莕菜群落在太湖部分水域快速繁殖引起了学者的广泛关注。本研究试图揭示莕菜种群的扩张机制及其对水体营养负荷的影响。首先，利用NDVI值大于0.1阈值解译太湖浮叶植物群落的近30年时空动态特征。根据野外调查，太湖浮叶植物群落优势种为莕菜。影像解译结果显示，在过去的30年里，莕菜群落的扩张过程可分为3个阶段。缓慢扩张期（1981-2000），浮叶植物面积缓慢增加;快速扩张期（2000-2004），莕菜群落面积呈数级增长，2004年达到了一个峰值76.98km2;波动稳定期(2004-2010)，2005年到2010年，太湖浮叶植物面积表现出剧烈波动。从空间分布来看，缓慢扩张期，莕菜群落零星分布在胥口湾，和西山与东山相交水域。21世纪初期，莕菜群落在南太湖呈斑块状分布，并逐步扩大，连接成片。2004年，西山和东山之间，以及三山岛与七都之间水域均被成片的莕菜群落覆盖。此后，莕菜群落的分布面积呈减少的趋势。2006年莕菜群落面积有所增加，增加的水域主要是在相对封闭的水域和湖滨带。　　莕菜具有极高的有性和无性繁殖潜力。莕菜种子产量较高，每平方米产量高达1763.9粒，为莕菜种群的快速扩张提供了大量有性繁殖体。莕菜种子具备一定浮力，成熟种子漂浮于水面，在人为扰动情况下，50％和90％莕菜种子沉降的时间分别为t50≈0.8d和t90≈2.8d，这有助于种子的迁移扩散。夏季莕菜群落叶面积指数较高，多数种子困于群落内部，无法进入开阔敝水区，大多数种子可能沉降在群落立地，太湖莕菜种子水平分布特征进一步证实上述假设。太湖莕菜立地周年种子库调查显示莕菜群落立地具备持久性种子库，可能在种群更新中发挥重要作用。　　莕菜种子经过冷藏后萌发能力达到最大，冷藏4周的种子萌发率为75％，没有经过冷藏的种子不具备萌发能力。莕菜种子成功萌发对埋藏深度要求高，埋藏深度为0cm的情况下，莕菜种子萌发率为74.4％，埋藏深度超过0.25cm的莕菜种子未能成功萌发，埋藏深度可能通过溶解氧影响种子萌发。萌发的种子容易漂浮于水面，漂浮幼苗只能在浅水区域定植，水深3cm条件下，仅有14.4％的幼苗成功定植。光照不仅是种子萌发条件，还是幼苗生长的关键因子，弱光条件下，幼苗子叶面积小且根系发育差，增加定植的难度。　　莕菜还可利用匍匐茎蔓延和断枝等无性生殖方式来扩大种群。莕菜匍匐茎的延伸速度极快，太湖莕菜群落平均每年延伸速度为504cm。室内试验显示，莕菜匍匐茎的延伸长度与基质营养水平密切相关，贫瘠基质下（80％砂+20％太湖淤泥），莕菜匍匐茎长度为零;肥沃生境中（100％太湖淤泥），莕菜匍匐茎长达4m。太湖莕菜匍匐茎密度较高，最高达到60条，节数多达267个·m-2。为莕菜断枝繁殖提供充足的繁殖体。50％莕菜断枝在水面漂浮时间超过30天，莕菜断枝的萌发能力随断枝节数的增加而增加，带3个节断枝萌发比例约43.4％。无性系分株和冬季短缩茎的萌发率高达100％。莕菜夏季带一张叶片和少量不定根的断枝萌发率高达100％，但断枝当年萌发成功后，始终漂浮于水面，难以成功定植，除非处于浅水环境。　　多元回归模型显示，碱度和温度线性组合能较好的解释太湖莕菜群落面积的波动（r2=0.70，r2校正=0.64，p＜0.005）。其中太湖水体碱度对浮叶植物群落的影响最大，碱度与莕菜群落面积正相关;温度是另一个决定莕菜群落面积的重要因素，年均温与莕菜生长状况呈负相关关系。　　水体富营养化对莕菜生长的影响试验显示:中等营养水平下（太湖原位底泥，沉积物TN∶1520mgkg-1，TP∶544mgkg-1），莕菜叶面积达到540.58cm2，而低营养水平处理（沉积物TN∶627mgkg-1，TP∶237mgkg-1）和高营养水平处理（沉积物TN∶2537mgkg-1，TP∶942mgkg1）平均叶片总面积分别为308.66cm2和162.56cm2。其他生理指标均表明莕菜在中等营养水平下长势最好;低营养水平下，植物缺少营养而长势较弱;高营养水平下，由于上覆水体氮磷含量高，藻类滋生，莕菜地上组织生长受到一定抑制，但莕菜没有出现明显衰败死亡现象。表明莕菜的对高浓度氮磷的抵抗力强，对基质肥沃程度的适应幅度较广。　　水体富营养化改善对莕菜生长的影响试验显示:在水体氮磷水平较低的情况下，莕菜生长状况随淤泥高度增加(0-15cm)而得到显著改善。在贫瘠的生境中(淤泥深度0cm)，莕菜通过延长根系，增加须根数量来扩大与土壤的接触面积以适应贫瘠土壤。肥沃基质条件下，莕菜地上和地下组织生长明显改善，匍匐茎延伸速度快，为短时间内占领新领地提供基础。上述试验表明伴随着水体富营养化，逐步累积淤泥有助于改善莕菜长势，尤其在上覆水体营养负荷降低的情况下，将进一步促进莕菜增殖。　　莕菜叶片和叶柄腐烂分解速度较快，莕菜叶片和叶柄的日分解系数分别为0.034d-1和0.049d-1，丧失50％质量所需要的时间分别为20天和14天。莕菜地上组织更新速度快，因此莕菜凋落腐烂分解将对水体营养负荷产生深远影响。经过1周年分解，莕菜叶片和叶柄残留的重量分别为分解初期质量的16％和17％。每平方千米莕菜地上组织氮磷含量分别为:24.68t和2.84t。76.98km2莕菜地上组织氮磷含量约为2007年太湖河道入湖污染负荷的5.42％和11.7％。莕菜群落内部水质与对照水体相比存在季节性差异。夏季，莕菜在生长季节通过滞留浮游植物和自身凋落物分解提高水体的营养负荷;冬季，莕菜群落立地大量凋落物覆盖与沉积物表面，抑制沉积物再悬浮，降低水体营养负荷。