豐茂的沉水植物不但可以凈化水質(zhì)，還為其他眾多水生動物提供繁育棲息場所和食物，從而構(gòu)建了健康湖泊生態(tài)系統(tǒng)。淺水湖泊的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換理論（alternative states）描述了富營養(yǎng)化湖泊在宏觀上可呈現(xiàn)的清水態(tài)和濁水態(tài)，但其演變過程的機(jī)理并不清晰，特別是受損湖泊的水生態(tài)恢復(fù)效果對污染負(fù)荷消減量呈現(xiàn)嚴(yán)重滯后響應(yīng)的原因，并不十分清楚。在受損湖泊中，沉水植物衰退往往導(dǎo)致水質(zhì)惡化和藻類水華。因此，重建沉水植被是恢復(fù)健康水生態(tài)系統(tǒng)和維持清水狀態(tài)的關(guān)鍵。但在湖泊治理實(shí)踐中，重建沉水植被成敗參半，其機(jī)理尚未明晰。 

　　在受損湖泊中，浮游-底棲食性魚類數(shù)量多，底層魚類擾動可導(dǎo)致底泥營養(yǎng)釋放和水體渾濁，并對浮游植物、沉水植物及其附著藻類造成不等同的影響。營養(yǎng)可促進(jìn)植物及藻類生長，但水體渾濁引起光照減弱又抑制植物及藻類生長。此外，沉水植物為附著藻類生長提供固著基質(zhì)，而螺類可刮食植物葉片的附著藻類，植物—螺類—附著藻類存在依存關(guān)系。 

　　在由底層魚類、螺類、沉水植物、浮游植物和附著藻類所構(gòu)建的復(fù)雜系統(tǒng)中，究竟哪些因素或過程起到重要作用？中國科學(xué)院水生生物研究所曹特研究員團(tuán)隊(duì)最近的研究揭示了底層魚類對湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)制。 

　　本研究設(shè)置了底層魚類（泥鰍）、螺類（蘿卜螺）和沉水植物（苦草）三因素的兩水平（有VS無）全交叉實(shí)驗(yàn)，分別衡量單因素及其交叉影響。結(jié)果表明，底層魚類是負(fù)面影響水質(zhì)的首要因素，沉水植物可改善水質(zhì)。底層魚類增加了總氮（TN）、顆粒性總氮（PTN）、總磷（TP）和顆粒性總磷（PTP）濃度，但降低了正磷（PO₄-P）濃度（圖1和圖2）?？嗖萁档土怂w中TN，PTN，NH₄-N，TP和PTP濃度（圖1和圖2）。底層魚類使水體光衰減系數(shù)增加，沉水植物使其降低。 

圖1 總氮、顆粒性總氮、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮在不同處理中的差異性。小寫字母表示多重比較的差異

圖2 總磷、顆粒性總磷、正磷酸鹽和消光系數(shù)在不同處理中的差異性。小寫字母表示S-N-多重比較的差異 

　　此外，底層魚類顯著性地促進(jìn)浮游植物和附著藻生長，抑制了沉水植物生長（圖3）。沉水植物與浮游植物的生物量，沉水植物與附著藻的生物量，附著藻生物量與螺豐度均存在顯著性負(fù)相關(guān)（P < 0.05；圖4）。 

圖3 浮游植物、附著藻、沉水植物和螺生物量在不同處理?xiàng)l件下的差異性。小寫字母表示多重比較的差異 

圖4 浮游植物、附著藻和苦草生物量三者之間的相關(guān)性，螺豐度與附著藻生物量之間的相關(guān)性