香溪河春季磷分布特征及對浮游植物的影響

0 引言

磷是生命必需元素和生態系統關鍵營養物質，對水生生態系統的生產力和生物多樣性有直接影響，磷濃度的變化直接影響藻類和水生植物的生長，進而影響水體富營養化的程度[1-2]。磷在自然環境中存在多種形態，包括無機磷和有機磷，無機磷可分為水溶態磷和礦物態磷等，而有機磷以磷酸肌醇、磷酯和核酸等形態存在[3]。不同形態的磷在環境中的行為如溶解性、吸附性和遷移能力等方面都各不相同，且磷在環境中的遷移過程受到多種生物地球化學過程的影響，這些過程的復雜性導致了磷遷移的不確定性，給磷的遷移轉化研究和環境管理策略的制定帶來了挑戰[4] 。

三峽大壩的建設改變了庫區水體的流速和水體結構，使水流變緩。緩慢的水流有利于沉積物中磷的積累和穩定，減少了磷的下游輸送。同時，水體分層現象減少了表層和底層之間的磷交換，影響了磷的垂直遷移[5-6]。水流速度的減慢以及磷濃度的增加為浮游植物生長提供了有利條件，在水體結構發生變化的區域，尤其是香溪河流域，頻繁觀測到水華現象。研究表明，香溪河流域總磷污染是流域水質超標的主要原因之一，其總磷超標率高達 100% ，最大超標倍數達13.58倍[7-8]。王超等[9]研究表明長江干流對香溪河磷的影響起主導作用，汛期中層和底層顆粒態磷占主導地位。

香溪河的磷營養鹽富集和水華問題受到多種因素的影響。三峽水庫蓄水以來，學者們從不同角度對香溪河流域水體及沉積物中磷進行了研究，但缺乏一致性結論。庫區蓄水已超過20a，各因素的影響持續累積，對于水華發生時期香溪河沉積物中不同形態磷的垂向變化，以及水、沉積物中不同形態磷與浮游植物分布的關系仍需要詳細的數據和深入分析。本研究旨在深入分析香溪河水華發生期間磷的空間分布特征，特別是春季水華時期浮游植物與水體磷及水體磷與沉積物磷之間的相互關系，以便深化對香溪河水華時期磷循環機制的理解，并探討磷素對水華形成的影響機制，為三峽庫區水環境保護和管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區域

香溪河流域位于湖北省宜昌市，河口距離三峽大壩約 29km ，發源于湖北省西北部神農架林區，地形以山地和丘陵為主，地勢西高東低。由于位于三峽庫區庫首的位置，受到長江干流頂托作用的影響，使得該區域的水流速度減慢，形成了類似湖泊的水體特征。當庫區處于最低水位 145.00m 時，香溪河河口以上區域形成了 27.6km 的永久回水區[10]，回水區范圍內有兩條重要支流匯入香溪河，分別是高嵐河和七里峽河。香溪河流域農業人口比例超過 70% ，流域生產總值也主要來源于農業[11-12]，上游興山磷礦的磷礦儲量約4.6億t，是全國三大磷礦基地之一。

1. 2 采樣點設置

綜合考慮香溪河地形地貌特征與回水區范圍，于2022年5月，采集香溪河河口、主要支流交匯處、回水區等關鍵樣點水體、沉積物和浮游植物等樣品，樣點依次標記為XX00＼～XX08，具體采樣點位置如圖1所示。利用便攜式多參數水質儀（YSI）從監測點的水面表層至底層均勻地釋放，測定水體表層至底層的水溫。采集9個點的柱狀沉積物樣品，并收集沉積物上覆水樣品。對其中XX00、XX02、XX03、XX05、XX06、XX08樣點分表、中、底3層采集水樣，并采集其表層浮游植物樣品，進行物種鑒定和藻細胞密度測定。

1.3 樣品采集與檢測方法

在采樣過程中，為了確保樣本具有代表性，在同一點采集多個樣本并將它們混合。先用多參數水質儀（YSI）確定水深，隨后用卡蓋式采水器采集表層（ （0.5m） ）、中層（1/2水深）和底層（距河底 1m ）水樣，加硫酸酸化到 pH?1 并冷藏保存。參照《水和廢水監測分析方法（第四版）》所列方法，在實驗室測定總磷（TP）、溶解態總磷（DTP）、溶解態磷酸鹽（SRP）。其中DTP和SRP抽濾過 0.45μm 濾膜后均采用鉬銻抗分光光度法[13]測定。

使用中國水利水電科學研究院水生態環境所研發，并獲得國家發明專利（專利號：ZL200810056757.7）的柱狀采樣裝置采集沉積物樣品，采樣過程中盡量避免擾動沉積物。采集沉積物時，覆蓋在沉積物表層的水（簡稱沉積物上覆水）采用負壓導流管引出，分成3 份儲存于聚乙烯瓶中，其中兩份抽濾過 0.45μm 濾膜，用于備測DTP和SRP。不同點位沉積物覆蓋層厚度不同，因此沉積物柱中采集到的沉積物高度不同。按 2cm 間隔切分沉積物柱中采集到的沉積物，并將分層后的沉積物樣品立即放入酸洗的聚乙烯塑料袋中，排除空氣后密封以減少氧化，然后進行低溫儲存并盡快運送至實驗室。采用冷凍干燥機（LGJ-12）進行 ^48h 的干燥處理，之后采用石英研缽進行研磨，樣品過200目篩，密封保存待測不同形態磷指標。每個指標均進行3次平行測定，磷標準溶液曲線 R² 確保在0.999以上，取平均值作為結果。

沉積物不同形態磷提取采用歐洲標準測試委員會框架下發展的SMT法，利用化學試劑對磷形態進行逐級順序提取，通過不同形態的磷來分析其來源[14-15] 。SMT法將沉積物磷分為鐵鋁結合磷（Fe/Al-P）和鈣結合磷（Ca-P）、無機磷（IP）和有機磷（OP），其中Fe/Al-P和 Ca-P近似地被認為是全部的 IP[16-17]這種方法在測定過程中相互獨立，測量結果不會互相影響，是目前沉積物磷提取的主流方法，具體提取流程如圖2所示。

參照HJ1216—2021《水質浮游植物的測定0.1mL計數框-顯微鏡計數法》采集浮游植物樣品，浮游植物定性樣品采用25號浮游生物網在每個采樣點水面下0.5m 處呈“ ∞ \"形拖拽采集。在水面下 0.5m 采集 ¹L 水樣作為浮游植物定量樣品，對于浮游植物生物量較低的樣點，取 10L 水樣并濃縮到1L，定量樣品加入 10mL 10% 的魯哥氏碘液固定保存，以備分析。采集樣品當天冷藏運輸回實驗室，參考《中國淡水藻類一系統分類及生態》及《中國內陸水域常見藻類圖譜》，使用光學顯微鏡鑒定浮游植物種類并計算細胞密度。

1.4 數據處理

采用微軟辦公軟件Excel2019進行數據整理分析。采樣點位置圖采用ArcGIS10.8進行繪制，水體磷、沉積物磷空間分布等圖利用繪圖軟件Origin2021進行繪制。應用統計軟件SPSSStatistics25進行Pear-son相關性、顯著性差異分析。

2 結果分析

2.1 水體中不同形態磷空間分布

水體及沉積物上覆水中不同形態磷含量空間分布差異明顯，不同形態磷含量的空間分布如圖3所示。

水體TP、DTP、SRP均值分別為 0.444，0.146，0.064 mg/L ，DTP和SRP分別占TP的 32.9% 和 14.4% ；沉積物上覆水TP、DTP、SRP均值分別為1.166，0.215，0.100mg/L ，DTP 和 SRP分別占TP的 18.4% 和8.6% ，表明水體及沉積物中磷均主要以顆粒態磷（PP）形式存在。

從河口到上游，不同形態磷含量整體呈上升趨勢（圖3）。XX02點的總磷值最小，XX06點總磷值最大（均值為 1.142mg/L ），最大值為最小值的4.37倍。DTP和SRP最高值都出現在XX08點，均值分別為0.251mg/L 和 0.120mg/L 。

水體中磷含量的垂向變化差異明顯，表層、中層、底層和沉積物上覆水TP均值分為0.459，0.406，0.444，1.166mg/L 。沉積物上覆水TP均值分別是表層、中層和底層的2.54倍、2.87倍和2.63倍，顯著高于其他層水體。表層DTP含量明顯低于其他層，表層、中層、底層和沉積物上覆水DTP均值為0.118，0.162，0.118，0.215mg/L 。SRP隨著水深呈現明顯增加趨勢，表層、中層、底層和沉積物上覆水SRP均值分別為 0.031，0.076，0.085，0.100mg/L

2.2 沉積物中不同形態磷空間分布

沉積物中TP含量為 427.25～2619.43mg/kg ，均值為 992.91mg/kg ： Fe/Al-P 含量為 88.52～308.14 （2號mg/kg ，均值為 169.37mg/kg;Ca-P 含量為 226.72～ 1785.29mg/kg ，均值為 592.36mg/kg ;OP含量為119.53～835.52mg/kg ，均值為 244.55mg/kg 。沉積物不同形態磷中，Ca-P比例最高，約占總磷的59.66% ， Fe/Al-P 約占總磷的 17.06% ，OP約占總磷的 24.63% 。Ca-P為沉積物磷的主要存在形態，其次為 OP，Fe/Al-P 含量最低。

各點位沉積物中不同形態磷分布空間差異明顯，如圖4所示。 XX00～XX08 采樣點TP均值992.91mg/kg ，變異系數為 27.5% 。TP的最大值出現在XX04點，最小值出現在XX02點。Fe/Al-P變異系數為 12.2% ，空間分布差異最小，最大值出現在XX06點，最小值出現在XX02點。Ca-P變異系數為37.5% ，Ca-P和TP存在著顯著的正相關關系，其Pearson相關系數為0.992，與TP的分布趨勢一致。Ca-P最大值出現在XX04點，最小值出現在XX02點。OP變異系數為 19.1% ，OP最大值同樣出現在XX04點，最小值出現在XX01點。

各點位沉積物中不同形態磷含量沿深度呈現不同特點，垂向分布如圖5所示。 Fe/Al-P 含量相對較低，除XX04點和XX05點外，均呈現出表層含量低，自表層向下遞增趨勢。各點的 Fe/Al-P 的變異系數在9.2%～24.4% 。變異系數最小的是XX00點，最大值是XX06點。Ca-P含量在沉積物各層中均處于較高水平，垂向變異系數為 8.5%～39.4% ，變異系數最小的是XX01，最大值是XX04點。Ca-P同樣表現出沿深度增加而遞增的趨勢，XX04點和XX05點中層有較大波動，呈現出兩端高、中間低的趨勢。OP變異系數為 15.3%～61.7% ， Ω_0P 垂向分布不同于Ca-P和Fe/Al-P，從XX00至XX06點，OP顯現出明顯的沿垂向降低趨勢。

2.3 浮游植物分布

本次調查期間共鑒定出藻類5門10種，藻細胞密度變化范圍為 5.19×10⁵～7.02×10⁷ cells/L，詳細數據如表1所列。綠藻和藍藻相對豐度較高，在此次水華發生過程中占有絕對優勢，而隱藻、甲藻、硅藻出現較少，這與黎睿等[18]對三峽庫區支流水華藻類以藍藻和綠藻為主，隱藻和硅藻為次優勢種的研究結論相似。藍藻和綠藻的適宜生長溫度范圍通常在 25～35°C 之間[19]，本次研究期間水溫處于適宜藍藻和綠藻生長溫度，可能是綠藻和藍藻相對豐度較高的原因。 XX00～XX06 點表層藻細胞密度均主要由綠藻貢獻，XX08點藻細胞密度主要由藍藻貢獻。在空間分布上，由河口到上游藻細胞密度呈現出明顯上升趨勢，XX08點出現的微囊藻能產生有害的微囊藻毒素（Microcystins）[2o]，對人類和動物健康構成威脅。總體表現為下游綠藻相對密度大，中上游藍藻比重開始增加的趨勢。根據基于藻細胞密度評價的水華程度分級標準[21]：XX00點藻細胞密度小于 2.0×10⁶ cells/L，屬于無水華級別;XX02和

XX03點小于 1.0×10⁷ cells/L，屬于無明顯水華級別;XX05和XX06點小于 5.0×10⁷ cells/L，屬于輕度水華級別，水體出現輕微的綠色，但不是非常明顯;XX08點小于 1.0×10⁸ cells/L，屬于中度水華級別，藻類的生長已經改變水體顏色和透明度。結合現場實際調查，XX05點到XX08點之間出現持續時間短暫的水華，尤其是XX08點已經能明顯看到水體變得渾濁，透明度下降，水面有明顯藻類聚集。

3討論

3.1 不同形態磷分布特征及影響因素

總結不同學者對香溪河水體和沉積物中TP值研究

結果，如表2所列。本次研究的水體總磷均值含量整體處于較高水平，沉積物TP的均值含量整體處于中等水平，水體 TP 和沉積物 TP 濃度均大于水華閾值 [22-24] 。

比較顯示，水體TP含量在XX06點最高。該點位于興山縣聚源碼頭，該碼頭用于運輸儲存礦產、砂石料，為磷的積累提供了有利條件。水體PP均值占比67.1% ，略低于楊凡等[32]對香溪河水體研究結果（PP占比 75% ）。沉積物上覆水層PP均值為 81.5% ，這是因為水體流速緩慢，水體中PP大多數沉降到沉積物上覆水層[33]。DTP 和 SRP含量變化有較好的一致性，藻類的生長消耗了大量DTP和SRP，使表層含量顯著低于其他層。而水體的溫度分層會阻礙上下層水體之間的垂直混合，因此不同形態磷在水體上下層之間的交換也受到限制[34]。研究分析了不同點位水溫隨水深的變化情況，如圖6所示。水溫垂向均出現了顯著的分層現象，整體水溫處于 26.14～31.05‰ 之間，10m 內水深普遍垂向溫度梯度較大，水溫在 10m 深左右發生轉折，由快速降低到趨于穩定。表層水溫均處于 29.09～31.05‰ 之間，底層水溫處于 26.14～ 27.18C 之間，表底溫差最高為 4.38⁹C 。上游來水溫度較低、水深較淺等因素對XX08點水溫影響較大，導致水溫偏低，垂向變化梯度較大。

香溪河沉積物 TP含量平均值為 992.91mg/kg 高于橫山水庫沉積物 TP含量 （616mg/kg） [35]；沉積物總磷（TP）含量范圍為 427～2619mg/kg ，與小江沉積物TP含量變化 Ω600～1000mg/kg [36]相比，范圍更廣。香溪河XX04點和XX05點沉積物TP含量明顯高于其他點，含量較高的原因可能為該點上游有較多磷礦廠，產生的含磷廢水流入河流增加了磷的含量。另外，該點位于高嵐河支流匯入后的下游，支流匯入時可能帶來農業和生活污水等攜帶的磷，導致了磷的累積增加。

在SMT法中Fe/AL-P及CA-P的和近似等于IP，本次研究中IP值與Fe/AL-P及CA-P和值的相關系數達到0.966，表明二者變化極為一致，也進一步證實了結果的有效性。沉積物不同形態磷的轉化是由多種生物地球化學過程共同控制的，這些過程與沉積環境、生物活動和沉積物的化學性質密切相關。不同形態磷能夠揭示其污染源特征，沉積物中的Fe/Al-P、OP比其他形態的磷具有更大的釋放潛力[37]

Fe/Al-P主要是與鐵和鋁氧化物結合的磷，是水體富營養化狀態的重要指標，主要來源于工業區和城市地區的水體，部分來自農業面源污染，可以用來評估人類活動對水體磷循環的影響程度[38]。Fe/Al-P一般是生物可利用磷，在以鐵鋁結合磷為主要存在形態的系統中，缺氧條件會導致鐵的還原，同時提高磷的生物可利用性，隨后解離出的磷擴散到水體中。Fe/A1-P含量在上游和下游均表現出垂向降低趨勢，表明從時間尺度來看人類活動排放的磷有所降低，本次研究發現Fe/Al-P最大值出現在XX06點，造成這種結果的原因可能是該點處于人類頻繁活動區域，峽口鎮居民的生活污水和工業廢水的排放導致了該點Fe/A1-P顯著增加。

Ca-P是沉積中的碳酸鈣、磷灰石等含磷礦物相關的無機磷形態[39]，主要由自生磷灰石磷和原生碎屑磷組成。自生磷灰石磷來源于與碳酸鈣結合的自生磷灰石，以及動植物殘骸形成的生物磷灰石，通常在湖泊或水庫沉積過程中形成，與生物活動和化學沉積過程密切相關。原生碎屑磷主要來源于巖石風化侵蝕形成的磷灰石礦物碎屑的外源輸人，這部分磷是由周圍的巖石和土壤經過風化作用帶入水體，隨著沉積物沉積而累積在水體底部。Ca-P是主要的磷形態之一，它在各種巖石礦物中穩定存在，它們在正常的湖泊或河流條件下通常釋放緩慢，屬于活性較低的磷形態，不太可能成為水華的直接來源，當沉積物擾動或環境條件發生顯著變化的情況下，比如酸化條件，才有可能被釋放到水體中。Ca-P含量在研究區域含量較高，主要是因為香溪河上游有豐富的磷礦資源，廣泛分布著以磷化工為主的企業[40]，Ca－P在上游比重更高，這表明上游受磷礦開采等影響更明顯。

OP有機磷的主要來源是農業面源污染，如化肥、農藥和畜禽養殖糞便等。有機磷是沉積物中的重要營養庫，在微生物的作用下能夠轉化為無機磷，從而供水中的藻類利用。OP的空間分布差異小的原因是，面源污染廣泛來源于大面積的土地，不像點源污染那樣集中于特定地點[41]。結合流域土地利用現狀，流域周邊有著大量的農業用地，施用的化肥只有小部分能被農作物吸收，大多數隨著雨水進入河流，而沉積物的積累與水流運動有關，香溪河水流流速緩慢，極易造成OP的富集。采集樣品期間底層水溫介于 26.14～27.18 C 之間，較高的水溫能夠增強沉積物中微生物的活性，從而促進微生物的礦化作用，使得有機物轉化為無機物，有助于磷的釋放[42-43] 。

3.2 沉積物磷與水體磷的關系

以往對沉積物TP含量進行的評價多數參考加拿大安大略省環境部沉積物質量評價指南，對于沉積物磷含量與磷釋放風險的關聯尚不明確。為了評估香溪河沉積物磷釋放風險狀況，本研究針對生物有效磷（BioavailablePhosphorus，BAP）開展分析。BAP是指沉積物磷中可被生物直接利用的磷形態，一般包括Fe/Al-P 含量加上 60% 的OP含量[39]，在缺氧或還原條件下， Fe/Al-P 容易被釋放進人水體，成為藻類和其他水生生物的營養源，部分OP可以通過微生物作用礦化為生物可利用磷[44-45]。這部分磷對水生生物的生長和繁殖至關重要，尤其對藻類的生長有直接影響。本研究區域沉積物BAP含量為 264.97～366.75 mg/kg ，均值為 309.75mg/kg ，BAP含量顯著高于長江中游南岸鄂東南湖群[46]。在沉積物的表層，磷形態轉化非常活躍，在這個深度，與水的接觸和交換更為頻繁，生物活動也更加強烈，也更容易伴隨著微生物分解有機物時釋放出磷[18]。取表層 0～2cm 沉積物分析，BAP含量為 325.05～557.19mg/kg ，均值為388.33mg/kg 。沉積物表層BAP均值含量比沉積物整體均值高了 25.37% ，這表明可能有更多的磷會被釋放到水體中，從而促進水華發生[47] 。

沉積物不同形態磷與沉積物上覆水不同形態磷的Pearson相關性關系如表3所列。沉積物TP受 共同影響，由于Ca-P含量高，故Ca-P的變化對TP含量與分布影響最為顯著。Ca-P與OP同樣呈現顯著的正相關關系，表明二者具有一定同源性。BAP與 0P、Fe/Al-P 的相關系數比較接近，表明兩者均為香溪河BAP的主要來源。沉積物不同形態磷的含量與沉積物上覆水DTP含量呈顯著正相關，原因可能是沉積物中的磷釋放到沉積物上覆水中，對沉積物上覆水中DTP含量產生影響。沉積物不同形態磷含量與沉積物上覆水中TP含量相關性不顯著，表明沉積物中不同形態磷與沉積物上覆水中TP含量關系較為復雜，尚待進一步研究。

3.3 磷對浮游植物分布的影響分析

磷對浮游植物種類組成、藻類豐度有重要作用，有研究甚至認為磷可被認為是湖泊水體中藻類種群和密度的第一限制性營養元素[48]。營養鹽稀釋和富集試驗表明，為限制藻類生長，TP的濃度閾值應控制在0.057～0.064mg/L^[49] ，也有學者指出三峽庫區支流水體 TP水華暴發閾值在 0. 043～0. 093mg/L^[50] ，本次研究香溪河TP含量已超這一標準，但并不是所有樣點都產生了水華現象，TP可能不足以表明磷在水生生態系統中的影響。研究者們對藻細胞密度與不同形態磷之間的關系進行了深入研究。例如，黃向陽等[51]指出河流型水庫藻細胞密度和TP含量顯著相關；楊曉曦等[52]的研究結果顯示淮河中游藻細胞密度與TP含量的相關性高于與DTP含量的相關性。在不同河流和湖泊，不同形態磷與藻細胞密度的關系有較大差異，引起藻類水華的磷的閾值不同。本次研究香溪河藻細胞密度與水體不同形態磷的相關性分析結果如表4所列，藻細胞密度與水體SRP的Pearson相關系數為0.958，呈極顯著相關（ Plt;0.01 ），顯著高于藻細胞密度與TP的Pearson相關系數0.794。雖然SRP只占總磷的小部分 （11.67% ），但它對浮游植物生長的影響可能更強，生物可利用性更高。

4結論

（1）香溪河水體各形態磷含量均呈現出上游高于下游，支流匯入處高于其他位置的顯著特征，水體中各形態磷隨水深呈現不同程度的增加趨勢。水體TP均以PP為主要存在形態，PP質量分數為 67.1% 。

（2）香溪河沉積物磷中Ca-P為主要存在形態，磷礦業、農業面源污染以及周邊支流的匯入對沉積物磷含量影響較大，水體磷含量較高與沉積物Fe/A1-P和OP釋放有關，沉積物表層 （0～2）cm 的BAP含量明顯高于均值BAP含量，存在沉積物磷釋放風險。

（3）相關性分析表明，香溪河春季水華期間藻細胞密度與水體SRP相關性最為顯著，Pearson相關系數為0.958，以SRP含量來描述水華發生閾值效果較好。本研究中，無明顯水華的XX02點SRP濃度為0.018mg/L ，發生輕度水華的XX03點對應濃度為0.029log/L ，故表層水體水華發生的SRP濃度閥值可能在0.018～0.029mg/L 之間。

參考文獻：

[1］黃廷林，柴蓓蓓，邱二生，等.水體－沉積物多相界面磷循環轉化微生物作用實驗研究[J].應用基礎與工程科學學報，2010，18（1） ：61 - 70.

[2]HECKY R E，KILHAM P.Nutrient limitation of phytoplankton infreshwater and marine environments：a review of recent evidence on theeffects of enrichment1[J].Limnology and Oceanography，1988，33（4） ：796 -822.

[3]陳峰，李曉慧，王文靜，等.2018＼～2022年長江流域總磷時空變化特征研究[J].水利水電快報，2023，44（8）：91-97，105.

[4]葉許春，孟元可，張永生，等.三峽庫區香溪河回水區營養狀態變化特征與驅動因子[J].水資源保護，2018，34（4）：80-85，92.

[5]LI J，LI D，WANG X. Three - dimensional unstructured - mesh eu-trophicationmodel and itsapplicationto the XiangxiRiver，China[J].Journal ofEnvironmental Sciences，2012，24（9） ：1569-1578.

[6]JINJ，WELLS S A，LIU D，et al.Thermal stratification and its relation-ship with water quality in the typical tributary bay of the Three GorgesReservoir[J].Water Supply，2019，19（3）：918-925.

[7］馬嘯.香溪河流域農業面源磷遷移轉化及流失過程特征研究[D].武漢：武漢理工大學，2014.

[8］吳姍姍.基于磷污染賦存特征的小流域生態系統健康評價研究[D].荊州：長江大學，2016.

[9]王超，賀天明，吳事典，等.三峽水庫干支流交互作用下典型支流回水區氮磷分布特征[J].長江流域資源與環境，2024，33（2）：387 - 397.

[10］劉心愿，宋林旭，紀道斌，等.蓄水前后三峽庫區香溪河沉積物磷形態分布特征及釋放通量估算[J].環境科學，2018，39（9）：4169-4178.

[11］紀道斌，劉德富，楊正健，等.汛末蓄水期香溪河庫灣倒灌異重流現象及其對水華的影響[J].水利學報，2010，41（6）：691-696，702 .

[12] WU N，TANG T，FU X，et al. Impacts of cascade run -of- river damson benthic diatoms in the Xiangxi River，China[J].Aquatic Sciences，2010，72：117 -125.

[13］唐金勇，尹月鵬，曹熙，等.沉積物磷形態空間分布特征及釋放風險評估：以沱江流域為例[J].中國環境科學，2022，42（9）：4264-4273.

[14］吳虎彬，李榮富，吳永明，等.干濕交替對湖泊沉積物中磷的形態及釋放速率影響[J].人民長江，2024，55（2）：57-64，76.

[15]鄭菲菲，龍星宇，夏品華，等.貴州草海沉積物中磷的形態分布及釋放通量研究[J].人民長江，2023，54（12）：34-41.

[16]RUBAN V，L6PEZ - SáNCHEZ JF，PARDO P，et al. Harmonized pro-tocol and certified reference material for the determinationof extract-able contents of phosphorus in freshwater sediments-a synthesis of re-cent works[J].Fresenius'Journal of Analytical Chemistry，2001，70：224 - 228.

[17］俞振飛，王國祥，錢君龍，等.SMT法測定沉積物標準樣品有機磷形態分析方法探究[J].中國環境監測，2013，29（3）：117-122.

[18］黎睿，湯顯強，劉新波，等.三峽水庫中小洪水調度對支流庫灣浮游植物的影響及機制[J].環境科學，2024，45（9）：5308-5317.

[19］黃亞男，紀道斌，龍良紅，等.三峽庫區典型支流春季特征及其水華優勢種差異分析[J].長江流域資源與環境，2017，26（3）：461-470.

[20]郭雅欣，錢宗耀，龔婷婷，等.太湖貝類中微囊藻毒素的測定與健康風險評估[J].環境化學，2020，39（10）：2673-2682.

[21］陳峰，王文靜，何濤，等.漢江中下游水華發展新形勢及治理對策分析[J].人民長江，2023，54（10）：7-17.

[22]曹晶，田澤斌，儲昭升，等.太湖藍藻水華暴發的氮磷控制閾值分析[J].湖泊科學，2022，34（4）：1075-1089.

[23]吳雅麗，許海，楊桂軍，等.太湖春季藻類生長的磷營養鹽閾值研究［J].中國環境科學，2013，33（9）：1622-1629.

[24］楊龍，王曉燕，王子健，等.基于磷閾值的富營養化風險評價體系[J].中國環境科學，2010，30（增1）：29-34.

[25］楊霞，王攀菲，李建華.三峽庫區香溪河水體營養狀態變化分析［J].人民長江，2018，49（10）：11-15.

[26]潘婷婷，趙雪，袁軼君，等.三峽水庫沉積物不同賦存形態磷的時空分布[J].環境科學學報，2016，36（8）：2968-2973.

[27]鄭飛燕，譚路，陳星，等.三峽水庫香溪河庫灣氮磷分布狀況及沉積物污染評價[J].生態毒理學報，2018，13（4）：49-59.

[28]孫婷婷，唐濤，申恒倫，等.香溪河流域不同介質中碳、氮、磷的分布特征及相關性研究[J].長江流域資源與環境，2015，24（5）：853-859.

[29］甘龍.三峽庫區香溪河庫岸氮磷污染特性及其生態修復[D].宜昌：三峽大學，2018.

[30］陳星，葉麟，譚路，等.三峽水庫蓄水后期香溪河庫灣浮游甲殼動物群落結構[J].水生生物學報，2020，44（5）：1070－1079.

[31］羅玉紅，聶小倩，李曉玲，等.香溪河沉積物、間隙水的磷分布特征及釋放通量估算[J].環境科學，2017，38（6）：2345-2354.

[32]楊凡，楊正健，紀道斌，等.三峽庫區不同河段支流豐水期葉綠素a和營養鹽的空間分布特征[J].環境科學，2019，40（11）：4944-4952.

[33]李晨輝，閆興成，丁玨，等.瀾滄江梯級筑壩下水體氮磷分布特征及其形成機制[J].湖泊科學，2023，35（4）：1320-1332.

[34］羅曉佼，張鉀，黃偉，等.三峽庫區澎溪河河段間水華程度差異及其機制[J].環境科學，2023，44（1）：282-292.

[35]崔會芳，陳淑云，楊春暉，等.宜興市橫山水庫底泥內源污染及釋放特征[J].環境科學，2020，41（12）：5400-5409.

[36]高飛，張旭.三峽庫區澎溪河水體和沉積物中磷的形態分布［J].華中農業大學學報，2016，35（3）：72-76.

[37]CHEN X，ZHANG W，YIN Y，et al. Seasonal variation characteristicsand release potential of phosphorus in sediments：a case study of theQiuxi River，a typical diffuse source pollution river in southwesternChina[J]. Journal of Soils and Sediments，2021，21：575-591.

[38]YUAN H，TAI Z，LI Q，et al.In - situ，high -resolution evidence fromwater-sediment interface for significant role of iron bound phosphorusin eutrophic lake[J]. Science of the Total Environment，2020，706：136040.

[39]房垠婧，解曉敏，李寶.山東沂河橡膠壩蓄水段沉積物磷形態分布[J].環境科學與技術，2023，46（9）：188-196.

[40］張夢舟，徐曾和，梁冰.三峽庫區香溪河流域磷礦廢石磷素釋放特性研究[J].中國環境科學，2016，36（3）：840-848.

[41］張芋茵，譚心，徐金剛，等.仙桃市農業非點源污染負荷時空分布特征研究[J].人民長江，2020，51（8）：55-61.

[42] LIU Q，DING S，CHEN X，et al. Effcts of temperature on phosphorusmobilization in sediments in microcosm experiment and in the field[J].Applied Geochemistry，2018，88 ：158 -166.

[43]JIANGX，JINX，YAOY，etal.Effectsofbiological activity，light，temperature and oxygen on phosphorus release processes at the sedi-mentand waterinterfaceof TaihuLake，China[J].WaterResearch，2008，42（8/9）：2251-2259.

[44］高春梅，張中發，張碩.海州灣秋季沉積物磷的形態分布及生物有效性[J].中國環境科學，2018，38（4）：1499-1509.

[45]李大鵬，黃勇，李偉光.底泥再懸浮狀態下生物有效磷形成機制研究[J].環境科學，2008，29（7）：1824-1830.

[46]張文，劉小歡，尹剛，等.鄂東南湖群表層沉積物磷的賦存形態與生物有效性[J].地球與環境，2023，51（5）：505-515.

[47」劉永九，黃素珍，張璐，等.洪湖國際重要濕地沉積物磷空間分布特征及釋放風險[J].環境科學，2021，42（7）：3198-3205.

[48]CORRELL D L. The role of phosphorus in the eutrophication of receiv-ingwaters：areview[J].JournalofEnvironmentalQuality，1998，27（2）：261-266.

[49]LIY，HUANGY，JID，etal.StormandfloodsincreasethedurationandextentofphosphoruslimitationonalgalbloomsinatributaryoftheThreeGorgesReservoir，China[J].Journal ofHydrology，2022，607：127562.

[50]鄭丙輝，張遠，富國，等.三峽水庫營養狀態評價標準研究[J].環境科學學報，2006，26（6）：1022-1030.

[51］黃向陽，艾孫陽，何鑫，等.河流型水庫浮游植物群落結構及與環境因子關系研究[J].水生態學雜志，2023，44（6）：96-103.

[52]楊曉曦，劉凱，劉燕，等.淮河中游浮游植物群落結構時空格局及影響因子[J].長江流域資源與環境，2022，31（10）：2207-2217.

（編輯：劉媛）

Distribution characteristics of phosphorus in spring and its effect on phytoplankton in Xiangxi River

ZHOU Xuejian1，23，WEN Jie2，LI Xiumei1 ，BAO Yufei2，WU Xinghua3，RAN Yanli （1.College SchoolofUrbanandRuralConstruction，HebeiAgricultural UniversityBaodingOoChina；2.StateKeyLbatoryof Watershed Water Cycle SimulationandRegulation，China Instituteof Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China；3.YangtzeRiverEcologicalEnvironmentEngineeringResearchCenter，China TreeGorgesCoporation，Wuhan 430014，China）

Abstract：XiangxiRiverhasalwaysbeenconfrontedwiththeissueofeutrophication.Toascertainthedistributionof phosphorus overtheriverbasin，aSMTchemicalextractiontechniquewasemployedtoasessthespatialdistributionofvariousphosphorus forms，andthecorelationbetweenphosphorusandphytoplanktonwasdiscussed.Thefindingsreveal thatthetotalphosphorus （TP）concentration in the water varied from O.137 to 0.997mg/L ，with a mean value of 0.444mg/L ，and particulate phosphorus （P）wasthepredominant formof phosphoruspresentinthewaters.Insediments，the totalphosphorus（TP）concentration ranged from 427.25 to 2619.43mg/kg ，averaging 992.91mg/kg ，with calcium-bound phosphorus（Ca-P）the most abundant form.Moreover，the bioavailable phosphorus （BAP） content oscillated between 264.97 and 366.75mg/kg .Notably，the surface BAP content was 25.37% higher than the average BAP content，indicating a high risk of phosphorus release.The algal cell density in the water ranged from 5.19×10⁵ to 7.02×10⁷ cells/L，exhibiting a highly significant correlation with the dissolved phosphate（SRP）content inthewaterbody.The PearsoncorelationcoeficientbetweenalgalcelldensityandSRPwas0.958.These findings ofer valuable data for the scientific management and preservation of the Xiangxi River's aquatic environment.

Key words：total phosphorus in waterbody；totalphosphorus insediment；particulate phosphorus；dissolved phosphate；phytoplankton； Xiangxi River