南水北調工程作為世界上規模最大的跨流域調水工程，在緩解我國北方因干旱缺水而受制約的社會經濟發展和生態安全等重大國計民生問題上發揮著積極的作用。由于南水北調東線工程調水量巨大，調水工程沿線水體交換頻繁，同時受到流域內多重人類活動如航運、城鎮化、工業、農業、采礦業等干擾影響較大，加上全球氣候變化，調水沿線水體及受水地區的水生態系統健康與水質安全一直備受關注。 

　　然而，系統開展關于南水北調東線水生態系統健康與大尺度生態格局的研究還非常匱乏。自2016年以來，依托淮安研究中心及南水北調東線相關湖泊（洪澤湖、南四湖等）野外生態環境與漁業資源監測站等研究平臺，中國科學院水生生物研究所陳宇順研究員團隊聯合相關團隊對南水北調東線水體的生態本底資料開展了多年連續監測和積累，在前期相關研究(郭傳波等, Science of the Total Environment, 2020a,b; 屈霄等，Water Research，2020)的基礎上，近期取得了一系列新的研究進展。 

　　（1）研究了過去30年（1980年代至2010年代）南水北調東線湖泊中魚類 和 多樣性在分類、功能和系統發育維度的變化趨勢，并量化了不同環境驅動因素（如土地利用、水文、氣候和漁業）的貢獻(劉晗等, Ecological Indicators, 2023)。 研究發現，幾乎所有維度的魚類 和 多樣性指數在過去30年都下降了。對于 多樣性，分類和功能豐富度下降了13%至15%。喜流水性魚類和魚食性魚類分別減少了50%和36%。對于 多樣性，總體功能 多樣性（-31%）的下降幅度大于分類（-17%）和系統發育多樣性（-19%）。 多樣性多個方面的下降表明，在過去30年，這些湖泊中的魚類群落逐漸趨于同質化。土地利用（城鎮和水產養殖池塘土地利用面積增加）、水文（水位升高）、氣候（氣溫升高）和漁業（湖泊漁業捕撈量增加）因素都對多個維度的魚類 和 多樣性下降有很大貢獻（圖1）。 

圖1 南水北調東線土地利用與其他人類活動驅動下長時間尺度魚類多樣性的變化(劉晗等, Ecological Indicators, 2023)

　　（2）研究了南水北調東線湖泊底棲動物的空間大尺度格局及驅動機制（屈霄等，Journal of Environmental Management，2023）。研究結果顯示，南水北調東線湖泊底棲動物的密度、生物量和物種豐富度從調水源頭湖泊向下游受水湖泊呈升高的趨勢，調水期高于非調水期，其空間格局主要受到水文和水質的驅動。然而，通過與歷史文獻資料的對比分析，發現長江河口性物種沙蠶類Namalycastis abiuma、Nephtys sp.和擬背尾水虱Paranthura japonica等甲殼類均在調水沿線水體有所發現，部分物種在調水湖泊中已發展為優勢物種（圖2）。 

圖2南水北調東線調蓄湖泊群底棲動物的分布格局與擴散過程

　　（3）研究了南水北調東線五個調蓄湖泊近30年（1988年-2018年）的水生植物群落分布格局，探究了水生植物群落如何響應氣候變化、調水和人類活動的干擾（夏文彤等，Journal of Environmental Management, 2022）。研究結果顯示, 2017-2018年春季，沉水植物菹草Potamogeton crispus在五個調水湖泊呈爆發態勢，駱馬湖和南四湖的部分湖區發現了非本地物種水盾草Cabomba caroliniana。通過分析長期數據，發現氣溫和水位與水生植物覆蓋度呈正相關關系，與人類活動因子呈負相關關系（圖3）。 

圖3 南水北調東線調蓄湖泊群水生植物長期演變的驅動因子

　　以上系列研究論文水生所劉晗博士、屈霄博士和夏文彤博士分別為第一作者，陳宇順研究員為通訊作者，水生所內其他研究團隊和國內外合同團隊等參與了該項工作。該系列研究得到了中國科學院前沿科學重點研究計劃項目、中國科學院特色研究所項目、國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目等資助。 

　　文章鏈接： 

　　劉晗等, Ecological Indicators, 2023 

　　https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.110390 

　　屈霄等，Journal of Environmental Management, 2023 

　　https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.117111 

　　夏文彤等，Journal of Environmental Management, 2022 

　　https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115726