摘要：為研究土地利用類型和水環(huán)境因子對(duì)浮游植物群落的影響，于2022年1月和7月對(duì)北江韶關(guān)段主要支流墨江、錦江、武江和南水河的25個(gè)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(cè)。在枯水期，共檢測(cè)到浮游植物6門69種；在豐水期，共檢測(cè)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(shí)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(duì)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(shí)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(hào)：Q948.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-2043（2024）08-1846-13 doi：10.11654/jaes.2023 -0862

作為水體的初級(jí)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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。浮游植物可對(duì)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(huì)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(shí)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?jī)?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(huì)降低水質(zhì)，而草地和林地比例上升會(huì)對(duì)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(duì)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(huì)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(dòng)對(duì)北江水環(huán)境造成了不良影響。當(dāng)前，水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)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(huì)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(duì)影響因子的響應(yīng)，有助于評(píng)估其水生態(tài)環(huán)境健康狀況。

本研究通過對(duì)北江韶關(guān)段主要支流的25個(gè)監(jiān)測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)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(duì)廣東省北江韶關(guān)段主要支流區(qū)域，共設(shè)置25個(gè)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(shí)期。

1.2 樣品采集與測(cè)定

1.2.1 浮游植物采集及測(cè)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(dòng)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(cè)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(cè)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(cè)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(chǎng)測(cè)定，透明度（SD）采用塞式透明度盤測(cè)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(cè)定參考《水和廢水監(jiān)測(cè)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(gè)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(gè)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(shì)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(shì)種。

其中，H’用于描述物種個(gè)體出現(xiàn)的紊亂及不確定性，J用于評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(duì)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(shì)對(duì)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(shì)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。枯水期的隱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(shì)種4門24種，各支流枯水期和豐水期優(yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)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(gè)水期均為優(yōu)勢(shì)種，硅藻門的膨脹橋彎藻（Cymbella tumida）在錦江為主要優(yōu)勢(shì)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(shì)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(shì)種。從空間優(yōu)勢(shì)度來看，墨江的主要優(yōu)勢(shì)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(shì)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(shì)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(shì)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(gè)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?？菟谀璈'、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(shì)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(duì)研究水體兩個(gè)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(zhǎng)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(shí)別

使用CANOCO 5.0分析土地利用類型與重要水環(huán)境因子對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化的解釋能力，進(jìn)而篩選出對(duì)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(duì)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(shí)，土地利用類型及水環(huán)境因子對(duì)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(duì)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(shí)，土地利用類型及水環(huán)境因子對(duì)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(shì)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(shì)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(duì)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(gè)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(shì)種數(shù)量也高于其他浮游植物門類。由圖3可知，除個(gè)別監(jiān)測(cè)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(shì)。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(huì)改變所在河段水動(dòng)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(huì)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(zhǎng)能力提高不明顯。如圖3所示，各監(jiān)測(cè)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(huì)抑制浮游植物生長(zhǎng)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(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(cè)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(gè)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(duì)河流水質(zhì)狀況的評(píng)價(jià)明顯優(yōu)于指數(shù)D。由此可知，多樣性指數(shù)的水質(zhì)評(píng)價(jià)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(dòng)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(dòng)和物質(zhì)循環(huán)過程影響水體理化指標(biāo)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shì)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(shì)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(shì)種。張志純研究發(fā)現(xiàn)梅尼小環(huán)藻的生長(zhǎng)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(shì)硅藻種，顆粒直鏈藻是錦江的優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，且與溫度呈正相關(guān)關(guān)系。枯水期綠藻門與藍(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(zhǎng)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(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，其光合作用過程會(huì)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(shì)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(zhǎng)。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(huì)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(huì)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(zhǎng)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(shì)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(duì)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(duì)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?？疾旄∮沃参锏闹饕绊懸蜃?，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(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目（202280202160007）