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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

首頁 > 科研進(jìn)展

水生所等在氣候變暖導(dǎo)致淺水湖泊穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換研究中獲進(jìn)展

2021-10-29 水生生物研究所

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語音播報(bào)

　　近日，中國科學(xué)院水生生物研究所關(guān)于全球氣候變暖與底棲魚類共同作用導(dǎo)致水生植物衰退的研究論文Warming alters juvenile carp effects on macrophytes resulting in a shift to turbid conditions in freshwater mesocosms在Journal of Applied Ecology上發(fā)表。該研究不僅驗(yàn)證了相關(guān)生態(tài)學(xué)理論，對于湖泊的修復(fù)與管理也具有重要指導(dǎo)意義。

　　氣候變化和富營養(yǎng)化等多重脅迫是湖泊水生植物衰退的重要驅(qū)動因子。水生植物衰退會導(dǎo)致湖泊由清水態(tài)向濁水態(tài)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而削減生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)。底棲魚類可以通過擾動和營養(yǎng)級聯(lián)效應(yīng)增加水體濁度，促進(jìn)藻類（浮游植物和附著藻）的生長，或通過直接的牧食作用，抑制水生植物生長（圖1）。底棲魚類豐度通常隨著富營養(yǎng)化的加劇而增加。但氣候變暖是否會加劇底棲魚類對水生植物的影響，進(jìn)而導(dǎo)致穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的研究仍比較匱乏。

　　鑒于此，水生所研究人員通過中宇宙系統(tǒng)（http://mesocosm.org/mesocosm/wuhan-warming-mesocosm-facility-wwmf/）模擬氣候變暖和有無底棲魚類（鯉），探討二者是如何單獨(dú)及共同影響不同生活型水生植物（春季沉水植物菹草和夏季浮葉植物菱）的。實(shí)驗(yàn)過程中同步監(jiān)測了浮游植物、附著藻、水體濁度以及水生植物的豐度變化。

　　研究發(fā)現(xiàn)，氣候變暖提前了菹草的生活周期（17天）。鯉抑制了菹草的生長，但是促進(jìn)了菱的生長，增加了水體濁度并促進(jìn)了浮游植物和附著藻的生長，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘愿∪~植物為主的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。氣候變暖加劇了鯉對沉水植物的影響，而且抑制了浮葉植物的生長，導(dǎo)致水體濁度進(jìn)一步升高。

　　氣候變暖可能導(dǎo)致淺水湖泊生態(tài)系統(tǒng)由以水生植物為主的清水態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闈崴畱B(tài)，這并不是由于變暖直接影響水生植物，而是通過底棲魚類間接產(chǎn)生。隨著氣候變化的加劇，未來的湖泊管理，除了要繼續(xù)削減營養(yǎng)鹽輸入，還應(yīng)當(dāng)通過生物調(diào)控（削減底棲魚類和增加肉食性魚類）控制底棲魚類的數(shù)量。

　　該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

　　論文鏈接

圖1 變暖和底棲魚類影響水生植物的機(jī)理

圖2 研究結(jié)果概覽圖

　　近日，中國科學(xué)院水生生物研究所關(guān)于全球氣候變暖與底棲魚類共同作用導(dǎo)致水生植物衰退的研究論文Warming alters juvenile carp effects on macrophytes resulting in a shift to turbid conditions in freshwater mesocosms在Journal of Applied Ecology上發(fā)表。該研究不僅驗(yàn)證了相關(guān)生態(tài)學(xué)理論，對于湖泊的修復(fù)與管理也具有重要指導(dǎo)意義。
　　氣候變化和富營養(yǎng)化等多重脅迫是湖泊水生植物衰退的重要驅(qū)動因子。水生植物衰退會導(dǎo)致湖泊由清水態(tài)向濁水態(tài)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而削減生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)。底棲魚類可以通過擾動和營養(yǎng)級聯(lián)效應(yīng)增加水體濁度，促進(jìn)藻類（浮游植物和附著藻）的生長，或通過直接的牧食作用，抑制水生植物生長（圖1）。底棲魚類豐度通常隨著富營養(yǎng)化的加劇而增加。但氣候變暖是否會加劇底棲魚類對水生植物的影響，進(jìn)而導(dǎo)致穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換的研究仍比較匱乏。
　　鑒于此，水生所研究人員通過中宇宙系統(tǒng)（http://mesocosm.org/mesocosm/wuhan-warming-mesocosm-facility-wwmf/）模擬氣候變暖和有無底棲魚類（鯉），探討二者是如何單獨(dú)及共同影響不同生活型水生植物（春季沉水植物菹草和夏季浮葉植物菱）的。實(shí)驗(yàn)過程中同步監(jiān)測了浮游植物、附著藻、水體濁度以及水生植物的豐度變化。
　　研究發(fā)現(xiàn)，氣候變暖提前了菹草的生活周期（17天）。鯉抑制了菹草的生長，但是促進(jìn)了菱的生長，增加了水體濁度并促進(jìn)了浮游植物和附著藻的生長，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘愿∪~植物為主的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。氣候變暖加劇了鯉對沉水植物的影響，而且抑制了浮葉植物的生長，導(dǎo)致水體濁度進(jìn)一步升高。
　　氣候變暖可能導(dǎo)致淺水湖泊生態(tài)系統(tǒng)由以水生植物為主的清水態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闈崴畱B(tài)，這并不是由于變暖直接影響水生植物，而是通過底棲魚類間接產(chǎn)生。隨著氣候變化的加劇，未來的湖泊管理，除了要繼續(xù)削減營養(yǎng)鹽輸入，還應(yīng)當(dāng)通過生物調(diào)控（削減底棲魚類和增加肉食性魚類）控制底棲魚類的數(shù)量。
　　該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
　　論文鏈接
　　
　　圖1 變暖和底棲魚類影響水生植物的機(jī)理
　　
　　圖2 研究結(jié)果概覽圖
　　

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