湿地具有强大的生态净化作用，被誉为地球之肾。近年来，随着城市人口的集聚和建设用地的扩张，许多地区的自然湿地不断减少，为保护湿地生态系统和促进城市可持续发展，开展城市湿地公园建设，并将其纳入城市公园系统中，已经成为城市湿地保护管理的重要途径[1]。目前，虽然对湿地公园的动物物种多样性进行了较多研究[2]，对城市湿地公园生态系统也进行了一些报道[3-4]，但关于湿地公园浮游植物多样性的报道较为鲜见。

浮游植物在水体中扮演着多种重要角色，既是水域生态系统的初级生产者，又是鱼类等经济动物的重要食物来源，同时浮游植物的光合作用还是水体中溶解氧的主要生产方式之一，对水体中的生物环境具有重要影响[5]。此外，浮游植物也经常被作为评估水生生态系统健康状况及化学污染物对水生生态系统影响的重要指标之一。

目前，常用于浮游植物分类的方法主要为传统的种属分类法和功能群分类法。传统分类法是基于亲缘关系的系统分类法，而功能群分类法是由Reynolds等[6]基于适应性和生境特征所提出，后经Padisk等[7]补充完善，现已划分出39个功能群。两种方法在水环境质量评价中均被广泛应用，但不同生境类型对评价方法的适用性有明显的差异。赵耿楠[8]研究发现，传统分类方式反映的生境特征与实际状况存在偏差，而功能群法能够较好地反映实际状况；而郭芳等[9]对南亚热带地区8座水库的浮游植物研究则表明，传统分类方式要优于功能群分类法。因此，对不同水环境特征进行分析时要考虑方法的适用性和合理性。东莞生态园原是东江水系的一部分，随着东江的冲刷淤积，逐渐与东江隔离，成为一块低洼地。20世纪80年代以来，随着工业化和城市化的推进，该区域逐渐沦为污水汇集区。2006年，东莞市对该区域统筹整合建设了东莞生态园产业园区，实施一系列湿地修复工程，经过七年多的生态建设和修复，该园区在2013年12月获批成为国家城市湿地公园。东莞生态园是东莞国家城市湿地公园的重要组成部分，兼具蓄洪滞洪、生物保育及休闲观光等多重功能。但东莞生态园湿地2012—2013年水质整体为劣Ⅴ类[10]，近期对该生态园的鱼类调查显示，耐污染外来种罗非鱼占优势[4]，说明该湿地生态环境现状依然不容乐观。目前，相关研究中对东莞生态园湿地的报道较为鲜见，故有必要对其包含浮游植物在内的水生生物进行深入研究。本研究中，通过传统分类法和功能群分类法对东莞生态园浮游植物群落结构进行研究，对不同水质评价方法进行比较，以期为水生态系统保护、修复和管理提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域

东莞生态园位于广东省东莞市中心城区的东部，2011年建成并投入使用，由自然水体、人工河道、湖泊及湿地组成，总面积为2.83 km2，其中水域面积为1.78 km2。自然河道主要有东江干流、东江支流寒溪河，人工河道主要有东引河、南畲朗排渠及其支渠、大圳埔排渠及其支渠和新建排渠，人工湖包括拓塘而形成的月湖及中央岛群。月湖是东莞生态园核心景区之一，也是东莞国家城市湿地公园面向公众开放的重要水上游览区，西临中央岛群，南临广深铁路，北面为南畲朗河；中央岛群内水系发达，池塘湿地密布，水网纵横，呈现出塘、渠和河3种景观类型。该湿地地处亚热带季风气候区，年平均气温约为23.6 ℃，平均水深为4 m，气温温和，雨量充沛，光照充足。近年来，随着周边污水的输入和水体自净能力的降低，湖泊水质在成湖后不断恶化。

1.2 方法

1.2.1 样品采集与处理 分别于2019年4、7、9、12月在东莞生态园进行浮游植物调查，因受特殊情况影响，未能在2020年更具冬季特征的1月采样，故采用孙莹蓓等[11]提出的方法，将4、7、9、12月分别归为春、夏、秋、冬四季。依据进出湿地的排渠与河流、湿地形状、水流等特征，在中央岛群水域和月湖共设置7个采样位点，其中S1、S2、S3和S4位于中央岛群，S5、S6和S7位于月湖(图1)。

按以上月份在每个采样位点进行浮游植物样品采集。采集表层和底层混合水样1 L，加入15 mL鲁哥氏液固定并带回实验室，利用光学显微镜对浮游植物物种进行鉴定，并对藻细胞计数。浮游植物物种鉴定依照《中国淡水藻类：系统、分类及生态》[12]，并计算其丰度及生物量[13]。

采用便携式多参数水质检测分析仪(YSI)测定水温(WT)、溶解氧(DO)、电导率(SPC)和总溶解性固体(TDS)水质参数；采用便携式超声波探测仪(型号XHX-SM-5)测量水深(depth)，采用赛事盘(Secchi disk)测定水体透明度(SD)，采用便携式pH-902计测定水体pH值。采集表层和底层混合水样1 L，根据《水和废水监测分析方法》分析水体总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)、亚硝酸盐氮硝酸盐氮总磷(TP)、磷酸盐高锰酸盐指数(CODMn)和叶绿素 a(Chl-a)含量。

1.2.2 功能群划分 将东莞生态园7个站点所鉴定的浮游植物，参照Reynolds等[6]和Padisk等[7]提出的功能群分类法进行划分。为进一步了解浮游植物功能群与环境因子间的关系，将功能群总生物量占比>5%的功能群定义为优势功能群。1.2.3 多样性指数及优势度指数 采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)、Margalef丰富度指数(D)及优势度指数(Y)计算浮游植物群落特征[14]，计算公式为

H′=-∑(ni/N)ln(ni/N)，

(1)

J=H′/lnS，

(2)

D=(S-1)/lnN，

(3)

Y=ni/N×fi。

(4)

式中：ni为第i种藻类的个数；N为所有藻类总个数；S为样品中藻类种类数；fi为第i种藻类在各站点出现的频率。将Y≥0.02的藻类定为优势种。

1.2.4 水质评价

1)采用综合营养状态指数(TLI)对东莞生态园水体营养状态进行评价。以Chl-a(μg/L)、TP(mg/L)、TN(mg/L)、 SD(m)和CODMn(mg/L)为参数，各参数的营养状态指数计算公式为

ITL(Chl-a)=10[2.5+1.086ln(Chl-a)],

(5)

ITL(TP)=10[9.436+1.624ln(TP)],

(6)

ITL(TN)=10[5.453+1.694ln(TN)],

(7)

ITL(SD)=10[5.118-1.94ln(SD)],

(8)

ITL(CODMn)=10[0.109+2.661ln(CODMn)],

(9)

ITL(∑)=∑Wj×ITL。

(10)

式中：ITL(∑)为综合营养状态指数(TLI)；ITL和Wj分别为第j种参数的营养状态指数及其相关权重。营养状态分级标准见表1[14]。

2)采用生态状况指数(Q)对东莞生态园水质进行评价[15]，其计算公式为

(11)

式中：n为浮游植物功能群的数量；N为浮游植物总生物量；ni为第i个功能群的生物量；Fi因子为第i个功能群的赋值。Q指数分级标准见表1[15]。

3)采用浮游植物多样性指数对东莞生态园水质进行评价，分级标准见表1[14]。

4)采用单因子对东莞生态园水质进行评价，根据《地表水环境质量标准(GB 3838—2002)》，最终水质评价类别为最差的水质指标所能达到的类别。

5)采用浮游植物现存量[16]和叶绿素a含量[17]对东莞生态园水质进行评价，分级标准见表1。

1.2.5 聚类分析及冗余分析 利用Primer 5.0软件，采用浮游植物优势种丰度数据构建物种矩阵，进行聚类分析(CA)，通过非度量尺度分析(NMDS)结果判断分类可信度。采用Canoco 4.5软件进行去趋势对应分析(DCA)，得到优势种和优势功能群4个排序轴中梯度长度最大值分别为1.5和1.55，因此，选择冗余分析(RDA)，并采用蒙特卡洛置换检验(P<0.05，n=999)对影响浮游植物优势种的环境变量进行识别和筛选，并用Canodraw 4.5软件作图。

1.3 数据处理

采用ArcGIS 10.0软件绘制采样点图，利用Origin 2022软件绘制浮游植物现存量和功能群时空分布图。利用SPSS 26.0软件进行方差分析，并用Duncan法进行组间多重比较。

2 结果与分析

2.1 各站点主要理化因子

各站点CODMn含量较高，水质有机污染较为严重，单因子评价结果显示，各个站点水质均为劣Ⅴ类；其次，各站点总氮含量也较高，单因子评价结果显示，S2样点水质为Ⅴ类，其余6个样点水质均为劣Ⅴ类(表2)。说明东莞生态园整体水质为劣Ⅴ类，有机污染严重，主要污染物质为氮。

2.2 浮游植物群落结构特征

2.2.1 物种组成及优势种 本次调查共鉴定出浮游植物7门137种(属)，其中，绿藻门(Chlorophyta)物种数最多，共70种，占总种类数的51.09%，蓝藻门(Cyanophyta)和硅藻门(Bacillariophyta)次之，分别为28种(20.44%)和24种(17.52%)，其他5个门的物种数较少，共占10.95%。

根据Y≥0.02判定优势种，东莞生态园各季节中共有20种优势种，隶属于蓝藻门(17种)和绿藻门(3种)。全年总体优势种共有12种，均为蓝藻；春季优势种共有10种，其中假鱼腥藻(Pseudoanabaena sp.，0.327)和拉氏拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii，0.122)优势度较高；夏季优势种共有13种，其中假鱼腥藻(0.199)的优势度最高；秋季优势种共有14种，其中隐球藻(Aphanocapsa sp.，0.160)和假鱼腥藻(0.143)的优势度较高；冬季优势种共有7种，其中隐杆藻(Aphanothece sp.，0.248)、隐球藻(0.122)和微小平裂藻(Merismopedia tenuissima，0.113)优势度较高；假鱼腥藻在全年占主要优势地位(表3)。

2.2.2 物种组成的时空差异 聚类分析显示，东莞生态园浮游植物群落可划分为3类，即春季(CⅠ)、冬季(CⅡ)和夏秋季(CⅢ)各聚为一类(图2)。ANOSIM分析表明，3个群落的物种组成有极显著性差异(R=0.763，P<0.01)，且不同群落间均存在显著性差异(P<0.05)。NMDS分析显示，压力系数为0.04，表明数据拟合良好，上述群落划分可行。

SIMPER百分率相似性分析显示，CⅠ、CⅡ和CⅢ群落内相似性分别为86.07%、87.02%和85.86%。CⅠ组中主要特征种为假鱼腥藻(贡献率为10.11%，丰度占32.69%)、拉氏拟柱胞藻(贡献率为8.90%，丰度占12.17%)和尖头藻(贡献率为8.40%，丰度占8.31%)等，特征种对组内平均相似性贡献率为90.40%；CⅡ组中主要特征种为隐杆藻(贡献率为7.87%，丰度占24.77%)、假鱼腥藻(贡献率为7.72%，丰度占9.82%)和隐球藻(贡献率为7.31%，丰度占12.25%)等，特征种对组内平均相似性贡献率为82.24%；CⅢ组中主要特征种为假鱼腥藻(贡献率为7.82%，丰度占18.02%)、尖头藻(贡献率为6.95%，丰度占4.85%)和拉氏拟柱胞藻(贡献率为6.73%，丰度占6.16%)等，特征种对组内平均相似性贡献率为84.33%。

2.2.3 浮游植物现存量的时空差异 2019年东莞生态园浮游植物年平均丰度为(16.83±1.97)×107 ind./L，年平均生物量为(23.00±3.00)mg/L。双因素方差分析表明，丰度(F=8.046，P<0.05)和生物量(F=11.708，P<0.01)均存在显著的季节性差异，但不存在显著的空间差异(丰度F=0.695，P>0.05；生物量F=0.002，P>0.05)。季节与湖区对丰度(F=3.533，P<0.05)和生物量(F=3.522，P<0.05)均存在显著交互作用(图3)。

多重比较结果表明：月湖丰度夏季显著高于秋、冬季(P<0.05)，春季丰度显著高于秋季(P<0.05)，其他季节间均无显著性差异(P>0.05)；中央岛群丰度夏、冬季显著高于春、秋季(P<0.05)，其他季节间均无显著性差异(P>0.05)。月湖生物量夏季显著高于春、秋、冬季(P<0.05)，其他季节间均无显著性差异(P>0.05)；中央岛群生物量夏季显著高于春季(P<0.05)，其他季节间均无显著性差异(P>0.05)。

2.3 浮游植物功能群划分和特征

2.3.1 功能群划分和优势功能群 东莞生态园浮游植物共划分成30个功能群，分别为A、B、C、D、E、F、G、H1、J、K、LM、Lo、M、MP、N、NA、P、S1、S2、SN、TB、TC、W0、W1、W2、X1、X2、X3、XPh和Y。功能群A、E、M和TB出现频率小于20%，为东莞生态园偶见或罕见功能群；功能群N、NA、X2、XPh和Y出现频率为20%～50%，为少见功能群；其余功能群出现率均大于50%，为常见功能群(表4)。D、F、H1、J、Lo、MP、P、S1、SN、W1、X1和Y为优势功能群，其中S1、D、P、SN和X1为全年的优势功能群(图4)。

2.3.2 功能群的时空分布 春季，S1和SN功能群占比最大，分别为50.38%和12.42%；夏季，S1、 D和P功能群占比最大，分别为26.32%、21.07%和15.92%；秋季，S1、P和D功能群占比最大，分别为17.59%、15.82%和12.51%；冬季，S1、D和P功能群占比最大，分别为15.48%、12.29%和12.08%。春、夏、秋3个季节，月湖和中央岛群水系浮游植物优势功能群占比差别不大；冬季，月湖X1和F功能群占比较中央岛群高，分别为9.18%和6.50%，中央岛群Y和J功能群占比较月湖高，分别为13.00%和7.12%。因此，东莞生态园浮游植物功能群总体演替趋势为S1+SN+D+MP+H1(春季)→S1+D+P+X1+SN(夏季)→S1+P+D+X1+W1+H1(秋季)→S1+D+P+Y+Lo+J+X1+F(冬季)(图4)。

2.4 水质评价

Q指数评价显示，S7站点为耐受水质，其余站点为中等水质，东莞生态园整体水质处于中等状态；营养状态指数评价显示，所有站点均处于中度富营养状态；H′和J指数评价显示，所有站点均处于轻污染状态；D指数评价显示，所有站点均处于中污染状态；浮游植物丰度和生物量评价显示，所有站点均处于重度富营养状态；叶绿素a评价显示，所有站点均处于中度富营养状态(表5)。

2.5 优势种和优势功能群与环境因子的相关性

2.5.1 浮游植物优势种与环境因子的关系 RDA分析显示，轴1和轴2的特征值分别为0.266和0.157，物种与环境因子的相关性分别达到了0.951和0.924，共解释了东莞生态园浮游植物累积变异的72.95%。其中，和TP为显著影响浮游植物群落时空分布的关键环境因子(P<0.05)；尖头藻(Raphidiopsis sp.)(S6)、水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)(S10)、拉氏拟柱胞藻(S8)和阿氏颤藻(Oseillatoria agardhii)(S1)等大部分浮游植物均与水温、NH+4-N和呈正相关，微小平裂藻(S5)、隐球藻(S17)和隐杆藻(S16)与水温、NH+4-N和呈负相关，与TP呈正相关，颤藻(Oscillatoria sp.)(S2)和鞘丝藻(Lyngbya sp.)(S13)与pH呈正相关，平裂藻(Merismopedia sp.)(S3)、点形平裂藻(Merismopedia punctata )(S4)和微小平裂藻 (S5)与pH呈负相关，与TP呈正相关(图5(a))。

2.5.2 浮游植物优势功能群与环境因子的关系 RDA分析显示，轴1和轴2的特征值分别为0.270和0.163，优势功能群与环境因子的相关性分别达到0.89和0.79，共解释了东莞生态园优势功能群累积变异的87.72%。其中，和TP为显著影响优势功能群时空分布的关键环境因子(P<0.05)；MP、SN、S1和H1功能群与WT、和pH呈正相关，与TP呈负相关，而Y、Lo、F和W1功能群则与之相反(图5(b))。

3 讨论

3.1 东莞生态园浮游植物群落结构特征

浮游植物的数量和种类组成是评价水体水质的重要指标之一。在本次对东莞生态园的调查中，共鉴定出137种浮游植物，隶属于7个门类，其中绿藻门物种数最多，不同季节共出现20种优势种，隶属于蓝藻门(17种)和绿藻门(3种)，全年优势种共12种，均为蓝藻门，这一结果与广东省其他水库和湿地公园的情况类似[14-15，18-20]。这主要是因为东莞生态园位于亚热带地区，光照充足且水温较高，调查期间平均水温为27.66 ℃，有利于蓝藻生长[19]，致使其全年占优势。蓝藻最适生长温度为25～35 ℃，对高温的耐受能力强于其他藻类[21]。此外，东莞生态园是拓塘建湖而成，湖泊的水源主要为地下水和大气降水，水质在成湖初期较好，但随着周边污水排放量增加和水体自净能力下降，湖水逐渐呈富营养化[10]。富营养化水体中，水文气象条件对浮游植物的影响更大，若氮磷含量较高，蓝藻则可成为全年的优势类群[11]。除蓝藻外，绿藻最适生长温度为18～30 ℃[22]，绿藻对强太阳辐射和高温的适应能力也较强[18]。因此，在夏、秋两季，绿藻门的韦氏藻、小球藻和狭形纤维藻也能成为优势种。综合来看，东莞生态园属于蓝藻-绿藻型群落结构，是较典型的中富营养型水体[23]。

热带和亚热带水体浮游植物现存量丰水期通常高于枯水期[14]。东莞生态园全年处于富营养化状态，夏季平均水温为33.09 ℃，显著高于其他3个季节，导致夏季浮游植物丰度和生物量也显著高于其他3个季节。但处于丰水期的秋季浮游植物现存量低于夏、冬两季，可能是秋季有机污染严重，抑制了浮游植物的生长。东莞生态园中央岛群和月湖浮游植物丰度和生物量无显著性差异，可能主要与两个湖区有沟渠相连且四周均有排渠有关。东莞生态园中央岛群周边有新开渠、坑尾一渠排渠、南畲朗排渠，月湖周边有文庙排渠、下沙二渠、埔心排渠和大圳埔排渠，其中南畲朗排渠贯穿整个生态园，从而导致东莞生态园整体营养水平一致。值得注意的是，东莞生态园浮游植物丰度和生物量在季节和湖区间存在显著的交互作用，这可能是因为不同季节水体流速和营养盐的输入不同引起的各个湖区间营养盐的差异导致。

3.2 东莞生态园浮游植物功能群特征

浮游植物功能群与水体环境相互响应，不同浮游植物功能群能够反映不同水体环境。本研究表明，东莞生态园共划分出30个功能群，其中功能群D、F、H1、J、Lo、MP、P、S1、SN、W1、X1和Y为优势功能群，东莞生态园处于富营养化状态，营养盐丰富，平均水深为3.31 m，平均透明度为0.34 m，导致喜生长于富营养水体、浅水水体和透明度较低水体的功能群成为优势功能群。其中，S1、D、P、SN和X1为全年的优势功能群，S1(27.34%)、D(14.89%)和P(12.53%)功能群全年生物量占比均较高，是东莞生态园最具代表性的功能群。以假鱼腥藻属为主的S1功能群代表混合、浑浊、透明度低水体，假鱼腥藻对温度的耐受性非常高[24]，假鱼腥藻等是不具备或很少具有伪空泡的丝状藻类，不仅对低营养盐浓度的环境有较好的适应能力[25]，在高氮磷比水体中也能成为优势种群[26]，S1功能群在4个季节均为优势功能群且生物量占比均最高，与假鱼腥藻为全年最主要的优势种一致。D功能群代表浑浊、营养盐丰富水体，且以针杆藻属(Synedra)和菱形藻属(Nitzschia)为主，对水温适应性较广，东莞生态园夏季高温、多雨，大量降雨会使水体发生扰动，更适宜以耐冲刷、耐受低光照的D功能群藻类生长，故其在夏季的生物量占比较高。P功能群适宜生活在富营养浅水水体，具有广温性，且更适应于流动性水体，东莞生态园夏季多雨，导致底泥中营养物质上涌至水体，且流速较快，其中脆杆藻属(Fragilaria)和直链藻属(Melosira)由于单个生物量较大，往往能在水体中沉降下来，故其在夏季的生物量占比较高。春季总磷含量显著低于其他3个季节，拉氏拟柱胞藻与总磷呈负相关[27]，故拉氏拟柱胞藻在春季成为主要优势种。夏季高温、多雨，水体发生扰动，营养盐丰富，导致喜富营养水体的浮游植物优势种和功能群迅速生长，X1功能群逐渐代替SN功能群成为优势功能群。秋季有机污染严重，导致对有机污染耐受程度较高的W1功能群成为优势功能群。冬季平均水温为17.76 ℃，水位低、流动性差，属于低温、静水环境，此外，冬季滤食性鱼类摄食率降低，对藻类的滤食作用减少，导致Y、F、J和Lo功能群形成优势[28]。

3.3 优势种和优势功能群与环境因子的关系

浮游植物群落结构特征及时空分布还受其他环境因子如透明度、降雨和多种营养盐含量的影响。本研究中，RDA分析显示，环境因子对功能群时空分布的解释率高于优势种，表明功能群对环境因子的响应比优势种更敏感，这与严广寒等[29]对洞庭湖浮游植物的研究结果一致。东莞生态园主要浮游植物优势种和优势功能群均与水温和TP呈正相关。

大量研究表明，水温是影响浮游植物群落结构的重要环境因子，水温能控制水体中各营养盐的溶解度，同时较高水温也能促进藻类的呼吸和光合作用[22]。王亚坤等[14]对松木山水库的研究表明，水温是影响浮游植物群落结构的主要环境因子。孙平宇等[15]对广州海珠国家湿地公园河湖连通水系的研究表明，影响浮游植物功能群的主要因子为水温。有研究表明，隐杆藻和隐球藻在20 ℃左右水温时能够成为优势种[14]，与本研究中冬季优势种为隐杆藻和隐球藻的结果一致。本研究中，微小平裂藻与水温呈负相关，这也是导致冬季微小平裂藻为优势种的原因。本研究表明，Y、Lo、F和J功能群与水温呈负相关，与冬季优势功能群一致。由此可见，春、夏、秋季优势种和优势功能群向冬季演替的主要因子为水温。

本研究中，东莞生态园主要浮游植物种类和优势功能群与pH呈正相关，与TP呈负相关。东莞生态园水体pH平均值为8.15，水体偏碱性，蓝藻在偏碱性水体中适宜生长[30]，主要是因为在弱碱性条件下，浮游植物更易获得碳源，有利于藻类进行光合作用。Reynolds等[6]指出，氮磷比是浮游植物生长的重要影响因子，当氮磷比为16时，浮游植物生长最适宜，当氮磷比小于16时，浮游植物生长受氮限制，反之受磷限制。东莞生态园的水系四季氮磷比均大于16，浮游植物生长受磷限制。颤藻、拉氏拟柱胞藻、假鱼腥藻和尖头藻等与pH呈正相关，与TP呈负相关；MP和SN功能群与pH呈正相关，与TP呈负相关。春季pH高于其他3个季节，而TP则低于其他3个季节，故拉氏拟柱胞藻在春季成为优势种，以尖头藻属和拟柱孢藻属为主的SN和MP功能群成为主要优势功能群。浮游植物对3种氮源和中NH+4的吸收速率更高[25]。本研究中，NH+4-N也是影响浮游植物的主要因子，隐球藻与NH+4-N呈显著负相关，秋季和冬季NH+4-N含量较低，故秋季和冬季隐球藻成为优势种。由此可见，春、夏、秋季优势种和功能群演替的主要因子为pH、TP和NH+4-N。

3.4 东莞生态园水质评价

单一水质评价方法往往不能客观反映水体的真实营养状态，本研究中综合采用单因子评价方法、营养状态指数、功能群Q指数、浮游植物现存量、叶绿素a和3种多样性指数对东莞生态园水质进行了水质评价。浮游植物现存量评价显示，东莞生态园水质处于重富营养状态；单因子水质评价显示，该生态园水质为劣Ⅴ类；H′和J指数评价显示，该生态园水质处于轻污染状态；D指数评价显示，该生态园水质为中污染。有学者指出，利用浮游植物进行水质评价时，多样性指数比生物量评价更为准确[31]，且H′和J两种多样性指数在水质状况较好的情况下更为适用，而D指数用来表征污染较为严重水体的水质状况较为理想[32]。本研究表明，东莞生态园浮游植物现存量、CODMn和TN含量均较高，因此，H′和J两种指数的轻污染评价结果明显与实际不符，不适合用于该园水质评价。单因子水质评价法虽然简单直观，但运用于水环境质量评价时常采用最差的单项指标来判定水体的优劣，评价结果可能会导致污染程度比实际情况严重[33]，因此，这可能说明东莞生态园的水质并未达到最严重污染的级别，即单因子水质评价的劣Ⅴ类和现存量评价的最差级别水质也不太符合该园水质实际。综上，H′、J指数、浮游植物现存量及单因子水质评价方法均不适合东莞生态园的水质评价，而D丰富度指数方法可能较适合。本研究中更多结果表明，营养状态指数、功能群Q指数、叶绿素a和D指数的评价结果较为一致，这些指数更能反映东莞生态园水质现状，表明该园的水质处于中度富营养状态或受到了中度污染。

本研究中，单因子水质评价发现，东莞生态园整体水质为劣Ⅴ类，有机污染严重，主要污染物质为氮，这与刘黾等[10]在2012—2013年同样采用水化学方法对东莞生态园水质评价的结果一致，说明该园水质无明显变化。

3.5 东莞生态园生态环境保护建议

本研究表明，东莞生态园有机污染严重，总氮为主要污染负荷，藻类异常增殖。在仍存在入园排渠的情况下，作者建议严格控制外来污染，加强水体自身净水能力，并提出一些保护、修复建议如下：1)控制外来污染，如加强生活废水和工厂污水的脱氮处理，减少营养盐排放，同时加强排渠湿地建设以起到对污染物的拦截、吸收和净化作用；2)采用生物操纵技术，如通过放养鲢、鳙和贝类，加强异常增殖藻类的生物控制作用；3)加强对公园湖泊岸带挺水植物及浅水区沉水植物等的培植，强化水草对污染物质的吸收净化作用；4)东莞生态园建设时间尚短，其水生态系统可能仍处在不稳定状态，应加强对其水生态环境的长期监测，并对生态环境问题进行系统研究，为东莞生态园水生态环境保护和修复提供更多技术支持。

4 结论

1)东莞生态园浮游植物群落物种数以绿藻门为主，全年以蓝藻为优势种；浮游植物群落结构呈明显的季节性变化；浮游植物现存量在季节间存在显著性差异，但季节差异性在2个湖区的表现不尽一致。

2)东莞生态园浮游植物共划分为30个功能群，其中优势功能群12个，分别为D、F、H1、J、Lo、MP、P、S1、SN、W1、X1和Y。东莞生态园浮游植物优势功能群存在显著的季节差异，总体演替趋势为S1+SN+D+MP+H1(春季)→S1+D+P+X1+SN(夏季)→S1+P+D+X1+W1+H1(秋季)→S1+D+P+Y+Lo+J+X1+F(冬季)。

3)东莞生态园有机污染严重，主要污染物质为氮，多种水质评价结果显示，该园水质已呈中度富营养化或处于中污染状态。

4)浮游植物功能群比浮游植物优势种对环境因子更敏感，为显著影响浮游植物优势种和优势功能群的关键环境因子。

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Phytoplankton community structure, functional groups and their relationship with environmental factors in Dongguan Ecological Park

ZHAO Junhui1，2，WANG Yang1，2，WANG Yakun1，2，3，WU Pengju4，HUANG Na5，CHEN Liping1，2，LIU Qigen1，2，HU Zhongjun1，2*

(1.Centre for Research on Environmental Ecology and Fish Nutrition，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China；2.Key Laboratory of Freshwater Aquatic Germplasm Resources，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China；3.Jiangsu Yunian Agriculture and Forestry Ecological Development Company Limited，Changzhou 213000，China；4.Dongguan Ecological Environmental Protection Research Institute Company Limited，Dongguan 523000，China；5.Water Engineering Construction and Operation Center of Dongguan Songshan Lake Hi-Tec Industrial Development Zone，Dongguan 523000，China)

Abstract：To investigate the structural characteristics of phytoplankton communities, functional groups and their relationship with environmental factors in Dongguan Urban Wetland Park, the phytoplankton community structure and environmental factors in the water environment were quarterly investigated at 7 sites in the Central Islands and Moon Lake of Dongguan Ecological Park from April to December 2019 by the traditional classification method, functional group classification method and comprehensive nutrient status index method. The results showed that 137 species (genera) of phytoplankton were identified in Dongguan Ecological Park, with the most species number in Chlorophyta and all the dominant species in Cyanophyta throughout the year. There were annual average phytoplankton abundance of (16.83±1.97)×107 ind./L and biomass of (23.00±3.00) mg/L, with significant differences in abundance and biomass among seasons (P<0.05), and significant differences between seasons and lake areas (P<0.05). Cluster analysis (CA) showed that there were significant changes in the composition of phytoplankton species between seasons (P<0.05). Phytoplankton in Dongguan Ecological Park was divided into 24 functional groups, with dominant functional groups D, F, H1, J, Lo, MP, P, S1, SN, W1, X1 and Y, and seasonal changes. Redundancy analysis (RDA) revealed that water temperature (WT), ammonia nitrogen (NH+4-N), pH and total phosphorus (TP) were the main environmental factor affecting the dominant phytoplankton species and functional groups. A comprehensive analysis of the water quality evaluation by single factor evaluation method, trophic level index (TLI), functional group Q index, phytoplankton standing crop, chlorophyll-a and phytoplankton diversity indices showed that Dongguan Ecological Park was in a moderately eutrophic or polluted state, with severe organic pollution and nitrogen as the main pollutant. The phytoplankton community in Dongguan Ecological Park was shown to be dominated by Cyanophyta, and the water environment to be in a moderately eutrophic or moderately polluted state. It is necessary to strictly control external pollution and strengthen the water purification capacity of the water itself.

Key words：phytoplankton; environmental factor; water quality evaluation; Dongguan Ecological Park; Q index; TLI

中图分类号：S 932.7

文献标志码：A

DOI：10.16535/j.cnki.dlhyxb.2023-084

文章编号：2095-1388(2023)06-1020-12

收稿日期：2023-04-17

基金项目：国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”项目(2020YFD0900504，2019YFD0900605)

作者简介：赵君辉(1998—)，男，硕士研究生。E-mail：479498379@qq.com

通信作者：胡忠军(1975—)，男，博士，副教授。E-mail：zjhu@shou.edu.cn