重金属污染是湖泊生态系统面临的主要环境胁迫之一，沉水植物是维持浅水湖泊清水稳态的关键因子。因此，研究湖泊中重金属的空间分布格局、揭示沉水植物对重金属污染的响应与适应机制，可以为湖泊管理和可持续利用提供理论指导。　　本论文选取长江中下游流域11个代表性湖泊，通过分析水体、沉积物、植物体中多种重金属元素含量，阐明不同尺度上湖泊重金属空间分布格局，评价各湖泊重金属污染现状;以重金属镉(Cd)为胁迫因子，刺苦草(Vallisneriaspinulosa S.Z.Yan)、水车前(Ottelia alismoides(L.) Pers.)等长江中下游湖泊常见的沉水植物为对象，研究了重金属镉低浓度长期作用对沉水植物生活史不同阶段的主要生态学影响，探讨了镉胁迫对模拟湖泊生态系统稳定性的趋向性影响。主要结果如下:　　在湖泊尺度，通过对梁子湖的空间分布格局分析发现，水体中重金属的平均含量较低，重金属在水体的分布呈现明显湖区差异，人类活动频繁的梁子岛附近为高值区;沉积物中As污染严重，Cu、Pb和Zn轻微污染，重金属在沉积物的分布一致性较好，湖区间没有明显差异。　　在流域尺度，通过对长江中下游10个湖泊的空间格局分析显示，As和Pb是这些湖泊的主要污染物质。此外，Cu在湖泊沉积物中含量较高、Mn和Hg在水体中含量较高，是潜在的污染源。重金属在空间上呈现明显的区域差异，下游湖泊中水体的重金属含量较高，中游湖泊中沉积物的重金属含量较高。大冶湖污染最严重。　　从沉水植物不同物种的个体水平上看，镉处理对其生活史主要阶段可产生不同程度的生态学影响，在种子萌发阶段，对5种沉水植物篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus Miq)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、刺苦草(Vallisneria spinulosa S.Z.Yan)、苦草(Vallisneria natans(Lour.) Hara.)种子最终萌发率和初始萌发时间均无显著影响，表明实验设置的浓度不足以对其产生胁迫。但高浓度(2.5mg/L和5mg/L)镉处理可缩短篦齿眼子菜、狐尾藻及刺苦草的种子萌发周期。　　在无性繁殖阶段，镉处理对刺苦草冬芽及菹草石芽的萌发呈现明显的时间、浓度效应，且具有交互作用。随处理时间增加及镉浓度升高，呈现最终萌发率降低、始萌发时间推迟，萌发周期缩短的趋势。　　在营养生长阶段，镉处理对刺苦草、水车前的生长状况及生理指标有明显的胁迫效应，随镉浓度增加，各项生理指标的响应显示较为一致的趋势，叶绿素含量和可溶性蛋白质含量减少;叶绿素荧光参数指标下降，且老叶比嫩叶更为敏感。　　在有性繁殖阶段，镉处理后刺苦草(冬芽萌发苗)和水车前(种子苗)的有性生殖物候呈提前趋势，水车前在高浓度(1mg/L以上)胁迫下无法完成有性繁殖过程，一定浓度(0.5mg/L)处理后可导致其果实数量增加，但平均重量下降。　　在模拟水生态系统中，镉污染长期作用条件下，超过一定浓度(0.5mg/L)后会对沉水植物生物量及浮游动物的数量和生物量有明显不利影响，但对浮游藻类的总生物量影响相对较小。因此，在一定条件下，重金属镉的长期胁迫可能与富营养化胁迫产生类似效应，将促使浅水湖泊从沉水植物占优势的清水状态向浮游藻类占优势的浊水状态转变。