于桥水库浮游植物群落时空动态及影响因素分析

高锴，李泽利，赵兴华，张晓绪，梅鹏蔚，张震

（1.天津市生态环境监测中心，天津 300191；2.天津天滨瑞成环境技术工程有限公司，天津 300191；3.天津天滨同盛环境科技有限公司，天津 300191）

大型浅水湖泊具有独特的生态系统特征，在保持自然生态平衡、调蓄和净化水资源等方面具有重要作用[1]。近年来受气候变化和人类活动的干扰，我国越来越多的湖泊面临着水量减少、水质恶化、生物多样性脆弱和生态服务功能衰退的困境[2]。浮游植物作为水生态系统中主要的初级生产者之一，是食物链的基础环节，对水生生态系统中的能量流动、物质循环及信息传递起着决定性作用[3]。同时，浮游植物的种类组成、数量分布及群落特征等直接或间接地受水环境因子影响，能够客观反映水环境的变化规律，具有指示作用，在水环境监测及水生态系统健康状况评价中具有极为重要的应用意义[4-5]。

我国学者近年来对湖库浮游植物与环境因子的相互关系已展开一定量的相关研究，由于自然条件、地理位置及气候的不同，各学者的研究结果不尽相同。徐明等[6]对大纵湖浮游植物群落结构及环境因子进行综合评价，发现水温、透明度及总氮浓度是影响大纵湖浮游植物群落结构的主要水质因子。代培等[7]对五里湖浮游植物进行逐月调查分析，解析了湖泊综合整治后五里湖沿岸的浮游植物群落变化特征，并且发现藻类密度、生物量和物种数与水体浊度、pH 和水温具有显著相关关系。王国涛等[8]对浙南大罗山天河水库浮游植物群落结构的季节变化及水质状况进行调查，冗余分析（RDA）显示，水库的水温、总氮浓度、化学需氧量和pH 值是浮游植物群落结构的主要影响因子。

于桥水库是天津市重要水利工程，属于浅水型水库，以防洪和城市供水为主，是兼顾发电、灌溉等多重任务的大（Ⅰ）型水库。作为天津市引滦工程中最为重要的调蓄水库，于桥水库是天津市民生活饮用水及工农业用水的主要来源，也是目前天津最为重要的饮用水水源地。我国目前对于饮用水环境质量的监测主要通过水体理化性状和微生物指标来反映，较少考虑水源环境生态系统健康问题[9]。近十余年来已有学者对于桥水库浮游植物群落开展了相关研究，值得注意的是，2017 年底水库上游重要饮用水水源地潘大水库网箱养鱼清理工作完成，而2017 年以后对于于桥水库水源环境生态系统的相关研究较少。鉴于此，本研究对天津市于桥水库2020 年浮游植物种类、丰度、群落特征及水质因子展开监测及分析，进一步探讨研究浮游植物与环境因子之间的相关性，对于桥水库水环境状况进行评价，揭示库区污染物的时空分布特征和变化规律。

1 研究区域与方法

1.1 采样位置与时间

于桥水库位于天津市蓟州区城东州河出山口处，属山谷与平原过渡型盆地浅水型水库，入库河流包括沙河、淋河及黎河三条自然河流，总库容15.6 亿m3，正常蓄水水位水面面积86.8 km2，最大水深12 m，平均水深4.74 m，总面积135 km2。于桥水库属于温带大陆性季风性半湿润气候，全年气温1月最低，7月最高，流域降水丰沛，降水的季节分配差异较大，主要集中在汛期6—9月。

本研究于2020 年5—12 月期间每月开展浮游植物和水质样品的采集，根据于桥水库的地理特点，共设置5个采样点位（图1）。其中三岔口点位为于桥水库三条主要入库河流交汇处，坝下点位为水库出口。

图1 于桥水库采样点分布示意图Figure 1 Distribution of sampling sites in Yuqiao Reservoir

1.2 样品采集与分析

1.2.1 浮游植物调查及分析方法

浮游植物采用定量和定性两种采集方法，具体操作参照《湖库水生态环境质量监测与评价技术指南（征求意见稿）》。定量样品根据水深设置采样层次，用1 L 规格的有机玻璃采水器分别在水体表层、中层及底层各采集水样1 L，混合均匀后再从混合样中取1 L，立即加入15 mL 鲁哥氏液固定并贴好标签，静置沉淀24 h。静置后样品使用虹吸管缓慢吸去上清液，留下含沉淀物的水样转移至30 mL 定量样品瓶，使用少量的吸出上清液冲洗沉淀器2～3次，一并放入样品瓶中。定性样品用25 号浮游生物网在表层缓慢拖拽采集后立即用鲁哥氏液固定，带回实验室后补加4%福尔马林固定液，静置沉淀24 h。

定性分析标本的鉴定采用视野计数法，取0.1 mL样品注入0.1 mL 浮游植物计数框，在生物显微10×40倍镜下进行物种鉴定计数。浮游植物优势种类鉴定到种，其他种类至少鉴定到属，主要参考《中国淡水藻类——系统、分类及生态》[10]进行鉴定。

1.2.2 水质样品

水质因子的取样测定与浮游植物样品的采集同步进行。监测因子为透明度、高锰酸盐指数及总氮、总磷和叶绿素a 浓度。水质样品的采集和分析参考《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）。

1.3 数据处理与统计分析

1.3.1 浮游植物丰度与生物量分析

1 L水样中浮游植物丰度计算公式如下：

式中：N为1 L 水样中浮游植物的丰度，cells·L-1；Cs为计算框面积，mm2；Fs为视野面积，mm2；Fn为每片计数过的视野数；V为1 L 水样经浓缩后的体积，mL；V0为计数框容积，mL；Pn为计数的浮游植物个数。

浮游植物生物量测定参照藻类湿质量表计算其生物量。

1.3.2 浮游植物群落特征指数

利用浮游植物群落的优势度指数（Y，Y＞0.02即确定为优势种）[11]、多样性指数（H′）[12]、藻类丰富度指数（d）[13]和均匀度指数（J）[14]对于桥水库水体的浮游植物生态学特征进行分析评价，评价标准见表1，公式如下：

表1 浮游植物群落特征指数评价标准[8]Table 1 Community characteristic index and evaluation criteria[8]

Shannon-Weaver 多样性指数：

式中：ni为第i种的总个体数；fi为第i种在各样品中出现的频率；N为样品中所有点位的个体总数；S为样品中的种类总数；Hmax为log2S，表示多样性指数最大值。

1.3.3 综合营养状态指数

水体营养状态评价参照《地表水环境质量评价办法（试行）》进行，即采用综合营养状态指数法。采用透明度、高锰酸盐指数、总氮、总磷及叶绿素a 作为水体综合营养状态评价指标，综合营养状态指数（TLI）计算公式如下：

式中：Wj为第j种参数营养状态指数的相关权重，其中透明度、高锰酸盐指数、总氮、总磷和叶绿素a 的权重值分别为0.183 4、0.183 4、0.179 0、0.187 9和0.266 3；TLIj为第j种参数的营养状态指数；m为评价参数的数量。

综合营养状态指数评价标准：TLI＜30 为贫营养；30≤TLI＜50 为中营养；50≤TLI＜60 为轻度富营养；60≤TLI＜70为中度富营养；TLI≥70为重度富营养。

1.4 数据处理

采用ArcGIS 10.1 软件作为空间分析工具，对于桥水库各采样点浮游植物群落结构特征进行空间格局分析，使用IBM SPSS Statistics 22.0 软件进行Pearson 相关性分析，显著性小于0.05 为显著相关，小于0.01为极显著相关，制图在Origin 8.5软件中完成。

2 结果与分析

2.1 浮游植物种类组成

浮游植物定性样品中，共鉴定出浮游植物7门86属194 种（含变种），包括蓝藻门、硅藻门、甲藻门、金藻门、裸藻门、隐藻门和绿藻门。于桥水库浮游植物种类组成以绿藻门、蓝藻门及硅藻门为主，占总计种类数75%以上。其中绿藻门31 属83 种，占总种类数的42.78%；蓝藻门其次，21 属46 种，占总种类数的23.71%；硅藻门18 属32 种，占总种类数的16.49%；裸藻门4 属14 种，占总种类数的7.22%；金藻门6 属11种，占总种类数的5.67%；甲藻门4 属5 种，占总种类数的2.58%；隐藻门2 属3 种，占总种类数的1.55%。于桥水库浮游植物种类组成具有明显的时空变化特征（图2）。种类数最大值出现在7 月，为129 种，最小值出现在12 月，为52 种。在全年8 次调查中，绿藻门种类数始终处于首位，其次为蓝藻门及硅藻门，7—10月蓝藻门种类数大于硅藻门。

图2 于桥水库浮游植物种类分布Figure 2 Distribution of phytoplankton species in the Yuqiao Resevoir

2.2 优势种

根据浮游植物优势度的计算结果（表2），优势种共有17 种，其中蓝藻门14 种，种类最多，其次为硅藻门2 种，隐藻门1 种，最大优势度种类为出现在5 月的伪鱼腥藻属（0.757）。5—12 月优势度最高的藻种均为蓝藻门，在这些优势种中，Pseudanabaenasp.是5—7 月优势度最高的藻种，柔细束丝藻（Aphanizomenon gracile）是8 月优势度最高的藻种，Phormidiumsp.是9—12 月优势度最高的藻种。蓝藻门的Pseudanabaenasp.、不定微囊藻（Microcystis incerta）、铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、细小平裂藻（Merismopedia minima）及细小隐球藻（Aphanocapsa elachista）主要在5—8 月出现，蓝藻门的柔细束丝藻（Aphanizomenon gracile）、Oscillatoriasp.、Raphidiopsisssp.、Phormidiumsp.及固氮鱼腥藻（Anabaena azotica）从8 月开始成为优势藻，硅藻门的尖针杆藻（Synedra acus）、颗粒直链藻（Melosira granulata）及隐藻门的尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）则在11—12月为优势种。此外，有些藻类优势度值虽然不高，但出现频率较高，如蓝藻门的依沙束丝藻（Aphanizomenon issatschenkoi）、Oscillatoriasp.及硅藻门的尖针杆藻（Synedra acus）。

表2 于桥水库各月份优势种及其优势度Table 2 Dominant species and dominance degree of phytoplankton in different months of Yuqiao Reservior

2.3 丰度与生物量

2.3.1 季节变化

由表3 可知，调查期间，浮游植物细胞丰度在6.21×107～2.56×108cells·L-1之间，平均为1.35×108cells·L-1。最高值出现在9 月，最低值出现在12月。生物量在19.75～162.65 mg·L-1之间，平均为67.73 mg·L-1，最高值出现在9 月，最低值出现在5 月。丰度与生物量变化趋势相同。

表3 于桥水库各月份浮游植物丰度及生物量Table 3 Abundance and biomass of phytoplankton in different months of Yuqiao Reservior

由图3 可知，蓝藻门在调查期间各月均处于最高占比，全年最高值出现在9月，占比为95.17%，最低值出现在6 月，占比为78.75%。绿藻门占比在5—10 月均处于第二，6 月绿藻门丰度占比为11.62%，为全年最高值；9月占比为2.13%，为全年最低值。硅藻门11—12月占比居第二，除5月以外其余月份硅藻门占比均高于隐藻门。甲藻门、金藻门及裸藻门在调查期间占比均较小，除金藻门在12 月占比高于1%以外，其余月份占比均小于1%，三个藻门合计占比在0.10%～1.48%之间。综合来看，蓝藻门、绿藻门、硅藻门及隐藻门为调查期内主要藻类，占比高达98.52%～99.94%。

图3 于桥水库5—12月浮游植物各门丰度Figure 3 Phytoplankton abundance of different genus in Yuqiao Reservior from May to December

2.3.2 空间变化

本次调查按于桥水库区域特征共设置5 个点位，各采样点的浮游植物总丰度变化在调查期内具有相似性，5—12 月均呈现先上升后下降的趋势，各采样点间浮游植物丰度存在空间差异。库中心浮游植物丰度在调查期内处于较高水平，全年平均丰度为1.87×108cells·L-1，三岔口处于较低水平，全年平均丰度为7.87×107cells·L-1（表3）。

针对5 个点位各月份浮游植物丰度占比进行分析（图4），蓝藻门在全年各月份各点位均占据优势，8—9 月最为明显，各点位蓝藻门占比均在90%以上；蓝藻门占比较大点位为东马坊，占比较小点位为三岔口。绿藻门5—10 月丰度占比较高点位为三岔口和库中心，11—12 月为坝下丰度占比较高。隐藻门5—6 月占比最高点位为库中心及九百户，7—12 月三岔口最明显，东马坊隐藻门在各月占比均较小，最大值为5 月4.73%，最小值为8 月0.04%。硅藻门5—7 月占比较高点位为坝下，8—12 月为三岔口及九百户。金藻门5 月未出现，6—7 月主要出现在三岔口，其他点位占比均小于1%，8—9 月三岔口及东马坊均未出现，8—12 月主要出现在九百户及库中心。甲藻门5—9 月在三岔口占比较高，10—12 月坝下较高。裸藻门主要于6—10月在三岔口及九百户出现。

图4 于桥水库5—12月各采样点浮游植物群落结构组成Figure 4 Phytoplankton relative abundance from May to December at each sampling point in Yuqiao Reservoir

调查期内蓝藻门、绿藻门、隐藻门及硅藻门在库区5 个调查点位内均有出现，其空间分布大致呈以下规律：蓝藻门呈现库区北部较高、入库口处较低的趋势；绿藻门冬季水库出口相对丰度较高，其余季节主要分布在库中心及入库口处；隐藻门相对丰度较高范围集中在库区的中部和东南部，北部始终最低；硅藻门春季及初夏主要集中在水库出口，盛夏至冬季相对丰度较高区域转变为水库东南部。金藻门、甲藻门及裸藻门作为出现频率较低的藻门类，其分布规律具有一定的指示作用。金藻门对水温变化敏感，喜透明度高、有机质含量低的水体，主要出现在库区的中部及东南部，春季及初夏相对丰度较高位置为入库口处，随着气温升高直至冬季迁移至水库中部和南部；甲藻门在气温较高时多分布于入库口，随着气温降低出库口相对丰度升高；裸藻门在调查期内相对丰度较高区域集中在水库入库口及南部。

2.4 浮游植物种类多样性指数及水质生物学评价

2.4.1 丰富度指数

评价结果（图5）显示，丰富度指数（d）年平均值为2.45，月均值变化范围为1.32～4.13。其中12 月为调查期内最低值，评价结果为α-中污型，三岔口点位数值最小，为0.80，评价结果达到严重污染。7月为调查期内最高值，评价结果为清洁，库中心点位数值最高，为4.58。调查期内，6—7月浮游植物丰度较高，水质评价结果在寡污型以上，8—10 月均为β-中污型，11—12 月及5 月均为α-中污型。从空间上看，三岔口、九百户、东马坊、库中心及坝下各点位调查期内d指数平均值分别为2.60、2.18、2.40、2.80 和2.39，九百户点位d指数平均值最低，库中心最高，各点位评价结果均为β-中污型。

图5 于桥水库5—12月各采样点丰富度指数（d）Figure 5 Richness index（d）of phytoplankton of each sampling point in Yuqiao Reservior from May to December

2.4.2 均匀度指数

评价结果（图6）显示，均匀度指数（J）年平均值为0.48，月均值变化范围为0.38～0.60。其中5 月为调查期内最低值，评价结果为中污染，以九百户点位数值0.14 为最小值，评价结果达到重污染。6 月为调查期内最高值，评价结果为中污染，以九百户点位数值0.63 为最高值。从空间上看，三岔口、九百户、东马坊、库中心及坝下各点位调查期内J指数平均值分别为0.61、0.46、0.40、0.48 和0.51，东马坊J指数平均值最低，物种均匀度低，污染程度较高；三岔口J指数平均值最高，物种均匀度较高，污染程度低。

2.4.3 多样性指数

评价结果（图7）显示，多样性指数（H′）年均值为2.61，月均值变化范围为1.90～3.68。其中5 月为调查期内最低值，评价结果为中污染，以九百户点位数值0.63 为最小值，评价结果达到重污染；6—7 月H′指数评价结果均为清洁，6 月为调查期内H′指数最高值，评价结果最好，各点位H′指数评价结果均达到清洁水平；8—12 月H′指数评价结果均为轻污染。从空间上看，三岔口、九百户、东马坊、库中心及坝下各点位调查期内H′指数平均值分别为3.23、2.39、2.19、2.72和2.70，三岔口H′指数平均值最高，生物多样性较好，水质评价结果较好；东马坊H′指数平均值最低，生物多样性较差，水质评价结果相对较差。

图7 于桥水库5—12月各采样点多样性指数（H′）Figure 7 Shannon-Weaver diversity index（H′）of each sampling point in Yuqiao Reservior from May to December

2.5 综合营养状态指数

评价结果（图8）显示，调查期内于桥水库除9月、11 月及12 月营养状态为中营养外，其余月份均为轻度富营养，8 月最高，达到55.80，12 月最低，TLI指数为49.46，5—12 月综合TLI指数为52.52，营养状态为轻度富营养。5—12 月TLI指数较低点位为三岔口及东马坊，最大值出现在库中心及九百户，全年TLI指数均值最小（51.38）点位为坝下，最大（53.14）点位为九百户，各点位间TLI指数值无明显规律。

图8 于桥水库5—12月各采样点综合营养状态指数（TLI）Figure 8 TLI of each sampling point in Yuqiao Reservior from May to December

2.6 于桥水库主要水环境因子时空变化

各月份于桥水库主要水环境因子情况如表4所示，各月份间水温及透明度变化差异显著。叶绿素a和总磷随季节变化明显，春夏较高，秋冬较低。高锰酸盐指数及总氮各月份间差异不显著。水体pH变化范围为8.35～9.88，均值为8.78，整体偏碱性。

表4 于桥水库主要水环境因子（平均值±标准差）Table 4 Environmental factors of water in Yuqiao Reservior（Mean±SD）

2.7 于桥水库浮游植物群落结构与环境因子的响应关系

Pearson 相关性分析结果（表5）表明，于桥水库浮游植物种类多样性指数与主要环境因子存在显著的相关性。Margalef 丰富度指数与pH 及总氮呈显著负相关（P＜0.05），与水温及叶绿素a 呈极显著正相关（P＜0.01）；Pielou均匀度指数与pH及高锰酸盐指数呈极显著负相关（P＜0.01）；Shannon-Weaver多样性指数与水温呈极显著负相关（P＜0.01）。各浮游植物种类多样性指数之间，Shannon-Weaver 多样性指数与Margalef 丰富度指数及Pielou 均匀度指数间均存在极显著正相关（P＜0.01）。

表5 于桥水库浮游植物群落指标与主要环境因子的相关性Table 5 Correlation between phytoplankton community index and environmental factors in Yuqiao Reservior

3 讨论

3.1 于桥水库浮游植物种类组成及丰度

浮游植物作为一个典型的生态学概念，其不同门类单元组成异质性较高，适宜生长的营养条件也存在不同，成为不同营养水平的指示种，可以根据浮游植物群落组成特征来评定水体营养状态[15]。硅藻门是水体水质污染较轻的典型指示，而蓝-绿藻型是水质营养化程度较高的表征[16]。本次调查显示，于桥水库浮游植物种类构成中绿藻门种类数最多，蓝藻门丰度在于桥水库各点位各月均处于最高占比，17 个优势种中有14 个均为蓝藻门。这可能与于桥水库水体pH 偏碱性有关。有研究表明，水体酸碱度变化会导致浮游植物群落结构发生变化[17-18]。偏碱性水体适于浮游植物的生长，pH＞8的环境下可促进蓝藻生长。于桥水库2020 年年均pH 值为8.78，浮游植物处于弱碱性水体中能够更好地从大气中摄取CO2，从而促进浮游植物的光合作用，实现更高的初级转化[19]。与2012—2017年研究[20-22]比较发现，2020年于桥水库浮游植物种数及年均丰度均有大幅增长，浮游植物群落组成由绿藻-硅藻型变化为绿藻-蓝藻型，优势种依旧保持以绿藻及蓝藻为主。造成水库中浮游植物变化的主要原因是人类活动及气候变暖。河流建坝之后水动力条件逐步趋向稳定，平稳的水流速度使得以附着藻类为主的群落结构转变为以浮游藻类为主，藻类种类数及丰度增加[23]。此外，2012 年至今，于桥水库年均气温呈上升趋势，Visser等[24]的研究表明，气温升高对藻类生长具有促进作用，尤其蓝藻具有气囊，气温升高可增加水柱的稳定性、延长热分层期，有利于蓝藻上浮至水面，获得更充足的阳光进而占据生长优势。

3.2 于桥水库浮游植物季节变化

浮游植物群落结构受水体营养盐、水动力学、浮游动物觅食及水文动态变化直接作用的同时，也受时间与地理空间变化的影响[25]。Sommer 等[26]对大量湖库浮游植物数据进行研究分析发现，浮游植物随季节的变化规律通常表现为冬季及春季以隐藻和硅藻为主，藻类种类及密度都相对较低，夏季主要为绿藻门，夏末秋初转为蓝藻门占据优势。本研究调查发现，于桥水库浮游植物种类组成具有明显的时间变化特征。从绝对数量来看，汛期（6—7 月）浮游植物的种类数及门类数大于非汛期，可见汛期与非汛期的浮游植物群落结构存在差异。造成这种差异的原因可能与不同月份的环境差异有关：第一，水温是影响浮游植物生长繁殖、丰度及结构变化的重要环境因子[27]。研究显示，在10～30 ℃环境下硅藻均有出现，绿藻则在18～30 ℃下适宜生长[28]，而蓝藻能在40 ℃以上的高温水体中生存，水温影响浮游植物营养盐的吸收速率，而不同藻种细胞的构成元素各有不同[29]，各物种浮游植物对所需营养盐存在竞争关系，蓝藻以快速生长的r对策获得竞争优势[30]。随着气候变化水温升高，夏季较高的温度和光照条件有利于蓝藻类优势种的大量生长，非汛期的隐藻门、硅藻门优势种优势度降低，汛期浮游植物优势种转变为以蓝藻门为主，浮游植物丰度也大幅升高，显著大于非汛期，优势种相对丰度更高。第二，汛期降雨量增多，水位波动调节了浮游植物的群落结构，汛期与非汛期相比水位波动更为频繁，可能会抑制某些门类浮游植物的生长[31]。此外，汛期水量增加还会冲刷土壤中的营养盐，对水库沉积物中的营养物质造成再悬浮，从而导致水体营养水平升高，进而影响浮游植物群落结构的变化。

于桥水库作为引滦入津的重要调蓄水库，承接上游大黑汀水库来水，经黎河干流顺流而下注入于桥水库。据统计，2020年黎河入库水量7.5亿m3，其中3月为全年引水量最高值，11 月引水量为全年第二次高峰。吴涛等[32]的研究显示，大黑汀水库冬季水体氮磷比最高，在153.09～220.98 之间，冬末春初冰雪消融期大黑汀水库水质较差，夏季氮磷比为全年最低，在82.30～113.81 之间，库区水体氮磷比最低。Schindler[33]研究发现在低氮磷比条件下藻类大量生长导致蓝藻水华的暴发。此外，受风向和水流的影响，藻类向下游聚集，加之大黑汀水库下游水量较大，氮磷比较高，致使引水口藻类密度较高。大黑汀水库来水对下游于桥水库水质及浮游植物变化具有一定影响。

3.3 于桥水库浮游植物空间变化

于桥水库的浮游植物群落结构在空间上也存在差异。本研究设置的5 个点位中，三岔口点位为于桥水库三条主要入库河流交汇处，东马坊、九百户及库中心属于库区中心点位，坝下为水库出口处。流量及流速等水文条件可显著影响藻类群落特征的演变[34]。通常情况下，蓝藻及绿藻较适合在静置或弱紊动水体中生长，而硅藻在流动或者紊动环境下增殖优势明显[35-36]。本研究中，各采样点间浮游植物丰度存在空间差异，其空间分布规律可能与上游来水有关。三岔口为水体入库点位，水体搅动使水体无法长时间保持较高温度进而抑制了蓝藻的繁殖，而靠近水库北部位置的东马坊点位的沉积带营养盐较高，同时随着水库中心水深的增加，热分层更明显，给浮游植物的生长繁殖提供了更加适宜的条件。以往研究同样指出，于桥水库北岸发生蓝藻水华频次较高[37-38]。

3.4 于桥水库浮游植物多样性指数及生物学评价

于桥水库是重要的饮用水水源地，维持其良好的水质状况具有重要意义。浮游植物能够快速响应环境因子的变化，其群落特征也可从侧面反映水生态系统的结构特征和功能状态[32]。本研究选用三种识别浮游植物群落结构及指示水生态系统健康的常用水质生物学指数对于桥水库进行评价[39]，Margalef 丰富度指数、Pielou 均匀度指数及Shannon-Weaver 多样性指数评价结果分别为β-中污型、中污染及轻污染。但单一的浮游植物评价方法易受水体类型、计算方法和鉴定种类的影响，不够全面[40]，故结合综合营养状态指数（TLI）进行评价。评价结果显示，调查期内于桥水库TLI平均值为52.86，营养状态为轻度富营养。在时间分布上，各多样性指数在6—7 月数值较高、污染程度低，水质评价结果较好，12 月及5 月水质评价结果较差；在空间分布上，各采样点位间东马坊水质评价结果较差，三岔口水质评价结果较好。TLI值与多样性指数季节变化趋势相似，表明水体富营养化状态越严重，物种群落结构稳定性越差，对环境的反馈功能越弱，应对水生态环境变化的缓冲能力也越弱[41]。水库北部水质评价结果较差可能与库周村庄污染物汇入沟渠，由径流过程输入有关。李泽利等[42]对于桥水库库周31 条大小沟渠的调查显示，水质较差的14条沟渠中有8条位于水库北岸，其中仓上屯沟总磷超过地表水Ⅲ类标准11.0倍。

3.5 环境因子对于桥水库浮游植物群落的影响

浮游植物细胞内代谢过程主要为酶促反应，受酶活性影响明显，而温度及pH 均对酶活性有决定作用[43]，因此水温及pH 影响和决定着浮游植物种类组成多样性及丰度的变化。叶绿素a 是直接体现浮游植物生长状况的重要指标，已有研究表明水体中浮游植物丰度的变化可以通过叶绿素a 浓度的变化反映，且叶绿素a 浓度与其他环境因子的变化存在联系[44]。营养盐是浮游植物生长的必需物质，对浮游植物群落结构具有重要影响。氮盐作为一种营养元素，对浮游植物的生长具有一定的促进作用，窦勇等[45]的研究提出氮盐对浮游植物的正常生长繁殖可能存在毒害作用。有研究表明，绿藻及裸甲藻对氮含量高的水体耐受性较高[46]，生长占有优势。大黑汀水库来水量较大、氮磷比较高，加之于桥水库库周沟渠污染源的汇入，造成于桥水库水体氮元素占比较高，对浮游植物丰富度造成影响。而高锰酸盐指数是反映水体中可氧化物质污染的常规指标，与湖库富营养化存在明显关联。由此可见，作为天津地区重要的饮用水水源，于桥水库水生态环境的治理及管理工作仍需进一步加强。在采取措施控制水体浮游植物生长时应根据季节和地理水文环境等条件进行相应调整。

4 结论

（1）本研究对于桥水库浮游植物的鉴定结果表明，浮游植物共鉴定出7 门86 属194 种（含变种），包含蓝藻门、硅藻门、甲藻门、金藻门、裸藻门、隐藻门和绿藻门。浮游植物种类组成以绿藻门、蓝藻门及硅藻门为主。

（2）于桥水库浮游植物种类组成具有明显的时空变化特征。种类数最大值出现在7 月，最小值出现在12月。浮游植物丰度与生物量最高值均在9月，最低值分别在12月和5月。

（3）优势度值大于0.02 的优势种共有17 种，蓝藻门种类最多，最大优势度种类为出现在5 月的伪鱼腥藻属（0.757）。不同月份于桥水库各点位浮游植物群落数量及组成存在一定差异，库中心丰度最高，三岔口丰度最低，蓝藻门在全年各月份各点位均占据优势，同一月蓝藻门占比较大的点位为东马坊，占比较小的点位为三岔口；金藻门相对丰度较高位置集中在三岔口、九百户及库中心范围，北部东马坊较低。

（4）水质生物学指数评价结果显示，于桥水库整体水质处于轻度富营养状态，丰富度指数、均匀度指数及多样性指数评价结果分别为β-中污型、中污染及轻污染。6—7月水质评价结果较好，12月和5月水质评价结果较差。东马坊水质评价结果较差，三岔口水质评价结果较好。

（5）水温、pH、总氮浓度、高锰酸盐指数及叶绿素a 浓度是影响于桥水库浮游植物群落结构的重要因子。