近日，地理学部陈光杰教授团队2016级博士研究生刘园园作为第一作者以“Land-use and climate controls on aquatic carbon cycling and phototrophs in karst lakes of southwest China”为题，发表了关于喀斯特地区流域土地利用与气候变化驱动湖泊碳循环及藻类演替的研究论文，该文章发表在国际SCI期刊Science of the Total Environment（2020年大类学科一区TOP期刊，影响因子：6.6）。
已有研究表明，流域土地利用和区域气候变化是驱动陆地碳循环的重要因子，而喀斯特地区湖泊碳循环响应流域植被退化等过程的模式与机制研究不足。本研究应用湖沼学与古湖沼学的方法，对比了滇西北地区两个大型深水喀斯特湖泊（泸沽湖和程海）在碳循环及生态环境特征上的响应模式，揭示了流域植被退化（如森林砍伐）、湖泊富营养化、区域气候变暖是驱动喀斯特地区湖泊碳循环及生物群落演替的关键因子。本研究首次发现，喀斯特流域的土地利用历史及其利用类型的改变对湖泊无机碳与有机碳的长期输入产生了重要的驱动作用，对系统识别喀斯特地区碳循环的关键过程及其在全球碳库中的重要作用具有较好的研究意义。
该研究结合湖泊监测资料与沉积物多指标分析，重建了泸沽湖和程海近百年来生态系统演化的历史，揭示了湖泊碳循环与藻类变化的长期模式，识别了流域开发历史和区域气候变化驱动湖泊生态环境响应模式的差异性影响。20世纪50年代末开始，泸沽湖流域大规模的森林砍伐导致了流域侵蚀作用（如磁化率信号）显著增强，湖泊水体总有机碳的浓度和沉积物碳酸盐的含量持续降低，导致了沉积物总碳含量的减少与碳同位素信号的偏负。同期程海的沉积物碳酸盐含量、磁化率等信号无明显变化，与长期稳定的流域开发历史相一致，而近几十年来程海的富营养化过程明显增加了水体总有机碳的浓度和初级生产力水平。同时，区域气候的持续变暖导致了两个湖泊中小个体硅藻的相对丰度总体升高并成为优势物种，而同一个硅藻物种（Cyclostephanos dubius）由于在两个湖泊的群落个体大小结构中存在差异而出现了相反的变化趋势。
该研究工作主要在云南师范大学地理学部和云南省高原地理过程与环境变化重点实验室完成，色素分析及水体TOC重建工作由加拿大女王大学PEARL实验室完成。本研究得到了科技部国家重点研发计划（2017YFA0605202）和国家自然科学基金项目（41771239，U1133601）的联合资助。
