王　震，鄒　華，楊桂軍，許慧萍

（江南大學(xué) 環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇 無錫214122）

貢湖浮游植物時(shí)空分布特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系

王震，鄒華*，楊桂軍，許慧萍

（江南大學(xué) 環(huán)境與土木工程學(xué)院，江蘇 無錫214122）

為了弄清貢湖生態(tài)環(huán)境特征，基于2013年3月至2014年2月間貢湖8個(gè)采樣點(diǎn)水環(huán)境狀況的監(jiān)測數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析手段，對(duì)浮游植物時(shí)空分布特征及其與環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行了分析。貢湖總體上處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，而水源地附近水環(huán)境狀況相對(duì)較好。藍(lán)藻水華易發(fā)期水質(zhì)透明度、懸浮物、葉綠素a、亞硝態(tài)氮、總氮時(shí)空分布差異顯著（ANOVA，p＜0.05）。浮游植物細(xì)胞密度的空間分布差異顯著（ANOVA，p＜0.05），浮游植物細(xì)胞密度的最高值出現(xiàn)在2號(hào)點(diǎn)，最低值出現(xiàn)在 5號(hào)點(diǎn)。利用Pearson相關(guān)性分析法分析藻細(xì)胞密度與環(huán)境因子間的關(guān)系，表明藻細(xì)胞密度與總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)、懸浮物、葉綠素 a呈極顯著相關(guān)，與溶解氧呈極顯著負(fù)相關(guān)。利用冗余度分析（redundancy analysis，RDA）浮游植物種類組成與環(huán)境因子之間的關(guān)系，表明營養(yǎng)鹽（總氮、總磷和氨氮）、高錳酸鹽指數(shù)、水溫、懸浮物、pH是影響浮游植物組成的主要因素。貢湖水生態(tài)環(huán)境特征存在顯著的空間特征異質(zhì)性。浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成受到水環(huán)境特征和空間相鄰性的雙重影響。

水源地；浮游植物；環(huán)境因子；相關(guān)性

湖泊富營養(yǎng)化已成為我國乃至全球共同面臨的最重要的水環(huán)境問題之一，由此而產(chǎn)生的水華已經(jīng)給人們的生產(chǎn)生活及經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的影響［1］。每當(dāng)水華暴發(fā)時(shí)，藍(lán)藻等浮游植物在水體表面大量聚集，使得水體中溶解氧迅速降低、透光性變差，導(dǎo)致魚類大量死亡和水生植物多樣性下降；同時(shí)能產(chǎn)生藻毒素等［2-3］有毒有害物質(zhì)及散發(fā)出惡臭等氣味，嚴(yán)重危害飲用水安全和破壞水體景觀。目前，我國已經(jīng)有很多水域出現(xiàn)不同程度的藍(lán)藻水華，包括太湖［4］、巢湖［5］、滇池［6］等。

近年來，Chen等［7］研究了作為飲用水源地的太湖梅梁灣在歷經(jīng)為期 3年的生態(tài)修復(fù)后，水質(zhì)改善與浮游植物的響應(yīng)；沈強(qiáng)［8］等對(duì)浙江省 4座大中型水庫水源地的的浮游生物現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查，并采用浮游生物完整性指數(shù)（P-IBI）評(píng)價(jià)水源地富營養(yǎng)化、藻類水華風(fēng)險(xiǎn)程度等水生態(tài)健康狀況；李欽欽［9］等分析了太湖金墅灣水源地春、夏季浮游植物的種類組成、數(shù)量和分布等特征，探討了浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征與水質(zhì)污染的關(guān)系，但缺少太湖水源地浮游植物與環(huán)境因子的季節(jié)性研究。

貢湖是太湖北部三大湖灣之一，是無錫和蘇州主要供水水源地之一，集中了蘇錫兩市 4個(gè)水廠。貢湖中浮游植物的種類、數(shù)量的變化直接影響到兩市的供水能力和供水質(zhì)量。作者基于2013年3月至 2014年 2月間在貢湖 8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行逐月野外定點(diǎn)水環(huán)境狀態(tài)調(diào)查，分析貢湖浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成與季節(jié)演替過程，揭示影響貢湖浮游植物細(xì)胞密度及群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子，為弄清貢湖生態(tài)環(huán)境特征提供參考。

1　材料與方法

1.1采樣方法與分析方法

自2013年3月至 2014年2月，在貢湖主要水源地分布區(qū)（#1、#4、#6）、入湖河口附近水域（#2、#3、#5、#7）及灣口（#8）設(shè)置采樣點(diǎn)，并在每月月中對(duì)此8個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)采樣（圖 1）。用上、下底均有閥門的5 L有機(jī)玻璃采水器采集水面下0.5m的和離水底 0.5 m的混合水樣；采集的水樣 24 h內(nèi)進(jìn)行各指標(biāo)的測定。同時(shí)，用采水器采集 1 L水樣，并用10mL魯哥氏液固定水樣，用于浮游植物的鑒定。此外，現(xiàn)場測定指標(biāo)包括：透明度（賽氏圓盤法），水溫（WT）、pH和溶解氧（DO）（YSI-6600多參數(shù)水質(zhì)儀）。

采集的水樣分析指標(biāo)主要有：亞硝態(tài)氮（NO2--N）、硝態(tài)氮（NO3--N）、氨氮（NH4+-N）、總氮（TN）、磷酸鹽（PO43-）、總磷（TP）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、懸浮物（SS）、葉綠素a（Chla）。高錳酸鹽指數(shù)采用酸性高錳酸鉀法測定。懸浮物采用重量法測定。Chla的測定采用丙酮萃取分光光度法［10］。亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨氮、總氮、磷酸鹽、總磷均使用AutoAnalyzer 3 （AA3）連續(xù)流動(dòng)分析儀進(jìn)行測定。測定浮游植物的水樣經(jīng)48 h靜置沉淀后，利用虹吸輕輕吸掉上清液，濃縮至 50 mL。不同門類的藻類鑒定與計(jì)數(shù)參照文獻(xiàn)［11］。

圖1　太湖貢湖灣采樣點(diǎn)分布圖Fig.1　Sam pling sites in the Gonghu Bay of Taihu Lake

1.2生物學(xué)評(píng)價(jià)方法

采用種類相似性指數(shù)（Jaccard指數(shù)，J）對(duì)樣點(diǎn)間浮游植物群落結(jié)構(gòu)的相似性進(jìn)行評(píng)價(jià)：

式中，J為相似性指數(shù)；a為樣本A的種類數(shù)；b為樣本B的種類數(shù)；c為樣本A和B共有種類數(shù)。

當(dāng)0＜J＜0.25時(shí)，極不相似；當(dāng)0.25≤J＜0.50時(shí)，中等不相似；當(dāng)0.50≤J＜0.75時(shí)，中等相似；當(dāng)0.75≤J＜1.00時(shí)，極相似［12］。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和作圖使用 Excel、Origin 8.0、SPSS 20.0和CANOCO 4.5軟件。

藻細(xì)胞密度與環(huán)境因子間的關(guān)系采用 Pearson相關(guān)分析法。聚類分析方法采用目前廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)聚類［13］，從而可以劃分出貢湖水生態(tài)環(huán)境的特征水域。

由于監(jiān)測指標(biāo)的單位不完全相同，在進(jìn)行聚類分析時(shí)，為了消除量綱的影響，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，公式如下：

式中，Xij為變量標(biāo)準(zhǔn)化之后的第 i個(gè)采樣點(diǎn)的第 j個(gè)指標(biāo)的數(shù)值，Sij為原始數(shù)據(jù)，為第 j個(gè)指標(biāo)的均值。

首先用 CANOCO軟件進(jìn)行去趨勢對(duì)應(yīng)分析（detrended correspondence analysis，DCA），結(jié)果顯示“Lengths of gradient”最大梯度為1.674，故選擇冗余度分析（redundancy analysis，RDA）分析浮游植物的種類組成與環(huán)境因子的關(guān)系。為使得浮游植物的細(xì)胞密度數(shù)據(jù)獲得正態(tài)分布，將其進(jìn)行l(wèi)g（x+1）轉(zhuǎn)換［14］。

2　結(jié)果與分析

2.1貢湖環(huán)境參數(shù)特征

貢湖全年環(huán)境參數(shù)見表1。水溫差異不顯著，變化范圍為（17.48±9.41）～（21.28±8.49）℃。DO含量的范圍為（8.15±2.51）～（10.90±2.63）mg/L；pH含量的范圍為（7.88±0.29）～（8.39±0.70），均為中性偏弱堿性水體。

SS含量各點(diǎn)呈極顯著差異（ANOVA，F(xiàn)=3.09，p＜0.01），變化范圍為 （14.20±17.38）～（192.08± 310.87）mg/L，最大值出現(xiàn)在的2號(hào)點(diǎn)。SD呈顯著差異（ANOVA，F(xiàn)=2.7，p＜0.05），在（0.28±0.16）～（0.61±0.34）m變化，同樣最小值出現(xiàn)在2號(hào)點(diǎn)。葉綠素 a在空間分布上呈顯著差異 （ANOVA，F(xiàn)= 2.7，p＜0.05）。SS的最大值、最小值分別出現(xiàn)在2號(hào)點(diǎn)、7號(hào)點(diǎn)，葉綠素 a的最大值、最小值分別出現(xiàn)在2號(hào)點(diǎn)、7號(hào)點(diǎn)，透明度的最大值、最小值分別出現(xiàn)在7號(hào)點(diǎn)、2號(hào)點(diǎn)。這說明了透明度主要受浮游植物和懸浮物的雙重影響，并可能與該區(qū)域的水環(huán)境條件也有一定關(guān)系［15］。

高錳酸鹽指數(shù)作為有機(jī)污染的指標(biāo)，當(dāng)其超過4 mg/L時(shí)，表示水體受到有機(jī)污染［16］。高錳酸鹽指數(shù)范圍在（5.96±1.38）～（63.70±135.88）mg/L，說明貢湖已經(jīng)受到一定程度的有機(jī)污染。高錳酸鹽指數(shù)空間分布無顯著差異（ANOVA，p＜0.05）。在時(shí)間分布上，高錳酸鹽指數(shù)峰值出現(xiàn)在水華暴發(fā)期，水華暴發(fā)期藻類生長量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于死亡量，因此高錳酸鹽指數(shù)在水華暴發(fā)期增高，與藻類大量生長累積有機(jī)物有關(guān)?？扇軕B(tài)高錳酸鹽指數(shù)的增加，與藻類死亡分解有關(guān)。

貢湖氮、磷含量見表1。方差分析結(jié)果表明TN的空間分布呈顯著差異 （ANOVA，F(xiàn)=2.44，p＜0.05），含量變化范圍在（1.985±1.353）～（15.784± 29.668）mg/L，其中 NO3--N空間分布無顯著差異，在（0.858±0.690）～（1.138±1.127）mg/L；而 NO2--N空間分布顯著差異（ANOVA，F(xiàn)=2，p＜0.05）。這與2號(hào)點(diǎn)在水華暴發(fā)期間藻類大量聚集有著密切的關(guān)系。2號(hào)點(diǎn)和3號(hào)點(diǎn)與其他點(diǎn)位相比，硝態(tài)氮較低，氨氮呈現(xiàn)較高的趨勢。這與太湖浮游植物更易于吸收硝態(tài)氮來合成細(xì)胞所需要的氨基酸等物質(zhì)有關(guān)［17］。TP含量變化范圍為（0.1222±0.0873）～（1.1647±2.3723）mg/L，各采樣點(diǎn)無顯著差異。依據(jù)經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織（OECD）對(duì)水體營養(yǎng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)［18］，貢湖水體總體上處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，而水源地附近（#1、#4、#6）水環(huán)境狀況相對(duì)較好。

表1　貢湖各采樣點(diǎn)環(huán)境參數(shù)（年平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）Table 1　Variability of environmental parameters（mean±sd）in Gonghu Bay

2.2浮游植物的分布特征

貢湖全年共檢出浮游植物 8門 53屬 （表 2），其中綠藻門和硅藻門最多，分別為20屬、15屬，其次藍(lán)藻門 9屬，裸藻門 3屬，甲藻門和隱藻門均為2屬，黃藻門和金藻門均鑒定出1屬。春季采獲浮游植物8門39屬，夏季采獲浮游植物 7門48屬，秋季采獲浮游植物7門46屬，冬季采獲浮游植物8門 31屬。各采樣點(diǎn)細(xì)胞密度和主要藻類組成隨季節(jié)的變化見表3。

表2　貢湖水源地浮游植物名錄Table 2　List of phytoplankton in the drinking water resource of Gonghu Bay

續(xù)表2

表3　各采樣點(diǎn)的浮游植物變化特征Table　3　Distribution　features of phytoplanktons　at different samp ling sites

貢湖浮游植物分布主要表現(xiàn)出以下特征：

1）貢湖水華的優(yōu)勢藻種較為單一，以藍(lán)藻門為優(yōu)勢種的水華。

2）藻類的細(xì)胞密度是水生態(tài)系統(tǒng)功能和水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要參數(shù)之一［19-20］。從空間分布上來看，藻類的細(xì)胞密度最低值出現(xiàn)在 5號(hào)點(diǎn)，細(xì)胞密度的最高值出現(xiàn)在2號(hào)點(diǎn)。

3）采用 Jaccard指數(shù)分析不同樣點(diǎn)浮游植物群落的相似性，結(jié)果表明：6號(hào)點(diǎn)、8號(hào)點(diǎn)、1號(hào)點(diǎn)兩兩比較的相似性系數(shù)分別為 0.767、0.756、0.674，基本達(dá)到極相似的水平；2號(hào)點(diǎn)和3號(hào)點(diǎn)比較的相似性系數(shù)為0.761，同樣也達(dá)到極相似的水平。2號(hào)點(diǎn)和7號(hào)點(diǎn)比較的相似性系數(shù)為0.469，群落結(jié)構(gòu)中等不相似。

2.3浮游植物與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系

2.3.1相關(guān)性分析水華通常是指浮游植物的生物量顯著地高于一般水體中的平均值，并在水體表面大量聚集，形成肉眼可見的藻類聚積體［21］。正是由于水華暴發(fā)的前提之一是足夠的藻類生物量，因此探討水華暴發(fā)成因的關(guān)鍵就是要分析浮游植物細(xì)胞密度與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系。相關(guān)關(guān)系見表 4，結(jié)果表明：浮游植物細(xì)胞密度與TN和TP呈極顯著相關(guān)，即較高的營養(yǎng)鹽含量對(duì)藻類的生長起到一定的促進(jìn)作用。這與Jiang等在巢湖的研究結(jié)果類似［22］。同時(shí)，浮游植物細(xì)胞密度與高錳酸鹽指數(shù)、SS 和Chla呈極顯著相關(guān)，與DO呈極顯著負(fù)相關(guān)；但水溫、透明度與浮游植物細(xì)胞密度相關(guān)性不顯著。浮游植物的生長過程中需要吸收有機(jī)物，同時(shí)藻類死亡也會(huì)向水體貢獻(xiàn)有機(jī)物，故與高錳酸鹽指數(shù)呈極顯著相關(guān)。浮游植物細(xì)胞密度與DO呈極顯著負(fù)相關(guān)，主要表現(xiàn)在兩方面：一是藻類生長和腐爛需要消耗一定的溶解氧，二是藻類大量漂浮聚集在水面，阻礙了覆氧。

表4　浮游植物細(xì)胞密度與環(huán)境因子相關(guān)關(guān)系分析Table 4　Correlation coefficients between phytoplankton density and environmental factors

Chla與 TN、TP、高錳酸鹽指數(shù)和 SS呈極顯著相關(guān)，與浮游植物細(xì)胞密度和環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系具有一致性。Wang等［23］通過在太湖連續(xù)5年的監(jiān)測數(shù)據(jù)指出：pH、DO和高錳酸鹽指數(shù)為富營養(yǎng)化的反饋因子。相關(guān)分析結(jié)果表明：pH與Chla沒有顯著的相關(guān)性，而高錳酸鹽指數(shù)和 Chla有顯著的相關(guān)性。說明藻類的快速增長導(dǎo)致其光合作用加強(qiáng)，從而使水體的pH值升高［24］。

2.3.2RDA分析貢湖浮游植物群落與環(huán)境因子的RDA分析結(jié)果見圖2。前3個(gè)軸解釋了79.6%浮游植物與環(huán)境因子相關(guān)性的信息。在浮游植物種屬與環(huán)境因子之間的相關(guān)系數(shù)中，軸1中浮游植物種屬與環(huán)境因子的相關(guān)性達(dá)到 0.517，軸 2也有0.417，說明在軸1、軸2中相關(guān)性都比較高。從圖2中可以看出，與藍(lán)藻呈顯著正相關(guān)的有 WT、TN、pH、SS、TP、CODMn；與裸藻呈顯著正相關(guān)的有 TN、pH、SS；與甲藻呈顯著正相關(guān)的是 pH、SS、CODMn、NH4+-N、TP和 Chla；藍(lán)藻、裸藻、甲藻均與 NO3-、DO呈顯著負(fù)相關(guān)；與隱藻呈顯著正相關(guān)的是PO43-，綠藻、金藻、黃藻、硅藻與環(huán)境因子相關(guān)性不顯著。有研究表明，藍(lán)藻比較適應(yīng)穩(wěn)定的水體，而且也偏好較高的光照強(qiáng)度和高溫，透明度的增大導(dǎo)致光強(qiáng)也比較高。藍(lán)藻具有儲(chǔ)磷機(jī)制，能夠?qū)α走M(jìn)行富集［25］，從而導(dǎo)致磷 的濃度隨著藍(lán)藻數(shù)量的增加而升高。裸藻和甲藻與水溫呈正相關(guān)，這表明在水華暴發(fā)期間，裸藻和甲藻的細(xì)胞密度隨著溫度的升高而升高。

圖2　貢湖浮游植物組成與環(huán)境因子關(guān)系的RDA排序圖Fig.2　Biplot of the first two axes of RDA analysis for the environmental　factors　associated　w ith phytoplankton variation

2.4水生態(tài)環(huán)境特征

依據(jù)貢湖藻類細(xì)胞密度、環(huán)境因子等 14個(gè)監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，聚類分析結(jié)果見圖3。當(dāng)聚類距離取值為3時(shí)，可分為4類。第1類為3號(hào)點(diǎn)、4號(hào)點(diǎn)和5號(hào)點(diǎn)，這3個(gè)點(diǎn)毗鄰?fù)莺?，望虞河是“引江?jì)太”工程的重要通道，引流的長江水本身藻類密度低，大量引水也可以稀釋該水域的藻類；也是重要航運(yùn)路徑，故其水流速度和水體紊動(dòng)擴(kuò)散能力導(dǎo)致水體交換比較頻繁，水華發(fā)生的概率較低。第2類為6號(hào)點(diǎn)、8號(hào)點(diǎn)和1號(hào)點(diǎn)，這3個(gè)采樣點(diǎn)處水域開闊，水體流動(dòng)交換速度快；6號(hào)點(diǎn)沉水植物生長茂盛，8號(hào)點(diǎn)和 1號(hào)點(diǎn)次之；故水華發(fā)生的概率較低。第3類為7號(hào)點(diǎn)，地理位置特殊，在夏季盛行的東南風(fēng)作用下，該點(diǎn)處于背風(fēng)區(qū)，水流緩慢，滯留時(shí)間延長，水體交換能力減弱，水華發(fā)生的概率較大。第4類為2號(hào)點(diǎn)，該采樣點(diǎn)地處貢湖公園附近，人流量較大，外源輸入量大；且湖邊有大量景觀蘆葦帶，易在東南風(fēng)作用下藻類在蘆葦叢中大量聚集，發(fā)生水華的概率較大。

圖3　貢湖各采樣點(diǎn)水生態(tài)環(huán)境的聚類分析結(jié)果Fig.3　Cluster analysis of aquatic environmental features in the Gonghu Bay

聚類分析結(jié)果表明，2號(hào)點(diǎn)與 7號(hào)點(diǎn)水生態(tài)環(huán)境特征差異顯著；Jaccard指數(shù)分析結(jié)果表明，這兩個(gè)采樣點(diǎn)浮游植物群落結(jié)構(gòu)差異顯著。6號(hào)點(diǎn)、8號(hào)點(diǎn)、1號(hào)點(diǎn)生態(tài)環(huán)境相似，其群落結(jié)構(gòu)也基本達(dá)到極相似的水平，說明浮游植物的群落結(jié)構(gòu)受到了生態(tài)環(huán)境特征的影響。3號(hào)點(diǎn)與4號(hào)點(diǎn)、5號(hào)點(diǎn)雖然具有相似的生態(tài)環(huán)境特征，但是其群落結(jié)構(gòu)與相鄰的2號(hào)點(diǎn)相似性水平高于 4號(hào)點(diǎn)、5號(hào)點(diǎn)。這說明浮游植物的群落結(jié)構(gòu)受到了水生態(tài)環(huán)境特征與地域相鄰性的影響；藻類的一部分來源于采樣點(diǎn)原位生長，另一部分來源于水力或風(fēng)力驅(qū)動(dòng)表層藻類的漂移。鄭炳輝［26］等在三峽庫區(qū)支流大寧河也觀測到類似的現(xiàn)象。聚類結(jié)果表明貢湖水體水生態(tài)環(huán)境特征存在顯著的空間異質(zhì)性，這對(duì)分析貢湖灣水華發(fā)生的主要控制因子和水環(huán)境質(zhì)量分區(qū)管理具有重要意義。

3　結(jié)語

1）貢湖全年共檢出浮游植物 8門 53屬，其中綠藻門和硅藻門最多，分別為 20屬、15屬，其次藍(lán)藻門9屬，裸藻門3屬，甲藻門和隱藻門均為2屬，黃藻門和金藻門均鑒定出1屬。貢湖水華的優(yōu)勢藻種較為單一，是以藍(lán)藻門為優(yōu)勢種的水華。

2）貢湖浮游植物細(xì)胞密度與 TN、TP、CODMn、SS、Chla呈極顯著相關(guān)，與DO呈極顯著負(fù)相關(guān)。同時(shí)，營養(yǎng)鹽、CODMn、WT、SS、pH是影響浮游植物組成的主要因素。

3）目前，貢湖總體上處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，但水生態(tài)環(huán)境特征存在顯著的空間特征異質(zhì)性，水源地情況相對(duì)較好。貢湖水華易發(fā)期透明度、懸浮物、葉綠素a、亞硝態(tài)氮、總氮時(shí)空分布差異顯著（ANOVA，p＜0.05）。浮游植物細(xì)胞密度的分布同樣具有顯著的空間異質(zhì)性。群落結(jié)構(gòu)組成受到水環(huán)境特征和空間相鄰性的雙重影響。

［1］QIN BQ.Lake eutrophication：Control countermeasures and recycling exploitation［J］.Ecological Engineering，2009，35（11）：1569-1573.

［2］鄒華，鄧?yán)^選，朱銀.植物化感作用在控制水華藻類中的應(yīng)用［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，31（2）：134-140. ZOU Hua，DENG Jixuan，ZHU Yin.Application of plantallelopathy in controlling ofalgalbloom［J］.Journal of Food Science and Biotechnology，2012，31（2）：134-140.（in Chinese）

［3］戚莉莉，程子波，鄒華，等.高效液相色譜法測定太湖水中微囊藻毒素［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2009，28（1）：97-101. QILili，CHEN Zibo，ZOU Hua，et al.HPLC determination ofm icrocystin in Taihu Lake［J］.Journal of Food Science and Biotechnology，2009，28（1）：97-101.（in Chinese）

［4］LIU X，LU X H，CHEN Y W.The effects of temperature and nutrient ratios on M icrocystis blooms in Lake Taihu，China：An 11-year investigation［J］.Harm ful A lgae，2011，10（3）：337-343.

［5］張紅，黃勇，李堃.湖面亮溫對(duì)巢湖水華影響的遙感監(jiān)測分析［J］.環(huán)境科學(xué)，2012，33（10）：3323-3328. ZHANG Hong，HUANG Yong，LIKun.Analysis of algae bloom and lake surface bright temperature in Chaohu Lake based on remote sensing data［J］.Environmental Science，2012，33（10）：3323-3328.（in Chinese）

［6］LIU Y M，CHENW，LID H，etal.First reportof aphantoxins in China-waterbloomsof toxigenic Aphanizomenon flos-aquae in Lake Dianchi［J］.Ecotoxicology and Environmental Safety，2006，65（1）：84-92.

［7］CHEN F Z，SONG X L，HU Y H，etal.Water quality improvementand phytoplankton response in the drinking water source in Meiliang Bay of Lake Taihu，China［J］.Ecological Engineering，2009，35（11）：1637-1645.

［8］沈強(qiáng)，俞建軍，陳暉，等.浮游生物完整性指數(shù)在浙江水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.水生態(tài)學(xué)，2012，33（2）：26-31. SHEN Qiang，YU Jianjun，CHEN Hui，etal.Planktonic Index of Biotic Integrity（P-IBI）forwater source assessment［J］.Journal of Hydroecology，2012，33（2）：26-31.（in Chinese）

［9］李欽欽，鄧建才，胡維平，等.太湖金墅灣水源地浮游植物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（7）：1844-1850. LIQinqin，DENG Jiancai，HU Weiping，et al.Community structure of phytoplankton and its relationships w ith environmental factors in drinking water source of Jinshu Bay，Taihu Lake［J］.Chinese Journal of Applied Ecology，2010，21（7）：1844-1850. （in Chinese）

［10］陳宇煒，高錫云.浮游植物葉綠素a含量測定方法的比較測定［J］.湖泊科學(xué)，2000，12（2）：185-187. CHEN Yuwei，GAO Xiyun.Comparison of two phytoplankton chlorophyll-a concentrationmeasurement［J］.Journal of Lake Sciences，2000，12（2）：185-187.（in Chinese）

［11］胡鴻鈞，李堯英，魏印心，等.中國淡水藻類［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979.

［12］錢迎倩，馬克平.生物多樣性研究的原理與方法［M］.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1994，141-165.

［13］厲紅梅.多變量分析在海洋環(huán)境底棲動(dòng)物生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的研究與應(yīng)用［D］.廈門：廈門大學(xué)，2000.

［14］JAN L，PETRS.Multivariateanalysisofecologicaldatausing CANOCO［D］.London：Cambridge University，2003.

［15］張晟，宋丹，張可，等.三峽水庫典型支流上游區(qū)和回水去營養(yǎng)狀態(tài)分析［J］.湖泊科學(xué)，2010，22（2）：201-207. ZHANG Sheng，SONG Dan，ZHANG Ke，et al.Trophic status analysis of the upper stream and backwater area in typical tributaries，Three Gorges Reservoir［J］.Journal of Lake Sciences，2010，22（2）：201-207.（in Chinese）

［16］張晟，鄭堅(jiān)，劉婷婷，等.三峽水庫入庫支流水體中營養(yǎng)鹽季節(jié)變化及輸出［J］.環(huán)境科學(xué)，2009，30（1）：58-63. ZHANG Sheng，ZHEN Jian，LIU Tingting，etal.Seasonalvariation and outputofnutrientin tributariesof Three Gorges Reservoir ［J］.Environmental Science，2009，30（1）：58-63.（in Chinese）

［17］王震，鄒華，楊桂軍，等.太湖葉綠素a的時(shí)空分布特征及其與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系［J］.湖泊科學(xué)，2014，26（4）：567-575. WANG Zhen，ZOU Hua，YANG Guijun，et al.Spatial-temporal characteristics of chlorophyll a and its relationship w ith environmental factors in Taihu Lake［J］.Journal of Lake Sciences，2014，26（4）：567-575.（in Chinese）

［18］秦伯強(qiáng)，許 海，董百麗.富營養(yǎng)化湖泊治理的理論與實(shí)踐［M］.北京：高等教育出版社，2011：1-35.

［19］況琪軍，胡征宇，周廣杰，等.香溪河流域浮游植物調(diào)查與水質(zhì)評(píng)價(jià)［J］.武漢植物學(xué)研究，2004，22（6）：507-513. KUANG Qijun，HU Zhengyu，ZHOU Guangjie，et al.Investigation on phytoplankton in Xiangxi River watershed and the evaluation of itswaterquality［J］.Journal ofW uhan Botanical Research，2004，22（6）：507-513.（in Chinese）

［20］況琪軍，馬沛明，胡征宇，等.湖泊富營養(yǎng)化的藻類生物學(xué)評(píng)價(jià)與治理研究進(jìn)展［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2005，5（2）：87-91. KUANG Qijun，MA Peim ing，HU Zhengyu，etal.Study on the evaluation and treatmentof lake eutrophication bymeansof algae biology［J］.Journal of Safety and Environment，2005，5（2）：87-91.（in Chinese）

［21］孔繁翔，高光.大型淺水富營養(yǎng)湖泊中藍(lán)藻水華形成機(jī)理的思考［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（3）：589-591. KONG Fanxiang，GAOGuang.Hypothesison cyanobacteria bloom-form ingmechanism in large shallow eutrophic lakes［J］.Acta Ecologica Sinica，2005，25（3）：589-591.（in Chinese）

［22］JIANG Y J，HEW，LIUW X，etal.The seasonaland spatial variations of phytoplankton community and their correlation w ith environmental factors in a large eutrophic Chinese lake（Lake Chaohu）［J］.Ecological Indicators，2014，40：58-67.

［23］WANG X L，LU Y L，HE G Z，et al.Exploration of relationships between phytoplankton biomass and related environmental variablesusingmultivariate statistic analysis in a eutrophic shallow lake：A 5-year study［J］.Environmental Sciences，2007，19 （8）：920-927.

［24］Bernard P，Antoine L，Bernard L，et al.Principal component analysis：an appropriate tool for water quality evaluation and management-application to a tropical lake system［J］.EcologicalM odelling，2004，178（3-4）：295-311.

［25］REYNOLD CS.Ecology of phytoplankton［D］.Cambridge：Cambridge University Press，2006，25-53.

［26］鄭炳輝，張佳磊，王麗婧，等.大寧河水華敏感期浮游植物與環(huán)境因子關(guān)系［J］.環(huán)境科學(xué)，2011，32（3）：641-648. ZHENG Binghui，ZHANG Jialei，WANG Lijing，et al.Exploration of relationships between phytoplankton and related environmental factors in the Daning River during sensitive period of algal blooms［J］.Environmental Science，2011，32（3）：641-648.（in Chinese）

Spatial-Tem poral Characteristics of Phytop lanktons and the Relationship w ith Environmental Factors in the Gonghu Bay

WANG Zhen， ZOU Hua*，YANGGuijun， XU Huiping
（School of Environment and Civil Engineering，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

The spatial-temporal characteristics of phytoplanktons andits relationshipw ith environmental factors were studied to understand the ecological environment characteristics，using multivariate statistical analysis based on themonitoring data recorded from March 2013 to February 2014 in the Gonghu Bay.Gonghu Bay was generally in a eutrophic state；however，the nearby sampling siteswere in a relative better condition.The significantspatial-temporal characteristicswas observed for the transparency，suspended substance，chlorophyll a，nitrite and the total nitrogen during cyanobacteria bloom（ANOVA，p＜0.05）.A comparatively high spatial heterogeneity was indicated in the phytoplankton community composition（ANOVA，p＜0.05）.Themaximum cell density was found in the 2nd sampling site，while the minimum in the 5th sampling site.Pearsoncorrelation analysis was performed to illustrate the relationship between algae density and environmental variables.Significant positive correlationswere found between algae density and the total nitrogen，total phosphorus，permanganate index，suspended substance，and chlorophyll a.But the correlations between algae density and dissolved oxygen were highly negative.Relationship between phytoplankton community composition and environmental factors were analyzed by redundancy analysis（RDA）.The results indicated that nutrients（i.e.，the total nitrogen，total phosphorus and ammonia nitrogen），permanganate index，water temperature，suspended substance，and pH made amajor contribution to the composition of phytoplankton community.There was a remarkable spatial heterogeneity of ecological environmental in Gonghu Bay.The phytoplankton community composition was substantially and cooperatively affected by the environmental characteristicsand adjacentsampling sites.

drinkingwater source，phytoplankton，environmental factors，correlation

X 52

A

1673—1689（2016）04—0399—09

2014-11-20

國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2012ZX07503-002-01）。

鄒華（1972—），男，江蘇無錫人，工學(xué)博士，副教授，主要從事天然水體污染控制和環(huán)境生物技術(shù)研究。E-mail：zouhua@jiangnan.edu.cn