由于沈阳市区南北距离较长，可能有一定的温度差异。因此，在沈阳市区自北向南纵向选择3个景观湖作为研究代表：北部的北陵公园内湖（S1：41°50′36″N，123°25′35″E）、中部的青年公园内湖（S2：41°46′53″N，123°25′53″E）和南部的沈阳理工大学内湖（S3：41°43′35″N，123°29′20″E）。于2019年3～10月（非冰冻期），每月取样1次，共取样监测8次。

水样采集：在采样点水面以下0.5 m处采集水样1 L，置于棕色采样瓶中，保持低温，带回实验室进行后续检测。

藻类采集：围绕每个采样湖面选取4个藻类采集点。定性样品用25号浮游生物网在水下0.5 m处做“∞”状循环拖动3～5 min，提出水面得到浓缩样，随即使用鲁哥氏液进行固定。定量样品共采集1 000 mL，分别在表层和底层各取500 mL，混合并立即使用固定剂固定。

定性分析：使用光学显微镜观察，参照《中国淡水常见藻类图谱》《中国淡水藻类—系统、分类及生态》^[13-14]，鉴定到属。

定量分析：在1 L烧杯中添加1%（V/V）的鲁哥氏溶液^[15]，对定量的藻类样品进行初次沉淀24 h，采用虹吸法浓缩至100 mL，进行二次沉淀；24 h后用同样的方法浓缩定容至30 mL，进行藻类计数。

以藻类丰度（N）、藻类优势度指数（Y）、Margalef多样性指数（D）、Shannon-Wieaver多样性指数（H）和Pielou均匀度指数（J）对研究区域的藻类群落结构特征进行分析，各指标计算，见式（1～5）^[16]：

式中：N为1 L原水样的藻类数量，ind/L；A为计数框面积，mm²；A_c为计数面积，mm²；V_s为1 L原水样沉淀浓缩后的体积，mL；V₀为计数框的体积，mL；n为计数所得藻类的数目；P_i = n_i/N，为第i个属个体数占所有属个体数的比例；f_i为第i个属出现的频率；S为样品中所有属的种类数；N为样品中所有属的总个体数。

水温和pH使用便携式设备（HACH，HQ11d）现场测定。化学需氧量（COD）、总磷（TP）和氨氮（NH₄⁺-N）分别采用《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法：HJ 828—2017》^[17]《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法：GB 11893—1989》^[18]《水质 铵的测定 纳氏试剂比色法：GB 7479—1987》^[19]测定。水质质量分别采用单因素评价法和综合污染指数（P）评价法评价。

在非冰冻期的8个月中，3月水温过低，未发现浮游藻类，其余7次采样，从3个采样点共鉴定浮游藻类7个门51个属。其中，绿藻门最多，共19属，占37.3%；硅藻门16属，占31.4%；蓝藻门11属，占21.6%；甲藻门2属，占3.9%；金藻门、黄藻门和裸藻门各1属，各占2.0%。绿藻门为所研究水体的优势藻类，其次是硅藻门和蓝藻门。硅藻和金藻喜好低温，硅藻在春季及秋末优势显著；蓝藻和绿藻对水温要求较高，在夏季和秋初优势显著；裸藻仅在夏秋季有检出；黄藻对温度适应性较强，在各季节均有检出。

各采样点的藻类丰度差异显著，见图1。S1的平均丰度最高为46.6×10⁷ ind/L；其次是S3和S2，为31.5×10⁷和31.2×10⁷ ind/L。S1的藻类数量明显高于中部及南部的研究区域，推测其原因是北陵公园内湖周边植被较密集，有大量泥土、落叶和腐殖质随降雨进入湖内，游客和商户也会排放污水，导致营养物质偏多。S2和S3周围植被覆盖相对较少，且市政管网较完善，湖中没有违规排污口，水质较好，营养物质偏少。

春季藻类丰度最低，各采样点在2.5×10⁷～34.5×10⁷ ind/L范围变化，平均值14.9×10⁷ ind/L；夏季，随着温度上升，藻类大量繁殖，在21.8×10⁷ ～64.1×10⁷ ind/L范围波动，平均值41.3×10⁷ ind/L；秋季的藻类丰度达到峰值，变化范围52.1×10⁷ ～67.1×10⁷ ind/L，平均值59.4×10⁷ ind/L。进入秋季以后，S1的藻类丰度开始下降，S2和S3的藻类丰度虽然继续上升，但平均增长率仅为43.8%，与夏季的177.2%相比大幅下降，说明进入秋季后，藻类丰度会随着水温的降低而增长缓慢甚至下降。藻类丰度的季节性变化规律为：秋季＞夏季＞春季，在夏秋季节的生长要优于春季。

当藻类的优势度指数Y≥0.02时，判定其为优势种^[20]。3个内湖的优势属包括3个门的8个属，见表1，分别为：硅藻门针杆藻属、舟形藻属；绿藻门小球藻属、四角藻属和衣藻属；蓝藻门鱼腥藻属、平裂藻属和尖头藻属。

各采样点的藻类优势属构成随季节发生明显变化。初春时藻类优势属有3个门5个属，除S3以蓝藻门的鱼腥藻属为优势属外，S1和S2均为绿藻门和硅藻门占绝对优势。5月和6月，藻类丰度随水温升高而不断增加，绿藻门的衣藻属出现，并在S2和S3点位成为新的优势属。该阶段，各采样点仍以绿藻和硅藻为主，硅藻优势度有所降低，绿藻优势度升高，蓝藻开始大量繁殖。进入7和8月，水温达到年度最高，蓝藻快速增殖，并在S1和S3占据绝对优势，喜好低温的硅藻生长繁殖受温度的限制而减少，绿藻和蓝藻取而代之。进入9月，水温开始降低，再次适宜硅藻生长，针杆藻属再次成为优势属。进入10月，水温持续降低，喜好低温的针杆藻属开始大量繁殖，占绝对优势，而蓝藻大量衰亡，失去优势地位。

对优势藻属的空间分布分析发现，S3的蓝藻的优势度最高，持续时间最长；而S2全年均以绿藻和硅藻为优势藻类，无蓝藻；S1的蓝藻也拥有较高优势度和持续时间，但是均低于S3。

各采样点水质理化指标均呈弱碱性或偏碱性；水温具有明显的季节变化规律，3月最低，7月最高；COD的季节性变化显著，在春季枯水期，由于冬季底层污染物上浮，导致个别点位偶有低于Ⅴ类水质标准；进入6月丰水期，水质好转，多处于Ⅱ～Ⅳ类水质水平；NH₄⁺-N含量基本符合地表Ⅱ类水标准；TP含量在夏秋季节处于Ⅲ类水质，枯水期处于Ⅳ类标准。在空间分布上，S2的水质优于S1和S3。见表2。

综合污染指数P<0.8表示清洁，0.8<P<1.0为轻污染，1.0<P<2.0为中污染，P>2.0为重污染。各采样点全年的P指数在1.08～5.62范围，重污染的采样点占37.5%，中污染的采样点占62.5%。P指数的季节变化明显，春季较高，水体受污染严重，夏秋季节明显好转。春季为枯水期，底泥在冬季堆存的大量有机质随冰雪消融和降雨释放出来，导致COD和NH₄⁺-N较高，水质较差。夏秋季节降雨较多，且水温升高，大量藻类、微生物和水生植物生长，有机污染物被大量消耗，浓度明显下降。基于综合水质污染指数分析，3个研究点位的水体受污染呈中度污染，个别时期偏重。

藻类的多样性是衡量其群落结构稳定性的重要指标之一，但仅使用一种指数来反映群落结构的多样性容易造成较大的偏差。本研究选择D、H和J进行藻类多样性研究，季节对藻类多样性影响显著，见表3。

D和H在3月最低，6月获得最高值。表明各采样点在初春时浮游藻类的种群结构相对简单；进入夏季，种类大幅增加，种群结构复杂且稳定；尽管藻类丰度在7和8月继续增加，但是，鱼腥藻在主要点位大量繁殖，导致浮游藻类多样性、丰富度以及均匀度的明显下降；9月，鱼腥藻因气温下降而大量死亡，硅藻和绿藻开始大量繁殖，该阶段浮游藻类多样性、丰富度以及均匀度都有明显提高；进入10月，由于气温持续下降，拥有较多种属的蓝藻大量死亡，丰富度大幅下降，但是，由于硅藻和绿藻的种属较多，多样性和均匀度依然维持在较高水平。

3种指数不仅可以分析浮游藻类的种群结构，也可以作为环境质量评价的依据，利用污染物综合指数P，藻类物种丰富度指数D、多样性指数H、均匀度指数J综合评价水质的标准。分析各采样点的变化特征可以发现：6月，S3的D和S1的H与J均达到最大值，分别为4.29、2.38和0.76。利用D平均值进行整体评价时，S3>S1>S2，则S1和S3为轻污染，S2为β-中污染。各采样点的H相差较小，均在春季处于最低水平，夏季略有增加，但变化幅度较小，秋季略有下降。利用H平均值进行整体评价，3个采样点的H均在1～2范围，属于α-中污染状态。各采样点的J差异较小，均在春季最低，夏秋季有小幅度增加。利用J指数进行整体评价，3个采样点J指数值均>0.5，属于轻度污染或无污染状态。

3种多样性指数随季节的变化明显，夏秋季之间差异较小，但都高于春季。表明春季水质污染最为严重，夏秋季水质有一定好转，藻类生态结构更为稳定，生态系统自净能力强。虽然3种多样性指数评价结果略有不同，但是都表明调查区域水质大都处于轻～中度污染状态。

H和J指数的时空分布具有较强的一致性，表明两者联系密切，见表4。

从时间分布角度分析，见图2（a），P在1.41～3.95之间，呈现中～重度污染；3月P为1.97，为中度污染；4月和5月P持续上升，均高于2.0，呈重度污染；此后，7 ～10月逐渐稳定，在1.0～2.0之间，呈中度污染。D介于2.34～4.06之间，整体呈轻～中度污染；3月和4月D较低，介于2.0～3.0之间，呈中度污染；此后，5 ～10月D略有波动，但均高于3.0，呈轻度污染。H介于1.61～2.12之间，整体呈中度污染。期间，4月H最低为1.61，6月最高为2.12，在中度污染范围波动。J介于0.60～0.71之间，呈轻污染或无污染。

从空间分布分析，见图2（b），P介于2.1～2.3之间，整体呈重污染。D在2.84～3.43之间，整体为中污染。H在1.83～1.91之间，整体为中污染。J在0.65～0.67之间，整体呈轻污染或无污染。通过研究发现浮游藻类的群落组成与水质关联性显著，S3的COD和NH₄⁺-N含量相对较高，水质较差，水中蓝藻的优势度最高，持续时间最长；S2的水质最好，全年均以绿藻门和硅藻门为优势种属，无蓝藻；S1的水质介于两者之间，蓝藻也拥有较高优势度和持续时间，但是均低于S3。

从时间变化分析，J最稳定，变化范围最小，D与P的变化更相似，3～5月的水质均较差，6～10月的2种指数均表明水质有所好转，且污染等级均较前2个月降低一级。从空间分布分析，D和H与P评价结果较为接近，整体呈中～重污染。研究结果表明，在以污染物综合指数评价为主的情况下，各多样性指数评价结果与污染物综合指数评价结果相差较小，以藻类生态学角度辅助水质质量评价，结果更为全面。

沈阳市3个内湖的浮游藻类以绿藻为主，占41.1%，硅藻和蓝藻次之。这一结果与鄱阳湖^[21]、洱海^[22]和滇池^[23]等湖泊的研究结果相一致，说明湖泊中的浮游藻类的组成具有一定的普遍特征。从藻类丰度分析，不同季节的藻类丰度在2.5×10⁶～73.0×10⁶ ind/L范围，且春季<夏季<秋季。种群结构呈现春季以绿藻和硅藻为主；夏季以绿藻和蓝藻为主；秋季以硅藻为主的变化规律。

物种多样性是衡量一定区域内生物资源丰富程度的重要指标之一，可以评价物种组成的稳定程度及数量分布的均匀度，以及种群组成的结构特征^[24]。浮游藻类优势种类数目和优势度对藻类群落结构的稳定性具有重要作用，优势种类越多且优势度越小，群落结构越稳定。研究区域的浮游藻类优势藻属随季节变化明显：春季多样性指数较低，硅藻门的针杆藻和绿藻门的小球藻占绝对优势；绿藻和蓝藻门的鱼腥藻随夏季温度升高而大量繁殖，并占绝对优势；秋季温度下降，喜好低温的硅藻门的针杆藻大量繁殖，在S1占绝对优势，绿藻和硅藻在S2和S3占明显优势，S2的优势种属种类更多，见表1。推断其原因是S1和S3水质相对较差，COD、TN和TP浓度明显高于S2，而进入秋季气温下降蓝藻大量死亡，较高浓度COD更有利于硅藻生长，因此，S1和S3的硅藻的优势度增长最快，导致秋季的藻类多样性较为单一。

浮游藻类群落结构和演替受环境因子影响显著，其组成可以间接反映水质质量^[25]。通过D、H、J和P对沈阳市内的3个景观湖的水质综合评价，表明春季的藻类种属结构较为单一，该阶段水污染最严重，推测与枯水期和底泥中大量有机物随冰雪消融释放有关；夏秋季藻类群落结构复杂，丰富度高，结构稳定，水质好转。研究区域水体的P较高，与藻类多样性指数的变化相符，水体受污染情况较为严重，为中～重污染状态。

沈阳市3个内湖的浮游藻类主要以绿藻、蓝藻和硅藻为优势藻种，种群组成随季节变化明显，种类丰度的增加与温度变化呈正相关。浮游藻类种群演替也与水质质量有关，水质较差时，浮游藻类丰度明显降低，在季节更换时藻类种群演替更为显著。蓝藻的优势度与水质变化关系显著，水质较差的采样点的蓝藻的优势度较高，占优势种群的持续时间更长。基于藻类多样性指数和污染物综合指数对水质综合评价，3个内湖的水质呈中～重度污染。水环境中藻类群落组成、丰度变化，以及多种藻类多样性分析，可以作为水质理化指标的辅助和参考，更加全面地评估水环境质量。