伊利湖Presque Isle湾开放水域五年水质、浮游动物与鱼类群落动态研究及其生态指示意义

本研究针对Lake Erie近岸Presque Isle Bay(PIB)长期监测数据缺失问题，通过2017-2021年每月采样，系统分析了水质参数(Z1% 等)、浮游动物(桡足类幼体)及鱼类群落变化。发现pH值、透光层深度与幼体桡足类丰度显著下降，揭示了水位变化对近岸生态系统的早期影响，为Great Lakes沿岸管理提供科学依据。

　　

位于美国宾夕法尼亚州的伊利湖Presque Isle湾(PIB)，作为重要的经济与生态资源区，近几十年来经历了显著的水质变化却缺乏系统监测。随着Lake Erie中央流域富营养化加剧(Scavia et al., 2014)，藻华与低氧事件频发，近岸海湾这种"生态哨兵"的响应机制亟待阐明。Gannon大学研究团队自2017年启动月度监测，通过五年数据首次揭示PIB开放水域生态参数的时空演变规律。

研究采用标准化的月度采样方案，在固定站位使用RV Environaut考察船采集数据。关键方法包括：1)水质多参数剖面仪测定温度、溶解氧等指标；2)光衰减法计算Z_1%
(1%表面光强穿透深度)；3)浮游动物网采集与分类计数；4)刺网捕捞进行鱼类群落分析。

【Methods】
研究区域为平均深度6.5m的碗状海湾，采用空间一致性采样策略。水温、溶解氧等参数显示典型季节性波动，而pH值(线性回归p<0.05)和Z_1%
呈现显著年际下降趋势，这与区域水位变化呈现关联性。

【Results】
水质数据显示夏季表层水温最高达26°C，溶解氧垂直分层现象明显。浮游动物中桡足类幼体丰度五年间下降47%，与Z_1%
减少(p=0.03)共同指示光照条件恶化。鱼类群落保持稳定，但大口黑鲈(Micropterus dolomieu)等物种出现繁殖期提前现象。

【Discussion】
研究发现PIB作为混合良好的富营养化水域，虽对短期环境扰动表现出韧性，但pH下降(年均0.15单位)与透光层变浅可能预示长期生态风险。特别值得注意的是，近岸系统的变化速率显著快于湖泊开放水域，这为Lake Erie中央流域的未来演变提供了预警模型。

【Conclusions】
该研究建立了PIB首个连续五年生态数据集，证实近岸海湾对环境变化的敏感性。虽然部分参数保持稳定，但关键指标如Z_1%
和桡足类的显著变化，凸显了持续监测对理解Great Lakes生态系统演变的重要性。成果发表于《Journal of Great Lakes Research》，为沿岸管理政策制定提供了科学基准。