仙女湖作为国家4A景区以及新余市主要的饮用水源地,面临着水体富营养化、水质退化现象,这些现象都将威胁到居民的正常生活供水。本文以仙女湖为研究对象,通过古湖沼学方法分析仙女湖沉积柱状样S1的沉积营养指标:总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、C/N（TOC/TN）以及生物指标:沉积硅藻与现代硅藻（浮游硅藻与底栖硅藻）,结合210Pb和137Cs测年建立的沉积深度-年代时间序列框架以及流域历史资料,利用回归分析、主成分分析（PCA）、冗余分析（RDA）等分析方法,研究仙女湖近60年来富营养化进程,揭示沉积硅藻对富营养化的响应以及硅藻群落变化的关键驱动因子及其响应模式。主要结果如下:（1）根据210Pb和137Cs测年CRS方法计算得出,37cm长度的沉积柱代表155年的沉积结果,全文只针对有效深度0-23cm沉积样品进行分析,对应的年代为1955-2018年。（2）在S1柱状样23个样品和9个底栖硅藻样品、12个浮游硅藻样品的分析中,共鉴定了硅藻2纲5目10科24属142种硅藻（包括变种）,主要优势种为Aulacoseira alpigena、Aulacoseira granulata、Cyclostephanos duius、Cyclotella meneghiniana、Cyclotella bodanica Grunow、Cyclotella radiosa、Cocconeis placentula、Fragilaria ulna、Achnanthidium minutissimum。柱状样沉积硅藻组合能够较好地代表和反映整个湖区的湖区环境（3）利用硅藻的相对丰度数据进行约束层次聚类分析（CONISS）方法分析了S1沉积硅藻组合,将硅藻群落划分为4个硅藻组合带。各带硅藻组合特征如下:组合I带（23-20cm;1955-1961年）主要以沉积硅藻为主;营养元素含量整体偏低;组合II带（20-15cm;1961-1983年）浮游硅藻含量在逐渐增多,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等在该带开始陆续出现,营养元素含量呈现增加趋势,但增率偏低;组合III带（15-5cm;1983-2009年）浮游硅藻优势逐渐凸显,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等在该带整体呈现增长趋势,且含量均达到最大值;其次,营养元素在该阶段均达到峰值;组合IV带（5-0cm;2009-2018年）浮游硅藻种类增多,耐营养种Cyclostephaus duius、Cyclotella meneghiniana、Achnanthes minutissima等含量整体减少,营养元素较于组合III带含量整体降低并趋于稳定。仙女湖的硅藻群落由底栖类型硅藻向浮游类型硅藻演替,耐营养属种在1983年至2009年（组合带III）中最为丰富。（4）根据各带硅藻组合特征、优势种的生态习性、TDI数值和营养指标的变化可知仙女湖在建库后营养水平开始上升,并在1983年-2009年达到最高,之后营养水平有所下降,但仍不容忽视。（5）沉积物TP、TN与气温是影响硅藻组合演替的3个显著变量,分别单独解释硅藻组合方差的11%,6.3%与5.3%。仙女湖水体的富营养化与气候变化对硅藻物种多样性产生了影响且驱动模式大致一样,均呈现单峰模式。

沉积物植硅体组合分析已成为解译区域第四纪古环境重建研究的重要手段,而开展植硅体组合现代过程研究才是科学客观认识其环境意义及进行古环境恢复研究的根本基石。本文以南矶山湿地为研究对象,共选取了来自7个湖泊19个（其中表土17个、沉积柱状样2个）可代表区域气候变化的土壤样点。通过古湖沼学方法分析了南矶山湿地土壤样品中的理化指标（总有机碳、pH、氧化还原电位）及古环境代用指标（植硅体）,结合210Pb放射性元素测年建立的沉积深度-年代时间序列框架及流域近代气候数据,利用去趋势对应分析（DCA）、主成分分析（PCA）、聚类分析（CA）、因子分析（FA）及逐步回归分析（SRA）等分析方法,探讨了南矶山湿地南部表土植硅体组合及典型植被群落的对应关系,获取了影响植硅体空间分布的主要环境因子,进一步揭示了近代不同时间节点下气候变化及植被演替的空间分布格局。主要研究内容及结果如下:（1）通过岩性分析及理化性质分析可知研究区域土壤为黄褐色粘土、粉质黏土及灰黑色粘土,且TOC含量和氧化还原电位随着深度增加而不断减少,pH则随深度增加而增加,粉砂质粘土明显影响了短细胞植硅体的保存。（2）通过对南矶山湖泊湿地表土及沉积物共75个样品的植硅体提取鉴定后发现,共统计到方型、长方型、扇型、十字型、哑铃型、多铃型、短鞍型、长鞍型、抬高鞍型、齿型、帽型、尖型、平滑棒型、刺棒型、突起棒型、工字型、三棱柱型和球型等19种植硅体类型,总数可达19997粒,其中表土植硅体4248粒,沉积物中植硅体15749粒。（3）多元统计分析（DCA和PCA）显示影响植硅体空间分布的主要变量为温度和湿度,分别占总解释因子的39.29%,26.48%,且根据湿地中南荻-菰和南荻-芦苇群落中植硅体组合发现,不同植被群落对应下的植硅体组合类型存在明显差异。（4）在近百年的环境变化下,战备湖典型植被群落由苔草-南荻群落转变为南荻-菰群落,上北甲湖典型植被群落由苔草等湿生植被群落转变为南荻-芦苇群落。（5）运用因子分析及逐步回归分析建立了植硅体-气候转换函数:并使用F检验进行校准发现,年均气温、年降水量、年均相对湿度和年均风速等气候因子与植硅体含量变化呈现良好相关性（P＜0.05）。（6）运用沉积物中植硅体进行转换模型定量赋值后,结合不同年代真实的气候因素对比分析,同时运用聚类分析将两个沉积剖面植硅体组合带分别分为3个阶段,总体而言,南矶山湿地近百年来气候变化趋势为暖干-暖湿-冷湿的结构特征。

河流湖泊水环境监测评价是其生态环境保护的基础,是河流湖泊生态健康安全评价的重要支撑,在生态文明建设中发挥着不可缺少的作用,在国外,由欧盟开发的硅藻指数已被广泛用于淡水生态系统监测与评价。在中国,大多数基于硅藻指数监测与评价尚未得到广泛应用。为此,论文研究调查了鄱阳湖南矶山自然保护区内8个碟形湖20个样点的水质参数和表层沉积硅藻群落结构,探究了欧洲硅藻指数在南矶山碟形湖内的适用性,为构建南矶山湿地碟形湖硅藻指数提供基础资料;同时论文研究调查了南矶山碟形湖以往历史沉积硅藻的分布特征及环境指示意义,并结合南矶山湿地内战备湖与上北甲湖沉积柱状样理化指标在时间尺度下的分布特点,通过主成分分析与冗余分析,探讨了南矶山湿地碟形湖以往历史环境变化的驱动因素。本次研究的主要结论有:（1）南矶山湿地碟形湖流域共鉴定硅藻77种,分属5目8科11属,主要以Melosira varians、Fragilaria capucina、Synedra ulna、Cyclotella meneghiniana、Cocconeis placentula、Navicula veneta为流域优势种;根据战备湖的沉积硅藻群落变化可知,战备湖沉积硅藻共发现64种硅藻,分属2纲5目9科15属,其中指示种为Cyclotella meneghiniana、Synedra acus、Navicula capitata、Melosira varians、Cocconeis placentula;根据上北甲湖的沉积硅藻群落变化可知,上北甲湖沉积硅藻共发现60种硅藻,分属2纲5目8科13属,其中指示种为Cyclotella meneghiniana、Synedra acus、Melosira varians（2）水环境因子经过主成分（PCA）、对应分析（DCA）、冗余分析（RDA）分析后,发现南矶山湿地碟形湖流域内的主要驱动因素为总氮（TN）、总磷（TP）与叶绿素（Chl-a）,该流域受人为干扰的富营养化影响。通过对战备湖与上北甲湖的优势种硅藻及沉积指标进行PCA分析与RDA分析可知,两湖泊水体历经贫营养、中营养、富营养,且主要的影响因素或驱动因素为总氮（TN）、总磷（TP）与总有机碳（TOC）。（3）采用主成分、层次聚类、箱型图等分析方法,研究了硅藻指数在南矶山碟形湖流域的适用性,分析发现特定污染敏感指数（Specific Pollution Sensitivity Index,IPS）、硅藻生物指数（Biological Diatom Index,IBD）、勒克莱尔指数（Louis Leclercq Diatom Index,IDSE）为南矶山最适的评价指数,且在能够很好适用于南矶山碟形湖以往沉积环境的生态环境评价。（4）根据战备湖210Pb比活度测量结果,战备湖的有效深度为0-32cm,对应年代段为:1952-2018年,总共67年,结合战备湖沉积硅藻在时间尺度下的变化特征,战备湖硅藻群落结构可分为三个组合带,组合带1（时间段为:1952-1975）、组合带2（时间段为:1980-1999）以及组合带3（时间段为:2001-2018）。根据上北甲湖210Pb比活度测量结果,上北甲湖的有效深度为0-40cm,对应年代段为:1944-2018年,总共75年。结合上北甲湖沉积硅藻在时间尺度下的变化特征,上北甲湖硅藻群落结构可分为两个个组合带:组合带1（时间段为:1944-2001）、组合带2（时间段为:2003-2018）。