福建省山美水库浮游植物丰度现状及其未来变化趋势预测

摘要

[目的]基于福建省山美水库国家地表水考核断面水质自动监测站近3年连续监测数据，探究泉州这一重要饮用水源的水生态现状，并预测在未来全球变暖和人为影响下的浮游植物丰度变化趋势.[方法]通过收集2020—2023年山美水库国家地表水考核断面水质自动监测站连续监测数据，对水温、pH、高锰酸盐指数、总磷和总氮质量浓度等指标进行分析，探究各环境因子的季节变化及其对浮游植物丰度的影响；进而基于广义加性混合模型预测在未来全球变暖和人为调控作用下山美水库浮游植物丰度的变化趋势.[结果]山美水库各环境因子呈较明显的季节变化，春、夏两季pH超标，氮污染严重，浮游植物丰度介于7.3×10～4～2.9×10～7 L^-1（以细胞数目计）之间.基于随机森林和广义加性混合模型的分析表明水温、pH、高锰酸盐指数和营养盐质量浓度是影响浮游植物丰度变化的主要因子；未来随着水温上升及人为调控影响下总氮质量浓度、高锰酸盐指数和pH下降，浮游植物丰度呈明显下降趋势，而水温上升会减缓浮游植物丰度的下降趋势.[结论]综上结果表明山美水库水生态现状有待进一步改善，人为调控可明显控制山美水库浮游植物的大量繁殖，有助于更好地保护和管理山美水库水资源安全.

关键词

浮游植物丰度 / 水温 / pH / 广义加性混合模型 / 山美水库

基金资助

国家自然科学基金(42206100); 福建省自然科学基金(2022J05225,2022J05226,2022J05228); 福建省社会科学基金(FJ2021C083)