鄱阳湖湿地沉水植物群落结构及其水环境因子的定量研究

沉水植物（submerged macrophytes）是水生生态系统中与水的关系最为密切的水生植物生态类群，占据着湖泊生态系统的关键界面，对湖泊生产力及生物地球化学循环具有重要的影响。项目研究鄱阳湖典型湿地沉水植物群落的组成结构及其水环境多因子间的相互关系，综合应用生物群落法、生态位计算方法、理化测定分析方法、植被数量分类与排序方法、主成分分析等定量方法，准确评价不同区域、不同时段沉水植物群落的组成结构与动态特征，结合同期湿地水文要素与水体理化重要参数的适时观测值，定量分析影响沉水植物群落结构的水环境关键因子，研究各因子之间的内在联系与相互作用及其对沉水植物群落生长及分布的综合影响程度，拟建立沉水植物群落结构与水环境多因子之间的定量关系。在此基础上，探讨沉水植物群落作为水环境因子直接指示物的可能性，预测鄱阳湖湿地生态系统水环境的演变趋势，为湿地生态系统的管理和水质监测提供科学的参照与指导。

以鄱阳湖湿地为研究区，调查沉水植物群落及其水、土环境因子，测定各样点水、底泥各环境因子的含量。研究沉水植物的分布、群落结构与生物多样性的动态；采用水质富营养化评价法与TSIM回归模型对水体进行评价；运用地累积指数法和潜在生态危害指数法对底泥重金属的污染现状进行评价；通过相关性、除趋势典范对应与典范对应等方法，研究沉水植物群落的主要环境影响因子。结果如下：.（1）不同季节共调查发现沉水植物15种，隶属于9科11属，双向指示种排序（TWINSPAN）结果显示，调查区沉水植物群落分为：苦草+黑藻群丛、小茨藻+苦草群丛、水车前群丛、菹草群丛、金鱼藻群丛和刺苦草群丛等6类群丛。.（2）各样点水质良好，水体总氮、总磷和化学需氧量基本达到地表水环境质量Ⅲ类水标准，局部区域超出Ⅴ类水标准。不同评价方法均显示各样点水体呈富营养状态。不同季节调查结果显示，南矶山水体均达Ⅲ类水标准，且秋季水体呈中营养状态，春季为富营养。.（3）研究区水体中Cu、Pb、Cd等3种重金属含量均未超过地表水环境质量Ⅱ类标准限值，且3种重金属含量大小为：ρ（Cu）>ρ（Pb）>ρ（Cd）。地累积指数和潜在生态危害指数两种方法评价结果均表明，底泥重金属污染除龙口区为中度污染外，其余区域属中度污染以下。.（4）Pearson相关性分析表明，水体透明度、水深、水体总氮含量与沉水植物的鲜重呈显著负相关；水深与沉水植物物种多样性呈极显著负相关，且水体总氮、总磷、Cu、Pb含量和底泥有机碳、全氮等均存在显著相关性。DCCA结果显示，春季沉水植物群落的主要环境影响因子为水深与水体透明，其它较显著的环境影响因子有水体营养盐及Cu含量；秋季沉水植物多样性与环境因子间无显著相关性，而春季沉水植物多样性与水深、透明度均呈显著负相关。.（5）典范对应分析（CCA）表明，春季各水土环境因子对沉水植物均有影响，以水深、底泥总磷、pH值、水温和水体透明度等为主要影响因子；夏季各环境因子对沉水植物影响程度不一致，主要因子为水体透明度、水体总氮、pH值和水温；秋季，各环境因子对沉水植物均有影响，沉水植物主要受溶解氧、水体总磷、底泥有机碳和水体透明度影响；冬季，各环境因子的影响作用明显不同，关键影响因子为水体总氮、底泥总磷和水体透明度。.综合研究表明，影响沉水植物群落的关键环境因子为水深和透明度，沉水植物群落多分布在水位较浅、水质较好的区域。