水体富营养化导致我国许多浅水湖泊生态系统的作用和功能退化,湖泊从沉水植物覆盖度高、水质清澈的清水稳态(草型稳态),转换为沉水植物覆盖度低(或消失)、水质浑浊的浊水稳态(藻型稳态)。对于浅水湖泊沿岸带,底栖藻类是相当重要的初级生产者,对磷元素具有良好的吸收和滞留作用。然而,研究发现浅水湖泊的生态系统由“藻型浊水状态”转换为“草型清水状态”是非常困难的,且几乎没有临界转换的预警信号,研究者们对底栖藻类在浅水湖泊水体修复过程中的作用和功能都了解甚少。本研究选取典型的浅水富营养化湖泊武汉东湖为代表,于2013年12月到2014年11月期间,在沿岸带设置的4个研究样点放置人工基质,每月采集水样和底栖藻类样品,测定东湖水体理化指标、底栖藻类生物量、底栖硅藻的种类组成,并与2004年的研究结果相比较,同时还测定了东湖底栖藻垫滞留的总磷及各形态磷的含量,以期探究底栖藻类在东湖水体修复中的作用。水体理化因子结果表明,东湖仍处于中富营养到富营养化的状态,其中磨山(样点C)的水质状况明显好于其他样点,以地表水分类标准,磨山样点属于Ⅱ-Ⅳ类水,而水生所(样点A)、武大(样点B)和九女墩(样点D)为Ⅳ-Ⅴ类水;叶绿素a(Chl a)和无灰干质(AFDM)所表征的底栖藻类生物量的结果显示,不同样点生物量的大小季节之间存在差异,同时东湖底栖藻类的生物量和水体总磷总氮没有相关性。底栖硅藻种类组成结果显示,全年所有样点共有156种(包括变种),分属22属的底栖硅藻被观察到。其中,水生所、武大和九女墩样点主要以变异直链藻(Melosira varians)和钝脆杆藻变种(Fragilaria capucina var.capitellata)等为优势种,而磨山样点的硅藻群落主要以最小曲壳藻(Achnanthidium minutissimum)和钝脆杆藻变种(Fragilaria capucina var.capitellata)占优势。底栖硅藻与环境因子之间的冗余分析(RDA)表明水生所、武大和九女墩样点的底栖硅藻组成均表现出明显的春夏秋冬季节分组,磨山样点表现不明显。结果表明,硅藻指数TDI、IPS和IBD可以用于评价东湖水体的健康状况,三个硅藻指数共同表明磨山样点的水质最优,九女墩样点次之,水生所和武大样点水质最差。底栖藻垫的总磷(TP)含量与底栖藻类AFDM的大小具有显著相关性(r=0.887,p<0.01);同时底栖藻垫的TP与Fe-P正相关。所有样点底栖藻垫所滞留的磷形态组成均以IP为主要成分,占TP的54~85%,其中Fe-P和Ca-P分别占TP的32~64%和9~46%。所有样点春季Fe-P含量最高,且九女墩样点全年的Fe-P含量较高,水生所、武大、磨山样点秋季Ca-P的含量高于Fe-P含量。这些结果表明,底栖藻类群落在富营养化湖泊沿岸带的短期磷滞留过程中发挥着重要作用。比较2004与2014年的研究结果显示:东湖水质的提高加速了湖泊修复,同时东湖水位平均下降0.46m,大大增加了沿岸带的面积,提高沿岸带光照效率。2014年的硅藻种类主要为清水指示种,其中附植硅藻卵形藻属、桥弯藻属和异极藻属对沉水植被的恢复起到了一定的指示作用。东湖沿岸带的沉水植被覆盖面积仅仅达到沿岸带面积的30%左右,其他区域是丰富的底栖藻类覆盖,对水体氮磷的转化起到一个缓冲作用。