磨刀门水道输水水库群饮用水源水质的时空变化

饮用水源水质保护是保障饮用水安全供应的重要环节,分析饮用水源水质及时空变化可为水源地水质提升方案的制定提供重要基础.因此,本研究结合我国《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）和加拿大环境水质指数部长理事会（CCME-WQI）对粤港澳大湾区磨刀门水道及受其供水的杨寮水库、乾务水库、竹银水库、竹仙洞水库和大镜山水库群丰水期及枯水期10种常规水质指标进行评价,探讨水质的时空分布特征并进行江库连动和库库连通供水模式下水质相关性分析.结果表明,珠海市磨刀门水道和5个水库水质中氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）、总氮（TN）和氯化物这4个指标均不同程度地超过了Ⅲ类水质标准限值,最大值分别为2.22、0.28、5.38和1620 mg·L^-1.受到咸潮上溯和地表径流等影响,水质指标表现出明显的时空差异（P<0.05）.CCME-WQI值表明,珠海磨刀门水道输水水库群水质质量总体一般,空间上水质质量优劣排序为：杨寮水库（93.21）>竹仙洞水库（84.71）>竹银水库（82.57）>乾务水库（77.62）>大镜山水库（68.35）>磨刀门水道（63.40）.水质相关性分析表明大镜山水库和竹银水库水质情况受到了磨刀门水道的影响,是改善水源水质的主要治理对象.     

三峡库区典型支流水库浮游动植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了探讨三峡库区典型支流水库（长寿湖）浮游动植物结构与环境因子间的关系,于不同季节对其水环境因子和浮游动植物进行调查,利用Pearson相关性分析法对调查结果进行分析.对浮游动植物的鉴定结果表明：浮游植物共有8门107种,主要由相对丰度达61%的蓝藻门组成,优势种群包括纤细席藻、点状平裂藻和类颤藻鱼腥藻这3种浮游植物.共鉴定出浮游动物4门82种,其中轮虫相对丰度达88%,其优势种群包括螺形龟甲轮虫、前节晶囊轮虫和盖氏晶囊轮虫等6种浮游动物.浮游动植物丰度、生物量和生物多样性指数的空间差异均不显著,除浮游动物生物多样性指数季节性差异不显著外,其余指标均有显著的季节性差异.夏季浮游植物的丰度最高,春季次之,冬季最低,而浮游动物春季丰度最高,春季浮游动植物的生物量均显著高于冬季.夏季浮游植物的种类数,Shannon-Wiener指数（H''）、Pielous均匀度指数（J）和Margalef丰富度指数（D）显著低于冬季和春季.水质评价结果表明,冬、春季节长寿湖水质处于清洁-寡污状态,夏季处于中度污染状态,长寿湖整体处于富营养化状态.影响长寿湖浮游动植物群落结构的环境因子包括：Chla、DOC、TP、NO₂^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N、DO、Eh和T.冬春夏3个季节影响浮游动植物群落结构的环境因子存在差异.     

丹江口水库早春真核浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

采用高通量测序技术研究了2019年早春（2月）丹江口水库浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系.结果显示：①本次调查共检测到浮游植物6门57属,主要包括绿藻门、硅藻门、金藻门、甲藻门、隐藻门等,其中,绿藻种类（47种）>硅藻（24种）>金藻（17种）,硅藻相对丰度（58.8%）>绿藻（27.2%）>金藻（11.8%）,各采样点浮游植物群落结构总体相似;②浮游植物优势种为硅藻门的冠盘藻（Stephanodiscus suzukii）、变异直链藻（Melosira varians）,绿藻门的葡萄藻（Botryococcus braunii）、索囊藻（Choricystis sp.）,以及金藻类的近囊胞藻一种（Paraphysomonas sp.）;③Shannon-Wiener多样性指数为1.76~2.52,Pielou均匀度为0.28~0.38,依据多样性指数水质评判标准判断水质整体处于β-中污带;水质符合Ⅱ类标准,但总氮（TN）除外,浓度为0.93~1.21 mg·L^-1;④相关性分析表明,香农-威纳指数（H''）与Pielou均匀度指数（J）、Simpson多样性指数显著相关（p<0.01）;冗余分析表明,pH、NH₄⁺-N和NO₂^--N是影响丹江口水库早春季节浮游植物群落结构最主要的环境因子.总体而言,丹江口水库水质较好,但早春季节冠盘藻（Stephanodiscus suzukii）的大量繁殖使丹江口水库发生水华的风险增加,因此,要加强对丹江口水库水质的检测和防范意识.     

渭河陕西段浮游植物群落结构时空变化与影响因子分析

浮游植物是水生态系统的初级生产者,其群落结构与水环境密切相关.为了解渭河陕西段浮游植物群落结构时空格局及其与环境因子的关系,更好地进行水资源和水生态保护,于2017年9月—2018年4月在丰水期和枯水期对该河段设定的9个研究断面,27个采样点位进行浮游植物群落结构和水环境因子调查监测,共检出浮游植物8门69种,群落结构分析表明,枯水期浮游植物种类数高于丰水期.浮游植物细胞密度和生物量变化分别为84.9×10⁴~3868.3×10⁴ cells·L^-1、0.268~20.978 mg·L^-1,丰水期平均密度（1490.0×10⁴ cells·L^-1）和平均生物量（7.864 mg·L^-1）显著大于枯水期（354.8×10⁴ cells·L^-1、1.152 mg·L^-1）.优势种分别为6种和8种,主要以绿藻门和硅藻门为主.浮游植物Shannon-Wiener指数（H''）、Pielou均匀度指数（J）、Margalef丰富度指数（d）均表明丰水期浮游植物多样性高于枯水期,9个采样断面的水质总体评价呈现出无污染或轻度污染至中轻污染状态.典范对应分析（CCA）排序结果表明,影响枯水期浮游植物群落结构的主要环境因子为总磷（TP）、pH和总溶解性固体（TDS）,TP和高锰酸盐指数（COD_Mn）是影响丰水期浮游植物群落结构的主要环境因子.     

大溪水库浮游植物群落结构特征及营养状态评价

在2015—2017年以月频率对大溪水库浮游植物群落结构及水体理化性质进行调查分析,以期为深入理解亚热带水库生态系统结构及功能提供理论依据,并为大溪水库及其同类型水体的生态保护提供基础数据.结果表明,调查期间大溪水库水质相关指标基本达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅱ~Ш类标准,综合富营养化指数范围为37~54,基本处于中营养状态（除2017年9月及10月）,浮游植物多样性及均匀度指数指示水体处于较为清洁的环境.2015—2017年,大溪水库共检出浮游植物7门57种,其中绿藻门种类最多,检出24种,其次是蓝藻门;且浮游植物群落中主要以蓝藻门、绿藻门及硅藻门种类占优;浮游植物群落结构季节变化有明显的规律,为硅藻门（春季）-蓝、绿藻门（夏、秋季）-硅藻门（冬季）;物种丰度及生物量变化趋势为夏季高冬季低,丰度为339.87×10⁴~33075.99×10⁴ cells·L^-1,生物量为2.41~40.45 mg·L^-1.浮游植物生物量与环境因子之间的冗余分析及Pearson相关分析结果均表明,大溪水库浮游植物群落结构变化受温度影响较大.综上,在北亚热带地区低营养水平的水库中,温度可能是影响浮游植物群落结构的关键因素.     

北运河秋冬季浮游植物群落结构特征及影响因子分析

浮游植物是水生生态系统的主要生产者,其群落结构与水质密切相关.为研究北京市北运河不同水体环境特征,于2018年10月（秋季）和2019年2月（冬季）在北京市北运河设置13个采样点开展浮游植物群落结构和水环境调查,共鉴定出浮游植物7门54属99种.群落结构分析表明,秋季浮游植物物种数（75种）高于冬季（58种）,城市河道型水体物种数（78种） > 城市湖泊型（59种） > 山区河道型（29种）.秋季浮游植物密度为916.04×10⁴ cells·L^-1,冬季浮游植物密度为220.52×10⁴ cells·L^-1,秋、冬季平均密度为568.28×10⁴ cells·L^-1.空间格局上,城市湖泊型水体浮游植物密度最高,绿藻门和蓝藻门为优势门类;城市河道型水体次之,大部分点位以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为优势门类;山区河道型水体最低,硅藻门为主要优势门类.物种优势度和多样性指数分析结果显示,北京市北运河水体中以中富营养型指示物种为优势类群,水质污染类型为β-中污型.典范对应分析（CCA）排序结果表明,Ca和TN是影响秋季北京市北运河浮游植物群落结构的主要环境因子,pH是影响冬季浮游植物群落结构的主要环境因子.     

三峡库区支流浮游植物群落稳定性及其驱动因子分析

浮游植物群落稳定性变化不仅带来一系列水体生态环境变化,而且也影响了水体生态系统的服务功能.为了揭示库区水体浮游植物群落稳定性变化,分别于春季、夏季、秋季和冬季对三峡库区支流花溪河的11个样点进行浮游植物采集,并对资源利用效率（RUE_PP）、物种丰富度（S）、物种均匀度（J）和群落更替值（BC）进行研究.结果表明,花溪河全年共检测出藻类8门103属380种,春季、夏季、秋季和冬季分别采集到264、181、197和183种,绿藻种类最多,其次是硅藻、裸藻和蓝藻;S0样点物种数量和细胞密度最小,S2样点物种数量和细胞密度最大;夏季RUE_PP最大,秋季RUE_PP最小;BC与RUE_PP、物种均匀度、总磷（TP）、正磷酸盐（PO₄^3--P）、总氮（TN）、硝氮（NO₃^--N）、高锰酸盐指数和电导率（Spc）呈显著负相关,而与物种丰富度和溶氧（DO）呈显著正相关系,表明蓄水对花溪河浮游植物群落结构具有显著的影响,导致浮游植物群落不稳定,易发生更替,其更替程度受生物因子和非生物因子共同作用.     

苏州平原河网区浅水湖泊冬夏季浮游植物群落与环境因子的典范对应分析

2005年12月和2006年6月对苏州平原河网区57个浅水湖泊的浮游植物群落进行了调查,共检出浮游植物8门62属73种,浮游植物主要由绿藻、硅藻和蓝藻组成.冬季浮游植物平均丰度为254.88×10⁴cells·L^-1,硅藻门丰度占总丰度的62.3％;夏季浮游植物平均丰度为2 704.28×10⁴cells·L^-1,蓝藻门丰度达93.5％.运用典范对应分析(canonical correspondence analysis, CCA)对调查范围内的57个样点62属浮游植物与11个环境因子关系进行研究.结果表明,水温、高锰酸盐指数、NO^-₃-N和TN是影响苏州平原河网区浅水湖泊浮游植物群落分布的主要环境因子,在冬季,pH、NH⁺₄-N及TP也是主要的影响因子;浮游植物中硅藻对环境变化具有较强的适应性,绿藻能耐受较高的高锰酸盐指数、氮磷营养盐和TOC浓度,而蓝藻对环境因子的响应有待进一步的研究.     

不同水源补给河流浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

为探究不同水源补给河流浮游植物群落结构的差异,于2019年5~11月对北京市北运河水系和永定河水系7条河流进行逐月采样调查,分析不同水源补给河流浮游植物群落结构特征,并采用相关性分析和冗余分析（RDA）探究浮游植物群落与环境因子之间的关系.结果表明,7条河流共监测到9门127种浮游植物,硅藻、绿藻和蓝藻为优势种群,分别占种类总数的40.94%、34.65%和10.24%.浮游植物密度介于（0.24~169.14）×10⁶ cell·L^-1之间,均值为38.20×10⁶ cell·L^-1,生物量介于0.21~78.50 mg·L^-1之间,均值为16.49 mg·L^-1.浮游植物种类、密度和生物量均表现为：混合水源补给组>完全再生水补给组>无再生水补给组.浮游植物生物多样性指数H''均值介于1.56~2.18之间,均匀度指数J均值介于0.47~0.67之间,H''和J均表现为：无再生水补给组>混合水源补给组>完全再生水补给组.RDA排序结果表明,影响混合水源补给组浮游植物优势种的主要环境因子为DOC、pH、Chla、DO和TP,影响无再生水补给组和完全再生水补给组优势种的主要环境因子为TN、NH₄⁺-N、N/P和ORP.     

丹江口水库真核浮游植物群落分布特征及其与环境因子的关系

浮游植物是湖库生态系统物质循环和能量流动的主要参与者,了解其群落组成对保护水生生态系统平衡具有重要意义.2021年6月在南水北调中线工程水源地丹江口水库淅川库区设置7个采样点,分4层分别在0.5、5、10和20 m处共采取28个样品.采用高通量测序测定真核浮游植物群落结构,分析真核浮游植物群落在水平和垂向上的分布特征.采用冗余分析探讨了浮游植物主要类群与环境因子的关系.结果表明：①库区真核浮游植物共12门68属,物种为甲藻-硅藻-绿藻型结构.水平方向上浮游植物群落差异较大,各采样点垂直方向上浮游植物丰度和多样性存在较大差异.宋岗、土门和党子口浮游植物群落多样性和丰度随水深增加呈下降趋势,其他采样点的浮游植物群落与水深关系趋势不明显.②硝氮（NO₃^--N）、水深、溶解氧（DO）、pH和水温（WT）是影响库区浮游植物垂直分布的重要环境因子.环境因子对浮游植物门类影响各异,甲藻门与NO₃^--N和水深呈负相关,与其他环境因子呈正相关;硅藻门与NO₃^--N和水深呈正相关,与其他环境因子呈负相关;绿藻门与WT、pH和DO呈负相关,与水深无明显相关性.     

苏南水库硅藻群落结构特征及其控制因素

为了解我国东南湿润区丘陵山地型水库硅藻的群落结构特征和控制因素,于2015年6月硅藻水华敏感期对苏南地区18座水库的浮游植物群落结构和水质进行调查,分析了营养盐、水深、库容等因素与硅藻及其它浮游生物的关系.结果表明,硅藻达到轻度水华水平(硅藻细胞含量介于100~1 000万cells·L~(-1))的水库有10座,对供水和景观功能产生明显影响;苏南地区水库普遍处于中营养和富营养水平,总氮浓度普遍偏高,磷及营养状态指数与硅藻生物量的关系密切;苏南地区水库中的浮游植物在数量上以蓝藻门中的席藻为主,在生物量上则以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主,其中硅藻门浮游植物平均占总浮游植物生物量的46.8%,是浮游植物异常增殖的主要门类;硅藻门中,主要是针杆藻、小环藻、曲壳藻和直链藻这4个种属占优,特别是针杆藻和小环藻,平均占硅藻总生物量的51.6%和21.4%;较深的水体,利于硅藻成为主要优势藻门;较大的水库流域库容比和较高总磷水平会导致水库营养水平和叶绿素浓度增加,促进浮游植物从硅藻门向绿藻门、蓝藻门演替,增加藻类危害的风险.因此,对于该地区水库,需要加强流域管理,并且针对水库自身的特点,包括水深、流域库容比等,确定其特定的富营养化控制策略,从而减少硅藻等藻类水华发生的风险,提升水源地水质安全保障能力.     

新安江水库河口区水质及藻类群落结构高频变化

水库库尾区的水环境多变,是水库生态系统突变的重要策源地.为探究大型水库水源地水环境演变特征及其突变的促发机制,以新安江水库为例,通过库尾河口断面18个月水质浮标的高频记录及3 d一次的藻类群落结构人工鉴定数据等,分析了气象水文过程影响下的水库库尾区的水温、溶解氧、浊度及营养盐等环境指标及藻类群落结构的高频变化特征,揭示了降雨、入流及季节温度变化等关键气象水文过程对水库水质及藻类群落结构的影响机制.结果表明:①在27 m深的河流入库区的水体温度和溶解氧存在明显的季节分层,相应水体藻类叶绿素a和营养盐等指标也同步发生分层,水温分层从气温达到14℃以上的3月中旬开始,至气温降至24℃后的10月中旬结束,期间较大降雨和入流多次破坏水温分层;②河道入库区水体氮、磷等营养盐变幅大,总磷浓度变幅为0. 011～0. 188 mg·L~(-1)之间,总氮浓度变幅为0. 75～2. 76 mg·L~(-1)之间,总磷和总氮中的溶解态占比分别为56%及88%,降雨入流对水体营养盐浓度影响巨大,3 d的累积降雨与水体氮、磷浓度显著正相关,3～6月(雨季)的营养盐含量明显高于其他月份(P 0. 001),藻类的季节性增殖反过来也会影响水体总磷浓度;③藻类群落结构及其优势属呈现明显的季节变化,在总体硅藻门类占优的背景下,蓝藻、绿藻、隐藻等在不同季节形成明显峰值,蓝藻在7～10月的夏秋季形成明显的生物量峰值,其峰值形成原因除了高温之外,还与暴雨入流有关.蓝藻主要优势属为束丝藻属(Aphanizomenon spp.)、微囊藻(Microcystis spp.)及颤藻(Oscillatoria spp.)等,绿藻峰值与蓝藻基本同步,优势属为盘星藻属(Pediastrum spp.)和新月藻属(Closterium spp.),隐藻在3～5月形成峰值,优势属为隐藻属(Cryptomonas spp.),硅藻门中的优势属分别为脆杆藻属(Fragilaria spp.)、小环藻属(Cyclotella spp.)、针杆藻属(Synedra spp.)及直链藻属(Melosira spp.)等;④入库流量、温度、水位、透明度、总氮、总磷及氮磷比等均为影响藻类优势属演替的主要因子,秋冬季节的控制因子为气象水文条件,而夏秋季节则受气象水文及营养盐的共同控制.本研究表明强降雨过程能对水库库尾区水环境及水生态系统结构产生巨大冲击,是水库藻类水华发生的可能诱发因子,通过对该过程的规律认识及关键指标监测,能够为水库水源地水质风险提供预警信息.     

温榆河水环境质量与浮游植物群落结构的时空变化及其相互关系

温榆河是北京市重要的生态廊道.本研究基于历史文献资料和现场调查,比较分析了2006、2011和2018年温榆河水环境质量与浮游植物群落结构的时空变化,探讨了浮游植物群落变化与水温T、溶解氧DO、pH和营养盐之间的相互关系.结果表明,温榆河水环境质量总体好转,经历了重度污染→污染遏制→水质改善过程,水污染物已从NH_4~+-N为主转向TN为主.NH_4~+-N、TN的平均浓度和平均超标倍数从2011年的15. 52～19. 16 mg·L~(-1)、9. 34～8. 58倍和20. 21～19. 58 mg·L~(-1)、12. 47～8. 79倍降低到2018年的1. 93～2. 66 mg·L~(-1)、0. 29～0. 33倍和5. 66～6. 79 mg·L~(-1)、2. 77～2. 39倍,并且温榆河和支流清河的DO和NH_4~+-N浓度已基本达到水功能区划目标.与水质改善过程相对应,浮游植物群落的物种种类大幅增加,经历了绿藻门(Chlorophyta)→蓝藻门(Cyanophyta)→硅藻门(Bacillariophyta)物种为主的变化过程,Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度Pielou指数(J)有所改善,但依然存在高耐污绝对优势物种小环藻(Cyclotella)和直链藻(Melosira)等,且2018年温榆河依旧处于中富营养化状态.统计分析结果表明,DO、pH、NH_4~+-N、TN和TP是影响温榆河流域浮游植物多样性和蓝藻、硅藻及其他藻类密度的主要因素.     

空难对湿地浮游植物的影响

浮游植物已经广泛应用于环境影响评价.包头"11·21"空难对南海子浮游植物的种类、种群结构、优势种(属)、细胞密度、种类数和细胞密度的空间分布产生了重要影响.调查表明:南海子浮游植物有5门27属,其中蓝藻门有5个属,隐藻门有2个属,硅藻门有5个属,裸藻门有2个属,绿藻门有13个属;蓝藻门和绿藻门为南海子的优势门类,其中微囊藻、平裂藻和栅藻为优势属;南海子浮游植物的Margelef种类丰度指数为0.9646,Shannon-Wiener多样性指数为0.7647,空难后南海子水体污染严重;浮游植物(特别是富营养化指示藻类)的种类数和细胞密度的高值区主要出现在污染水域.南海子水质的浮游植物生物学评价结果表明,空难事故后南海子水体已属于严重富营养化水平.      

贝江浮游藻类群落特征及富营养化风险分析

为了解贝江浮游藻类的分布特征与水质状况,于枯水期和丰水期对浮游藻类群落结构的时空动态进行调查和分析.结果表明,贝江共检出浮游藻类6门29科48属74种,其中枯水期5门23科41属58种,丰水期6门26科40属59种,藻类组成以硅藻门、绿藻门、蓝藻门为主,硅藻种群全年占优势,主要有颗粒沟链藻、变异脆杆藻、二列双菱藻、双头菱形藻、简单舟形藻、梅尼小环藻、肘状针杆藻、窄异极藻和膨胀桥弯藻;藻细胞总密度两期差异较小,枯水期平均值为3.54×105cells·L-1,丰水期平均值为4.87×105cells·L-1.RDA分析表明,DO、高锰酸盐指数和氮磷营养盐是影响贝江浮游藻类群落分布的主要环境因子,贝江流域水质整体良好,处于贫-中营养水平,但氮磷浓度较高,农业面源污染是导致水体中氮磷偏高的主要来源.     

骆马湖浮游植物演替规律及驱动因子

江苏骆马湖作为南水北调工程的重要调蓄湖泊,水生态系统结构变化不容忽视.为研究骆马湖浮游植物群落结构演替规律及其与环境因子的关系,于2014~2018年进行了逐月监测.研究期间骆马湖总氮、高锰酸盐指数、电导率等参数呈逐年升高趋势,氟离子浓度呈逐年下降趋势.共鉴定有浮游植物7门71属,月均生物量变化范围0.16~5.51mg·L^-1.硅藻和绿藻为绝对优势门类,其次为甲藻及隐藻;主要优势属为针杆藻（Synedra sp.）、隐藻（Chroomonas spp.）、直链硅藻（Aulacoseira spp.）、锥囊藻（Dinobryon sp.）、栅藻（Scenedesmus spp.）、脆杆藻（Fragilaria spp.）、转板藻（Mougeotia sp.）、纤维藻（Ankistrodesmus sp.）和裸藻（Euglena spp.）.2014~2018年骆马湖浮游植物群落结构年际差异较大,其变化主要体现在浮游植物生物量的再分配,硅藻和绿藻继续保持优势外甲藻和蓝藻的优势度增加.非度量多维尺度分析显示,骆马湖浮游植物群落变化与总氮、氟离子、水温、总磷、溶解氧、pH、电导率和高锰酸盐指数等因素有关,广义可加模型同样显示总氮、氟离子浓度和水温是主导骆马湖浮游植物群落结构变化的主要因素.总氮、氟离子浓度是影响浮游植物群落年际变化的环境因子,而水温是引起浮游植物群落季节变化的主要因子.结合近几年管理部门采取的措施,浮游植物群落年际变化可能与骆马湖实行禁止采砂和拆除围网等管理修复措施有关.     

溪源宫水源保护区浮游植物群落结构分析研究

文章主要对2011年8月至12月溪源宫水源保护区浮游植物群落结构进行调查分析。溪源宫水体共鉴定出浮游植物6门51属137种,主要都是以绿藻门、硅藻门、蓝藻门为主。通过采用浮游植物生物量以及多样性指数对研究区域水体进行了评价,结果表明溪源宫水源保护区水质状况较好。同时还将溪源宫水源保护区、闽江、山仔水库等不同水源地的浮游植物群落结构进行对比分析,发现不同营养状态下,水体中浮游植物群落结构有显著的不同。