论文部分内容阅读
仙女湖作为国家4A景区以及新余市主要的饮用水源地,面临着水体富营养化、水质退化现象,这些现象都将威胁到居民的正常生活供水。本文以仙女湖为研究对象,通过古湖沼学方法分析仙女湖沉积柱状样S1的沉积营养指标:总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、C/N（TOC/TN）以及生物指标:沉积硅藻与现代硅藻（浮游硅藻与底栖硅藻）,结合210Pb和137Cs测年建立的沉积深度-年代时间序列框架以及流域历史资料,利用回归分析、主成分分析（PCA）、冗余分析（RDA）等分析方法,研究仙女湖近60年来富营养化进程,揭示沉积硅藻对富营养化的响应以及硅藻群落变化的关键驱动因子及其响应模式。主要结果如下:（1）根据210Pb和137Cs测年CRS方法计算得出,37cm长度的沉积柱代表155年的沉积结果,全文只针对有效深度0-23cm沉积样品进行分析,对应的年代为1955-2018年。（2）在S1柱状样23个样品和9个底栖硅藻样品、12个浮游硅藻样品的分析中,共鉴定了硅藻2纲5目10科24属142种硅藻（包括变种）,主要优势种为Aulacoseira alpigena、Aulacoseira granulata、Cyclostephanos duius、Cyclotella meneghiniana、Cyclotella bodanica Grunow、Cyclotella radiosa、Cocconeis placentula、Fragilaria ulna、Achnanthidium minutissimum。柱状样沉积硅藻组合能够较好地代表和反映整个湖区的湖区环境（3）利用硅藻的相对丰度数据进行约束层次聚类分析（CONISS）方法分析了S1沉积硅藻组合,将硅藻群落划分为4个硅藻组合带。各带硅藻组合特征如下:组合I带（23-20cm;1955-1961年）主要以沉积硅藻为主;营养元素含量整体偏低;组合II带（20-15cm;1961-1983年）浮游硅藻含量在逐渐增多,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等在该带开始陆续出现,营养元素含量呈现增加趋势,但增率偏低;组合III带（15-5cm;1983-2009年）浮游硅藻优势逐渐凸显,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等在该带整体呈现增长趋势,且含量均达到最大值;其次,营养元素在该阶段均达到峰值;组合IV带（5-0cm;2009-2018年）浮游硅藻种类增多,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等含量整体减少,营养元素较于组合III带含量整体降低并趋于稳定。仙女湖的硅藻群落由底栖类型硅藻向浮游类型硅藻演替,耐营养属种在1983年至2009年（组合带III）中最为丰富。（4）根据各带硅藻组合特征、优势种的生态习性、TDI数值和营养指标的变化可知仙女湖在建库后营养水平开始上升,并在1983年-2009年达到最高,之后营养水平有所下降,但仍不容忽视。（5）沉积物TP、TN与气温是影响硅藻组合演替的3个显著变量,分别单独解释硅藻组合方差的11%,6.3%与5.3%。仙女湖水体的富营养化与气候变化对硅藻物种多样性产生了影响且驱动模式大致一样,均呈现单峰模式。