东莞水生植物在浅水湖泊中,水生植物占优势的清水状态和浮游藻类占优势的浊水状态便是生态系统多稳态的很好的例子。浅水湖泊中二种稳定状态(清水稳态 vs 浊水稳态)之间的相互转化,基于三个经验事实:1)湖水的浊度随营养盐水平的增加而增加,2)沉水植被降低浊度,3)当浊度超过某一临界点时,沉水植被消失。
如何根据水体的营养状况选择合适的沉水植物种类进行恢复具有重要的实践意义。基于对长江流域97个浅水湖泊的调查,通过测量常见沉水植物地上组织和沉积物中的氮(N)、磷(P)浓度发现,沉水植物存在显著的磷化学计量内稳性P (HP)而非氮N (HN),阈值检测(Threshold detection)表明,高内稳性种类(微齿眼子菜、苦草和马来眼子菜)占优势的沉水植物群落发生稳态转化的临界磷浓度较高(0.08 mg/L),而低内稳性种类(金鱼藻、穗状狐尾藻和轮叶黑藻)占优势的沉水植物群落出现稳态转化的临界磷浓度较低(0.06 mg/L),表明高内稳性沉水植物对富营养化的可塑性更强(图1)。随着富营养化的发展,低内稳性植物先行崩溃,这可作为湖泊生态系统从清水到浊水稳态转化的早期预警信号。但低内稳性植物具有较快的恢复能力,因此可作为生态修复的先锋物种。