Основу научной концепции восстановления озерной экосистемы составляют такие понятия,как природный потенциал экосистемы, трофический статус водоема и устойчивость его экосистемы.
Природный потенциал озера оценивается величиной биогенной нагрузки на озеро, соответствующей естественному состоянию водосбора. В лесной зоне это будет сплошь облесенный водосбор, а в степной зоне сплошь покрытый травой. Знание природного потенциала озера необходимо для оценки минимального значения биогенной нагрузки, к которому можно стремиться при восстановлении экосистемы озера и которого при современных климатических условиях при данной морфометрии озера и хозяйственном использовании его водосбора практически нельзя достичь. Поэтому при разработке мероприятий по восстановлению экосистемы озера нельзя ставить задачу, связанную со снижением биогенной нагрузки до ее природных значений.
Концепция повышения трофического статуса озера с увеличением биогенной (фосфорной) нагрузки широко используется в современный период для оценки критических значений нагрузки, соответствующих переходу озера из одного трофического состояния в другое. Это известная модель Р. Фолленвайдера (Vollenweider, 1975, 1976), который при использовании данных наблюдений на 20 озерах установил связь между ежегодным поступлением биогенных веществ и средней глубиной озера (рис. 17) при его соответствующем трофическом состоянии. Предполагалось, что поступающий фосфор немедленно перемешивается в озере (для периода летней стратификации это неприемлемо, но в годовом разрезе это допустимо), и поэтому его концентрация в истоке из озера равна преобладающему ее значению в озере;скорость осаждения фосфора пропорциональна его концентрации в озере, а сезонные колебания биогенной нагрузки пренебрежимо малы. Эта модель наиболее применима для расчета стационарного режима или межгодовых изменений. При таком допущении определяется для стационарного режима осредненная
где L фосфорная нагрузка, г/м2 в год;Ry коэффициент удержания фосфора (в долях единицы);z средняя глубина озера, м;rj, коэффициент водообмена, год-1.