论文部分内容阅读
湖泊富营养化是目前湖泊中突出的环境问题，在富营养过程中，湖泊生态系统结构发生转变，生物多样性及系统稳定性迅速衰减，会造成鱼类减产、水质型缺水等湖泊生态系统服务严重损失。云贵高原地区是中国生物多样性最丰富的地区，分布有大量的淡水湖泊。近几十年以来，由于社会经济结构的转变，该地区湖泊富营养化及水污染事件频发。在全球气候变化和人类活动背景下，该地区湖泊生态系统面临着突变风险，生态系统服务功能可能会严重受损且难以恢复。因此研究该区域的湖泊生物多样性及稳定性对区域用水安全和生物多样性的维护具有重要意义。 本论文以云贵高原的阳宗海及程海为研究区，主要采用古湖沼学手段，探讨了近两百年来人类活动背景下摇蚊群落多样性和稳定性的变化过程，进一步探讨了摇蚊群落多样性与稳定性之间的关系。利用沉积物中的营养指标(TOC、TN、TOC/TN)及摇蚊分别重建了湖泊营养变化、摇蚊群落物种丰富度(species richness)、均匀度(Invsimpson)、相似度(Jaccard)以及稳定性(ar1);利用PCA第一轴(PCA1)代表摇蚊群落检测了群落非线性变化，并揭示了群落突变点。研究发现近几十年来阳宗海和程海的营养水平大幅度上升，摇蚊群落(PCA1)以及营养指标(TOC和TN)分别在1990年和1998年发生突变。岩芯中鉴定出阳宗海有34个属种，程海有9个属种，两湖摇蚊群落在突变前主要以深水种Procladius sp.以及喜好细颗粒沉积物的Microchironomus为主，突变后两湖均以耐营养种C.plumosus-type为优势种，且阳宗海摇蚊群落在突变点前后出现了陆地种和溪流种，说明在该阶段湖区的土壤侵蚀强度加大。研究同时表明，在富营养化过程中，多样性和稳定性的关系，在不同湖泊中表现出一定差异。具体表现为，阳宗海摇蚊群落的物种丰富度(species richness)、均匀度(Invsimpson)和相似度（Jaccard）总体上都是增大的趋势;而程海摇蚊群落则呈现出物种丰富度减少，均匀度先增大后减小，相似度无明显变化的趋势。此外，通过检测发现阳宗海和程海摇蚊群落的稳定性(ar1)分别在1960s初和1940s初开始减小，比湖泊系统突变分别提前将近30年和50年。相关性分析结果表明阳宗海和程海摇蚊群落的多样性与稳定性分别呈负相关和正相关的格局。本研究认为，产生区别的主要原因是两湖泊开放性以及水土流失的程度存在较大差异。