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研究揭示浅水型淡水湖泊枝角类群落组成及其对湖泊生态环境演变的响应特征

作为淡水湖生态系统的主要消费者之一,枝角对生活环境的变化非常敏感。分支死亡后,一些丁基碎片落到湖底并保存在沉积物中,成为湖泊环境研究的重要载体。东台湖作为太湖的一部分,其生态环境不同于湖西、北、中湖区的藻类型生态型,具有草型生态环境的特点。近几十年来,由于人类活动的干扰,东台湖面临着一系列环境问题,如潮化、富营养化,其生态环境发生了很大变化,对湖内游虫的组成结构产生了巨大影响。圣金湖不仅是长江中下游典型的通江型湖泊,也是安徽省湿地生态和国家重点水禽自然保护区。几百年来,由于河流和人类活动的共同影响,圣金湖的生态环境也发生了重大变化。

基于浮游动物分支对生态环境变化的较为敏感的反应,因此,在国家重点研发项目、国家自然科学基金和科技部基础工作的支持下,中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员薛斌, 分析了东台湖和圣金湖几个世纪以来的支流特征,并辅以地球化学指标和时间顺序数据。本文揭示了两个浅水淡水湖泊生态环境的演化规律以及支系群落对湖泊生态环境演化的响应特征。

具体地说,近百年来,对东台湖沉积物在分支化石中的分析和研究,结果表明,自20世纪60年代以来,东太湖分支物种的组成,浮游生物物种(主要以大象鼻腭为代表)、沿海物种(以圆形大肠菌群、西腭腭为主要代表)的浓度均有显著下降的趋势(图1)。RDA和Pearson相关分析共同揭示了TP含量与大象鼻心悸、长刺性精神性鼻悸和圆形西葫芦总数之间的显著相关性(相关系数分别为-0.720、-0.646和0.667)(图2)。研究发现,东台湖支流组成的变化响应了20世纪60年代以来东台湖水环境的变化过程,由于大规模填海造地、鱼蟹养殖等人类活动的影响,导致湖富营养化增多,湖面积逐渐减少, 水的浅水,沉积植物生物量的增加,棉花化的趋势增加等等(图3)。

对圣金湖的研究结果表明,20世纪80年代以前,神金湖支系的总浓度和属数较低,但沿海物种数量较高,LOI、TOC和氮磷浓度较低,铌13Corg浓度重鼻腭比逐渐增加, 而沿海物种如圆西葫芦和西腭的丰度趋于下降(图4),LOI,TOC和氮磷的浓度增加,铌13Corg的浓度趋于负。研究发现,由于人为原因(填海造地、筑坝、农药化肥的广泛使用等)和自然原因(大量候鸟粪便的积累),圣金湖支流组成的变化响应了生金湖营养盐和有机物浓度增加的演化趋势。

这些结果进一步拓展了对淡水湖泊生态环境中动物园场所组成与生态环境关系的认识,加深了对长江中下游江湖生态环境演变的认识。研究结果最近发表在国际期刊Catena和Quatnary International上。

研究揭示浅水型淡水湖泊枝角类群落组成及其对湖泊生态环境演变的响应特征

图1 近百年来东台湖分支化石的组成特征

研究揭示浅水型淡水湖泊枝角类群落组成及其对湖泊生态环境演变的响应特征

图2 地球化学指标与分支群落构成的关系

研究揭示浅水型淡水湖泊枝角类群落组成及其对湖泊生态环境演变的响应特征

图3 东太湖水环境演化

研究揭示浅水型淡水湖泊枝角类群落组成及其对湖泊生态环境演变的响应特征

图4 金湖几个世纪以来分支化石的组成

资料来源:中国科学院南京地理与湖泊研究所