王天宇， 趙 文*， 尹東鵬， 魏 杰， 王 哲， 龐雨佳， 李 博， 時(shí) 曉

(1.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院 遼寧省水生生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023； 2.北京市水生野生動(dòng)植物救護(hù)中心，北京 102100)

藍(lán)細(xì)菌是地球上最早出現(xiàn)的光合放氧原核生物。藍(lán)細(xì)菌與水環(huán)境關(guān)系密切，生長旺盛時(shí)，會導(dǎo)致水體變色，引起淡水水體水華的爆發(fā)，有些藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出草腥味或者土腥味，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，引起一系列環(huán)境問題。我國是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，雖然水資源總量豐富，但作為能夠飲用的水資源卻極其短缺。水庫作為對水資源重新分配的重要工程，是人工湖泊、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)[1]。城市景觀水體在美化環(huán)境、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)生物多樣性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮極大地作用，但大多景觀水體為封閉性水體，水質(zhì)更容易受到污染[2]。當(dāng)前北京市五大水系均遭到嚴(yán)重污染，北運(yùn)河水系除城市中心區(qū)河段水質(zhì)較好，基本為Ⅲ～Ⅳ類外，城市排水河流、遠(yuǎn)郊河流水質(zhì)均為劣Ⅴ類；永定河水系氮污染較嚴(yán)重，大都超過Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)，磷污染較輕，其含量低于Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；潮白河水系受到輕度污染，其中作為重要飲用水源地的密云水庫也有了富營養(yǎng)化的趨勢[3]。本研究對北京的景觀和水源水庫等各種水體的藍(lán)細(xì)菌與水環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查，旨在為北京水生態(tài)環(huán)境的改善提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 采樣點(diǎn)分布 2016年5月及9月對潮白河水系設(shè)置17個(gè)水體34站位(站位53～86)，2017年5月至2018年9月分別對永定河水系(站位1～16)、北運(yùn)河水系(站位17～34)、大清河水系(站位35～49)、薊運(yùn)河水系(站位50～52)、潮白河水系(站位53、54、56、57、67、71～76、84～86)共設(shè)置36個(gè)水體52個(gè)站位進(jìn)行浮游植物采樣4次。調(diào)查范圍及站位設(shè)置見圖1。

圖1 北京市水體調(diào)查站位示意圖Fig.1 Schematic diagram of water sampling station in Beijing

1：媯水河；2：清水河；3：門城湖；4：蓮石湖；5：曉月湖；6：宛平湖；7～9：官廳水庫；10：沙河水庫；11～13：玉渡山水庫；14～16：齋堂水庫；17～19：北運(yùn)河；20：清河；21～22：溫榆河；23：昆明湖；24：后海；25：蓮花池；26：柳蔭公園；27：龍?zhí)豆珗@；28：陶然亭；29；玉淵潭大；30：玉淵潭??；31：紫竹院；32～34：十三陵水庫；35：大石河；36：小清河；37：周口店；38：三渡；39：五渡；40：七渡；41：西石門；42：十八渡；43：天開；44～46：青龍湖北湖；47～48：青龍湖南湖；49：?？谟?；50～52：金海湖；53：潮白河；54～55：白河；56：懷沙河；57：碧水公園；58：干溝；59：二灘；60：龍灣；61：樓子峪；62～64：白河堡；65：栗榛寨；66：沙河水庫；67：懷柔水庫；68～70：遙橋峪；71～77：密云水庫；78～80：雁棲湖；81～83：青龍峽；84～86：漢石橋濕地

1：Guishui River；2：Qingshui River；3：Mencheng Lake；4：Lianshi Lake；5：Xiaoyue Lake；6：Wanping Lake；7-9：Guanting Reservoir；10：Shahe Reservoir；11-13：Yudu Mountain Reservoir；14-16：Zhaitang Reservoir；17-19：North Canal；20：Qing River；21-2：Wenyu River；23：Kunming Lake；24：Houhai Lake；25：Lotus Pond；26：Liuyin Park；27：Longtan Park；28：Taoranting Lake；29；Yuyuantan Lake grand；30：Yuyuantan Lake small；31：Zizhuyuan Lake；32-34：Shisanling Reservoir；35：Dashi River；36：Xiaoqing River；37：Zhoukoudian River；38：Sandu in Juma River；39：Wudu in Juma River；40：Qidu in Juma River；41：Xishimen in Juma River；42：Shibadu in Juma River；43：Tiankai Lake；44-46：Qinglong Lake North；47-48：Qinglong Lake South；49：Niukouyu Reservoir；50-52：Jinhai Lake；53：Chaobai River；54-55：Baihe River；56：Huaisha River；57：Bishui Park；58：Gangou River；59：Ertan River；60：Longwan River；61：Louziyu River；62-64：Baihebao Reservoir；65：Lizhenzhai Reservoir；66：Shahe Reservoir；67：Huairou Reservoir；68-70：Yaoqiaoyu Reservoir；71-77：Miyun Reservoir；78-80：Yanqi Lake；81-83：Qinglongxia Reservoir；84-86：Hanshiqiao Lake

1.2 方法

1.2.1 藍(lán)細(xì)菌樣品的采集和處理 每個(gè)站位用水生80型采水器采水1L，搖勻后加15 ml魯哥氏液固定，沉淀48h，除去上清液濃縮至50 mL。藍(lán)細(xì)菌種類鑒定時(shí)充分搖勻樣品，用定量吸管取0.1 mL至浮游植物計(jì)數(shù)框內(nèi)，用光學(xué)顯微鏡(Olympus-CX21FSI)在10×40倍下觀察計(jì)數(shù)[4]。計(jì)算藻類的密度和生物量[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)細(xì)菌的種類組成及優(yōu)勢種

2.1.1 藍(lán)細(xì)菌的種類組成與分布 調(diào)查期間北京市各水體共發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌4目4科22屬63種，其中北京市景觀水體共發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌57種，各水體中門城湖物種數(shù)最多，其次是宛平湖和曉月湖，清水河物種數(shù)最少；水源水庫共發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌53種，潮白河水系藍(lán)細(xì)菌數(shù)最多，其次是大清河水系，薊運(yùn)河水系最少，各水系中青龍湖北湖和牛口峪物種數(shù)最多，其次是青龍湖南湖，雁棲湖物種數(shù)最少(圖2)。

圖2 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌物種數(shù)Fig.2 Species number of cyanobacteria in various water bodies in Beijing

將某種藻類被檢出的樣品數(shù)占全部樣品的百分比稱為出現(xiàn)率，調(diào)查期間共采集樣品218個(gè)，出現(xiàn)率超過30%的藍(lán)細(xì)菌有小型色球藻、湖泊鞘絲藻、小顫藻和小席藻，其中小型色球藻的出現(xiàn)率為49.08%，湖泊鞘絲藻和小顫藻的出現(xiàn)率均為30.73%，小席藻的出現(xiàn)率為30.28%，具體分布見表1。

表1 北京市五大水系藍(lán)藻門種類組成和分布

續(xù)表1

注：“+”代表發(fā)現(xiàn)該物種，無“+”代表沒有發(fā)現(xiàn)該物種

2.1.2 藍(lán)細(xì)菌優(yōu)勢種分布 根據(jù)相對重要性指數(shù)IRI北京市藍(lán)細(xì)菌重要種包括小型色球藻(A1)、湖泊鞘絲藻(A2)、水華束絲藻(A3)、小席藻(A4)、鈍頂節(jié)旋藻(A5)、小顫藻(A6)、銅綠微囊藻(A7)、水華微囊藻(A8)、微小色球藻(A9)、微小平裂藻(A10)、兩棲顫藻(A11)、銀灰平裂藻(A12)、細(xì)小隱球藻(A13)、點(diǎn)狀平裂藻(A14)、惠氏微囊藻(A15)，其中A1～A8為優(yōu)勢種。景觀水體的優(yōu)勢種前三位分別為小型色球藻、小顫藻、小席藻；水源水庫的優(yōu)勢種為湖泊鞘絲藻、小型色球藻、水華束絲藻。藍(lán)細(xì)菌優(yōu)勢種中微囊藻屬(Microcystis)、平裂藻屬(Merismopedia)、色球藻屬(Chroococcus)和顫藻屬(Oscillatoria)，這些藻屬的種類或品系產(chǎn)生的次生代謝物易形成微囊藻毒素，引起人類急慢性中毒[10]。五大水系景觀水體和飲用水源優(yōu)勢種見表2。

2.2 北京市藍(lán)細(xì)菌密度時(shí)空變化

2016年平均密度為0.16×106ind/L，2017年平均密度為7.32×106ind/L,2018年平均密度為3.20×106ind/L。三年內(nèi)5月的平均密度為3.81×106ind/L,9月的平均密度為6.87×106ind/L。

2.2.1 藍(lán)細(xì)菌密度季節(jié)對比 首先對北京市各水體進(jìn)行時(shí)間變化分析，結(jié)果表明密度有明顯的季節(jié)變化，北京市整體藍(lán)細(xì)菌密度9月大于5月。景觀水體中藍(lán)細(xì)菌密度9月大于5月，5月宛平湖平均密度最高(14.91×106ind/L)，9月門城湖的平均密度達(dá)到峰值(23.06×106ind/L)。其中龍?zhí)豆珗@、小清河、玉淵潭大、玉淵潭小、柳蔭公園的5月密度高于9月；水源水庫中9月密度同樣明顯大于5月，官廳水庫的5月(2.06×106ind/L)和9月(7.47×106ind/L)密度均為最大，其中沙河水庫、?？谟陀穸缮降乃{(lán)細(xì)菌密度5月高于9月(圖3)。

表2 北京市五大水系藍(lán)細(xì)菌優(yōu)勢種的IRI相對指數(shù)

注：空格表示該水系沒有該物種，下表同

圖3 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌密度空間變化Fig.3 Spatial variation of cyanobacterial density in various water bodies in Beijing

2.2.2 藍(lán)細(xì)菌密度年變化 如圖4所示，對部分水體的密度年增降變化進(jìn)行比較，整體密度下降的較多，集中在永定河水系和北運(yùn)河水系。景觀水體中，門城湖、陶然亭、碧水公園和漢石橋濕地與其他水體不同，密度增多；七渡變化不大。水源水庫中，沙河水庫、金海湖和密云水庫的密度增大；懷柔水庫變化不大，密度較穩(wěn)定。

2.2.3 藍(lán)細(xì)菌密度在浮游植物中占比的時(shí)空變化 各水體藍(lán)細(xì)菌密度占浮游植物百分比按年變化整體上占比下降，按季節(jié)變化整體密度9月大于5月，但蓮花池、玉淵潭大、玉淵潭小、小清河、?？谟?、懷柔水庫在總浮游植物中5月大于9月(表3)。

圖4 各水體藍(lán)細(xì)菌密度年增降分布Fig.4 Distribution table of annual increase and decrease of cyanobacteria density in each water body 三角形為景觀水體，圓形為飲用水源水庫，紅色代表增長，綠色代表下降，橙色代表密度變化較穩(wěn)定，圖6同The triangle is the landscape water body, the circle is the drinking water source reservoir, the red represents growth, the green represents decline, and the orange represents the density change is more stable, the same Figure 6

表3 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌密度占浮游植物總密度百分比

Table 3 The cyanobacteria density percentage of total phytoplankton density in water bodies in Beijing

站位密度占比/%2017.06 2017.09 2018.06 2018.09 站位密度占比/%2016.06 2016.09 2017.06 2017.09 2018.06 2018.09 媯水河66.3 79.8 3.7 27.9 五渡?16.7 3.7 0.0 清水河0.0 七渡3.7 11.1 14.3 0.0 門城湖37.3 75.4 11.8 62.4 西石門?0.0 5.6 5.0 蓮石湖91.3 83.2 8.3 36.1 十八渡6.7 0.0 0.0 0.0 曉月湖77.9 86.2 8.0 53.6 天開5.8 77.5 15.9 29.9 宛平湖79.2 91.8 11.5 92.4 青龍湖北湖30.9 64.2 1.9 6.5 官廳水庫68.4 70.3 10.7 59.7 青龍湖南湖?86.3 29.0 沙河水庫31.3 7.7 5.1 30.7 ?？谟?8.6 3.7 13.4 23.1 玉渡山8.3 27.5 金海湖21.5 44.2 3.3 28.9 齋堂水庫1.1 潮白河4.0 ?57.5 北運(yùn)河22.6 65.7 3.2 4.7 白河?39.0 0.0 清河2.2 8.3 懷沙河?19.4 溫榆河16.2 50.4 8.6 18.5 碧水公園17.5 49.1 8.0 3.3 昆明湖64.3 86.4 干溝15.4 20.0 后海46.8 51.4 3.8 7.3 二灘0.0 15.7 蓮花池64.6 71.4 37.9 11.5 龍灣5.0 25.0 柳蔭公園9.7 10.1 樓子峪8.2 29.2 龍?zhí)豆珗@63.5 77.9 16.0 20.3 白河堡11.5 24.6 陶然亭45.5 8.2 24.9 栗榛寨17.9 49.0 玉淵潭大80.5 62.9 30.1 3.9 沙廠水庫22.9 43.7 玉淵潭小82.3 60.7 26.8 10.1 懷柔水庫28.1 4.2 ?11.3 紫竹院52.6 87.5 6.7 17.2 遙橋峪0.0 54.4

續(xù)表3

2.3 北京市藍(lán)細(xì)菌生物量時(shí)空變化

2016年平均生物量為0.001 25 mg/L,2017年為0.012 95 mg/L ,2018為0.011 5 mg/L,2018年與2017年年均生物量相對減少但相差不大。5月平均生物量為0.007 mg/L，9月平均生物量為0.019 mg/L，9月明顯高于5月，可能與藍(lán)藻喜高溫有關(guān)。

2.3.1 藍(lán)細(xì)菌生物量季節(jié)變化 北京市景觀水體中生物量9月大于5月，龍?zhí)豆珗@生物量在5月最多(0.03 mg/L)，宛平湖生物量在9月最多(0.12 mg/L)，其中龍?zhí)豆珗@、昆明湖、溫榆河、玉淵潭大、蓮花池、小清河、玉淵潭小、樓子峪、漢石橋濕地、干溝、周口店、五渡、十八渡的生物量5月比9月高；水源水庫中9月生物量明顯大于5月生物量，5月青龍湖北水庫的生物量最多，9月官廳水庫生物量最多，其中沙廠水庫、?？谟讶崴畮?、青龍峽的生物量5月比9月高(圖5)。

圖5 北京市各水體生物量時(shí)間變化Fig.5 Time variation of cyanobacterial biomass in various water bodies in Beijing

2.3.2 藍(lán)細(xì)菌生物量年變化 如圖6所示，對五大水系部分水體的生物量年增降進(jìn)行比較，整體來看生物量減少，其中景觀水體中永定河水系曉月湖和宛平湖，北運(yùn)河水系的玉淵潭大、蓮花池和陶然亭，潮白河水系的碧水公園和漢石橋濕地的生物量呈現(xiàn)增長的趨勢，其他水體生物量均下降；水源水庫中永定河水系官廳水庫和沙河水庫，大清河水系的青龍湖北湖水庫等生物量下降，其他水體生物量上升。

2.3.3 藍(lán)細(xì)菌生物量在浮游植物中占比的時(shí)空變化 各水體藍(lán)細(xì)菌的生物量占浮游植物百分比按年變化來看整體下降，但蓮花池、玉淵潭大、金海湖的百分比上升；按季節(jié)變化來看整體9月大于5月。但門城湖、沙河水庫、后海、蓮花池、柳蔭公園、玉淵潭大、玉淵潭小、十三陵水庫、小清河、牛口峪、懷柔水庫的生物量占比9月小于5月(表4)。

圖6 各水體藍(lán)細(xì)菌生物量年增降分布Fig.6 Distribution map of cyanobacteria biomass increase and decrease in each water body

表4 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌生物量占浮游植物總生物量百分比

2.4 北京市藍(lán)細(xì)菌多樣性指數(shù)季節(jié)變化

調(diào)查期間北京市各水體3年的平均多樣性指數(shù)為0.45，2016年為0.384，2017年為1.515,2018年為1.736，多樣性指數(shù)增加。各水體藍(lán)細(xì)菌多樣性指數(shù)總體趨勢是9月大于5月。景觀水體中，門城湖在5月多樣性指數(shù)最大(3.96 mg/L)，天開在9月多樣性指數(shù)最大(5.75 mg/L)。其中蓮石湖、小清河、昆明湖、樓子峪、玉淵潭大、漢石橋濕地、干溝的多樣性指數(shù)5月大于9月；水源水庫中，懷柔水庫在5月達(dá)到最大，官廳水庫在9月最大。其中沙河水庫、金海湖的多樣性指數(shù)5月小于9月(圖7)。

圖7 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌多樣性時(shí)間變化Fig.7 Time variation of cyanobacterial diversity in various water bodies in Beijing

2.5 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌與環(huán)境因子典范對應(yīng)分析

2.5.1 北京市各水體藍(lán)細(xì)菌群落與環(huán)境因子關(guān)系分析 如圖8所示，對北京各種水體的優(yōu)勢種做CCA分析并與相關(guān)性分析結(jié)果相結(jié)合，得出北京市藍(lán)細(xì)菌中的大部分優(yōu)勢種受各種環(huán)境因子的綜合影響。且大部分優(yōu)勢種的密度和生物量與活性磷、葉綠素a、溫度、溶解氧、總堿度、總硬度、pH呈正相關(guān)，與TN、TP呈負(fù)相關(guān)。其中水華束絲藻、湖泊鞘絲藻、水華微囊藻、小席藻的密度與pH呈顯著正相關(guān)(r=0.300，p=0.029;r=0.466，p=0;r=0.466，p=0.048;r=0.449，p=0.001)，水華束絲藻、小形色球藻的密度與COD呈顯著正相關(guān)(r=0.304，p=0.027;r=0.271，p=0;r=0.049)。

2.5.2 典型水體藍(lán)細(xì)菌群落與環(huán)境因子關(guān)系 選取典型景觀水體IRI指數(shù)超過500的重要物種，對其與理化因子進(jìn)行DCA分析，其中得出Lengths of gradient的第一軸均大于2 ，并做CCA分析，表明CCA分析結(jié)果可靠，如圖9所示。其中龍?zhí)豆珗@的B3、D3與COD、硝酸態(tài)氮呈正相關(guān)，D1、D8、B8、B9與氨態(tài)氮、總氮呈正相關(guān)，與溶解氧、活性磷呈負(fù)相關(guān)。小清河的D7、D8與TP、透明度呈正相關(guān)，與溫度、pH呈負(fù)相關(guān)。玉淵潭大的D8、D15、B8、B9、B15與TP、氨態(tài)氮呈正相關(guān)，與活性磷呈負(fù)相關(guān)；B4、D4與葉綠素a呈正相關(guān)，與總硬度、總堿度呈負(fù)相關(guān)。玉淵潭小的D1、D13、B13與TN呈正相關(guān)，與硝酸態(tài)氮、Do呈負(fù)相關(guān)；B4、D4、D11、B11與COD、葉綠素a呈正相關(guān)，與總堿度、總硬度呈正相關(guān)；B8、B9、D8與TP、氨態(tài)氮呈正相關(guān)，與活性磷呈負(fù)相關(guān)。漢石橋濕地公園的D3、B3與COD呈正相關(guān)。蓮花池公園的B8、B9、D8與TP葉綠素a呈正相關(guān)，與溫度呈負(fù)相關(guān)；D3、B3與COD呈正相關(guān)；B1、D1與Do、氨態(tài)氮呈正相關(guān)，與亞硝酸態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)。門城湖公園的B1、D1與活性磷呈正相關(guān)與亞硝酸態(tài)氮、COD呈負(fù)相關(guān)；B11、D11與亞硝酸態(tài)氮、COD呈正相關(guān)，與活性磷呈負(fù)相關(guān)；B2、B13、B15、B9、D2、D13、D15與總堿度、總硬度和氨態(tài)氮呈正相關(guān)與pH、TP和葉綠素a呈負(fù)相關(guān)。天開水庫的B4、D4與總硬度、總堿度和亞硝酸態(tài)氮呈正相關(guān)，與氨態(tài)氮、溫度呈負(fù)相關(guān)；B3、B7、B8、B9、D3、D7、D8與總磷、葉綠素a呈正相關(guān)，與pH、硝酸態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)。紫竹院公園的B4、B7、D4、D7與葉綠素a、總磷、亞硝酸態(tài)氮呈正相關(guān)，與溫度呈負(fù)相關(guān)。

圖8 各水體藍(lán)細(xì)菌優(yōu)勢種與 理化因子的典范對應(yīng)分析Fig.8 Canonical correspondence analysis of dominant species and physical and chemical factors of cyanobacteria in various water bodies

密度(D)和生物量(B)優(yōu)勢種一致，1：水華束絲藻，2：細(xì)小隱球藻，3：鈍頂節(jié)旋藻，4：小型色球藻，5：微小色球藻，6：湖泊鞘絲藻，7：銀灰平裂藻，8：點(diǎn)狀平裂藻，9：微小平裂藻，10：銅綠微囊藻，11：水華微囊藻，12：惠氏微囊藻，13：兩棲顫藻，14：小顫藻，15：小席藻，下圖同

The dominant species of density (D) and biomass (B) are the same, respectively, 1：Aphanizomenonflos-aquqe(L.) Ralfs.，2：Aphanocapsaelachista，3：Arthrospiraplatensis，4：Chroococcusminor(Kütz) N?g.，5：Chroococcusminutus(Kütz) N?g.，6：LyngbyalimneticaLemm.，7：Merismopediaglauca(Ehr) Nag，8：Merismopediapunctata，9：Merismopediatenuissima，10：Microcystisaeruginosa，11：Microcystisflos-aquae，12：Microcystiswesengbergii，13：OscillatoriaamphibiaAg.，14：OscillatoriatenuisAg.，15：Phormidiumtenue(Menegh.) Gom.,The following picture is consistent

圖9 典型景觀水體重要物種與理化因子的典范對應(yīng)分析Fig.9 Typical correspondence analysis of important species and physical and chemical factors of typical landscape water

對水源水庫的重要物種進(jìn)行CCA分析，如圖10所示。其中沙河水庫B1、B3、B9、D1、D3、D9與TP呈正相關(guān)，與TN呈負(fù)相關(guān)；B4、D4與COD、亞硝酸態(tài)氮呈正相關(guān)與硝酸態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)。牛口峪水庫的B6、D6與氨態(tài)氮呈正相關(guān)，與TN呈負(fù)相關(guān)；B4、D4與透明度和葉綠素a呈正相關(guān)，與硝酸態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)。金海湖(海子水庫)的B3、D3與亞硝酸態(tài)氮、葉綠素a呈正相關(guān)；B4、D4與透明度呈正相關(guān)與TP呈負(fù)相關(guān)，密云水庫的B5、D5與TP、氨態(tài)氮和葉綠素a呈正相關(guān)與TN、總硬度、總堿度和亞硝酸態(tài)氮呈負(fù)相關(guān)；B3、B11、B12、D3、D11、D12與DO、COD呈正相關(guān)，與溫度、pH呈負(fù)相關(guān)。

圖10 水源水庫重要物種與理化因子的典范對應(yīng)分析Fig.10 Canonical correspondence analysis of important species and physical and chemical factors in water source reservoir

3 討 論

藍(lán)細(xì)菌是喜溫藻類，最適宜溫度為25～35 ℃[11]，藍(lán)細(xì)菌密度的季節(jié)變化明顯，在9月最為旺盛，與文獻(xiàn)報(bào)道較為一致[12]。景觀水體和水源水庫藍(lán)細(xì)菌的年均密度和生物量均減少、多樣性指數(shù)上升說明北京市環(huán)境治理有所改善。本研究通過各水體與環(huán)境因子的CCA分析發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌優(yōu)勢種的密度與生物量與總氮總磷呈負(fù)相關(guān)，總氮影響不大，但與活性磷呈正相關(guān)，活性磷的含量是控制磷、限制藍(lán)細(xì)菌生長的重要因素，與藍(lán)藻喜高溫、好強(qiáng)光、喜低氮高磷、喜高堿度和高pH[13]的觀點(diǎn)基本吻合。導(dǎo)致TP與多數(shù)優(yōu)勢種呈負(fù)相關(guān)與活性磷呈正相關(guān)的原因可能是因?yàn)榛钚粤资撬w中游離的可直接被藍(lán)細(xì)菌利用的有效磷，而總磷是水體中有效磷和其他非有效磷的總和，隨著環(huán)境的變化，有效磷與非有效磷之間可以相互轉(zhuǎn)化。因此水體中總磷的增加可能是由于非有效磷含量的增加，而這種增加可能會使有效磷的含量降低，從而體現(xiàn)出總磷與藍(lán)細(xì)菌呈負(fù)相關(guān)，與活性磷呈正相關(guān)。

水體富營養(yǎng)化及其引發(fā)的藻類水華是世界各國共同面臨的水環(huán)境污染問題[14]，在一定程度上，水體中浮游藻類密度越大(藍(lán)、綠藻占優(yōu)勢)，其富營養(yǎng)程度越重[15]。本研究中2018年藍(lán)細(xì)菌密度較2017年減少，富營養(yǎng)化程度減輕。其中典型水體與環(huán)境因子的CCA分析中發(fā)現(xiàn)龍?zhí)豆珗@、小清河、玉淵潭大、玉淵潭小、蓮花池、天開水庫中的優(yōu)勢種點(diǎn)狀平裂藻均與氨態(tài)氮、總磷呈正相關(guān)，與活性磷呈正相關(guān)的現(xiàn)象，與這些樣站的營養(yǎng)化程度有關(guān)，這也解釋了這些水體與其他水體呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的原因。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)可以反映水體中水質(zhì)狀況以及藍(lán)細(xì)菌種類的多少，在水體污染越嚴(yán)重時(shí)，藍(lán)細(xì)菌種類就會減少，多樣性指數(shù)就越低。當(dāng)物種多樣性指數(shù)大于3時(shí)為輕污染或無污染，指數(shù)為1～3時(shí)為中度污染，指數(shù)為0～1時(shí)為重度污染[16]。北京市各水體均屬于中度污染，2018年較2017年有所增加，但變化不大，仍需加強(qiáng)管理。

尹濤等[17]描述的水華藍(lán)藻中的平裂藻、微囊藻、纖維藻、鞘絲藻、螺旋藻在本研究中的媯水河、門城湖、蓮石湖、曉月湖、宛平湖、官廳水庫、溫榆河、昆明湖、后海、蓮花池、龍?zhí)豆珗@、陶然亭、玉淵潭大、玉淵潭小、紫竹院、十三陵水庫、大石河、小清河、天開水庫、青龍湖北、青龍湖南、?？谟⒔鸷：?、懷柔水庫、潮河口、漢石橋濕地均有分布，需要監(jiān)測和防治水華的爆發(fā)。趙文等[13]研究的淡水常見的產(chǎn)毒藍(lán)藻中的微囊藻屬、束絲藻屬、節(jié)球藻屬、魚腥藻屬、顫藻屬、鞘絲藻屬、念珠藻屬、席藻屬、節(jié)旋藻屬均在本研究中有分布，特別是危害最大、在藍(lán)藻中爆發(fā)頻率最高產(chǎn)量最大的微囊藻屬、束絲藻屬在本研究中屬于優(yōu)勢藻種。據(jù)報(bào)道，藍(lán)藻毒素會引起急性腹瀉，微囊藻毒和柱孢藻毒素會引起人類的肝臟和腎的損害，給人類健康造成威脅[18]。藍(lán)藻過度生長產(chǎn)生的毒素及其殘?bào)w分解時(shí)會消耗大量的溶解氧也會造成魚類和其他浮游生物的死亡，降低水域生物多樣性，破壞水域生態(tài)平衡[19]。

在環(huán)境適宜的情況下，氮磷的增多會引起藍(lán)細(xì)菌密度快速增長并造成水體藍(lán)藻占優(yōu)勢，增加水華爆發(fā)的可能性，為更好地治理北京市水壞境，應(yīng)降低氮磷等營養(yǎng)鹽的輸入，景觀水體等不易流動(dòng)的水體建立水循環(huán)設(shè)施，旅游季加強(qiáng)水源的保護(hù)和治理，進(jìn)一步加強(qiáng)水源周圍植被恢復(fù)。

水體微生物檢測多靠傳統(tǒng)方法和分子生物學(xué)方法，本研究藍(lán)細(xì)菌分類使用顯微鏡直接觀察法，通過對藻體的形狀、顏色、大小等對微生物的種類進(jìn)行判斷，能夠直接觀察到藍(lán)細(xì)菌的種類組成和豐度，但是由于部分細(xì)菌形態(tài)相似，顯微鏡觀察誤差較大，容易造成丟失不可培養(yǎng)的微生物信息[13]。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于16S rDNA的分析技術(shù)，它能夠體現(xiàn)不同菌屬之間的差異，直接在分子層面研究微生物的多樣性，不僅能夠檢測到普通的可以培養(yǎng)的物種，也可以檢測到培養(yǎng)難度高、豐度低、從樣品中曾經(jīng)存活以及不易分離的物種，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)顯微鏡觀察的不足[20]。在未來的樣品檢查時(shí)會將兩種檢測方法結(jié)合起來，讓細(xì)菌多樣性的研究能夠更加準(zhǔn)確完善。