长江江湖复合生态系统中的主要生物学问题研究

由于江湖阻隔等因素导致长江江湖复合生态系统受到破坏，生物多样性以及净化水质功能下降。因此，本项目在我们长期工作的基础上，主要通过全面系统地对长江江湖复合生态系统中的部分重要成分及其主要生物学问题进行调查研究和评估，揭示洞庭湖和鄱阳湖的生态系统在三峡工程运行近10年来的演变特征；评估长江江湖复合生态系统典型湖泊湿地生态服务功能价值；揭示微藻种群演替的内在原因以及与水环境因子的关系；以鲫和草鱼为例分析部分重要经济鱼类的生态分布格局和种群遗传结构；阐明退田还湖和三峡工程等人类活动对钉螺分布的影响等。

由于江湖阻隔等因素导致长江江湖复合生态系统受到破坏，生物多样性以及净化水质功能下降。本项目围绕长江江湖复合生态系统的部分重要成分和主要生物学问题开展工作，通过四年多的研究，取得的主要结果、关键数据及其科学意义如下：1. 调查发现鱼类6目16科74种，以鲤、鲫等定居型鱼类为主，四大家鱼贫乏、部分珍稀鱼类甚至灭绝且个体小型化现象明显。现阶段洞庭湖渔业产量表现出下降趋势，与水体中总氮呈负相关关系。发现了洞庭湖不同湖区同种鱼类营养级发生了分化，重要原因是生境差异以及食物来源的利用程度不同而导致的。2. 调查显示三峡水库悬浮颗粒物存在显著时空差异，蓄水引起的密度泵效应导致干流悬浮颗粒物泵入支流，在回水顶托作用下沉积成为富营养化的诱因；水文情势改变使得群落出现优势种，并引起藻类群落的时空异质性，导致水华的暴发；为有效控制蓝藻水华，研发了UVC/H2O2联用处置技术。3. 野外调查发现，在春夏期间，水华束丝藻和微囊藻存在显著的竞争和演替，温度超过16度以上，微囊藻种群逐渐形成优势，主要营养盐氮磷浓度也影响了竞争和演替的格局。发现长江流域大型湖泊微囊藻种群在秋季有一次倒转，有毒株系大幅上升，之后又消失。从中分离出18个不同的株系，结果显示温度适应力是秋季种群倒转的重要因素。4. 对来自不同水系的草鱼随机交配群体进行了生长性状和抗病力的评估，结果显示，生长性状具有较低的遗传力，GCRV抗性性状具有较高遗传力，3个家系具有显著优势的生长性能，11个家系具有显著高的GCRV抗性。分析了长江流域12个地理群体1028尾鲫的倍性组成，其中多倍体银鲫628尾，普通鲫400尾，利用转铁蛋白等位基因、MHC序列和线粒体可变区顺序等评估了其遗传多态性.5. 在我国钉螺的分布区域，包括云南、四川、以及长江中下流地区的8个省份都获得了钉螺样本，发现我国分布的钉螺种群的遗传分化受到距离隔离的影响，而且长江中下游地区与滇川地区的日本血吸虫间和日本血吸虫台湾株都出现明显的遗传分化。.总之，本项目探索了洞庭湖生态系统在三峡工程运行近10年来的演变特征和微藻种群演替的内在机制；以鲫和草鱼为例分析了部分重要经济鱼类的生态分布格局和种群遗传结构；初步阐明了退田还湖和三峡工程等人类活动对钉螺分布的影响等。有助于深入认识长江复合生态系统的主要生物学问题并为其科学合理的管理提供决策依据。