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太湖是中国的第三大淡水湖，自然条件优越，地处经济发达的长江中下游地区，自有人类活动以来，一直是重要的“鱼米之乡”，同时也以其秀丽的风景著称于世。然而，近年来，随着人类活动方式的改变和程度的加剧，太湖的水生态环境迅速恶化，水生态功能严重退化。具体表现在水生大型植物植物的退化和鱼类种群的丧失，以及蓝藻水华的高频次、大强度暴发。2000年以后，蓝藻水华的大规模频繁暴发和其引起的严重的社会效应更使全社会对太湖生态环境的关注上升到了一个前所未有的高度，一系列的研究因此展开，本文的研究正是在这一背景下开展的。
人为活动对水生植物植物及鱼类组成及数量的影响有直接和间接两种方式。由于生产和生活的需要，人类往往直接使用或种植水生植物植物，捕捞或投放鱼类资源；与此同时，由于人为活动的影响，大型水生植物植物以及鱼类生存的水环境也发生改变，太湖大型植物植物与鱼类的组成以及数量因此与也发生改变。水生植物和鱼类的组成以及数量将和蓝藻相互影响，相互制约。进入蓝藻水华暴发高峰期以来，管理部门更是希望通过大型水生植物植物以及鱼类的管理对蓝藻水华进行生物控制。因此，既需要对历史时期太湖水生植物植物和鱼类时空组成变化的结果及其驱动力有所了解，同时也应该了解在现阶段，蓝藻水华频发的情况下基于生物控制理论的水生植物植物及鱼类对蓝藻水华的控制技术应用机理及适用条件，唯有如此，才能够为太湖的综合管理策略提供合理的意见与建议。
通过对历史时期太湖大型植物及鱼类的时空动态分析，明确了历史时期太湖水生生态环境演变的主要驱动力及相应管理行为的效果，结合大型植物和鱼类在蓝藻水华生物控制方面的原位研究，旨在提出在新的历史时期，应对现有的水生态特征和要求的湖泊综合管理举措。
研究结果表明：
(1)利用传统分类树手段(Classification tree)对遥感影像进行分类分析方法分析太湖水生植物植物的分布对单期数据的分析是准确可信的，其分类准确性超过90％。然而，当同样的分类阈值运用到不同期的数据时，由于天气及植物自身生长情况等内外因影响，这种分类的准确性将大大降低，只能达到70%。通过计算分析表明，在这种分类误差的原因分析中，外源影响(如云层，水雾等)占据了约71%，而内源影响则占据误差的约29%约。基于以上情况，我改进了传统的分类树方法，并在不同期图像上进行了分析验证。结果发现这种改进的分类树阈值确定方法可以大大提高分类精度，这也为实现太湖历史时期的不同影像比对提供了可靠手段。
(2)基于改进的分类树分析方法，对太湖1981年，1989年，2000年，2005年以及2010年太湖的大型水生植物植物组成进行了分析。结果发现，从上世纪80年代至2005年，太湖大型水生植物植物的总面积呈上升趋势，从1981年的187.5km2，增至2005年的485.0 km2，下降到2010年的341.3km2。而从2005年到2010年，太湖大型水生植物植物的总面积呈下降趋势，下降到2010年的341.3km2。具体来说，沉水植物的面积变化趋势与整体保持一致，沉水植物全湖分布面积在1981年为127.0km2，及至2005年，增加至366.5km2，然后迅速下降到2010年的163.3km2。浮水植物的面积自1980至今一直呈上升趋势，从1981年的12.9km2增加至2010年的146.2km2；挺水植物的面积则相对保持平稳。结合水环境指标和人为管理，认为从上世纪80年代开始的富营养化是植物总面积保持增加的重要因素，然而，近年来沿湖养殖等人为干扰对沉水植物植物的采用和破坏导致了其面积上的迅速减少。而浮水植物面积的增加与富营养化以及东太湖区区域的沼泽化有关。
(3)以太湖近60年来的渔业数据为基础，结合近5年的实地调查数据及管理数据，对太湖鱼类的空间组成和时间变化进行了描绘和分析。经过对历史数据的分析，发现，有7种鱼在本次调查中未被发现，他们是：短须鱊Acheilognathus barbatulus Gunther，越南鱊Acheilognathus tonkinensis Vaillant，革条鱊Acheilognathus himantegus Gunther，彩鱊Acheilognathus imberbisGunther，青鱂Oryzias latipes sinensis Chen，Uwa et Chu，，小黄黝鱼Micropercopsswinhonis Gunther，子陵吻虾虎鱼Rhinogobius giurinus Rutter，同时，发现9种原来已经认为消失的鱼类，它们是：寡鳞飘鱼Pseudolaubuca engraulisNichols，飘鱼Pseudolaubuca sinensis Bleeker，贝氏餐Hemiculter bleekeriWarpachowshy，银鲴Xenocypris argentea Gunther，蛇鮈Saurogobio dabryiBleeker，铜鱼Coreius heterodon Bleeker，长须黄颡鱼Pelteobagrus eupogonBoulenger；鱤Elopichthys bamubusa Richardson，暗纹东方魨Takifugu fasciatysMcClelland，其中东方暗纹豚Takifugu fasciatys和鱤鱼Elopichthys bambusa，都是洄游型鱼类，而这类鱼早已在长期的江湖隔绝中消失，证明最近实施的“引江济太”工程则对打破江湖隔绝有一定的帮助。与1960年代的太湖鱼类组成对比，发现了三个原先不存于太湖地区的鱼类，它们是鲮鱼Cirrhinus molitorella、罗非鱼Oreochromis niloticus，以及银鲫Carassius auratus gibelio，其中鲮鱼由人工养殖，逃逸至湖中，银鲫则是由人工引入太湖，这两种鱼类在太湖都已能够长期生存并且完成世代，而罗非鱼则是放生鱼类逃逸至太湖，鲮鱼作为一种只能在南方养殖的鱼类在太湖长期出现表明，在全球气候变暖的背景下，人为活动对鱼类组成可能有更大的影响。通过太湖渔业管理数据的分析，发现太湖鱼类的捕捞量呈逐年上升趋势，从1952年的4060.7 t到2008年的40340 t，数量增长超过9倍，同时可以细分为三个增长阶段，即从1952-1964年是第一个快速增长阶段，其年平均捕捞增长率为13.4%，从1965-1992年是缓慢增长阶段，其年平均捕捞增长率为1.1%，从1993年至2008年为第二个快速增长阶段，其年年平均捕捞增长率为12%；鱼类产量区域比重向湖泊西北部倾斜，1993年，宜兴(西太湖)，武进(北太湖)及吴江(南太湖)的捕捞量占全湖比例在6%-9%之间，差异不是很大，而到了2008年，宜兴的渔获占全湖的比重超过35%，武进略涨至12%，而吴江萎缩至不足1%；东部的鱼类多样性要高于西部并拥有更为合理的营养结构。总体说来，太湖鱼类生态正处于不健康的状态。如果不对其进行干预，生态环境的恶化还将继续。对今后的渔业管理，我提出以下几点建议：结合鱼类生长习性加强江湖沟通，增加肉食性鱼类的投放，提高捕捞起网规格并且在有条件的区域实施以完善鱼类生境为目的的生态修复。希望我的工作能够为太湖鱼类生态的健康做出贡献。
(4)为了更好的了解沉水植物和蓝藻水华的相互作用，并以此探讨沉水植物在蓝藻水华控制方面的作用与作用条件，采用太湖本地种沉水植物轮叶黑藻Hydrilla verticillata(L.f.)Royle为实验材料，开展了不同浓度(0 cell/L，7.5×106cell/L，2.9×107 cell/L，9.4×107 cell/L和1.9×108cell/L)蓝藻水华与轮叶黑藻相互影响的研究。结果表明，在藻细胞浓度低于2.9×107 cell/L的水华中，轮叶黑藻能够很好的生长，并且抑制水华的暴发，同时，和传统理论不同，沉水植物的存在维持了系统中藻类的多样性。而在浓度高于9.4×107cell/L的水华中，轮叶黑藻的生长受到抑制，水华优势种对水体中其他种类的生长也有抑制，系统中藻类多样性大大降低。蓝藻水华浓度是沉水植物能否发挥作用的重要因素，因此，在利用沉水植物进行生态恢复时，应对修复区域的水华基底资料进行调查，并确定合理的恢复范围。
(5)利用投放大型滤食性鱼类对蓝藻水华进行控制的生物控制方法在太湖及相关地区得到了广泛运用。然而对投放方式的研究却并不多见，针对太湖滤食性鱼类投放现状，对投放方式进行了研究，结果表明：从控制水华暴发强度的效果上来看，投放小型(50g/尾)滤食性鱼类更好，而从种类选择上来说，投放鲢鱼是更佳的选择。这个结论与现行的措施正好相反(投放大型滤食性鱼类，投放比例鳙鱼大于鲢鱼)，因此，如果希望以投放滤食性鱼类对蓝藻水华进行控制并取得较好效果，应选择小型鲢鱼作为投放的主体。
综上所述，近几十年来，太湖生态环境受到人为活动的严重影响，其影响既有正面的，也有负面的，但总的来说，本阶段人为活动对太湖的负面影响占据了主导地位。对太湖的综合管理一方面要基于过往湖泊管理中的经验教训对水生生态系统进行重新修复和构建，另一方面也要切实针对太湖现阶段面临的蓝藻水华现实问题，在调整生态系统结构的同时也要关注对蓝藻水华的生物控制。希望我的研究能够为太湖以及类似浅型富营养化湖泊的综合治理提供借鉴。