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近百年来的全球变暖效应造成的升温、区域降水模式的改变以及频繁的气候灾害事件对全球生物多样性造成了严重影响。生物多样性是地球上的生命经过46亿年发展演化的结果,是人类社会赖以生存的物质基础。全球变暖效应对生物多样性的影响是目前广受国际关注的生态和环境议题。 湖泊生态系统是全球生态系统的重要组成部分,具有维系生态系统平衡的重要功能。湖泊生态系统的演化往往受到温度、营养和水文等诸多气候、环境因子的影响。其中,水位变化可能是影响湖泊生态系统状态长期稳定的重要因素之一,它不仅影响着湖泊生物的生长和分布,也在湖泊物理、化学循环过程中起着重要作用。 湖泊水位的长期变化可能会影响水生生物的多样性。但是,关于湖泊水位变化对生物多样性的影响机制,目前还没有达成统一的认识。因此,想要研究全球变暖效应对湖泊生物多样性的影响,首要关键问题是要弄清水深和湖泊生物多样性之间的关系。 硅藻是一类重要的光能自养型藻类,它是食物链上的重要初级生产者,每年产生的初级生产量大约占全球总生产量的20%-25%。硅藻处于湖泊生态链的基础地位,它往往决定湖泊生态系统的生态构成,其生物多样性的减少会导致湖泊生态系统结构和功能的紊乱。硅藻对气候、环境的变化响应敏感,因此是开展生物多样性研究的良好指标。另外,硅藻具有硅质介壳,能在湖泊沉积物中稳定地保存,因此有利于进行地质历史时期生物多样性的研究。 本文选取云龙天池湖泊(25°52′12.89″N,99°16′49.75″E)为研究对象,主要从时空序列上探讨了水深与硅藻生物多样性之间的关系,具体的研究方法如下: (1)在云龙天池湖泊表层的不同深度带上采集表层硅藻样品,通过表层硅藻多样性的分析,探讨硅藻多样性随水深的空间变化关系; (2)在湖泊中心最深处钻取一根沉积短柱,利用湖泊沉积速率和硅藻-水深转换函数重建云龙天池近百年来的湖泊水位变化历史。通过近百年来水位变化和硅藻多样性的对比,探讨近百年来的水位变化对硅藻多样性的影响。 本研究得到的主要结论如下: 1.共鉴定出硅藻2纲6目12科31属103种; 2.随着湖泊深度增加和底质环境的变化,硅藻种群的生物多样性总体上变化不大,只是湖泊滨岸带的硅藻多样性稍低; 3.云龙天池不同深度带上硅藻种群生物多样性的代表性较好,能够代表整个湖泊的硅藻多样性; 4.通过湖泊沉积速率反映的云龙天池近百年来的水位变化情况,和基于硅藻-水深转换函数重建的水位变化情况可大体对应。近百年来云龙天池的硅藻多样性,并没有随着建坝而导致的湖泊水位抬升而发生相应的趋势性变化; 5.云龙天池硅藻多样性的时空变化,与水深之间并没有显著的相关性。因此今后在研究与云龙天池具有相同地质、环境背景的湖泊的生物多样性时,可以基本排除水深对硅藻多样性的影响。