浮游植物(藻类)是水库水体生态系统整个生产过程的初级生产者和基础环节,其种类和数量变化与周围环境要素密切相关,能对水体生态环境的变化做出最直接的响应。湖库浮游植物过度增殖则会引发水质和环境问题,特别是在水文气象变化的背景下,该问题呈现了更多的不确定性。本研究针对水文气象因子对湖库浮游植物生长、群落结构演替、生态灾害形成的影响规律,基于2008~2016年对天目湖沙河水库水文气象指标、水质指标及水库浮游植物群落结构历史资料及监测结果,分析了浮游植物群落与温度、降雨、水位、营养盐等环境因子之间的关系,探讨浮游植物群落结构时空动态变化的关键因子及驱动机制。主要研究结果如下:1.不同季节之间浮游植物群落结构差异较大:生物量在夏季最高,冬季最低;优势属在春季以针杆藻、小环藻、隐藻和曲壳藻为主,夏季以针杆藻、隐藻、尖头藻、席藻为主,秋季以隐藻、针杆藻、尖头藻、束丝藻为主,冬季以隐藻、针杆藻、曲壳藻和小环藻为主;其中针杆藻、隐藻为全年优势属。浮游植物的季节变化主要受水温的控制。2.在中富营养的水库中,春季硅藻及其优势属的生物量主要受温度的影响,明显比水文、营养盐的影响大。不同硅藻优势属适宜快速增殖的水温差异较大,其中针杆藻的最佳生长温度为27℃;小环藻与曲壳藻的最佳生长温度为19℃;直链藻适合在低温下生长,生物量随温度升高而降低。硅藻总生物量、针杆藻和曲壳藻等优势属生物量峰值与降雨量显著性正相关(P<0.05),小环藻生物量峰值与总磷、降雨量和水位显著性正相关,而与换水率显著性负相关,直链藻生物量峰值与总磷显著性正相关。年度硅藻峰值强度可以用降雨量强度和时间、冬春季的积温和溶解性总磷浓度等综合因素拟合预测。3.水库不同库区水质和浮游植物分布具有差异。营养盐、浊度和悬浮颗粒物等关键水质指标及浮游植物叶绿素a含量在空间上均呈现河流区>过渡区>湖泊区的现象,透明度呈现河流区<过渡区<湖泊区的现象,其中河流区的各环境因子与过渡区和湖泊区的空间差异显著(ANOVA,P<0.05),而过渡区与湖泊区之间仅在透明度、浊度、悬浮颗粒物等物理参数方面差异显著;同样,浮游植物生物量上也呈现河流区>过渡区>湖泊区的现象,其中河流区与过渡区、湖泊区之间差异显著,而过渡区与湖泊区之间则无显著性差异;但在浮游植物的优势属方面,河流区、过渡区、湖泊区基本一致,仅隐藻门生物量在河流区、过渡区、湖泊区具有显著性差异,呈现河流区>过渡区>湖泊区的特征。浮游植物的空间变化主要受总磷和透明度的影响。4.天在沙河水库这种中等深度的水库中,温跃层的形成与破坏对水体水质及藻类产生影响。天目湖沙河水库呈典型的亚热带单循环混合模式:春季随着太阳辐射的增强,水温逐渐升高,当表层水温升至21℃左右时,热分层稳定形成,在整个5~9月期间水体热分层十分稳定;秋季随着太阳辐射的减弱,水温逐渐降低,当表层水温降至19℃左右时,热分层基本消失,在10~4月期间水体呈混合状态。热分层期间,表层和底层的水温差随太阳辐射的增强而增加;日均气温超过30℃的情况下,水体热分层更加稳定;夏季强降雨过程降低了水体表层的温度、减弱了上层5m水体的温度分层,但对5m以下深度的热分层状况基本无影响。水温分层对水库水质产生一定的影响:热分层期间,底层水体处于厌氧状态,底层水体氨氮浓度明显增加;热分层消失后,底层水体溶解氧、总磷及悬浮颗粒物含量均增加。