水生植物尤其是沉水植物作为湖泊生态系统的重要组成部分，对维持湖泊的生态系统服务起着至关重要的作用。然而，由人为活动如湖泊富营养化、气候变化、水利工程等引起的沉水植物衰退则会导致湖泊生态系统服务价值的下降。本研究对富营养化、气候变暖和湖底地形三个因子对沉水植物的种群和群落的影响进行了研究。旨在理解这些因子对沉水植物种群和群落影响的过程和机理，从而为湖泊沉水植物的恢复提供基础。本研究主要结果如下:　　1.铵(NH4+)是植物生长所需的一种重要营养物质，但是高浓度的NH4+对植物却有毒害作用。浅水湖泊富营养化导致的水体NH4+的升高增加了NH4+对沉水植物毒害的风险。而钾(K+)被认为可以缓解NH4+导致的毒性症状。我们在一个户外水族缸实验系统中检验了在水体中单独添加NHh+和K+以及共同添加NHh+和K+(～0.65 mg L-1 NH4-N，～45 mg L-1 K+)对沉水植物苦草(Vallisneria natans)的生长、碳氮代谢、生活史和无性繁殖的影响。我们发现，单独添加NH4+增加了苦草的生长率、降低了苦草的死亡速率，从而使苦草积累了更多的生物量、延长了生长周期并产生了更多的过冬殖芽。而共同添加NH4+和K+使得NH4+对苦草的生长促进作用减小，但还是降低了苦草的死亡速率。不论是否添加K+，NH4+的添加都增加了苦草叶片和过冬殖芽中氮和游离氨基酸(FAA)的含量，而降低了叶片中可溶性糖(SC)的含量。而单独添加K+对苦草的生长、死亡速率和碳氮代谢都没有影响。　　2.外源营养的大量输入可能导致浅水湖泊从清水稳态转变为浊水稳态，而一旦湖泊由清水稳态变为浊水稳态则很难重新回到清水稳态，因此在富营养化早期检测出系统的生态变化非常重要。因为及早发现系统特征变化就可以评估系统所受到的胁迫状态从而进行有效的管理。我们从2011年8月到2012年7月对一个中营养湖泊中两个接收着不同外源营养的湖湾的水质参数、沉水植物群落组成和生物量进行了逐月的监测。我们发现水质参数总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl-a)、消光系数(K)和透明度(SD)不能精确反映两个湖湾外源营养的输入情况，但是外源营养输入差异可以被沉水植被群落组成以及沉水植被生物量和分布面积的季节变化所反映。通过与历史数据对比，接收更多营养的湖湾沉水植被群落由微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)单优群落变为了微齿眼子菜和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）共优，并且沉水植被的生物量和分布面积的季节变化变得波动更大。　　3.沉水植物对浅水湖泊生态系统功能至关重要，理解沉水植物对极端气候响应的过程和结果可以提高我们预测未来湖泊生态系统变化的能力。为了评估升温和极端高温对沉水植物的影响，我们开展了一个模拟气候变化的户外中宇宙系统实验，实验设置三个组处理，分别为:自然温度(C);稳定型升温(+4℃，T);波动型升温(全年总接收热量与4℃增温一致但高于自然温度1-7℃波动(F))。我们发现，实验沉水植物对升温和极端高温的响应具有种间异质性:冠层型狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在稳定型升温和波动型升温处理下都表现出快速的生长并积累更多的生物量;而稳定型升温和波动型升温处理都不利于底栖型轮藻(Chara tomentosa)生长。有趣的是，波动型升温处理组中的狐尾藻的开花数量相对于其它两组显著减少，即它们的有性生殖受到抑制。　　4.光是影响沉水植物分布和丰度的主要因子之一。低光胁迫下沉水植物往往采取一系列适应性调整来提高他们的生长效率。我们调查和植物样品采集对洱海中两个优势种微齿眼子菜(P.maackianus)和苦草(V.natans)的弱光适应性策略进行了分析同时对他们在湖泊中沿湖岸坡度梯度的丰度情况进行了调查。我们发现冠层型的微齿眼子菜应对弱光胁迫主要依靠形态变化（增加茎的长度从而使它的叶能分布到靠近水面的上层水柱中），而莲座型的苦草则依靠增加单位地上部分生物量的叶绿率的含量来补偿它不能有效伸长叶片获取光的不足。而这两种不同弱光适应策略导致了它们在湖岸坡度梯度上的丰度差异:即微齿眼子菜由于个体更高，能在光竞争中占优势，所以在平缓区域占优势;而较高的个体却降低了微齿眼子菜的抵抗水体运动干扰的能力，从而在光竞争占弱势的苦草却在相对陡峭的区域占优势。