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摇蚊属于无脊椎动物门昆虫纲双翅目长角亚目摇蚊科。摇蚊种类繁多，全世界共发现5000余种，我国就发现了450余种；同时摇蚊分布广泛，遍及全世界，热带雨林和极地均有分布。由于摇蚊幼虫头壳在湖底沉积物中含量丰富，保存良好，目前已被湖沼学家用作定性或定量恢复湖泊环境的重要工具［35—44］。
本节通过研究湿地沉积物中摇蚊的种群组合特征，探讨近代会仙湿地环境演变的历史过程，特别是湿地水体富营养程度和水生植被的演变过程，从而为会仙湿地水生态系统修复提供技术参考［45］。
一、摇蚊分析与鉴定方法
样品采集与处理方法同湖底沉积物采样法。摇蚊分析时，依据 Walker的标准方法[45]，选取湖泊沉积物样品进行摇蚊幼虫头壳的属种鉴定和分析，将分析结果表示为摇蚊的相对丰度百分比，并利用TILIA1.12绘制摇蚊百分比图式。样品处理主要包括以下9个步骤[46]：
1）先将装有湖泊沉积物样品的塑料试管称重，然后将样品移入100mL的小烧杯中，再后重新称重试管，最后计算实际用于分析的样品量。一般来说，仅需2～4g的样品就可以提取出足够的头壳（大约100个）用于后面的分析，这取决于摇蚊含量的浓度。
2）滴入10%的KOH溶液，淹没样品即可；将装有样品的小烧杯放在电热板（75℃）上加热约5min；然后将小烧杯加满开水，继续放在电热板上加热约15min，注意不要使溶液沸腾，以免气泡破裂时振碎摇蚊幼虫的头壳。这个步骤的主要目的是离散湖泊沉积物，使摇蚊幼虫头壳与其他物质分离，同时又要尽量避免损伤其头壳。
3）将小烧杯中的溶液全部倒入95μm的细筛中过筛；然后将筛内的全部剩余物质转入100mL的小烧杯中，加水至100mL；最后将小烧杯放入微波振荡仪中振荡2～3s左右，在振荡的同时轻轻搅拌沉积物，使之受力均匀。
4）将小烧杯从微波振荡仪中取出；将小烧杯中的溶液依次通过212μm的粗筛和95μm的细筛过筛，用水轻轻反复冲洗。
5）使用粗筛和细筛，可以将较粗的颗粒和较细的颗粒分别冲入两个培养皿中，便于挑样。然后利用吸液管将适量的溶液吸入挑样槽中，该挑样槽宽5mm，深5mm。
6）在25倍解剖镜下，用尖很细的镊子将摇蚊幼虫头壳逐个挑出，浸入80%的酒精溶液中，然后放在4℃的冰箱暗处保存。
7）将摇蚊幼虫头壳依次通过80%和100%的酒精溶液，使之脱水，每个阶段约停留5min。然后，将头壳挑入优派若（封固用胶）溶解液中，等待封片。
8）将优派若或者中性树胶直接有规律地滴在载玻片上，用尖很细的镊子将摇蚊头壳转入载玻片上的液滴中，每个液滴中一般有1～2个摇蚊幼虫头壳。
9）在每一个载玻片上封固10个直径6mm的圆形盖玻片或者2个直径12mm的方形盖玻片。封片时注意将摇蚊幼虫头壳的腹面朝上，轻轻点压盖玻片可以移动头壳，帮助头壳摆出正确的标本姿势。
封片过后，就可以鉴定摇蚊幼虫的头壳了。摇蚊幼虫头壳的鉴定主要依据颏、腹侧板、上颚以及其他一些结构。总的来说，头壳的口器部分在鉴定中最为重要。在实验室中，一般使用400倍的显微镜在眀视场下观察头壳，同时选用Hofmann（1971）和Wiedeholm（1983）编制的鉴定手册和图版进行头壳鉴定。
二、摇蚊属种组合特征与环境变化分析
1.岩心年代测定
先采用同位素定年法测定会仙湿地狮子潭（SZS）岩心的沉积年代。同位素定年显示，柱深16.5cm处为1900年，柱深22.5cm处为1863年（表5-1）。湿地年平均沉积速率约为0.16cm/a，说明沉积速率不大，其沼泽化速率相对较低，主要原因是岩溶地区碳酸盐岩石以化学溶蚀为主，岩石中碎屑物质较少，且植物残体分解速率可能较快。
表5-1 漓江天然湿地SZS岩心的沉积年代
2.摇蚊属种组合特征
本次试验共分析了11个样品，其中包括中上层的9个样品（0～10.5cm），底层2个样品（21～22.5cm），共挑出548个摇蚊头壳，发现并鉴定了47个属种，其百分比图式见图5-17。在中上层的湖泊岩心（0～10.5cm），摇蚊属种构成及其相对丰度发生了明显的变化，说明湖泊营养水平和水生植物生长状况变化显著。依据主要的9个摇蚊属种，将湖泊岩心的摇蚊种群组合图式划分为3个带，即A带（10.5～5.5cm），B带（5.5～2.5cm）和C带（2.5～0.5cm）。
图5-17 狮子潭沉积岩心摇蚊属种组合的相对丰度百分比变化
A带（10.5～5.5cm，1938～1970年）中，不同摇蚊属种相对丰度变化较平稳，说明摇蚊属种构成比较稳定，湖泊环境变化较小。指示湖泊富营养水平的属种Chironomus plumosus相对丰度仅有一个极大值偶然出现。Cricotopus，Tanytarsus lugens，Tanytarsus chinyensis-type与Chironomus anthracinus-type均为建群种。其中，指示水生植被繁茂的Cricotopus相对丰度大致一直保持在较高水平，基本不小于10%，在7.5cm处Cricotopus的相对丰度达到20.29%，说明此时期内湿地水生植被丰富。类似的，除5.5cm处外，指示贫营养型湖泊的Tanytarsus lugens的相对丰度一般均在10%以上，Tanytarsus chinyensis-type也指示了贫营养型的湖泊。而Chironomus anthracinus-type指示了中营养型的湖泊。这说明1938～1970年，湿地水草丰茂，湖泊营养类型介于贫营养型与贫中营养型之间，主要以贫营养型为主。1970年是个拐点，自1970年以后，狮子潭湿地的摇蚊种属构成发生了明显的变化，说明湖泊水环境也发生了相应的变化。
在B带（5.5～2.5cm，1970～1990年）中，指示湖泊富营养水平的Chironomus plumosus的相对丰度持续增加，至1990年达到极大值，其相对丰度为10%；而指示湖泊中营养水平的Chironomus anthracinus相对丰度起初较高，继而持续下降，乃至0，说明此处湖泊的营养水平持续上升，并由贫营养水平发展到中营养水平，继而发展为富营养水平，而从贫营养转为富营养，仅用了20年时间。指示贫营养水平的Tanytarsus chinyensis-type持续减少，同样指示贫营养水平的Tanytarsus lugens相对丰度迅速降低，并维持在较低水平上。指示水生植被繁茂的Cricotopus作为优势种，其相对丰度均在10%以上，并在1990年达到了极大值22.5%，说明此时期湖泊中水生植物更加繁茂，达到了富营养水平。
在C带（2.5～0.5cm，1990～2004年）中，指示湖泊富营养水平的Chironomus plumosus迅速减少，Tanytarsus chinyensis-type有所回升，Cricotopus迅速减少，说明水体营养水平有所下降，但是水生植被明显减少。
总的来说，自1970年之后，会仙湿地的狮子潭自贫营养水平快速过渡到富营养水平，1970年是营养水平发生变化的重大转折点。然而，2004年之前，狮子潭的水生植被基本保持了良好了生长状态，甚至生长旺盛。2004年后，营养水平有所降低，水生植被有所减少。
在1863～1872年，Chironomus plumosus与Chironomus anthracinus-type成为建群种，Cricotopus的相对丰度也较大，说明当时漓江天然湿地也处于中营养水平至富营养水平，同时水生植物生长良好。这显示狮子潭曾有过富营养化的历史。
3.岩心中摇蚊生物种群结构的变化
摇蚊生物种群结构的变化见表5-2，可以看出：1863～1872年，摇蚊的种类数较多；1938～1990年，摇蚊的种类数并未减少；2004年后，摇蚊的种类数明显减少。生物多样性指数呈现了同样的变化趋势：1863～1872年，摇蚊的多样性指数较高；1938～1990年，摇蚊的多样性指数并未减少，1973年甚至达到4.25；2004年后，摇蚊的多样性指数明显减少，个体密度明显较小。
因此，2004年之前，狮子潭虽然经历了自贫营养水平变化到富营养水平的过程，但是摇蚊的种类数、生物多样性和个体密度并未出现明显的减少，说明虽然营养水平有所上升，导致生物多样性明显减少、水生植被消失、蓝藻水华爆发，但并未达到重富营养水平。狮子潭富营养水平相对较低，水生态系统相对稳定，水生植物比较繁茂，水质较好，并未达到水质明显恶化的阈值。但是2004年开始，水体营养水平有所降低，摇蚊种类数、生物多样性指数和个体密度明显减少，加之水生植被减少，说明补给狮子潭的地下来水携带的营养物质有所减少，也可能有其他因素的影响，导致摇蚊种群结构发生了明显改变。
表5-2 摇蚊生物种群结构的变化
4.对湿地生态环境变化的几点认识
通过会仙岩溶湿地沉积物以及其中摇蚊种群特征的研究，可以得出以下几点重要的环境变化认识：
1）2004年之前，桂林会仙湿地的狮子潭经历了自贫营养水平变化到富营养水平的过程，但是富营养水平相对较低，水生态系统相对稳定，水生植物比较繁茂，水质较好，并未达到水质明显恶化的阈值。1970年是营养水平发生变化的重要转折点，这和人类活动的影响有关。
2）2004年后，狮子潭水体营养水平有所降低，摇蚊种类数、生物多样性指数和个体密度明显减少，水生植被减少，可能由于某些有毒有害物质的进入或其他因素的影响，导致水生态系统结构发生了明显改变。
3）1863～1872年，狮子潭曾有过富营养化的历史，意味着现代湿地的营养水平可通过人工生态修复过程恢复至贫营养或者中营养的状态。