光的竞争优势、产毒素抵抗牧食、喜/耐高温、改变微生物群落......
（上图：蓝藻在高温下显示的更高增长率；下图：蓝藻对CO2浓缩机制）
（图片引自：Huisman et al., 2018)
在上述的综述中，更是对蓝藻如何浓缩CO2等机制，都做了非常清晰的介绍，可以说，今天，我们似乎比以往任何时候都对蓝藻有了更清楚的了解。无疑，这些认识和科学发现，不但都是正确的，而且也必将对蓝藻的控制带来充分的科学依据。
然而，当我们带着这些对蓝藻的最新认识雄心勃勃地面对具体的蓝藻水华问题时，我们仍难免会产生疑惑：如果说富营养化是湖泊蓝藻水华暴发的主要原因，那么千岛湖为什么是在1998、1999年，太湖为什么是在2007年暴发蓝藻水华？
千岛湖1989-1999年期间的总氮、总磷含量（数据引自吕焕春等，2003）
从上图中可见，1998、1999年千岛湖中心湖区暴发蓝藻水华时，总氮和总磷并非是历年的最高。同样，太湖2007年暴发蓝藻水华时，总氮和总磷也并非是最高的年份。
太湖总氮、总磷含量的变动（引自Paerl et al., 2011）
除了这些疑问外，我国很多地区的水库管理者们也常被这样的问题困扰：本来好好的水库（水质一直在地表水I类），怎么也突然暴发蓝藻水华了？难道水库这么快就会富营养化了吗？
浙江某饮用水水源水库的蓝藻水华（摄于2019年4月16日）
就在昨天，又有朋友告诉我，浙江的又一个饮用水源水库暴发了蓝藻水华，而该地区的水库水质，平时都是维持在地表水I类。大家都知道，我国的水库水质普遍富营养化程度低于湖泊，这些暴发蓝藻水华的水库，也大多仅处于中营养水平。所以，将水体的富营养化与蓝藻水华之间画上简单的等号是不妥当的。
其次，蓝藻的这些生物学特性固然为其在与其他藻类的竞争中占优的内在原因，然而，这些既然是蓝藻的特性，也意味着，不管什么水体，只要蓝藻存在，它们就有着这些优势。那又是什么原因，使得其仅在特定的湖库暴发，而不是全部的湖库？因为所有湖库中的蓝藻，其生物学特性都是一样的，但暴发蓝藻水华的湖库却是特定的，这又是为什么呢？显然，用蓝藻的这些生物学特性去解释其为什么暴发也是不能令人信服的。
那么究竟什么才是蓝藻水华暴发更主要或更直接的原因呢？
其实要理解蓝藻水华暴发的原因并不难。众所周知，蓝藻水华暴发，从生态学本质上来说，就是蓝藻中的某些优势种/属（如微囊藻、鱼腥藻和束丝藻等）的种群数量在短时期内出现了大幅度的增长。
由种群生态学的知识不难理解，任何种群的数量变动，都取决于出生（繁殖）与死亡、迁入与迁出之间力量的对比。如果新出生（繁殖）的个体数量超过了死亡的个体，或者迁入的个体数大于迁出的个体数，种群数量就上升，反之亦然。
影响种群数量变动的根本因素
当我们顺着这样的思路再去观察湖库中蓝藻水华暴发的原因或机制时，问题就会变得可以理解了，即为什么千岛湖在1998、1999年总氮、总磷含量相对较低的时候暴发了蓝藻水华呢？
水体中影响优势种藻类种群数量的主要因素
我们就是按照这样的思路，对千岛湖暴发蓝藻水华前后的各种生态因子开展了调查和比较研究，最后确实发现了，只有鲢鳙的资源量在暴发蓝藻水华时显著低于暴发水华前。
千岛湖1991-1999年鲢鳙、银鱼的捕捞产量
千岛湖暴发蓝藻水华前后主要生态因子的差异显著性比较
（表中，银鱼资源量是比较96-97年与98-99年之间的差异，CPUE为单位努力量捕捞量，以此代表鱼类相对资源量。表中虽未给出浮游动物的数据，但根据资料可推断，水华暴发前后浮游动物数量差异也不显著）
所以，根据我们的调查，千岛湖1998、1999年之所以暴发大面积蓝藻水华，可能与这两年湖中的鲢鳙资源量锐减有直接的关联。
为了验证这一结论的准确性，同时也为了寻找预防和控制千岛湖蓝藻水华的方法，我们于2000-2002年开展了为期三年的控藻试验。
2000-2002年千岛湖控藻试验区图示意图（图中有斜线的部分）
试验在千岛湖西北湖区和中心湖区（图中画有斜线的部分）约14466公顷的水域内（该区域是连续2年暴发蓝藻水华的区域），由杭州千岛湖集团有限公司放养鲢鳙鱼种，三年内包括公司在内任何单位和个人都不能捕捞鲢鳙，进行鱼类控藻试验。
表 2000-2002年控藻试验鲢鳙放养量
（表中1998-1999年放养量数据，为推算数据，这两年为全湖放养）
在2000-2002年三年的试验期间，各项水质指标均出现了明显的好转，至2004年监测时，千岛湖最高透明度甚至达到了11m。三年中由于只放养、不捕捞，得以在较短时间内迅速建立起了一定的鲢鳙种群，为有效遏制蓝藻暴发，起到了积极作用。
当然，千岛湖最初的这种只放养不捕捞的管理方式，显然是不合理的，所以自2003年开始，我们建议当地实行科学捕捞，既能通过合理捕捞，把营养物质及时带出水体，也能使水体中的鲢鳙种群得到有效调节，维持在与水体生态容量相协调的水平。
由于千岛湖的这种鱼类放养模式，是以水环境保护为目标，所以我们称之为保水渔业。通过在千岛湖的保水渔业研究，也使我们为蓝藻水华暴发的原因或机制有了更清楚的认识：水体中大量营养盐的输入为蓝藻水华的暴发奠定了物质基础，但蓝藻水华是否最终暴发，则还要取决于下行控制与上行效应力量的对比。换言之，下行效应不足以制衡上行效应，才是水体中是否暴发蓝藻水华的关键。
也许你对我们的观点仍将信将疑，不知道你看了下面的这个照片后又会做何感想：这是2018年8月拍摄于千岛湖上游安徽段境内的一张照片。
浙皖交界新安江安徽段水面的蓝藻（2018年8月）
你还可以在谢平研究员在千岛湖论坛报告中看到更多的实景照片。对比一下千岛湖淳安段的照片吧：
千岛湖西北湖区（新安江淳安段）
简直难以置信吧！是不是新安江淳安段不利于蓝藻水华的发生呢？事实上，相比于安徽段，新安江淳安段的流速更缓，更有利于蓝藻的产生。所以在营养盐相当、相互连通的江段所见到的完全不同的景象，您觉得该如何理解呢？
有人提到，千岛湖蓝藻数量在增加，虽然我不知道这样的结论是如何得出的，但至少我们的监测结果并不支持这样的结论。但千岛湖确实不是没有蓝藻，那么千岛湖的蓝藻在什么情况下数量增加或最多呢？其实千岛湖的藻类演替是较有规律的，藻类特别是蓝藻大多在汛期结束后的一定时期内，由于受汛期大量地表径流所带入的过量营养物质（特别是总磷，此时氮磷比是一年中最低的）的影响而会出现快速的增长。但千岛湖现有的鲢鳙数量，不会让这些蓝藻在千岛湖中维持足够长的时间和达到足够的数量。因此，只要现有的管理制度不变，1998、1999年的景象就不会在千岛湖重演。相反，如果一些不合理的政策出台，导致千岛湖的鲢鳙数量降低，那么这种平衡必然会被打破，蓝藻可能就不会仅仅局限在安徽段出现了。我们衷心地希望这种状况不会在千岛湖出现。当然更希望有关部门，能有朝一日对鱼儿们的这份贡献有一个客观的评价。
令我们欣慰的是，不但我们的研究已在很多的湖库得到了验证，而且国内也有越来越多的水库管理者认同和验证了我们的结论，我们也期待着朋友们对我们的研究的更广泛的验证，乃至使保水渔业得到更广泛的应用，从而为我国的水环境保护作出应有的贡献。
不知道您对我们的研究如何看待？欢迎给我们提出批评指正。如果你喜欢我们的研究，那请支持我们，共同携起手来，为我国湖库的水环境保护贡献一份力量吧。同时也请继续关注我们，我们将在今后的博文中，陆续为您介绍我们的其他研究，包括对鲢鳙的食性、为什么能控藻（生态学机制）和如何才能控藻（生态模型）等的研究，敬请期待吧！
最后给您展示一下我们的独门控藻绝技：我们有着从应急处理到预防控制的全套方案和技术——如果您作为湖库的管理者，正受到蓝藻水华的困扰，不妨联系我们吧。
湖库应急综合控藻船
(来源：指点米津)
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