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user: 3. 结果和讨论 3.1. 环境因子对藻类生物量的影响 本研究中涉及的环境因子均对藻类的生长有着间接或直接的影响作用。例如，水温对藻类生长有限制作用，氮、磷营养盐通常是藻类生长的限制性因子，透明度和悬浮质的变化会影响水下日光辐射的变化进而影响藻类的生长 [ 3 ] ，同时，透明度又会因为藻类的生长而受到影响。通过对各个因子的简单相关分析，可以看出水库理化因子和藻类生物量的线性相关关系(见表1)。 从上表中可知，蓝藻为水库中的主要的藻类，其与藻类生物量的相关性最大，达0.83。而在理化因子中，藻类生物量与COD的相关性较大，说明在水库中COD对藻类的生长有较大影响。 在本研究中，对DO的分析分别设定了表层DO、4 mDO、4 mDO和DO均值这四个指标。其中，4 mDO与DO均值相关性最大，表明了在水库中，4 mDO的含量最大。而4 mDO与藻类生物量的相关因子达0.57，说明4 mDO是又一影响藻类生长的环境因子。 营养盐的影响：通过大量的研究，人们一致认为，湖泊中的氮、磷等营养物是藻类生长的主要限制性因素。在本研究中，TN和TP和藻类生物量的影响因子分别为0.41和0.38，影响较为密切。 3.2. 叶绿素a 与理化因子的逐步回归分析 在不同的水体中，环境理化因子对藻类生长的影响程度各不相同。通过多元逐步回归分析，可以筛选出相对重要的影响因子。藻类叶绿素a与理化因子的逐步回归统计结果如表2所示。 由表2可以看出，各个监测点筛选出的重要因子各不相同。 Table 1 Relationship of algae biomass and related environmental factor 藻类生物量 水深 透明度 表温 表层DO 4 mDO 8 mDO pH NH 3 -N T-N T-P CODMn BLUE green diatom 藻类生物量 1 水深 0.51 1 透明度 −0.05 0.52 1 表温 0.34 0.36 −0.39 1 表层DO 0.27 0.15 0.06 0.1 1 4 mDO −0.57 −0.53 0.2 −0.81 −0.12 1 8 mDO −0.36 −0.41 0.31 −0.86 0.05 0.91 1 Ph 0.41 0.14 −0.12 0.32 0.42 −0.18 −0.14 1 NH3-N 0.2 0.26 −0.44 0.74 0.3 −0.59 −0.6 0.35 1 T-N 0.41 0.46 −0.25 0.67 0.22 −0.69 −0.65 0.29 0.88 1 T-P 0.38 0.35 −0.32 0.42 0.12 −0.5 −0.46 0.1 0.64 0.65 1 COD Mn 0.80 0.49 −0.24 0.71 0.09 −0.78 −0.66 0.4 0.59 0.72 0.55 1 蓝藻 0.83 0.43 0.17 0.26 0.01 −0.46 −0.33 0.38 −0.14 0.14 0.07 0.63 1 绿藻 0.48 −0.14 −0.34 0.06 0.24 −0.01 0.07 0.21 0.15 0.05 0.34 0.36 0.26 1 硅藻 0.58 0.57 −0.13 0.32 0.36 −0.51 −0.32 0.2 0.56 0.64 0.51 0.58 0.12 0.06 1 表1. 水库一些理化因子和藻类生物量的线性相关关系 Table 2 Statistical regression results of Chl-a and related environmental factor 监测点 入选变量 逐步回归方程 复相关系数 综合F值 1 COD Mn Chla = −0.014 + 0.012 × COD − 0.002 × 引水量 − 0.007 × NH3-N + 0.005 × TN 0.938 29.225 引水量 NH3-N T-N 2 COD Mn Chla = −0.04 + 0.15 × COD + 0.004 × DO均值 0.934 61.021 DO均值 3 表温 Chla = 0.077 − 0.002 × 表温 0.54 5.751 4 COD Mn Chla = −0.007 + 0.15 × COD − 0.042 × 透明度 0.966 63.641 透明度 5 COD Mn Chla = −0.01 + 0.005 × COD + 0.004 × 表层DO + 0.003 ×水深 − 0.34 ×透明度 0.927 24.545 表层DO 水深 透明度 表2. 叶绿素a与理化因子的逐步回归统计 P1点共有4个因子入选，其中COD和TN为正相关，引水量和NH3-N为负相关。 P2点有COD和DO均值这两个因子入选，且均为正相关。 P3最为特殊，只有表温这个因子影响较为显著。其复相关系数和综合F值均最低，分别为0.54和5.751。 P4有COD和透明度这两个因子入选。其复相关系数和综合F值均最高，分别为0.966和63.641。 而P5有COD、表层DO、水深和透明度这四个因子入选，其中透明度为负相关，其他因子为正相关。 P3点为引水入口附近监测点，受引水影响较大，P1、P2、P4和P5均有COD这个因子入选，而且均为正相关。表明，各个理化因子中，COD对叶绿素a的影响最为显著。 3.3. 藻类生物量和蓝藻生物量的逐步回归分析 上述分析结果是假设所有理化因子与叶绿素a之间是单向的线性相关，忽略了藻类生长或者大规模爆发，也会影响水体理化因子，如：藻类等光合作用能产氧气，影响水体溶解氧的变化，藻类生长过程中产生的化学物质，也会影响水体中PH的变化，这些环境因子可以说是以藻类为“因”而形成的“果”因素，难以作为自变量用于预测藻类生长 [ 3 ] [ 4 ] 。 因此，要预测藻类生物量尤其是蓝藻生物量的变化，需要剔除溶解氧、pH、SD等因素，用藻类总生物量和蓝藻生物量分别作为因变量，计算逐步回归方程(见表3)。 由表3可见，监测点4无法建立回归方程，监测点1，2，3，5的回归方程分别与水深、TP，表温有关。各个方程的复相关系数相差不大，表明，水深、温度和营养物质对藻类生物量的影响相当。 对蓝藻生物量与环境因子进行回归分析，发现，只有监测点P2能建立回归方程，入选变量为TP，回归方程为：BLUE = −0.016 + 6.187 × TP，复相关系数为0.482，综合F值为6.353。 3.4. 标准化回归分析 以监测点P2为例，对藻类生物量和各环境因子进行标准化处理，标准化后的逐步回归方程以TP为显著因子，回归方程为： Table 3 Statistical regression results of algae biomass and related environmental factor 点号 入选变量 逐步回归方程 复相关系数 综合F值 1 水深 PHY = −0.051 + 0.170 × 水深 0.571 10.141 2 TP PHY = 0.987 + 7.814 × TP 0.586 10.998 3 表温 PHY = 5.239 − 0.145 × 表温 0.501 6.381 5 水深 PHY = 0.524 + 0.233 × 水深 0.469 5.911 表3. 藻类生物量与相关环境因子的逐步回归统计结果 Ln(PHY + 1) = 0.659 + 2.518 × Ln (TP + 1) 复相关系数为0.566，与标准化前相近。 同样以监测点P2为例，对蓝藻生物量和各环境因子进行标准化处理，标准化后的逐步回归方程以水深为显著因子，回归方程为： Ln(PHY + 1) = −1.078 + 0.616 × Ln (Depth + 1) 其中，复相关系数为0.469，显著性较差。与未标准化回归分析相比，未标准化回归方程显著因子为TP，更符合实际情况。