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研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生态環境演變的響應特征

作為淡水湖生态系統的主要消費者之一,枝角對生活環境的變化非常敏感。分支死亡後,一些丁基碎片落到湖底并儲存在沉積物中,成為湖泊環境研究的重要載體。東台湖作為太湖的一部分,其生态環境不同于湖西、北、中湖區的藻類型生态型,具有草型生态環境的特點。近幾十年來,由于人類活動的幹擾,東台湖面臨着一系列環境問題,如潮化、富營養化,其生态環境發生了很大變化,對湖内遊蟲的組成結構産生了巨大影響。聖金湖不僅是長江中下遊典型的通江型湖泊,也是安徽省濕地生态和國家重點水禽自然保護區。幾百年來,由于河流和人類活動的共同影響,聖金湖的生态環境也發生了重大變化。

基于浮遊動物分支對生态環境變化的較為敏感的反應,是以,在國家重點研發項目、國家自然科學基金和科技部基礎工作的支援下,中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員薛斌, 分析了東台湖和聖金湖幾個世紀以來的支流特征,并輔以地球化學名額和時間順序資料。本文揭示了兩個淺水淡水湖泊生态環境的演化規律以及支系群落對湖泊生态環境演化的響應特征。

具體地說,近百年來,對東台湖沉積物在分支化石中的分析和研究,結果表明,自20世紀60年代以來,東太湖分支物種的組成,浮遊生物物種(主要以大象鼻腭為代表)、沿海物種(以圓形大腸菌群、西腭腭為主要代表)的濃度均有顯著下降的趨勢(圖1)。RDA和Pearson相關分析共同揭示了TP含量與大象鼻心悸、長刺性精神性鼻悸和圓形西葫蘆總數之間的顯著相關性(相關系數分别為-0.720、-0.646和0.667)(圖2)。研究發現,東台湖支流組成的變化響應了20世紀60年代以來東台湖水環境的變化過程,由于大規模填海造地、魚蟹養殖等人類活動的影響,導緻湖富營養化增多,湖面積逐漸減少, 水的淺水,沉積植物生物量的增加,棉花化的趨勢增加等等(圖3)。

對聖金湖的研究結果表明,20世紀80年代以前,神金湖支系的總濃度和屬數較低,但沿海物種數量較高,LOI、TOC和氮磷濃度較低,铌13Corg濃度重鼻腭比逐漸增加, 而沿海物種如圓西葫蘆和西腭的豐度趨于下降(圖4),LOI,TOC和氮磷的濃度增加,铌13Corg的濃度趨于負。研究發現,由于人為原因(填海造地、築壩、農藥化肥的廣泛使用等)和自然原因(大量候鳥糞便的積累),聖金湖支流組成的變化響應了生金湖營養鹽和有機物濃度增加的演化趨勢。

這些結果進一步拓展了對淡水湖泊生态環境中動物園場所組成與生态環境關系的認識,加深了對長江中下遊江湖生态環境演變的認識。研究結果最近發表在國際期刊Catena和Quatnary International上。

研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生态環境演變的響應特征

圖1 近百年來東台湖分支化石的組成特征

研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生态環境演變的響應特征

圖2 地球化學名額與分支群落構成的關系

研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生态環境演變的響應特征

圖3 東太湖水環境演化

研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生态環境演變的響應特征

圖4 金湖幾個世紀以來分支化石的組成

資料來源:中國科學院南京地理與湖泊研究所