沉水植物是水生生态系统中的重要组成部分,而生长在植物叶片表面的附着藻类与沉水植物空间上处于紧密接触的状态。水生生态系统中沉水植物的作用已经研究得比较透彻,而附着藻类的生态学作用仍比较模糊。本研究立足于沉水植物和附着藻类的复合系统研究富营养化和螺类对沉水植物-附着藻类复合系统的影响,以及不同营养条件下气候变暖对螺类-附着藻类-沉水植物生物链的影响。本研究在小型人工模拟湖泊系统,中型人工模拟湖泊系统以及野外小型水体和湖泊等不同尺度上研究营养,取食者密度和温度这三个方面对沉水植物及其附着藻的影响：1)无取食者条件下水体富营养化对两种沉水植物刺苦草(Vallisneria spinulosa)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)及其附着藻类的直接影响。本实验发现在无取食者条件下刺苦草和金鱼藻的附着藻类生物量最高可达约2000μgchla g-1或更高水平,表明在进行富营养水体的修复时沉水植物的附着藻类可能成为限制沉水植物恢复的重要因子。当总磷从30μgL-1增加到800μg L-1时刺苦草的附着藻类chla随富营养化呈现单峰曲线而金鱼藻的附着藻类chla在较低的营养水平下即达到饱和水平。通过元数据分析本研究还发现沉水植物的不同叶片结构或取食者对不同结构叶片的取食偏好可以对附着藻类在富营养化过程中的生长速率产生不同的影响。2)螺类作为重要初级消费者显著地影响着水生生态系统,其中螺类密度是影响沉水植物及其附着藻类的重要因子。本研究设置四种不同的初始螺类密度,研究螺类对沉水植物及附着藻类的取食作用以及螺类种群对取食作用的反馈。本研究发现螺类可以通过取食附着藻类显著地促进植物的生长,产生更多分支。虽然螺类因较高的死亡率导致实验结束时三组添加螺类的实验处理之间差异不大,但高密度螺类对植物的促进作用仍强于低密度螺类。虽然螺类可以直接取食沉水植物,但这种作用并不十分显著,因为沉水植物并不能作为唯一的食物来源来维持高密度的螺类种群。本研究还发现螺类可以迅速通过种群结构的调整来适应水体的营养水平和食物来源。3)升温对水生生态系统的影响显著。本研究首先探讨了两种不同营养水平条件下升温对沉水植物及其附着藻类的影响。在富营养条件下,螺类存在时刺苦草的生物量和叶长在高温条件下要高于常温条件,同时有螺的两个实验处理要高于无螺的两个实验处理。刺苦草和人工基质上的附着藻类生物量在高温无螺的实验处理中达到最高值。(处于衰退期的)菹草(Potamogeton crispus)的生物量在四个实验处理间无显著差异,没有受到温度或者螺类的影响。虽然螺类总生物量在不同温度间不存在显著性差异,但是高温条件下大尺寸螺类(尺寸>1cm)的生物量比常温条件下要低。在寡营养条件下,人工基质上的附着藻类生物量随温度的增加而显著增加,而沉水植物及其附着藻类和螺类的生物量均不随温度发生显著变化。同时螺类对沉水植物附着藻类的取食作用显著,而对人工基质的附着藻类取食作用不显著。沉水植物的生物量与螺类以及附着藻类的生物量均无显著相关性。由于寡营养的清水系统中附着藻的遮阴作用较小,本研究还通过交换实验来分析清水系统中升温对沉水植物的直接影响。本研究的结果表明来自加温预处理的伊乐藻(Elodea canadensis)的植株长度和生物量显著高于来自常温预处理环境的植物。来自于两个加温预处理的菹草长度显著小于来自常温预处理环境的植物,而休眠芽的数目却呈现相反的趋势。菹草的生物量在三个温度预处理之间无显著性差异,但生长在T2加温处理(比常温高约3℃)的菹草比生长在T3(比常温高约4.5℃)加温处理中的植物具有更高的叶生物量比。综上所述,随着水体营养的增加增加,附着藻类的生长潜力也显著增加,而且螺类-附着藻类-沉水植物生物链中层级效应也逐渐变得显著。在某些富营养条件下,螺类将成为主导因子,可以通过对附着藻类的取食调控沉水植物-附着藻类复合体的状态,并且这种作用随升温而更显著。