枝角類亞化石揭示的湖北太白湖過去百余年環境演變*

林涌權，董旭輝,2，廖粵軍，李 燕,2，羊向東，Jeppesen Erik

(1：廣州大學地理科學與遙感學院，廣州 510006)(2：廣州大學氣候與環境變化研究中心，廣州 510006)(3：廣東省韶關市田家炳中學，韶關 512026)(4：中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環境國家重點實驗室，南京 210008)(5：丹麥奧爾胡斯大學生物科學系，斯爾克堡 8600)

近百年來，在全球生態環境問題突出、人為干擾強烈和氣候變暖的大背景下[1]，湖泊環境亦遭受到了不同程度的破壞[2]，引發系列環境后果，導致水環境質量不斷下降、資源枯竭、功能退化[3]，而且環境惡化驅動因素復雜多樣，治理難度大[4].例如在人類活動強烈的東部平原湖區普遍出現的湖泊富營養化問題成因上，一方面與氣候變暖[5]、風速變化[6]及流域(或湖泊內部)水動力條件[7]有關，另一方面也受到人類圍墾、流域工農業營養鹽污染和水產養殖等活動有關，引起部分藻類和水生生物過度繁殖，造成水體的富營養化[8].這些要素不僅會產生疊加交互效應，而且在不同的時間段內存在強度差異，加劇了湖泊生態系統修復的難度[9].厘清湖泊復雜系統狀態轉變過程中不同驅動要素的貢獻是生態系統治理的重要前提[10]，而且必須從生態系統的整體、長時間序列的角度上去予以科學的評估[11].

現代湖泊監測記錄通常較短(<50年)，無法提供完整、有效的長期生態系統演變信息，而湖泊沉積物的連續記錄可以揭示湖泊及其流域長期生態環境變化過程，揭示其演化的規律和原因[12].自1980s以來，基于湖泊沉積物的湖泊古生態學日益受到重視，諸多湖泊水生生物如搖蚊、硅藻等殘體內由于有難以降解的幾丁質、硅質等成分，可以長期保存在湖泊沉積物中，因此可以提供豐富的歷史水生生態系統不同組分的生物群落信息[13].隨著科學界對生物群落演化規律的認識，特別是生物非線性響應規律、復雜系統論等的興起，當前古生態學的研究已經由前期的單一指標、線性響應、特定指標的定量重建過渡到多指標比對、臨界突變、系統動力學的研究趨勢[11,14-15].無疑，挖掘新的生物指標、加強多生物指標的綜合分析應該是今后古生態學研究的一個必然趨勢，這不僅可以對不同指標獨立的邏輯解釋起到相互驗證后補充的作用，而且可以提供生態系統層面的信息，包括系統各要素相互作用、食物網結構和功能、生境和物種多樣性、以及系統的物質和能量循環等信息[16].

湖泊水體中的枝角類既是浮游植物的主要牧食者，又是浮游生物如食性魚和一些無脊椎動物的主要食物，從而在水生態系統的營養傳遞和能量流動中起著極……