长江中下游湖泊附生硅藻揭示的水生植被演替与洪水事件

Through seasonal sampling of aquatic plants, epiphytic diatoms and water of 20 macrophytic lakes in the Middle and lower reaches of Yangtze River，find selective rule of epiphytic diatoms for aquatic plant ，then according to the communities of f epiphytic diatoms indicating different aquatic plants ；Analysis the main environmental factors effecting epiphytic diatoms succession； Select the large shallow macrophytic Lake Longgan Lake, based on accurate chronology，established the sequence of diatoms, megafossil plants, particle, magnetic susceptibility, elements； According to the fossil epiphytic diatoms in combination with megafossil plant，reconstruct aquatic vegetation of Longgan Lake；Try to use the ratio of planktonic diatoms and epiphytic diatoms to reconstruct flood series of Longgan Lake，verrified by particle, magnetic susceptibility, elements and literature。Reconstructed trophic evolution history based on diatom-phosphorus transfer function。Combined with all the above research results, reconstruction of ecology evolution history, discuss the driving factors which aquatic vegetation changes,particularly focus on flood and nutrient level。

通过对长江中下游20个草型湖泊水生植物、附生硅藻和水质指标的季节性采样，探讨附生硅藻对水生植物的选择性规律，从而根据附生硅藻指示不同水生植物类型；分析影响附生硅藻季节性演替的主要环境因子；选择大型浅水草型湖泊龙感湖，钻取岩芯，在精确的年代基础上建立硅藻、植物化石、粒度、磁化率、元素演化序列。根据沉积硅藻中的附生硅藻组合，结合植物大化石的鉴定结果恢复龙感湖水生植被的历史；通过沉积钻孔中浮游硅藻与附生硅藻的比值重建洪水演化历史，用粒度、磁化率、元素及文献记录等加以验证；利用长江中下游硅藻-总磷转换函数重建龙感湖营养演化历史；综合上述研究成果，重建龙感湖古生态演化历史，探讨历史水生植被演化的驱动因素，重点关注洪水和营养水平对水生植被的影响。

湖泊古生态研究的主要目的是重建湖泊及其流域过去生态环境的变化过程，揭示其演化的规律和原因。而古生态的研究离不开对现代生态学知识的掌握和了解。长江中下游地区是我国淡水湖泊集中分布的地区，由于经济的发展，加上不适宜的人类活动方式，极大地改变了自然湖泊生源要素的循环规律，引起湖泊富营养化，水生植被锐减甚至消失。本研究围绕长江中下游湖泊硅藻在古生态解释和草型湖泊生态演化重建中遇到的关键技术和科学问题，重点开展了附生硅藻与水生植被关系等研究，并将这些研究应用到草型湖泊龙感湖的古生态解释中。通过对长江中下游湖泊水生植物与其附生硅藻的关系分析研究，发现不同的附生硅藻对水生植物有明显的选择性。由此进一步探讨了附生硅藻种类指示不同水生植物类型（高植冠沉水植物、低植冠沉水植物、浮叶植物、漂浮植物和挺水+沿岸湿生植物）的可行性。根据水生植物与附生硅藻的关系研究结果以及龙感湖表层沉积硅藻分析，恢复了龙感湖过去100年来的水生植被变化历史。推测1958AD之前，龙感湖水生植被发育较少，主要以浮叶植物和挺水植物类型为主，包含少量漂浮植物类型，沉水植物发育较少。1958AD后，龙感湖水生植被开始发育，挺水植物和浮叶植物依然存在，高植冠和低植冠的沉水植物类型也开始发育。二十世纪70年代中期开始至今，以低植冠的沉水植物和高植冠的沉水植物类型为主的植被，挺水植物类型依旧存在，漂浮植物也开始出现，而此时浮叶植被减少或消失。龙感湖水生植被的演替反映了人与自然作用下水生生态系统的变化。二十世纪50年代末之前，龙感湖水生植被发育较差与江湖连通有关；50年代末以来水生植被开始发育与人类兴建水库、闸坝造成的江湖阻隔有关。70年代中期以来水生植被进一步发育，重建的多样性水生植被群落与80年代末和90年代初期的调查结果比较一致。利用浮游硅藻与附生硅藻的比值重建了100年来龙感湖流域的洪水记录。恢复的1900-1958 AD间的洪水记录与历史记录的洪水事件在年代上大多可以对比。但1958 AD后,浮游硅藻/附生硅藻比值的峰值偏小，多数洪水事件在地层硅藻记录中没有反映出来，推测二十世纪50年代末以来龙感湖水量的人为调控削弱了长江洪水对龙感湖生态系统的影响。