山仔水库环境因子与藻类群落生长的相互作用机制探究及应对建议

作     者：郑震 冷东梅 郑莺 姚鹏峰 魏雪霞 庞维海 谢丽 李惠平 ZHENG Zhen;LENG Dongmei;ZHENG Ying;YAO Pengfeng;WEI Xuexia;PANG Weihai;XIE Li;LI Huiping

作者机构：福州市环境科学研究院福州350000 长江水环境教育部重点实验室同济大学环境科学与工程学院上海200092 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2023年第42卷第11期

页      面：131-139页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：福建省环保科技计划项目(2021R015) 

主　　题：水库 藻类群落 环境因子 水华 RDA分析 

摘      要：【目的】深入研究藻类群落与环境因子的演替关系及相关性,揭示山仔水库水华爆发机制。【方法】采用RDA和相关性分析的方法,对山仔水库2020—2021年的水温、pH值、DO、透明度和优势藻类等指标进行对应分析,探究该水库藻类群落季节性演替及垂向分布特点。同时,采用机器学习的方法建立相关环境因子与叶绿素a之间的关系。【结果】①山仔水库全年TN和TP营养盐平均质量浓度分别为(0.675±0.137)mg/L和(0.021±0.006)mg/L,长期处于Ⅲ类水体。②水库优势藻类以硅藻和蓝藻为主,硅藻爆发期为5—7月,主要在中温、弱光环境下;蓝藻爆发期在7—9月,造成水体pH值、DO和透明度下降;蓝藻与水温、pH值、浊度、TP显著正相关,R^(2)分别为0.71、0.77、0.65、0.74。③硅藻则与水温、pH值、浊度、TP等指标负相关,R^(2)介于-0.43~-0.37;GBDT机器学习算法拟合效果最优,R^(2)可达0.85。【结论】山仔水库不同种类藻类的爆发时期及爆发机制存在差异,根据其相关环境因子建立的机器学习模型适用性较好。