北江韶關(guān)段主要支流浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及影響因子

摘要：為研究土地利用類型和水環(huán)境因子對浮游植物群落的影響，于2022年1月和7月對北江韶關(guān)段主要支流墨江、錦江、武江和南水河的25個采樣點(diǎn)進(jìn)行了浮游植物和環(huán)境因子的調(diào)查監(jiān)測。在枯水期，共檢測到浮游植物6門69種；在豐水期，共檢測到浮游植物6門68種。無論是在枯水期還是豐水期，硅藻門和綠藻門的物種總數(shù)占比均超過80%。豐水期浮游植物的平均密度（5.65×105 cells·L-1）和生物量（1.20 mg×L-1）均明顯高于枯水期（2.89×105 cells·L-1、0.72 mg·L-1）。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H’）和Margalef指數(shù)（D）表明，枯水期的物種多樣性高于豐水期，而Pielou均勻度指數(shù)（J）在不同時期的值相近。選擇pH、水溫（WT）、濁度（TUR）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總氮（TN）、總磷（，rP）作為主要水環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析（RDA），結(jié)果表明，在枯水期，3 000m緩沖區(qū)土地利用類型面積占比與水環(huán)境因子對浮游植物的變化具有最大解釋能力（56.94%）；在豐水期，1200 m緩沖區(qū)土地利用類型面積占比與水環(huán)境因子可最大程度解釋浮游植物的變化情況（43.91%）；在枯水期，WT是影響硅藻分布的主要環(huán)境因子，綠藻和藍(lán)藻主要受TP和CODMn的影響，隱藻主要受林地面積比例和pH的影響；在豐水期，藍(lán)藻和隱藻主要受pH、水域和林地面積比例的影響，硅藻主要受TP、CODMn和建筑用地面積比例的影響，綠藻主要受WT和TUR的影響。研究表明，不同水期浮游植物的影響因子存在差異，識別主要影響因子有利于制定合理的水生態(tài)修復(fù)及保護(hù)措施，以保證浮游植物多樣性和水生態(tài)系統(tǒng)平衡與健康。

關(guān)鍵詞：北江；浮游植物；群落結(jié)構(gòu)；土地利用類型；水環(huán)境因子

中圖分類號：Q948.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）08-1846-13 doi：10.11654/jaes.2023 -0862

作為水體的初級生產(chǎn)者，浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的重要組成部分，在能量流動和物質(zhì)循環(huán)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。浮游植物可對水體理化因子的變化做出響應(yīng)，并通過群落結(jié)構(gòu)的變化反映水環(huán)境質(zhì)量。杜紅春等研究認(rèn)為季節(jié)和污染源變化會影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)，考察浮游植物群落變化特征可揭示漢江中下游的水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。白海鋒等識別出渭河陜西段枯水期浮游植物群落的重要影響因子是總磷、pH和總?cè)芙庑怨腆w，豐水期則為總磷和高錳酸鹽指數(shù)，并指出可通過浮游植物多樣性指數(shù)表征研究河流的水體質(zhì)量。目前，河岸緩沖區(qū)土地利用類型與水體質(zhì)量的關(guān)系是重要研究內(nèi)容。王鵬等發(fā)現(xiàn)水體質(zhì)量與其河岸帶土地利用類型密切相關(guān)，其中耕地與建設(shè)用地占比上升會降低水質(zhì)，而草地和林地比例上升會對水質(zhì)產(chǎn)生積極作用。王小平等和Pratt等發(fā)現(xiàn)不同河岸緩沖區(qū)尺度下土地利用類型對水質(zhì)的影響存在差異。彭勃等發(fā)現(xiàn)土地利用類型與水質(zhì)之間的關(guān)系受到水期差異的影響。由此可知，河岸緩沖區(qū)土地利用類型可與水環(huán)境因子共同影響水體浮游植物群落結(jié)構(gòu)。

韶關(guān)是廣東省北部生態(tài)屏障的重要組成部分。北江作為韶關(guān)重要河流，其充足的水資源為韶關(guān)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供保障，保護(hù)北江水生態(tài)環(huán)境有助于筑牢生態(tài)屏障。近年來，城市化推進(jìn)和農(nóng)業(yè)開發(fā)等人類活動對北江水環(huán)境造成了不良影響。當(dāng)前，水環(huán)境監(jiān)測評價的要求逐步從水質(zhì)要素轉(zhuǎn)變?yōu)樗鷳B(tài)綜合要素，水環(huán)境管理目標(biāo)則從水質(zhì)優(yōu)良提升至水生態(tài)健康。研究認(rèn)為，土地利用類型和水環(huán)境因子的變化會影響浮游植物群落，分析浮游植物群落演替及其與影響因子的關(guān)系，可為水體的生態(tài)管理提供理論依據(jù)。研究北江韶關(guān)段主要支流浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化特征，并探索其對影響因子的響應(yīng)，有助于評估其水生態(tài)環(huán)境健康狀況。

本研究通過對北江韶關(guān)段主要支流的25個監(jiān)測斷面開展浮游植物、水環(huán)境因子和土地利用類型調(diào)查，研究枯、豐水期浮游植物的物種、密度、生物量、生物多樣性等變化特征，分析浮游植物群落和水環(huán)境因子及土地利用類型的相關(guān)性，以期為北江韶關(guān)段河流的水生態(tài)環(huán)境監(jiān)控、治理、修復(fù)、保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域及采樣點(diǎn)

墨江、錦江、武江和南水河均為北江韶關(guān)段支流。墨江位于韶關(guān)市始興縣境內(nèi)，全長89 km，流域面積1 367 km2;錦江位于韶關(guān)市仁化縣境內(nèi)，全長108km，流域面積1 913 km2；武江發(fā)源于湖南臨武縣三峰嶺，在韶關(guān)市境內(nèi)流經(jīng)樂昌、乳源、曲江等縣區(qū)，全長260 km，流域面積7 079 km2；南水河發(fā)源于韶關(guān)乳源縣五指山安墩頭，流經(jīng)乳源、曲江等縣區(qū)，全長104km，流域面積1 489 km2。選擇在2022年1月（枯水期）及7月（豐水期）開展野外采樣工作。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)可知，墨江、錦江、武江和南水河2022年1月流量分別為14.0、15.1、43.2、18.6 m3·s-1，而2022年7月流量分別為40.8、50.9、128.4、44.2 m3·s-1。本研究針對廣東省北江韶關(guān)段主要支流區(qū)域，共設(shè)置25個采樣點(diǎn)位（圖1）。采樣點(diǎn)位布設(shè)主要遵循以下原則：優(yōu)先選擇研究水體中具有歷史調(diào)查數(shù)據(jù)的點(diǎn)位；充分考慮河道地貌形態(tài)、沿岸土地利用狀況、水文及水力學(xué)狀況等特征差異；規(guī)避污水排放及支流匯合處等水質(zhì)不均勻的區(qū)域；避開閘壩下方、橋梁下和渡口等不利于水生物調(diào)查采樣的區(qū)域。采樣調(diào)查工作均避開降雨密集時期。

1.2 樣品采集與測定

1.2.1 浮游植物采集及測定

參照《淡水浮游生物研究方法》進(jìn)行浮游植物樣品采集與處理。浮游植物定性樣品：使用25*浮游生物網(wǎng)（孔徑0.064 mm）在水面下0.5 m以“∞”字形拖動3-5 min，將所得濾液放入采樣瓶并用4%甲醛溶液固定。浮游植物定量樣品：使用1L的有機(jī)玻璃采水器采集水面下0.5 m處水樣，并加入15 mL魯哥試劑搖勻固定，所得樣品帶回實(shí)驗(yàn)室靜置48 h后，采用虹吸法將樣品濃縮至50 mL。取濃縮后的0.1 mL樣品在40×10倍標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行種類鑒定和計(jì)數(shù)。參照《中國淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》進(jìn)行種類鑒定。根據(jù)細(xì)胞體積的測定計(jì)算浮游植物生物量，即把1 mm3細(xì)胞體積換算為1 mg鮮質(zhì)量生物量。

1.2.2 水環(huán)境指標(biāo)測定

水環(huán)境指標(biāo)樣品與浮游植物樣品同步采集，采集方法依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 91.2-2022）。水溫（WT）、pH、溶解氧（DO）采用便攜式水質(zhì)分析儀（Hydrolab DS5X）現(xiàn)場測定，透明度（SD）采用塞式透明度盤測定，高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、總氮（TN）、濁度（TUR）等指標(biāo)的測定參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》。

1.2.3 河岸帶土地利用類型數(shù)據(jù)

本文基于2020年廣東省土地利用矢量數(shù)據(jù)，采用ArcGIS Pro軟件中的緩沖區(qū)、矢切割工具提取采樣點(diǎn)河岸帶土地利用研究范圍。研究區(qū)河網(wǎng)密布，采樣點(diǎn)位水質(zhì)受多方來水影響，因此宜采用以采樣點(diǎn)為中心的圓形緩沖區(qū)作為分析單元。緩沖區(qū)半徑劃分主要依據(jù)采樣點(diǎn)水域?qū)挾燃皡^(qū)域水環(huán)境與土地利用的尺度效應(yīng)研究來確定，根據(jù)研究區(qū)的范圍和河岸土地利用類型特征，以采樣點(diǎn)為中心劃定了600、900、1 200、2 000、3 000 m和5 000 m共6個尺度緩沖區(qū)，分別進(jìn)行土地利用類型提取。其次參照中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心的土地利用分類系統(tǒng)，結(jié)合研究區(qū)情況，將河岸帶土地利用類型分為林地、耕地、建筑用地、園地、水域5個大類。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H＇）、Pielou均勻度指數(shù)（J）、Margalef指數(shù)（D）和優(yōu)勢度（Y）描述各采樣斷面浮游植物群落特征。具體計(jì)算公式見公式（1）-公式（4）。

式中：Pi=ni/N，只為第i種浮游植物密度與總密度的比值；ni為第i種浮游植物密度；N為浮游植物總密度；S為浮游植物物種數(shù)；fi為第i種浮游植物在各采樣斷面的出現(xiàn)頻率。將Y≥0.02的浮游植物定為優(yōu)勢種。

其中，H’用于描述物種個體出現(xiàn)的紊亂及不確定性，J用于評價物種多樣性水平，D用于指示群落／生境中物種數(shù)量多寡。上述多樣性指數(shù)水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

本文使用Excel 2021處理所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用ArcGIS Pro V2.5和Origin 2021進(jìn)行圖形分析與繪制，應(yīng)用SPSS Statistics 27對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（ANO-VA）。使用CANOCO for Windows 5.0中的束縛型排序方法分析浮游植物群落與影響因子之間的相關(guān)性。其中，浮游植物門類密度作為物種數(shù)據(jù)源，土地利用類型面積比例和水環(huán)境因子參數(shù)作為影響因子數(shù)據(jù)源，構(gòu)成物種與影響因子矩陣。由群落分布去趨勢對應(yīng)分析（Detrended Correspondence Analysis，DCA）結(jié)果可知，不同緩沖區(qū)尺度及水期Gradient length的第一軸均小于3.00，因此可選用冗余分析（Redundancy analy-SIS，RDA）。物種及影響因子數(shù)據(jù)（pH除外）均進(jìn)行l(wèi)g（x+1）標(biāo)準(zhǔn)化處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征

2.1.1 浮游植物物種組成及優(yōu)勢類群

北江韶關(guān)段4支研究水體枯水期共檢出浮游植物6門69種，其中：硅藻門38種，占比55.07%；綠藻門23種，占比33.33%；隱藻門、藍(lán)藻門、甲藻門、裸藻門共計(jì)8種，總占比11.60%。豐水期共檢出浮游植物6門68種，其中：硅藻門34種，占比50.00%；綠藻門23種，占比33.82%；藍(lán)藻門、隱藻門、甲藻門、裸藻門共計(jì)11種，總占比16.18%。如圖2所示，相比于枯水期，研究支流豐水期綠藻門和藍(lán)藻門占比上升，硅藻門占比下降?？菟诘碾[藻門占比高于豐水期，而不同水期甲藻門、裸藻門僅在零星采樣點(diǎn)位出現(xiàn)。研究支流浮游植物結(jié)構(gòu)為硅藻—綠藻型，而藍(lán)藻門、隱藻門也占據(jù)一定比例。

研究水體不同水期共劃分浮游植物優(yōu)勢種4門24種，各支流枯水期和豐水期優(yōu)勢種及優(yōu)勢度如表2所示。從水期來看，硅藻門的變異直鏈藻（Melosiravarians）在墨江的兩個水期均為優(yōu)勢種，硅藻門的膨脹橋彎藻（Cymbella tumida）在錦江為主要優(yōu)勢種，硅藻門的顆粒直鏈藻（Aulacoseira granulata）和梅尼小環(huán)藻（Cyclotella meneghiniana）在武江為主要優(yōu)勢種，硅藻門的放射舟形藻（Navicula radiosa）和梅尼小環(huán)藻在南水河為主要優(yōu)勢種。從空間優(yōu)勢度來看，墨江的主要優(yōu)勢種為硅藻門的扁圓舟形藻（N. paZcentula）、顆粒直鏈藻和變異直鏈藻，以及綠藻門的四尾柵藻（Scenedesmus quadricauda）；錦江的主要優(yōu)勢種為硅藻門的變異直鏈藻和膨脹橋彎藻，以及綠藻門的環(huán)絲藻（Ulothrix zonata）；武江的主要優(yōu)勢種為硅藻門的顆粒直鏈藻、綠藻門的單角盤星藻（PediasCmm simplex）和藍(lán)藻門的纖細(xì)席藻（Phormidium tenue）；南水河的主要優(yōu)勢種為硅藻門的華麗星桿藻（Asterionella for-mosa）、放射舟形藻和梅尼小環(huán)藻，以及藍(lán)藻門的微小平裂藻（Merismopedia tenuissima）。

2.1.2 浮游植物細(xì)胞密度及生物量

如圖3（A）所示，枯水期研究水體采樣點(diǎn)位的浮游植物密度變化范圍為1.90×104-7.05×10s cells·L-1，平均值為2.89×105 cells·L-1：浮游植物的生物量變化范圍為0.03-2.07 mg·L-1，平均值為0.72 mg·L-1。如圖3（B）所示，豐水期研究水體采樣點(diǎn)位的浮游植物密度變化范圍為1.44×105-1.32×106 cells·L-1，平均值為5.65×105 cells·L-1；浮游植物的生物量變化范圍為0.24-4.13 mg·L-1，平均值為1.20 mg·L-1。不同水期浮游植物密度均取決于硅藻門和綠藻門的密度，其中枯水期上述兩個門類占總細(xì)胞密度的90.38%，而豐水期二者的密度占比為86.93%。藍(lán)藻門在豐水期的密度占比（10.53%）高于枯水期（5.97%）。浮游植物生物量在不同水期均取決于硅藻門，硅藻門的枯水期和豐水期生物量占比分別為87 .24%和82.15%。豐水期浮游植物的密度約為枯水期的1.9倍，而生物量約為枯水期的1.7倍。

2.1.3 浮游植物生物多樣性指數(shù)

不同水期浮游植物多樣性指數(shù)變化如圖4所示。枯水期墨江H'、J、D的均值分別為2.23、0.90、0.91；錦江各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.88、0.78、0.90；武江各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.47、0.60、0.81；南水河各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.78、0.87、0.70。豐水期墨江各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.80、0.80、0.65；錦江各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.64、0.88、0.48；武江各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.45、0.74、0.51；南水河各采樣點(diǎn)位H'、J、D的均值分別為1.60、0.84、0.47。其中，4條研究支流H'和D的變化趨勢具有相似性。整體而言（圖5），研究支流枯水期的H，均值（1.81）、D均值（0．83）高于豐水期（1.61、0.52），而枯水期的J均值（0．77）低于豐水期（0.81）。

2.2 影響因子變化特征

2.2.1 水環(huán)境因子變化特征

研究水體采樣點(diǎn)位不同水期環(huán)境因子變化特征如表3所示。單因素方差分析結(jié)果表明，WT、pH、D0、TN在不同水期差異顯著（P＜0．05）。盡管不同水期CODMn、NH3-N、TP、TUR、SD的差異性不顯著，但這些因子也受到水期變化的影響。其中，枯水的期D0、CODMn、NH3-N、TN、SD的均值高于豐水期，而WT、pH、TUR的均值低于豐水期，TP在不同水期的均值差異很小。

2.2.2 土地利用類型特征

北江研究水體不同尺度緩沖區(qū)的土地利用類型存在差異，總體上以林地、耕地和建筑用地為主（圖6）。在所有5種土地利用類型中，面積占比排序?yàn)榱值兀?2.03%）＞耕地（13.93%）＞建筑用地（10.47%）＞水域（7.90%）＞園地（5.67%）。隨著緩沖區(qū)尺度增加，林地和園地的面積占比均值逐漸上升，耕地、建筑用地和水域的占比均值逐漸下降。相比于上游區(qū)域，墨江、武江、南水河的下游河岸緩沖區(qū)林地面積比例出現(xiàn)了下降，而耕地、建筑用地、園地等面積上升，表明這3條支流的下游為居民生活區(qū)域。此外，錦江J4和J5、武江WI和W2及W5-W7、南水河N3和N4等區(qū)域的土地利用類型顯示其為人類聚集區(qū)。

2.3 浮游植物群落結(jié)構(gòu)與影響因子的關(guān)系

2.3.1 重要水環(huán)境因子提取

對研究水體兩個水期的水環(huán)境因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，隨后進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析。如圖7所示，水環(huán)境因子中SD與TUR、NH3-N與pH呈極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0．01），D0與WT呈顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0．05），因此考慮選擇TUR、pH、WT作為重要水環(huán)境因子。此外，氮和磷是藻類生長的重要限制因子，而CODM。與浮游植物的變化密切相關(guān)。由此，選擇TUR、pH、WT、TN、TP、CODM。等水環(huán)境因子參與下一步分析工作。

2.3.2 最優(yōu)緩沖區(qū)尺度識別

使用CANOCO 5.0分析土地利用類型與重要水環(huán)境因子對浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化的解釋能力，進(jìn)而篩選出對浮游植物影響最大的緩沖區(qū)尺度。如表4所示，在枯水期環(huán)境下，土地利用類型及水環(huán)境因子對浮游植物群落影響的緩沖區(qū)尺度排序?yàn)? 000 m＞600 m＞2 000 m＞1 200 m＞900 m＞5 000 m，即緩沖區(qū)尺度為3 000 m時，土地利用類型及水環(huán)境因子對浮游植物的解釋率最大，為56.94%；在豐水期環(huán)境下，土地利用類型及水環(huán)境因子對浮游植物群落影響的緩沖區(qū)尺度排序?yàn)? 200 m＞600 m＞900 m＞2 000 m＞5 000 m＞3 000 m，即緩沖區(qū)為1200 m時，土地利用類型及水環(huán)境因子對浮游植物的解釋率最大，為43.91%。

2.3.3 浮游植物群落結(jié)構(gòu)與影響因子的RDA分析

選擇重要水環(huán)境因子pH、WT、TUR、CODM。、TN、TP和3 000 m緩沖區(qū)條件下林地、耕地、建筑用地、水域、園地面積比例與枯水期浮游植物優(yōu)勢種密度進(jìn)行RDA分析；豐水期則選擇上述水環(huán)境因子和1200 m緩沖區(qū)上述土地利用類型面積比例與浮游植物優(yōu)勢種密度進(jìn)行RDA分析。如圖8（A）所示，枯水期RDA排序圖顯示W(wǎng)T是研究支流硅藻分布的主要影響因子；綠藻和藍(lán)藻分布則主要受到TP和CODM。的影響；隱藻分布的主要影響因子為林地面積比例和pH。如圖8（B）所示，豐水期RDA排序圖顯示藍(lán)藻和隱藻分布的主要影響因子為pH、水域和林地面積比例；TP、CODMn和建筑用地面積比例對硅藻分布影響顯著；綠藻主要受到WT和TUR的影響。

3 討論

3.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征

北江韶關(guān)段研究支流浮游植物群落組成主要為硅藻—綠藻型，其中枯水期綠藻門物種數(shù)與豐水期相當(dāng)，硅藻門高于豐水期，其他門類則低于豐水期。研究支流浮游植物密度取決于硅藻門和綠藻門，其中枯水期這兩個門類密度占比分別為72%和18%，豐水期則分別為62%和25%。Sommer等研究發(fā)現(xiàn)豐水期高溫條件下硅藻門和隱藻門的密度下降，而綠藻門和藍(lán)藻門的密度逐漸上升，這與本研究浮游植物群落變化特征規(guī)律一致。研究支流不同水期硅藻門物種數(shù)和密度均占比最大，優(yōu)勢種數(shù)量也高于其他浮游植物門類。由圖3可知，除個別監(jiān)測點(diǎn)位，研究支流下游浮游植物密度和生物量高于上中游，即下游水體營養(yǎng)程度較高，水質(zhì)較差。一般而言，由于沿程生活污水和工農(nóng)業(yè)廢水的排放，水體污染物質(zhì)自上游到下游呈現(xiàn)逐漸富集的趨勢。值得注意的是，枯水期墨江點(diǎn)位M3和M5、武江點(diǎn)位W3、南水河點(diǎn)位N2分布于攔河壩附近，這些點(diǎn)位的浮游植物密度高于其下游點(diǎn)位。鮑林林等研究發(fā)現(xiàn)攔河壩會改變所在河段水動力條件，從而提高富營養(yǎng)化程度。由于豐水期河流水量的增加會減輕攔河壩富集營養(yǎng)物質(zhì)的能力，上述點(diǎn)位的浮游植物生長能力提高不明顯。如圖3所示，各監(jiān)測點(diǎn)位枯水期浮游植物密度基本都低于豐水期，而錦江J1和J3、南水河N2密度高于豐水期。周靜等研究發(fā)現(xiàn)高流速會抑制浮游植物生長繁殖。上述點(diǎn)位所在上游河段坡度大、流速快，且豐水期的高雨量條件進(jìn)一步增加了流速，導(dǎo)致浮游植物密度下降。

可用多樣性指數(shù)評價研究支流的生物資源豐富度及質(zhì)量狀況。一般來說，多樣性指數(shù)值越高，則浮游植物群落結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，研究水體質(zhì)量越高。唐濤等研究發(fā)現(xiàn)H＇、J、D可用于評價水體質(zhì)量，且指數(shù)之間可以互相參考。本研究H＇指示錦江、武江、南水河處于α-中污染狀態(tài)，墨江水質(zhì)總體優(yōu)于其他支流，但也處于中污染狀態(tài)；D指示研究支流許多監(jiān)測點(diǎn)位處于重污染狀態(tài)；J則顯示研究水體大部分屬于清潔—輕度污染狀態(tài)。研究認(rèn)為，J主要用于分析浮游植物群落個數(shù)的分配狀況，用其指示水質(zhì)常優(yōu)于H＇和D。此外，相比于反映群落物種數(shù)目多寡的指數(shù)D，主要指示區(qū)域物種多樣性的指數(shù)H＇顯示研究水體的受污染程度較低。陳紅等和君珊等研究發(fā)現(xiàn)指數(shù)H＇對河流水質(zhì)狀況的評價明顯優(yōu)于指數(shù)D。由此可知，多樣性指數(shù)的水質(zhì)評價能力有待進(jìn)一步完善。

3.2 環(huán)境因子與浮游植物群落關(guān)系分析

研究認(rèn)為，水體浮游植物的形成及變化與環(huán)境因子密切相關(guān)。大龍?zhí)逗恿餍退畮旄∮沃参锶郝浣Y(jié)構(gòu)變化的主要影響因子為pH、WT和CODMn，其中pH影響藻類的碳物質(zhì)吸收及酸堿度環(huán)境，WT可直接控制浮游植物的呼吸／光合作用強(qiáng)度，而CODMn則與藻類分解釋放有機(jī)物相關(guān)。金沙江中下游浮游植物功能群分布格局的關(guān)鍵驅(qū)動因子為TUR、氮營養(yǎng)鹽和WT。白海鋒等研究渭河陜西段浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化情況，發(fā)現(xiàn)枯水期和豐水期的影響因子存在差異，但TP是不同水期共有的主要影響因子。當(dāng)前土地利用結(jié)構(gòu)與地表水體質(zhì)量的關(guān)聯(lián)性分析是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。沿岸土地通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)過程影響水體理化指標(biāo)，進(jìn)而驅(qū)動水體浮游植物的健康狀態(tài)。如前所述，枯水期條件下3 000 m緩沖區(qū)尺度的環(huán)境影響因子對浮游植物的解釋率最大，而豐水期解釋率最大的緩沖區(qū)尺度為1200 m。豐水期降雨量較大，對土地的沖刷作用較強(qiáng)，土壤物質(zhì)隨地表徑流進(jìn)入河量較多，在較小的緩沖區(qū)尺度下即可對水體環(huán)境及浮游植物產(chǎn)生影響；而枯水期則需要較大的緩沖區(qū)尺度才能對水體產(chǎn)生影響。

由RDA圖分析可知，枯水期硅藻門與WT呈正相關(guān)關(guān)系[圖8（A）]。Canale等研究認(rèn)為硅藻門在低溫條件下易成為優(yōu)勢種群。孫祥等發(fā)現(xiàn)，春季低溫環(huán)境下某些硅藻的生物量隨著溫度上升而升高，這與本文硅藻門的總體變化趨勢一致。如表2所示，枯水期硅藻門中的梅尼小環(huán)藻是墨江、武江、南水河的優(yōu)勢種。張志純研究發(fā)現(xiàn)梅尼小環(huán)藻的生長速率與溫度成正比，溫度升高有利于藻細(xì)胞吸收營養(yǎng)鹽。此外，枯水期變異直鏈藻為墨江和錦江的重要優(yōu)勢硅藻種，顆粒直鏈藻是錦江的優(yōu)勢硅藻種。張正德等研究發(fā)現(xiàn)變異直鏈藻和顆粒直鏈藻等硅藻在低溫環(huán)境下呈現(xiàn)生長優(yōu)勢，且與溫度呈正相關(guān)關(guān)系?？菟诰G藻門與藍(lán)藻門均與TP和CODM。呈正相關(guān)關(guān)系。楊震等研究發(fā)現(xiàn)TP是藍(lán)綠藻生長的重要影響因素，石曉丹等側(cè)認(rèn)為低溫環(huán)境下TP是藍(lán)綠藻密度的重要限制因子。藍(lán)藻門在低溫條件下易分解釋放有機(jī)物，而張運(yùn)林等研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)物指標(biāo)CODMn與藍(lán)藻密度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，該結(jié)果與本研究結(jié)果一致?？菟陔[藻門的主要影響因素是pH和林地面積比例。詹德昊等研究發(fā)現(xiàn)隱藻門在低溫環(huán)境下具有生長優(yōu)勢，其光合作用過程會引起水體pH上升。Nankabirwa等認(rèn)為隱藻是較好水體的指示物種，而朱為菊則認(rèn)為隱藻的出現(xiàn)是水體有機(jī)污染的反映。一般來說，林地被認(rèn)為能夠匯集污染物，這種土地類型面積占比與關(guān)聯(lián)水體質(zhì)量呈正比關(guān)系。豐水期隱藻門和藍(lán)藻門的主要影響因素為pH、林地和水域面積比例。研究支流藍(lán)藻門優(yōu)勢種微小平裂藻具有廣適性，可在多種營養(yǎng)程度的水體中生長。豐水期硅藻門主要受到建筑用地面積比例、TP、CODMn的影響。研究認(rèn)為，建筑用地區(qū)域不僅會增加生活污水和生活垃圾等非點(diǎn)源污染，其不透水下墊面也會加快徑流的形成，導(dǎo)致降雨期間污染物隨地表徑流進(jìn)入水體的速度加快。豐水期WT和TUR與綠藻門呈正相關(guān)關(guān)系。安睿等研究發(fā)現(xiàn)，綠藻可在低光照、高濁度條件下表現(xiàn)出較強(qiáng)的生長繁殖能力。

4 結(jié)論

（1）北江韶關(guān)段支流的浮游植物群落結(jié)構(gòu)為硅藻—綠藻型。其中，枯水期檢出浮游植物6門69種，豐水期檢出浮游植物6門68種，不同水期共劃分優(yōu)勢種4門24種；豐水期的浮游植物密度和生物量都高于枯水期；多樣性指數(shù)Shannon-Wiener和Margalef表明枯水期水體質(zhì)量高于豐水期，而Pielou均勻度指數(shù)指示不同水期水體質(zhì)量相近。

（2）不同水期水環(huán)境因子存在顯著差異，其中溶解氧（DO）、高錳酸鉀指數(shù)（CODMn）、氨氮（NH3-N）、總氮（TN）、透明度（SD）在枯水期較高，水溫（WT）、pH、濁度（TUR）在豐水期較高，總磷（TP）在不同水期差異性低；不同尺度緩沖區(qū)的土地利用類型面積比例存在差異，總體上面積比例排序?yàn)榱值兀靖兀窘ㄖ玫兀舅颍緢@地。

（3）冗余分析結(jié)果顯示，3 000 m緩沖區(qū)條件下影響因子對枯水期浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化具有最大解釋能力，而1200 m緩沖區(qū)條件下影響因子對豐水期浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化具有最大解釋能力?？菟诠柙逯饕躓T影響，綠藻和藍(lán)藻的分布主要受TP和CODMn影響，隱藻分布則主要受林地面積比例和pH影響；豐水期藍(lán)藻和隱藻主要受pH、水域和林地面積比例影響，硅藻主要受TP、CODMn、建筑用地面積比例影響，綠藻的主要影響因子為WT和TUR。考察浮游植物的主要影響因子，有助于分析浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征和演替過程，從而制定相應(yīng)的水體修復(fù)及保護(hù)措施，以維持水生態(tài)系統(tǒng)的平衡與健康。

（責(zé)任編輯：李丹）

基金項(xiàng)目：廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（202081111350001）；廣東省省級科技計(jì)劃項(xiàng)目（202280202160007）