中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所的科研人員與美國學(xué)者合作，開發(fā)了自適應(yīng)智能算法PLS-ANN，對內(nèi)陸重要湖泊和城市水源地的葉綠素和藻清蛋白進(jìn)行了遙感算法研究。研究結(jié)果表明，PLS所選取的波段與波段比值算法、半解析模型所采用的特征波段基本一致，具有很好的理論基礎(chǔ)。ANN結(jié)合PLS選取的波段信息基礎(chǔ)上，在葉綠素和藻清蛋白濃度遙感反演方面表現(xiàn)穩(wěn)定，具有很好的外推性。研究證明，在有代表性的大樣本訓(xùn)練下，PLS-ANN模型可以直接用于水體中的葉綠素和藻清蛋白的濃度估算。

研究人員表示，該成果對內(nèi)陸渾濁水體光學(xué)特性定量刻畫以及水環(huán)境遙感監(jiān)測算法的發(fā)展具有積極的推動作用。

（原載于《中國科學(xué)報(bào)》2014-07-22 第4版 綜合）

硅藻是一種藻類，處于全球水生棲息地食物鏈的最底層。據(jù)美國環(huán)境網(wǎng)站mongabay.com消息，早在19世紀(jì)，當(dāng)北極圈其他地區(qū)都在紛紛融化時，哈德遜灣低地保持不變，直到15年前，從那時起該地區(qū)的平均氣溫猛增3攝氏度。

來自加拿大皇后大學(xué)的生態(tài)學(xué)者約翰·斯莫爾（John Smol）及其團(tuán)隊(duì)提取了該地區(qū)四個湖泊中的沉積物，測量氣候變暖對低地生態(tài)系統(tǒng)的影響。這些沉積物是每年沉到湖底的死亡生物和其他殘骸的物理紀(jì)錄，如同樹木的年輪，它存儲著湖泊的歷史。厚達(dá)30厘米的沉積物塵封著200年的湖泊歷史，其上覆蓋著完整的玻璃狀硅藻外殼。

在湖泊沉積物中的硅藻是一種敏感的環(huán)境指示物。研究者發(fā)現(xiàn)，隨著低地氣候變暖，不同種類的硅藻開始滋生，其中不少物種不再吸附于湖底，而是懸浮于在水體中。隨著冰層的融化而不斷升溫，湖中出現(xiàn)了不同的水溫層，從而引發(fā)了硅藻類生物的變化。

加拿大拉瓦爾大學(xué)的生態(tài)學(xué)者沃里克·文森特（Warwick Vincent）表示，冰凍的湖灣千百年來不斷冰封著這片低地，好比一瓶冷藏在冰體中的香檳。一旦冰體開始融化，冬季湖面冰蓋的存在時間將逐年縮短，湖灣和低地開始升溫，冰凍季節(jié)也將隨之進(jìn)一步縮短。

文森特分析了哈德遜灣東岸土壤樣品中的花粉以研究不同樹種的變化，發(fā)現(xiàn)了它們生長模式中的相似之處。他表示：“一千年來（樹種）的生長模式一直很連貫，直至進(jìn)入90年代，一切都變得不同?！?/span>

湖水變暖使新的硅藻品種得以繁殖，為整個食物鏈提供了更多能量。斯莫爾表示：“氣候變化有利也有弊，一些物種獲得了更多食物，但太多的藻類可能改變湖泊的循環(huán)周期，降低湖水的含氧量?！?/span>

研究報(bào)告第一作者凱思林（Kathleen Rühland）認(rèn)為，硅藻群的變化表明氣候變暖正在改變湖泊生態(tài)系統(tǒng)。這片區(qū)域是當(dāng)?shù)厝丝死镒迳畹牡胤?，她說：“新變化改變了當(dāng)?shù)厝说纳罘绞?，過去的傳統(tǒng)漁獵環(huán)境變得難以捉摸，他們正在努力適應(yīng)這種變化。”

曼尼托巴大學(xué)的海上浮冰專家大衛(wèi)·巴伯（David Barber）表示，隨著低地逐漸向溫帶生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，我們可以從中獲取應(yīng)對氣候變化的經(jīng)驗(yàn)?！拔覀儜?yīng)時刻關(guān)注生態(tài)變化，從而在將來更好的適應(yīng)與減緩氣候變化，特別是在世界的南部地區(qū)?！?/span>