溶解氧是评估湖泊水质与生态系统健康的核心指标，其变化将直接影响水生生物的栖息与生存。尽管湖泊热浪事件（短期湖泊水温高强度升高）对溶解氧具有潜在影响，但目前关于湖泊溶解氧如何响应此类极端事件的认知仍十分有限。传统观点认为，热浪引发的水温上升会加速呼吸耗氧、降低氧气溶解度，进而导致水体缺氧。黄建平院士团队基于典型富营养化湖泊不同季节热浪期间的高频观测数据，揭示了湖泊表层溶解氧对热浪响应的复杂性。
图1: 湖泊热浪期间溶解氧变化情况
研究结合机器学习建模与SHAP可解释分析方法，定量解析了各环境因子对溶解氧变化的贡献。结果表明，夏季热浪期间，氨氮和浊度是影响溶解氧浓度的关键因子；热浪发生时水温升高会导致氨氮和浊度下降，通过抑制硝化过程、促进光合作用，共同维持甚至提升表层溶解氧水平。而在冬季，溶解氧主要受水温控制，湖泊热浪引起的高温降低了溶解氧溶解度，导致溶解氧下降。
图2: 夏季和冬季湖泊热浪期间溶解氧的生态反馈调节示意图
该研究揭示了湖泊溶解氧对热浪响应的季节差异性及其背后的调控机制，强调了湖泊生态系统内部反馈过程在缓解热浪影响中的关键作用。未来应进一步探究气候变化对湖泊生态系统的多重影响，并针对不同季节特点，制定并实施相应的适应性管理策略，从而有效提升湖泊生态系统抵御气候变化的能力与恢复韧性。
文章信息：Zhi OUYANG, Changyu LI, Jianping HUANG, et al. Ecological feedbacks modulate lake surface oxygen responses to heatwaves [J]. SCIENCE CHINA Earth Sciences. https://www.sciengine.com/doi/10.1007/s11430-025-1840-6.
