近日，我校科研团队在国际知名地学期刊《Global and Planetary Change》（中科院1区TOP）发表题为“Contrasting lake-level dynamics drive divergent ecological trajectories in arid Central Asian lakes since 1800 CE”的研究论文，并与去年发表在国际知名地学期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》（中科院2区TOP）的“Hydrological variations dominate long-term ecological dynamics in a large alpine Lake Issyk-Kul, arid Central Asia: Evidence from sediment multi-biomarker analyses”的研究论文形成系列，标志着科研团队在中亚干旱区湖泊生态系统长期演变及水文驱动机制研究取得重要进展。我校历史文化与旅游学院章宏亮博士为第一作者，阜阳师范大学为第一署名单位，中国科学院南京地理与湖泊研究所吴敬禄研究员为论文通讯作者。

中亚干旱区是全球气候变化的敏感区，湖泊对气候变化和人类活动引起的水文扰动响应显著。近年来，气候变暖、冰雪融水变化及人类用水持续改变区域湖泊水量平衡，并推动水生生态系统发生调整。然而，受长期观测资料限制，不同类型湖泊的百年尺度生态演变及其水文驱动机制仍缺乏系统认识。

围绕这一科学问题，阜阳师范大学与中国科学院南京地理与湖泊研究所持续开展合作研究，基于具有可靠年代控制的湖泊沉积岩芯和脂类生物标志物记录，结合湖泊水位、气候及人类活动资料，从伊塞克湖单湖生态演变重建进一步拓展至松克尔湖、伊塞克湖和巴尔喀什湖多湖比较，系统揭示了不同水位变化模式对中亚干旱区湖泊生态系统长期演替的调控作用。

1.伊塞克湖约350年记录揭示持续水位下降驱动的方向性生态演替

研究团队以天山大型高山湖泊伊塞克湖为对象，利用沉积脂类生物标志物重建了过去约350年来湖泊生态系统演变。结果显示，1674—1840年间湖泊总体处于较高水位，水生维管植物较为丰富；19世纪中期以后，随着伊塞克湖由外流湖转变为封闭湖泊，水位持续下降超过10m，滨岸生境不断重组，水生维管植物减少，轮藻Chara持续扩张，逐步形成现代水生植被结构。20世纪后期以来，在水位相对稳定背景下，人类活动和营养物质输入增强，附生生物和微藻增加，部分滨岸水域富营养化压力上升。研究表明，伊塞克湖过去数百年的生态变化主要表现为持续水位下降驱动的方向性生态演替，其核心过程可概括为“外部驱动—水文变化—生境重组—生态演替”。

图1 伊塞克湖过去约350年来水位变化及水生生态系统演替过程

2.多湖比较揭示不同水位变化模式塑造差异化生态轨迹

在单湖研究基础上，研究进一步将松克尔湖、伊塞克湖和巴尔喀什湖纳入统一比较框架，利用沉积物正构脂肪酸记录分析1800年以来主要初级生产者变化。结果显示，约1800年前后三湖均具有较高的水生维管植物贡献，但随后因水位变化模式不同而明显分异：松克尔湖水位相对稳定，水生维管植物长期占优势；伊塞克湖持续水位下降，推动水生维管植物减少、轮藻扩张；巴尔喀什湖则在大幅、频繁水位波动下表现为水生维管植物下降、微藻增强，并叠加阶段性响应。三湖比较表明，湖泊长期生态演变主要受水位变化的方向、幅度和频率调控。水位变化通过重塑滨岸生境并改变光照和营养条件，进而调控初级生产者群落的演替路径，是连接气候变化与干旱区湖泊生态响应的关键中介机制。系列研究由此实现了从典型湖泊生态演替机制解析到区域多湖比较的拓展，深化了对干旱区湖泊生态稳定性与脆弱性的认识，为干旱区湖泊生态保护与管理提供长期尺度的科学依据。

图2 三个湖泊沉积正构脂肪酸记录的水生初级生产者差异化演变轨迹

图3 巴尔喀什湖和伊塞克湖水生生态演变的气候—水文驱动机制

本项研究工作得到国家自然科学基金等项目资助。

论文信息：

1.Zhang, H., Wu, J., Guo, R., Jin, M., Ma, L.Hydrological variations dominate long-term ecological dynamics in a large alpine Lake Issyk-Kul, arid Central Asia: Evidence from sediment multi-biomarker analyses.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2025, 675: 113097.

2.Zhang, H., Wu, J., Jin, M., Guo, R.Contrasting lake-level dynamics drive divergent ecological trajectories in arid Central Asian lakes since 1800 CE.Global and Planetary Change, 2026, 267: 105709.

（撰稿、图片：章宏亮 单位审核：梁家贵 宣传部初审：杨飏 终审：王清）