一、 引言
水库是半人工半自然水体，具有一定的河水特征，故又称人工湖泊。早期水库主要用于防洪、发电等功能。目前，随着饮用水源的污染和短缺，水库和天然湖泊已成为我国各地区重要的饮用水源。随着城市和人口的发展，人们对水库水质的要求越来越高。
根据水利电力部的划分标准，水库按库容分为大、中、小型水库：总库容108m3以上的水库分为大型水库，将库容小于10m3的水库分为小型水库。就水力条件而言，水库介于河流和湖泊两种属性之间，但水库与两者之间的差异仍然显著。从生态系统的角度来看，水库的相对集水面积远大于湖泊的相对集水面积，因此水库的生态系统受流域特征的影响远大于湖泊。另一方面，水库的水位是人为调节的，所以水位波动比较大，所以水库的生物多样性一般比天然湖泊低很多。目前，对水库生态的研究一般分为两个层次：一是在人口层面上研究浮游生物与环境因素之间的关系，二是在生态层面上研究浮游生物社区内的食物链、食物网与能量传递之间的物质。
随着水库生态系统研究深度和广度的扩大，水环境生态学家发现，水库和湖泊生态系统在发育过程中以及浮游动物和植物的组成存在很大差异。这种生态差异也被称为水库的流库。这是水库生态的异质性，这种空间非均质性对储层各区域的影响是不同的州可分为河流区、过渡区和湖泊区。河流区通常位于水库区水口的入口处，这里的水流速度比河流的一般速度慢，但流入水库区水口的流量是整个水库的流量水力停留时间是最短的地方。库区进水口通常能从上游带来丰富的营养物质和无机物建花时的水质很低，因为流入的水从该盆地带来了大量营养物质、无机物和有机物过渡区域比进入水口的河流区域更宽、更深，因此流速将显著降低。此时，随着水进入水口的大部分有机和无机物质开始随着水库的空间逐渐沉淀，因此，随着水的通过，水口的大部分有机和无机物质开始随着水库空间的通过逐渐沉淀，使水透明度（SD值）逐步提高。由于光线对浮游藻类的影响很大，过渡区浮游植物的生长速度明显好于河流区，在更好的环境中浮游植物的种类和数量显著增加，生态系统将进一步发展，使其降水系统将更加完整化，SD关于透明度的价值将是最大的。它将进一步减少，水中的营养物质和其他物质将完全沉淀。此时，SD的透明度价值将是最大的，浮游藻类的生态系统将更加敏感和稳定。湖区浮游藻类主要为清洁硅藻和金藻。
二、 水库的富营养化现象
富营养化是指当湖泊水库等淡水水体中的营养物质积累到一定程度时，在适当的温度、光照等环境条件下，以蓝藻、绿藻和甲藻为代表的浮游藻类数量将大幅增加的现象，导致水质恶化。氮、磷等生物必需营养因子是引发和引起水体富营养化的关键。氮源大多来自大气固氮和氨氮。在硝态氮，由于磷的来源有限，磷更有可能成为一个限制因素。水体中磷的外部输入主要是农业排水、生活污水和工业废水，而水体本身的内部来源是沉积物释放的磷。除了浮游植物生长所需的氮、磷等营养因子外，水体的水力条件和水温的垂直分布也是导致水体富营养化的重要因素。
当藻类爆发和生长的程度非常严重时，水质会严重恶化，这被称为水华。水库中的大部分水是由不同物种引起的，蓝藻水华经常伴随着藻类代谢产物的问题，如异味和藻毒素。原水水质受到严重影响，并可能受到威胁。因此，在水华的各种问题中，蓝藻是水华危害最大的一种，也是最受公民关注的一种。例如，广东的水华严重影响了城市居民的饮用水安全。中国的水库，如香溪河、库湾、南屏水库和广东的高州水库，都经历过现场监测，总水量减少了154%。已发现营养和中营养水库，富营养水库约占40%，中营养水库约占54%，富营养和中营养水库占绝大多数，贫营养水库仅占4%左右。孟红明学者在调查中国135个具有代表性的水库时得出结论，富营养化水库在52个大型水库中占82.4%，在72个中型水库中占80.9%，在11个小型水库中占99.0%。可见，我国水库富营养化问题已逐渐成为普遍现象。富营养化引起的一系列问题将严重影响饮用水水质，成为新时期饮用水安全的重要问题。
三、 藻类及其代谢物之间的联系
浮游藻类，俗称浮游植物，是湖泊和水库等水源的重要初级生产者，在调节湖库区的生态平衡方面发挥着重要作用。随着人类在水源地附近的大规模建设，浮游藻类的生产力增加，水源地水体富营养化严重。浮游藻类在水源地引起的富营养化已经造成了许多饮用水问题，如水质下降、自来水异味等安全问题。浮游植物与营养物质密切相关。它不仅是湖泊和水库富营养化的重要反映，也是水质的重要指标。
湖库区的营养物质与浮游植物群落结构的变化密切相关。浮游藻类生长所需的营养元素包括碳、氮、磷和其他元素。在光合作用的反应式中，氮和磷的比例最低。可以看出，它们是浮游藻类发展不可或缺的因素。
研究发现，当TN在水中的浓度约为3mg/L时，这种水环境可能导致藻类大量增加。藻类引起的水华显然与TN的高浓度有关。与水中富含氮不同，赵倩的研究表明，磷可以显著促进藻类的生长，尤其是蓝藻，这非常有利于成为水中的优势物种。磷是一种限制性营养素，许多学者的实验也证实了这一点。浮游藻类的生长明显与氮磷比有关，但氮磷比对浮游藻类的正负影响并不十分清楚。然而，蓝藻对氮的多次吸收使蓝藻能够从大气中吸收氮，即使在缺乏氮和磷的营养不良环境中也是如此。因此，蓝藻对氮限制不敏感。在同样的情况下，其他浮游植物的生长受到明显的抑制。结果还表明，磷对蓝藻和氮的影响相似。李夜光关于氮磷比对浮游藻类影响的研究发现，低氮磷比可能不是蓝藻大量生长的触发条件，而是蓝藻爆发和生长的结果。在易文利等人的培养实验中，当N/P=16:1时，藻类生长速度最快。然而，在进一步提高氮磷比后，微囊藻的增长率下降。因此，氮磷比的生长速率与蓝藻没有正相关关系。其他相关研究表明，水中的营养物质越低，浮游藻类的物种越多，多样性指数越高。然而，研究结果也表明浮游藻类的数量越来越少，这并不矛盾，表明这样的人口结构是丰富而敏感的。
光是藻类生存的必要条件。藻类通过光合作用产生自己的生长物质。因此，光照的持续时间和强度会显著影响藻类的状况。一般来说，它们与藻类生长条件呈正相关。但当光照强度达到一定水平时，浮游藻类仍会表现出光抑制现象，如生长速率下降。研究表明，与其他浮游藻类相比，蓝藻具有更强的耐光性，因此在相同条件下，蓝藻具有更多的竞争优势，且光照越弱，这种优势越明显。结果表明，一定的光照强度可以影响藻类的叶绿素含量和生化组成，促进浮游藻类的生长。藻类的最佳光照强度一般为2000～10000。
不同的浮游藻类也有不同的适宜生长温度。结果表明，大多数藻类的最适生长温度在18到25℃之间。一些研究还发现，一些藻类在冷水和温水中的最适温度不同。张曼的实验证明，在生长温度范围内，每升高10℃，藻类的代谢率就会翻一番。Seminal对藻类的研究表明，温度也会影响浮游藻类的大小。冷水中的大多数藻类物种较小，而较大的藻类物种更可能出现在水温较高的水环境中。除了直接影响藻类的生长和代谢外，温度往往是影响水环境因子变化的重要因素，从而间接影响藻类的生长。
总结
浮游藻类的年演替变化对水库富营养化预测和水源保护具有重要意义。如果条件允许，我们可以继续调查和研究横山和油车水库的藻类。流速问题将导致库区实际藻类状况发生变化。应开展流速对库区藻类影响的相关研究。例如，研究了不同流速下藻类的生长和分布，建立了藻类与流速之间的定量关系。由于实验条件的限制，沉积物与藻类之间的关系尚未研究。例如，研究了沉积物粒度和组成对藻类生长的影响，通过正交试验确定了藻类生长的各种影响因素之间的函数关系，建立了藻类生态模型。
参考文献
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