摘要選取長潭水庫為研究對象，進行水環境因子和浮游植物群落特征分析，探討水體氮、磷營養鹽時空分布特征，闡明流域土地利用類型變化對水質影響以及驅動浮游植物群落季節性變化的主要環境因子，并根據主要環境問題提出針對性建議。結果表明：耕地和林地面源污染是水體總磷(TP)的主要來源，在水庫蓄水區總氮(TN)、TP滯留率分別為41.72%和51.19%，由此形成庫區氮磷比(N/P)為34.5的磷限制型水體，導致藍藻生長更具優勢;藍藻各季節豐度占比為33.72%~82.47%，優勢度大于0.02的浮游植物物種以藍藻為主，其中產毒藻拉氏擬柱胞藻優勢度最大(Y=0.078);冗余(RDA)分析結果顯示，環境因子解釋了群落結構演替的61.1%，其中水溫和氮、磷營養鹽濃度是驅動演替的主要環境因子;水體氨氮(NH4+-N)濃度與拉氏擬柱孢藻豐度呈極顯著相關(R2=0.999，P<0.02)，通過將流域生活污水處理率提高至95%，且NH4+-N排放濃度不大于1.5mg/L時，預期可減少51%拉氏擬柱胞藻豐度。提出建設面源污染隔離帶、調節縮短庫區水力停留時間以降低藍藻生長優勢、改善長潭水庫水生態狀況的主要措施對策。

　　關鍵詞水庫;土地利用;浮游植物;營養鹽削減;生態問題

　　水庫水環境質量對流域生態安全和經濟社會發展至關重要，但隨著經濟發展和人類活動廣度、深度的增加，營養鹽大量輸入水體導致水質下降，從而引起浮游植物過量繁殖，群落結構異常演替，并在部分湖庫、庫灣出現藍藻水華問題，對飲用水和生態環境安全造成極大威脅。水華暴發是浮游植物群落受到環境變化影響的結果，工農業生產、建設等人類活動影響下的土地利用格局與水體氮、磷輸入程度息息相關[1]。土地利用不僅影響非點源污染規模、模式，還會影響流域物質循環和能量流動過程[2]。

　　生態論文范例：中小型水庫除險加固施工技術研究

　　Fanelli等[3]研究表明，切薩皮克入灣河流50%以上的水體總磷(TP)負荷與農業面源污染有關;Chanat等[4]認為，該區域河流80%的總氮(TN)輸入由城市和市郊非點源污染提供。同時由于水庫效應的影響，天然河流的氮、磷濃度以及形態[5]和比例[6]等都會產生顯著改變。Maavara[7]總結分析全球水庫氮、磷遷移過程，表明在水庫水動力影響下，流域氮、磷分別滯留19%和44%，形成低氮磷比(N/P)的水體環境。氮、磷營養鹽與浮游植物生長關系密切，氮、磷分布及遷移特征和其他環境因素的變化深刻影響著浮游植物的結構組成[8]、優勢種和豐度等群落特征[9]。

　　例如，水體N/P的降低會提高微囊藻屬(Microcystis)和浮絲藻屬(Planktothrix)等非固氮藍藻種群的比例和優勢[10]，從而增加水華暴發風險。長潭水庫位于浙江省臺州市黃巖區，是臺州市重要的飲用水源地，近年來部分庫灣區呈現因水質變化造成浮游植物增多的趨勢。筆者通過對2016—2017年庫區和入庫河口水質及浮游植物調查分析，結合歷年土地利用和水質數據，探討土地利用類型對水質變化的影響，揭示浮游植物群落與環境因子的關系，以期為水庫流域生態環境問題的診斷及對策實施提供科學依據。

　　1材料與方法

　　1.1研究區域概況長潭水庫(121°00′E~121°04′E，28°30′N~28°40′N)是以城市供水為主，集防洪、灌溉、發電等綜合利用于一體的水庫。建于1964年，水面面積為35.5km2，正常蓄水水位為33m，庫容為3.3億m3。流域屬典型的亞熱帶季風氣候，年平均氣溫為17℃，年平均降水量為1874.8mm。自建庫以來，水庫水質一直受到人口增長、農業發展和城鎮化進程加快的影響，近年來出現藻類增多，水環境質量下降的情況。長潭水庫主要入庫河流包括瑞巖溪、柔極溪、永寧溪、日溪、上垟溪、象岙溪、桐外岙溪。

　　2016年6月—2017年6月，在長灘水庫共設置10個庫區采樣點(0#~9#)和7個河流入庫口采樣點(10#~16#)，逐月共進行12次水質監測，并于2016年7月(夏季)、10月(秋季)、12月(冬季)和2017年3月(春季)對庫區的10個采樣點進行4期浮游植物群落鑒定。

　　1.2樣品采集和測定

　　4現場指標測定包括水溫(WT)、pH、溶解氧(DO)、透明度(SD)，使用5L不銹鋼采樣器分別采集表、中、下3層水樣混合，取水樣1L，24h內帶回實驗室，測定指標包括氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、TN、TP、高錳酸鹽指數(CODMn)和氮磷比(N/P)等。另取1L混合水樣，注入魯哥試劑15mL混勻，靜置24~48h，虹吸棄去上清液，濃縮振蕩后，使用光學顯微鏡對藻類定計數，每個樣本藻類至少鑒定600粒以上。

　　2結果與討論

　　2.1.TN、TP分布和滯留特征

　　2017年2月庫區、河口TN濃度均值最大，分別為0.848、1.658mg/L，該季地表植被稀疏、腐葉堆積，受到春季降雨徑流的影響，入庫TN負荷較高[14]。庫區和河口TP濃度最大值分別出現在7月和8月，分別為0.052和0.094mg/L，夏季農業生產化肥使用量增加可能是水體TP濃度增加的直接原因。永寧溪流域面積大，人口密度高，受人類活動影響河流TN負荷較大，該河流入庫河口具有較高的年均TN濃度，為1.181mg/L;瑞巖溪流域地勢低，徑流量小，在水庫高水位月份易形成死水環境，該河流入庫河口TP濃度年均值最高，為0.103mg/L。庫區月均N/P為14.6~83.9，年均值為34.5，根據Redfield比值(N/P=16)，長灘水庫營養狀況總體屬于磷限制型(N/P>16)[15]。

　　3結論

　　(1)2016—2017年，長潭水庫TN、TP濃度均值分別為0.583、0.023mg/L，水庫對入庫TN和TP的滯留率分別為41.72%和51.19%，庫區N/P年均值為34.5，屬于磷限制型水體，不同月份N/P差異較大，藍藻水華爆發風險較高。(2)流域耕地和林地面積與庫區TP濃度呈顯著正相關，相關性分別為0.594和0.683。濕地面積與TP濃度呈顯著負相關，相關性為-0.585。說明耕地和林地是庫區TP的主要來源。

　　(3)長潭水庫庫區浮游植物豐度為3.35×106～8.26×106個/L，藍藻門是水庫主要優勢藻，夏季豐度占比達82.47%。TP、NH4+-N營養鹽是影響水庫藍藻生長的重要環境因子。(4)為降低水庫NH4+-N濃度和毒藻水華發生風險，通過提高流域生活污水處理效率和NH4+-N排放標準，可降低拉氏擬柱胞藻豐度51%。

　　參考文獻：

　　[1]LINX,XUJF,YINW,etal.Effectoflocalwatershedlandscapesonthenitrogenandphosphorusconcentrationsinthewaterbodiesofreservoirbays[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2020,716:135318.

　　[2]GIRIS,QIUZ.UnderstandingtherelationshipoflandusesandwaterqualityinTwentyFirstCentury:areview[J].JournalofEnvironmentalManagement,2016,173(15):41-48.

　　[3]FANELLIRM,BLOMQUISTJD,HIRSCHRM.Pointsourcesandagriculturalpracticescontrolspatial-temporalpatternsoforthophosphateintributariestoChesapeakeBay[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2019,652(20):422-433.

　　作者：肖喆1,2，李文攀3，張靖天2，何卓識2，馬春子1,2，席北斗2，霍守亮2*