三峡水库蓄水以来,由原始的河流生态系统转变为水库型生态系统,水体的水文、水动力和水质特征均发生巨大的变化,部分支流水华频繁爆发。而近年来澎溪河较其他支流爆发更为严重的水体富营养化和水华现象,引起了社会各界的关注。已有研究表明,水体的分层以及水文条件被认为是水华形成的关键因素,氮磷营养则是作为水体藻类生长的限制性因素,而作为蓄水仅14年的三峡库区,由于冬夏季30米的调水落差,支流底泥与消落带在一年中经历着剧烈变化,在库区水环境中充当着“源”和“汇”的重要功能。因此,本研究以北岸最大支流澎溪河中游高阳平湖为例,在研究水体藻类生长繁殖与水体水质、水文的关系的基础上,分析底泥总磷和磷形态与水体营养的关系,以阐明底泥生物化学过程与支流水环境的关系。本文于2016年1月至10月对澎溪河高阳平湖水体和底泥进行采样分析,得出的结果如下:(1)本研究将水体分层分为温跃层+滞温层模式,混合层不明显,水体中叶绿素-a(Chl-a)主要存在于0~10m深度的温跃层,温跃层水体仍然是藻类生长富集的重要区域,水体分层是水华暴发的重要限制性因素。(2)高阳平湖全年水体总氮(TN)、总磷(TP)含量(均值)1.793 mg·L-1、0.062 mg·L-1,远超水体发生富营养化的阈值,冬季、春季、秋季主要以溶解性氮、磷为主,占TN、TP的72.34%、84.4%,夏季水体水体以颗粒态为主。有10.41%样品的TN/TP值<22(质量比,下同);有56.25%样品处于22<TN/TP<32,有33.34%样品的TN/TP≥32,澎溪河高阳平湖处于磷限制状态,磷仍是水体富营养化和水华暴发的重要限制性因子。(3)高阳平湖底泥中TP含量变化范围为0.49~0.66 g·kg-1,均值为0.59 g·kg-1,总磷含量与长江中下游干流及其湖泊沉积物相比处于中下游水平。底泥TP含量随季节呈现:春季<冬季<夏季<秋季,可初步得出,春季底泥为水体磷的“源”,而夏秋冬三季为水体磷的“汇”。底泥中松散态磷(NH4Cl-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)、金属氧化物结合态磷(NaOH-P)、钙结合态磷(HCl-P)、残渣磷(Res-P)分别占TP的0.24%、2.08%、71.81%、9.01%和16.85%,底泥中以无机磷为主,达到83.15%,有机磷含量处于较低水平,同时可知底泥中磷形态主要以NaOH-P为主,存在有潜在的磷污染风险。(4)Chl-a与底泥中NH4Cl-P表现出显著的正相关(p<0.05),与HCl-P表现出显著的负相关(p<0.05),水体TN对底泥中磷的形态分布无显著的作用。而水体TP与生物有效性磷(BAP)、NaOH-P和HCl-P呈现极显著负相关关系(p<0.01),即底泥中BAP、NaOH-P和HCl-P的释放对水体TP的增加有重要的贡献。(5)底泥pH、含水率、容重、有机质(TOC)、TN与底泥磷的形态并无显著的相关关系,这些环境因子对高阳平湖底泥磷形态分布以及吸附、释放作用较小;然而氧化还原电位(Eh)与TP呈现极显著的负相关关系(p<0.01),Eh值对底泥磷的释放具有重要作用,是众多环境因子之中影响底泥磷形态与分布的重要因素。底泥中易被利用磷形态的变化趋势与PLFAs、APA变化一致,这说明微生物对于底泥磷的形态分布以及吸附、释放具有重要作用。