研究揭示淺水型淡水湖泊枝角類群落組成及其對湖泊生態環境演變的響應特徵
枝角類作為淡水湖泊生態系統中的初級消費者之一，對生存環境的改變響應極為敏感。枝角類死亡後，其幾丁質殘骸落到湖底並保存在沉積物中，成為湖泊環境研究的重要載體。東太湖作為太湖的一部分，其生態環境與太湖西部、北部以及中心湖區以藻型生態型為主要環境特徵不同，東太湖表現為較明顯的草型生態型環境特徵。近幾十年來，由於人類活動的干擾，東太湖面臨沼澤化、富營養化等一系列環境問題，其生態環境發生了較大的改變，並對湖泊內部浮遊動物的組成結構產生劇烈影響。而升金湖不僅是長江中下游較為典型的通江型湖泊，同時還是安徽省濕地生態和國家級重點水禽自然保護區。數百年來，由於受到江河和人類活動的共同影響，升金湖生態環境也發生了較為顯著的改變。
基於浮遊動物枝角類對生態環境的改變具有較為敏感的響應性，因此，在國家重點研發項目、國家自然科學基金和科技部基礎性工作專項的支持下，中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員薛濱團隊程龍娟對東太湖和升金湖數百年以來的枝角類組成特徵進行分析，並輔以地球化學指標和年代數據，揭示了兩個淺水型淡水湖泊生態環境的演變規律以及枝角類群落組成對湖泊生態環境演變的響應特徵。
具體而言，東太湖近百年來沉積物中枝角類化石進行分析研究，研究結果揭示東太湖枝角類組成自1960s開始，出現浮游種（以象鼻溞為主要代表）濃度顯著下降、沿岸種（以圓形盤腸溞、西方筆紋溞為主要代表）數量和濃度顯著增加的演變趨勢（圖1）。RDA與Pearson相關分析共同揭示了TP含量與象鼻溞總數，長刺象鼻溞和圓形盤腸溞之間的顯著相關性（相關係數分別為-0.720，-0.646和0.667）（圖2）。研究發現，東太湖枝角類組成的變化響應了60年代以來由於大面積圍墾、魚蟹養殖等人類活動的影響，導致湖泊富營養化加劇、湖水面積逐漸縮小、水深變淺、沉水植物生物量增加、沼澤化趨勢增強等一系列東太湖水環境的變遷過程（圖3）。
升金湖研究結果表明，1980s之前，升金湖枝角類總濃度和種屬數量偏低，但沿岸種數量較多，LOI、TOC和氮磷濃度偏低、δ13Corg偏重；1980s之後，枝角類總濃度和象鼻溞比例逐漸增加，沿岸種如圓形盤腸溞、西方筆紋溞等丰度則趨於減少（圖4），LOI、TOC和氮磷濃度增高、δ13Corg趨於偏負。研究發現，升金湖枝角類組成的變化響應了由於人為原因（圍墾、建立閘壩、農藥化肥的廣泛使用等）和自然原因（大量候鳥鳥糞的累積）共同引起的升金湖營養鹽和有機質濃度逐漸升高、生態環境壓力逐漸增大的演變趨勢。
這些研究結果進一步拓展了對淡水湖泊生態環境中浮遊動物枝角類群落組成與生態環境之間關係的理解以及加深了對長江中下游沿江湖泊生態環境演變過程的認識。相關研究成果最近發表在國際期刊Catena和Quaternary International上。
圖1 東太湖近百年以來枝角類化石組成特徵
圖2 地球化學指標與枝角類群落組成之間的關係
圖3 東太湖水環境演變過程
圖4 升金湖數百年以來枝角類化石組成特徵
來源：中國科學院南京地理與湖泊研究所
