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中国是一个多湖泊国家,分布于境内5大湖区的上千座天然湖泊和人工水库承担着饮用、灌溉、航运、渔业、旅游等多种功能,对国民经济和社会发展起到了至关重要的作用。近年来,随着我国城市化和工业化进程加快,经济发展提速,资源利用强度加大,水体富营养化以及由此引起的浮游植物水华逐渐成为我国湖库面临的重大问题之一。系统地开展浮游植物群落多样性调查,分析浮游植物群落结构演变的时空规律,以及浮游植物群落结构与环境因子的关系可以帮助我们监测湖库营养化水平,有针对性地制定湖库富营养化和水华防治策略,从根本上解决湖库富营养化问题,从而使湖库更好地为人类社会生产生活和经济发展服务。目前针对我国东北平原-山地湖区浮游植物相关研究还比较少,且主要以传统的形态学鉴定为主,技术手段单一,研究对象往往局限于单个湖库,采样点少,采样季节单一,研究缺乏系统性和延续性。为了尽可能系统而全面地掌握东北平原-山地湖区浮游植物的群落结构和时空分布规律,我们选取分布于东北地区的七个典型湖库,于2011年5月至12月分季节、分点位、分层次进行了样品采集和环境数据的测定。本研究共进行了 26次现场采样和调查,设置采样点32个,制作浮游植物标本66份,提取水样DNA样品110份,通过基于形态学的显微鉴定技术和基于分子生物学的DGGE技术相结合,分析了各个湖库浮游植物时空分布规律,通过多元统计分析揭示了各湖库浮游植物多样性与环境因子的相关性。主要研究结果如下:通过显微镜检分析鉴定了东北地区7个典型湖库不同季节的浮游植物群落组成。7个湖库共发现浮游植物103属,隶属于8门57科。从季节分析来看,浮游植物种类和丰度的最高值出现在夏季的几率最高,其次是春季,种类和丰度最低值均出现在冬季或秋季(部分湖泊冬季未采样)。从浮游植物植物种类分布来看,7个湖库鉴定种类最多的是绿藻(21科40属),其次是硅藻(11科24属)和蓝藻(11科21属)。各个湖库横向比较,浮游植物种类最多的是连环湖,在春夏秋三季鉴定属数均高于其它湖库,浮游植物丰度最高的是西泉眼水库,在春夏秋三季丰度值均高于其它湖库。浮游植物多样性和丰度最低的均为松花湖。各湖库不同种类浮游植物的群落结构组成与各湖库的自然情况如面积大小、水深、湖泊成因等具有一定程度的相关性。建立了适用于真核浮游植物多样性分析的PCR-DGGE技术体系,利用该体系对5个浅水湖库(红旗水库、西泉眼水库、兴凯湖、连环湖、桃山水库)春夏秋三季样品,对2个深水湖库(镜泊湖和松花湖)不同垂直水层样品,以及6个湖库的部分冬季样品中所分布的真核浮游植物多样性进行了分析。对基于DGGE条带的香农多样性指数分析和聚类分析表明7个湖库真核浮游植物的分布具有明显的季节效应、垂直效应和点位效应。具体来说,对浅水湖库,相同季节的样品在进行聚类分析时倾向于聚到同一个分支内;对深水湖库,相同垂直深度的样品有聚在一起的倾向;沿岸带真核浮游植物多样性大于敞水带。通过水样现场测定和实验室分析相结合,对7个典型湖库的主要环境因子进行了测定,发现各湖库的主要环境参数体现出明显的季节效应。应用综合营养状态指数法对各湖库营养水平进行综合评价发现所调查的7个湖库的营养水平介于中营养至中度富营养之间。为了解不同环境因子对浮游植物群落多样性分布的影响,运用多元统计分析对东北地区7个湖库的真核浮游植物多样性与相应湖库的主要理化参数之间的相关性进行了分析,揭示了影响各湖库真核浮游植物群落结构的主要环境因子。发现各湖库影响真核浮游植物多样性分布的环境因子不完全相同,其中温度、总氮、硝氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、叶绿素a浓度等因子在多个湖库中都是主要影响因子。本研究是首次以整个东北平原-山地湖区为研究对象,系统地开展浮游植物种类和丰度调查,也是首次在分子水平上揭示东北平原-山地地区湖库浮游植物的时空变化规律及其影响的环境因子,其研究成果必将为我国东北地区湖库水资源保护和合理开发利用提供理论指导。