岩溶泉为岩溶水向地表流出的天然露头，是一类有别于非岩溶区外源水的特殊淡水水体，水温低，矿化度低，水体富钙、偏碱，对环境变化非常敏感。华北地区岩溶泉水分布面积广，是主要供水水源。但由于人类活动和气候变化的影响，打破了岩溶泉水资源的自然平衡。大型藻类是岩溶泉水中非常重要的类群，由于其几乎都是固着生长，因此，对区域环境的长期变化具有更好的指示作用。目前岩溶泉大型藻类植物的研究比较薄弱，在一些方面仍存在缺陷。本项目将针对先前该研究领域的局限性，结合过去的研究工作积累，对华北地区岩溶泉大型藻类植物进行全面的野外调查、标本采集、鉴定，总结华北地区岩溶泉大型藻类区系组成特点、变化规律，并进行分类修订，找出主要环境驱动因素，探寻影响机理，同时筛选脆弱物种，进行初步保护性研究。本项目不仅为经典生物分类、岩溶系统、地质及环境生态等相关研究领域的发展奠定一些基础，同时为岩溶泉开发及生物多样性保护提供科学依据。

Karst spring is natural outcrop produced by karst water flowing towards the surface. It is also a kind of special fresh water which is different from the exogenous water out of karst area. The karst spring water temperature and mineralization degree are low, being rich in calcium, alkali, and it is very sensitive to the environmental change. In north China, karst spring is widely distributed and has become the main source of water industry. But due to the impacts of human activity and climate change, the natural balance of the karst spring water resource is breaked. Macroalgae is a very important taxa in karst spring water, because it is almost a solid growth, therefore, it has better indicative function to the long-term changes of regional environment. At present, the study of macroalgae in karst spring is relatively weak and there are still defects in some aspects. This project will be based on the previously research limitations and combine the past research accumulations, conduct comprehensive field investigation, specimen collection, identification of the macroalgae in karst springs in north China, summarize its floristic composition characteristic, variation, and taxonomic revision, identify the main environmental driving factors, explore the impact mechanism. Meanwhile, screen the vulnerable species and launch the preliminary protection study. This project not only lays a solid foundation for the development of the classical taxonomy, the karst system, geological and environmental ecology and other related research fields, but also it can provide scientific basis for the development of karst spring and the protection of biological diversity.

本项目对华北地区山西省岩溶泉藻类植物区系组成、系统分类及环境驱动因素进行了系统的研究。项目对山西省八大岩溶泉的藻类植物进行了详细、全面的采集与鉴定，共保存新采集标本582号，获得了分类学的第一手标本资料；对其中四大岩溶泉（娘子关泉、辛安泉、晋祠泉、神头泉）藻类植物的区系组成特点进行了总结，其中大型藻类植物以绿藻门占优势，而浮游藻类植物，均以硅藻门占优势；结合先前研究工作资料积累，重点对娘子关泉大型藻类植物的区系组成、群落结构特征及环境因子对其驱动特点进行了研究、总结，采用Bio-dap软件、SPSS软件和PCA、RDA的统计分析方法，揭示出影响岩溶泉大型藻类植物群落组成和分布的关键驱动因素为流速，其次为最大水宽、最大水深和NO3- 营养盐的浓度，其它理化因子对大型藻类的组成和分布影响较小，而总磷（TP）、水温（WT）、流速（CV）、 NO3-和水宽（MW） 对区系组成分布影响较大；采用分子生物学的方法，对岩溶泉内对生境要求高、种群逐渐缩小退化的脆弱物种——串珠藻进行了分子生物学方面的保护性研究，表明DNA条形码标记，可以较好地应用于串珠藻植物的种属水平鉴定和分辨；筛选了岩溶泉内生物量较大、分类系统复杂的刚毛藻进行了分子系统学方面的研究，并采用系统分析方法与国内外其它岩溶泉及非岩溶泉种类进行比较，结果表明刚毛藻分类系统虽然复杂，但岩溶泉水体中的藻类在分子水平上具有一定的归并性，深入的、多种类的探索、机理研究需进一步开展。本项目共撰写论文3篇，参加国内学术会议2次。本项目申请书的研究内容已经基本完成，研究目标实现。本项目的研究为基础藻类植物分类工作补充了资料，为特殊水体—岩溶泉的环境生物适应研究提供了基础数据，为岩溶泉与非岩溶泉水体中生物差异的比较研究提供了新的思路。