引用本文
马芊芊, 李燕. 禁渔初期长江上游保护区浮游植物群落结构及水生态健康评价[J]. 广西科学, 2026, 33(1): 91-103.    DOI: 10.13656/j.cnki.gxkx.20251230.001
MA Q Q, LI Y. Community Structure of Planktonic Plants and Aquatic Ecosystem Health in the Protected Area of the Upper Reaches of the Yangtze River during the Early Period of Closed Fishing Season[J]. Guangxi Sciences, 2026, 33(1): 91-103.    DOI: 10.13656/j.cnki.gxkx.20251230.001
禁渔初期长江上游保护区浮游植物群落结构及水生态健康评价
马芊芊, 李燕     
重庆市水产科学研究所，重庆 401120
收稿日期: 2024-03-15; 修回日期: 2024-04-24
*长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区重庆段2023年鱼类资源监测评价项目资助
作者简介: 马芊芊(1990—)，女，工程师，主要从事渔业资源与环境、水生生物研究.
通信作者: 李燕(1985—)，女，高级工程师，主要从事渔业资源与环境、水产品质量安全研究，E-mail: 929345769@qq.com.
摘要: 为了解长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区(简称“长江上游保护区”)浮游植物的群落结构及水生态健康状况，本研究分别于2023年1月(枯水期)、6月(丰水期)对其进行生物学调查，并以香农-维纳指数(Shannon-Wiener index, H)为标准划分参照点和受损点，以26个对环境变化敏感且具有代表性的生物指标作为候选指标，进行箱线图筛选和相关性分析。结果显示：共鉴定出浮游植物7门52属92种(含变种)，其中硅藻门(Bacillariophyta)种类最多，为18属48种；其次为绿藻门(Chlorophyta)。群落结构为硅藻-绿藻-蓝藻型，优势种以硅藻门种类为主且优势度较大。各断面浮游植物平均密度在6.45×104—1.29×105 cells/L之间，平均值为8.76×104 cells/L，平均生物量在0.013—0.372 mg/L之间，平均值为0.135 mg/L。筛选出香农-维纳指数、马格里夫指数(Margalef index, D)、非硅藻属类单元数、硅藻商、浮游植物总生物量和蓝藻门(Cyanophyta)生物量构建长江上游保护区浮游植物生物完整性指数(Phytoplankton Index of Biotic Integrity, P-IBI)评价体系。评价结果显示调查水域水生态总体处于“健康-亚健康”状态，且枯水期优于丰水期，上游优于下游。
关键词: 长江上游    保护区    浮游植物    群落结构    生物完整性指数(IBI)    
Community Structure of Planktonic Plants and Aquatic Ecosystem Health in the Protected Area of the Upper Reaches of the Yangtze River during the Early Period of Closed Fishing Season
MA Qianqian, LI Yan     
Chongqing Fishery Science Research Institute, Chongqing, 401120, China
Abstract: In order to study the phytoplankton community structure and the aquatic ecosystem health status in the protected area of the upper reaches of the Yangtze River, biological surveys were conducted in January 2023 (dry season) and June 2023 (wet season).The reference points and damage points were classified based on the Shannon-Werner index (H), and 26 representative biological indicators sensitive to environmental changes were used as candidate indicators for box plot testing and correlation analysis.A total of 92 species (including varieties) of phytoplankton were identified, belonging to 52 genera of 7 phyla.Among them, Bacillariophyta had the largest number of species (48 species of 18 genera), followed by Chlorophyta.The phytoplankton community structure exhibited a Bacillariophyta-Chlorophyta-Cyanophyta pattern.The density of phytoplankton at each cross-section ranged from 6.45×104 cells/L to 1.29×105 cells/L, with an average value of 8.76×104 cells/L.The average biomass ranged from 0.013 mg/L to 0.372 mg/L, with an average value of 0.135 mg/L.Finally, Shannon-Werner index, Margalef index (D), number of non-diatom units, diatom quotient, total phytoplankton biomass, and Cyanophyta biomass were selected to construct the Phytoplankton Index of Biotic Integrity (P-IBI) of the protected area in the Upper Reaches of the Yangtze River.The evaluation results show that the surveyed water area is in a "healthy-sub healthy" state, and the river′s health performance is better during the dry season than during the wet season and in the upper reaches than in the lower reaches.
Key words: upper reaches of the Yangtze River    protected area    phytoplankton    community structure    Index of Biotic Integrity (IBI)    

浮游植物是河流生态系统中重要的组成部分，对维持水生态系统物质循环和能量流动有至关重要的作用[1-3]。由于其自身数量多，繁殖周期短等特点，可以对环境变化快速做出响应，且响应结果是环境变化的综合体现，常被用作水质监测的指示物种和水质评价的依据[4]。与鱼类或水生高等植物构建的生物完整性指数(IBI)评价体系相比，浮游植物生物完整性指数(Phytoplankton Index of Biotic Integrity, P-IBI)评价体系时效性更高[5]，目前被广泛应用于湖泊、河流、水库等水生态系统的健康评价中[6-8]。王雪等[9]利用浮游植物密度、香农-维纳指数(Shannon-Wiener index，H)、蓝藻门(Cyanophyta)密度百分比进行P-IBI评价，并认为该评价方法有效且适用。王芳等[10]利用浮游植物生物量、密度、马格里夫指数(Margalef index, D)构建P-IBI，评价铜陵市西湖的水生态健康状况，结果显示其整体处于较差状态；安琦[11]利用P-IBI评价大清河流域的水生态健康状况，分析了不同季度、不同河段河流的健康状况。

河流生态系统健康评价是水生态保护与管理的重点。早期水质评价多以理化指标监测为主，自20世纪80年代起，生态系统健康逐渐成为国内外生态环境领域的研究热点。近年来，我国学者从鱼类、底栖动物、硅藻、浮游植物等生物类群入手，构建了多种水生态健康评价体系[12-14]，为相关研究提供了有益探索。长江上游保护区是长江的重要组成部分，对保护长江上游鱼类种群多样性和自然生态环境有着重要作用。“十年禁渔”(2021—2030年)实施后，长江上游保护区生态环境得到有效保护，人为干扰降低。为及时掌握长江上游保护区水生态健康状态，笔者构建P-IBI评价体系[15]对其进行探究，以期为“十年禁渔”成效评估提供基础数据。

1 材料与方法 1.1 监测断面

为较全面反映长江上游保护区重庆段核心区、缓冲区和实验区的水生态健康状况，本研究共布设6个采样点。其中，核心区、缓冲区因江段长度相对较短，各设1个采样点，分别为羊石(YS，28°55′33.02″N，105°53′21.36″E)、朱杨(ZY，29°03′14.91″N，105°56′33.24″E)；实验区江段较长，故设置4个采样点，依次为白沙(BS，29°05′28.59″N，106°09′09.85″E)、油溪(YX，29°12′36.18″N，106°09′13.44″E)、江津城区(JJ，29°17′32.29″N，106°15′44.53″E)、珞璜(LH，29°20′35.35″N，106°24′31.61″E)，具体位置见图 1。在获得进入长江上游保护区从事科研活动的审核同意书(渝林许可〔2023〕4号)后，根据三峡水位的调节情况，分别于枯水期(2023年1月)和丰水期(2023年6月)各采集水样1次。

图 1 采样点位 Fig. 1 Sampling points
图选项

1.2 样品采集与鉴定

浮游植物样品采集参照《水和废水监测分析方法》[16]并结合实际情况进行。定量样品使用有机玻璃采水器采集水面以下0.5 m处水样1 L，定性样品使用25号浮游生物网采集。所有水样采集后立即用鲁哥氏液固定，带回实验室静置沉淀后镜检。浮游植物鉴定参考《中国淡水藻类——系统、分类及生态》[17]和《淡水微型生物图谱》[18]，鉴定至属或种级别，随后进行计数和密度计算。生物量计算参照《内陆水域渔业自然资源调查手册》[19]，采用相应种类的湿重数据；对于手册中未收录的种类，则采用体积法换算，并按109 μm3＝1 mg的标准将体积换算为平均湿重。浮游植物香农-维纳指数、物种均匀度指数(Pielou index，J)和马格里夫指数参照文献[20-21]计算。

1.3 P-IBI评价体系构建 1.3.1 参照点与受损点的确定

根据浮游植物香农-维纳指数划分参照点与受损点[22-23]，将H≥4的采样点划分为参照点(R)，H＜4的采样点划分为受损点(S)。

1.3.2 候选生物参数选择

根据长江上游保护区重庆段水生态系统特征，结合文献[23-26]及本次浮游植物调查结果，选取香农-维纳指数、马格里夫指数、物种均匀度指数等26个对环境变化较为敏感且具有代表性的生物指标作为构建P-IBI评价体系的候选生物指标(表 1)。

表 1 候选生物指标及描述 Table 1 Candidate biological parameters and descriptions
序号
No.		 参数名称
Parameter		 参数含义
Parameter meaning		 对干扰的响应
Response to interference
M1 Shannon-Wiener index H=-∑(ni/N)ln(ni/N) Decrease
M2 Margalef index D=(S-1)/lnN Increase
M3 Pielou index J=[-∑(ni/N)ln(ni/N)]/lnS Decrease
M4 Simpson index D′=1-∑(ni/N)2 Increase
M5 Density of phytoplankton Cell density of phytoplankton Increase
M6 Percentage of Bacillariophyta density Density of Bacillariophyta/density of phytoplankton Increase
M7 Percentage of Cyanophyta density Density of Cyanophyta/density of phytoplankton Increase
M8 Percentage of Chlorophyta density Density of Chlorophyta/density of phytoplankton Decrease
M9 Percentage of Cyanophyta and Chlorophyta density Density of Cyanophyta and Chlorophyta/density of phytoplankton Decrease
M10 Motility diatoms percentage Density of Navicula, Surirella, Diploneis and Nitzschia/density of phytoplankton Increase
M11 Total number of generic units Increase
M12 Number of non-diatom genus units Decrease
M13 Total number of phytoplankton species Decrease
M14 Number of diatom species Increase
M15 Number of Cyanophyta species Increase
M16 Number of Chlorophyta species Decrease
M17 Number of non-diatom species Increase
M18 Percentage of top three advantageous species Number of cells in the top three dominant species/total number of phytoplankton cells Increase
M19 Diatom quotient, DQ DQ=Centricae/Pennatae Increase
M20 Generic index of diatom, GI GI=(Achnanthes+Cocconeis+Cyclotella)/(Cymbella+Melosira+Nitzschia) Decrease
M21 Pollution tolerance index for diatoms, PTI PTI=∑niti/(N) Increase
M22 Total phytoplankton biomass Increase
M23 Bacillariophyta biomass Increase
M24 Cyanophyta biomass Increase
M25 Chlorophyta biomass Decrease
M26 Biomass of Cyanophyta and Chlorophyta Decrease
Note: ni indicates number of individuals of the i-th species in the community; N indicates total number of individuals of all species in the community; S indicates species richness in the community; ti indicates tolerance value of the i-th diatom species.
表选项

1.3.3 生物指标筛选

首先，对所有候选指标进行初步筛选，剔除不随环境干扰增强而呈单向递增或递减的指标[27]。接着，采用箱线图法进一步分析各项候选指标。该方法基于Barbour等[28]的评价方法，通过比较参照点和受损点生物指数数据的25%—75%分位数(即箱体)的重叠情况进行筛选，若两者箱体无重叠或重叠程度很小，则认为该指标具有较高的辨别能力，可进行下一步分析。最后，对筛选出的指标进行Pearson相关性分析。若指标间相关系数的绝对值|r|＜0.75，则视为相关性不显著，表明它们所反映的信息重叠度较低，予以保留[29]。通过以上3个步骤的筛选，最终确定用于构建P-IBI评价体系的指标。

1.3.4 P-IBI赋分

参照比值法[27]，对筛选合格的参数进行标准化赋分。其中，对于表 1中响应外界干扰呈下降趋势的指标，其分值为“指标值/95%分位数值”；对于响应外界干扰呈上升趋势的指标，其分值为“(最大值-指标值)/(最大值-5%分位数值)”，其中5%分位数被视为最佳期望值。

1.3.5 河流健康评价

根据前人研究[27]，对经过箱线图法筛选及Pearson相关性分析的生物指标，采用比值法[22]赋分，将各指标的分值加和，得到每个点位的P-IBI值。根据参照点的P-IBI值，以25%分位数作为分界线，P-IBI值大于25%分位数值代表“健康”，25%分位数以下的数值分别代表“亚健康”“一般”“较差”和“极差”4个等级(表 2)。

表 2 P-IBI评价标准 Table 2 Evaluation criteria of P-IBI
评价等级
Evaluation grade		 P-IBI值
P-IBI value
Health ＞7.21
Sub-health (5.41—7.21]
General (3.61—5.41]
Poor (1.81—3.61]
Extremely poor ≤1.81
表选项

1.4 数据处理与分析

使用SPSS 22.0软件完成各指数计算和Pearson相关性分析，利用Minitab 18软件绘制箱线图并进行数据筛选。

2 结果与分析 2.1 浮游植物群落结构 2.1.1 浮游植物种类组成

本研究共鉴定出浮游植物7门52属92种(含变种，表 3)，其中硅藻门(Bacillariophyta)种数最多，有18属48种，占浮游植物总种数的52.17%；绿藻门(Chlorophyta)次之，共17属21种，占22.83%；蓝藻门(Cyanophyta)有8属9种，占9.78%；裸藻门(Euglenophyta)有4属8种，占8.70%；隐藻门(Cryptophyta)共2属3种，占3.26%；黄藻门(Xanthophyta)共2属2种，占2.17%；甲藻门(Pyrrophyta)仅有1属1种，占1.09%(图 2)。

表 3 各点位浮游植物种类组成 Table 3 Composition of phytoplankton species at each point
门
Phylum		 属
Genus		 种
Species		 YS ZY BS YX JJ LH
Bacillariophyta Navicula Navicula simplex + + + + + +
N. cincta + + + + +
N. rhynchocephala + + + + + +
N. dicephala + +
N. viridula + + + + + +
N. pupula + + +
N. oblonga + + + + +
N. exigua + + +
N. minima +
N. protracta +
Navicula sp. +
Cyclotella Cyclotella bodonica + + + +
C. stelligera + + + + +
C. meneghiniana + + + + + +
Cocconeis Cocconeis placentulat + + + + +
Fragilaria Fragilaria intermedia + + + +
F. crotonensis + + +
F. capucina + + +
Fragilaria sp. + + + +
Melosira Melosira granulata var.angustissima + + + + + +
M. granulata + + + + + +
Gyrosigma Gyrosigma acuminatum + +
Stauroneis Stauroneis kriegeri + +
Gomphonema Gomphonema olovaceum +
G. intricatum + + + +
G. angustatum + +
G. acuminatun var.coronata +
Synedra Synedra acus + + + +
S. amphicephala +
S. ulna + + + + + +
S. ulna var. oxyrhynchus +
S. berolinensis +
Synedra sp. + +
Tabellaria Tabellaria fenestriata + + +
Sterionella Asterionella formosa + + + +
Achnanthes Achnanthes exigua +
A. lanceolata + +
Nitzschia Nitzschia palea +
N. microephala + + +
N. linearis + +
Diatoma Diatoma hiemale + + +
D. vulgure + + + + +
Cymbella Cymbella ehrenbergii +
C. tumida + + +
C. ventricosa +
Cymatopleura Cymatopleura solea + +
Surirella Surirellia ovata + +
Pinnularia Pinnularia nobilis +
Chlorophyta Selenastrum Selenastrum bibraianum + + +
Tetraedron Tetraedron trigonum + +
Cosmarium Cosmarium formosulum + +
Crucigenia Crucigenia tetrapedia + +
C. intermedium + + + +
Chlorella Chlorella vulgaris + + + + + +
Actinastrum Actinastrum hantzschii + + +
Chlamydomonas Chlamydomonas globosa + + + + +
C. ovalis + + + +
C. simplex + +
Pediastrum Pediastrum tetras + +
Tetraspora Tetraspora sp. + +
Schroederia Schroederia spiralis +
Pandorina Pandorina morum + + +
Eadorina Eadorina elegans +
Sphaerocystis Sphaerocystis schroeteri +
Chlorogonlum Chlorogonlum elongatum + +
Sceaedesmus Sceaedesmus quadricauda +
S. oblipuus +
Planktosphaeria Planktosphaeria gelatinosa +
Cyanophyta Aphanizomenon Aphanizomenon flosaquae + + + + + +
Chroococcus Chroococcus minor + + + +
Merismopedia Merismopedia punctata + +
Phormidium Phormidium tenue + +
Lyngbya Lyngbya sp. +
L. martensiana + + +
Oscillatoria Oscillatoria tenuis +
Nostoc Nostoc commune +
Dactylococcopsis Dactylococcopsis acicularis +
Euglenophyta Euglena Euglena viridis + +
E. clara + + +
E. axyuris +
Trachelomonas Trachelomonas curta + + + + +
T. spinulosa +
T. oblonga +
Strombomonas Strombomonas fluviatilis + +
Phacus Phacus acuminatus +
Cryptophyta Cryptomonas Cryptomonas ovata + + + +
C. erosa +
Chroomonas Chroomonas oblonga + + + +
Xanthophyta Monallantus Monallantus brevicylindrus + + + +
Tribonema Tribonema minus +
Pyrrophyta Gymnodinium Gymnodinium aeruginosum +
Total 49 31 43 47 40 37
表选项

图 2 浮游植物种类组成百分比 Fig. 2 Percentage composition of phytoplankton species
图选项

各点位浮游植物种数在31—49种之间，其中YS最多，ZY最少。分析种类组成发现，各点位均以硅藻门、绿藻门为主，其中硅藻门种数最多，占该点位总种数的53.19%—63.27%；其次为绿藻门，占13.51%—25.81%；其余门类占比较小(表 3、图 3)。

图 3 浮游植物种数时空分布 Fig. 3 Spatiotemporal distribution of the number of phytoplankton species
图选项

按照采样时间来分析，枯水期浮游植物69种，丰水期66种，均以硅藻门、绿藻门为主。其中硅藻门种数最多，占比在54.55%—57.97%之间；其次为绿藻门，占比在21.21%—21.74%之间，两个门类占比在75.76%—79.71%之间(图 3)。

2.1.2 浮游植物现存量

各点位浮游植物密度在6.45×104—1.29×105 cells/L之间，平均值为8.76×104 cells/L，其中YX最高，ZY最低。分析各点位不同门类浮游植物密度分布，硅藻门在YX的密度最大，为7.99×105 cells/L，在LH的相对密度最大，为84.54%；绿藻门在YX的密度最大，为2.33×104 cells/L，在ZY的相对密度最大，为28.34%；蓝藻门在BS的密度和相对密度均最大，分别为3.23×104 cells/L和34.65%。裸藻门、隐藻门、黄藻门、甲藻门在各点位间密度相差较小。

从浮游植物密度时空分布来看，丰水期浮游植物密度高于枯水期。丰水期和枯水期的密度组成均以硅藻门为主，占比超过50%；第二密度优势门类枯水期为绿藻门，丰水期为蓝藻门(图 4)。

图 4 浮游植物密度时空分布 Fig. 4 Spatiotemporal distribution of phytoplankton density
图选项

各点位平均生物量在0.013—0.372 mg/L之间，平均值为0.135 mg/L，其中BS最高，JJ最低。分析各点位不同门类浮游植物生物量组成，除BS外，其余点位均是硅藻门生物量占比最大，在41.38%—87.05%之间。绿藻门和蓝藻门在BS生物量最大，分别为0.033、0.011 mg/L，在JJ生物量占比最大，分别为34.12%、8.83%。裸藻门、隐藻门、黄藻门、甲藻门在各点位间生物量变化不大。

生物量的时间变化与密度变化规律相似，丰水期浮游植物生物量高于枯水期，在组成上以硅藻门为主，部分占比超过60%(图 5)。

图 5 浮游植物生物量时空分布 Fig. 5 Spatiotemporal distribution of phytoplankton biomass
图选项

2.1.3 浮游植物优势种

浮游植物优势种共3门7属8种，其中硅藻门为5属6种，占75.00%，蓝藻门与绿藻门分别为1属1种，各占12.50%。枯水期绿藻门小球藻(Chlorella vulgaris)优势度最大，丰水期硅藻门颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.angustissima)优势度最大(表 4)。

表 4 浮游植物优势种及优势度 Table 4 Dominant species and dominance of phytoplankton
优势种
Dominant species		 枯水期
Dry season		 丰水期
Wet season
Melosira granulate 0.10 0.13
M.granulata var.angustissima 0.28
Cyclotella meneghiniana 0.03
Synedra ulna 0.04
Navicula simplex 0.02
Cocconeis placentula 0.02
Aphanizomenon flosaquae 0.08 0.05
Chlorella vulgaris 0.11 0.05
表选项

2.2 河流健康评价 2.2.1 确定参照点与受损点

根据各点位香农-维纳指数，划分出参照点3个，受损点9个(表 5)。枯水期BS和YX为参照点，其他采样点为受损点；丰水期YS为参照点，其他采样点为受损点。

表 5 各点位性质判断 Table 5 Property judgment of each point
点位
Point		 枯水期
Dry season		 丰水期
Wet season
点位性质
Point property		 香农-维纳指数
Shannon-Wiener index		 点位性质
Point property		 香农-维纳指数
Shannon-Wiener index
YS Damaged point 3.73 Reference point 4.09
ZY Damaged point 3.42 Damaged point 3.07
BS Reference point 4.35 Damaged point 3.55
YX Reference point 4.54 Damaged point 3.14
JJ Damaged point 3.99 Damaged point 3.93
LH Damaged point 3.78 Damaged point 3.38
表选项

2.2.2 生物指标筛选

参照箱线图筛选标准，对表 1中的26个候选指标进行筛选，香农-维纳指数(M1)、马格里夫指数(M2)、非硅藻属类单元数(M12)、浮游植物物种总数(M13)、前3个优势种百分比(M18)、硅藻商(M19)、浮游植物总生物量(M22)和蓝藻门生物量(M24)等8个指标没有重叠或重叠较少(图 6)，可进行下一步分析。根据Pearson相关性分析结果(表 6)，去除显著相关及信息重叠度高的指标，最终确定P-IBI指标体系由M1、M2、M12、M19、M22、M24组成。

图 6 8个候选生物指标在参照点和受损点的箱线图 Fig. 6 Box plots of eight candidate biological parameters at reference points and damage points
图选项

表 6 8个候选生物指标Pearson相关性分析 Table 6 Pearson′s correlation coefficients between eight candidate biological parameters
M1 M2 M12 M13 M18 M19 M22 M24
M1 1
M2 0.629* 1
M12 0.576 0.625* 1
M13 0.509 0.985** 0.626* 1
M18 -0.923** -0.349 -0.331 -0.217 1
M19 -0.589* 0.013 0.110 0.151 0.688* 1
M22 -0.364 0.216 0.146 0.364 0.517 0.595* 1
M24 -0.366 -0.156 -0.072 -0.060 0.352 0.223 0.457 1
Note: * and ** indicate significance at the 0.05 and 0.01 levels, respectively.
表选项

2.2.3 健康分级及评价

参照评价等级标准(表 2)，对长江上游保护区重庆段水生态健康程度给予最终评价(表 7)。两次采样中枯水期4个点位评价为“健康”，2个点位评价为“亚健康”；丰水期1个点位评价为“健康”，3个点位评价为“亚健康”，2个点位评价为“一般”。

表 7 P-IBI评价结果 Table 7 Evaluation results of P-IBI
点位Point 枯水期
Dry season		 丰水期
Wet season
P-IBI值
P-IBI value		 健康状态
Health status		 P-IBI值
P-IBI value		 健康状态
Health status
YS 6.76 Sub-health 6.94 Sub-health
ZY 6.65 Sub-health 6.12 Sub-health
BS 7.70 Health 6.18 Sub-health
YX 8.99 Health 7.24 Health
JJ 7.49 Health 5.11 General
LH 8.37 Health 4.83 General
表选项

3 讨论 3.1 浮游植物群落结构

浮游植物群落结构组成与河流生态系统及环境变化关系密切，在一定程度上反映了水生态系统的变化趋势[30-31]。研究表明，国内外大多数河流以硅藻门、绿藻门种类为主[32-34]。本次调查结果显示，长江上游保护区浮游植物群落结构为硅藻-绿藻-蓝藻型，与其他学者的调查结果[25, 35-36]一致，表明该区域浮游植物群落结构稳定，水生态系统中环境因子及营养状态未发生重大变化，总体保持良好。

调查区域浮游植物的密度和生物量均在丰水期较高。其中，直链藻属(Melosira)、舟形藻属(Navicula)、脆杆藻属(Fragilaria)等藻类在各调查断面出现频率较高，相对丰度也较大。丰水期河面开阔、水温较高、水体环境波动频繁，这些条件符合上述藻类的生长需求[37]。

优势种在群落中起主导作用，对群落结构和群落环境的形成具有明显的控制作用[38]。长江上游保护区重庆段枯水期和丰水期的优势种均以硅藻门为主，这与硅藻门种类具有坚硬的硅质外壳、能够在流动的河流中生存密切相关[39-40]。此外，相较于其他藻类，硅藻在水温较低时对资源的利用具有一定优势[41]。枯水期和丰水期的种类数及现存量均以硅藻门为主，表现出明显的河流型浮游植物群落结构特征[42]。

3.2 浮游植物生物完整性指数

浮游植物作为初级生产者，对水环境变化反应最为敏感，其群落结构变化是环境变化的综合反映，因此浮游植物的相关指标是评价水质及河流健康状况的重要手段。本次调查显示，在禁渔初期，长江上游保护区枯水期和丰水期的水生态健康状况处于“健康”和“亚健康”之间。从时间上看，枯水期的健康状况明显优于丰水期，但枯水期浮游植物密度及生物量却低于丰水期。这主要是因为枯水期(1月)水温较低，浮游植物生长繁殖相对较慢，但其群落结构相对合理，因此健康状况较好。丰水期水温、流速等环境条件更适合硅藻类生长，而黄藻门、隐藻门种类的生长受到限制，导致浮游植物群落结构合理性下降，浮游植物完整性指数降低，从而影响河流水生态健康。从空间变化来看，长江上游保护区浮游植物完整性指数整体保持稳定，从上游至下游略有变差趋势。下游JJ和LH点位位于城区和码头附近，受人类生活及往来船只影响较大，导致浮游植物群落结构不如上游完整和合理，水生态健康状况在枯水期和丰水期波动较大。上游YS至YX 4个点位的健康状况保持相对稳定，在“健康”和“亚健康”之间变换，表明该水域水生态环境处于较为稳定的状态。

3.3 禁渔效果初步分析及长江上游保护区管理建议

“十年禁渔”政策实施之前，已有许多学者对长江上游保护区水域开展过调查评估。刘明典等[14]基于2003—2008年的鱼类监测数据，初步构建了长江中上游干流及附属湖泊的鱼类完整性指数(F-IBI)指标体系，结果表明，长江中上游多数站位鱼类生物完整性处于“一般”水平，且在监测期间呈下降趋势。李锐[43]利用周丛藻类对长江上游宜宾至江津段进行健康评价，结果显示该江段水生态健康状况介于“亚健康”和“一般”之间，且上游优于下游。谭巧等[44]采用浮游植物评价长江上游河流水生态健康状况，认为调查断面处于“健康”和“一般”之间。简文杰等[45]基于底栖动物完整性指数评价长江源水生态健康状况，认为总体处于“健康”状态，但局部区域评分较低。多位学者的研究结果表明，长江上游水域水生态健康状况介于“健康”和“一般”之间，并呈现从上游至下游逐渐变差的趋势。“十年禁渔”政策实施后，长江上游保护区受人类活动干扰显著降低。本次研究结果显示，长江上游保护区重庆段水生态处于“健康”和“亚健康”的点位较多，表明该区域水生态有所好转，禁渔政策对长江上游保护区水生态修复具有促进作用。

多位学者的研究结果[14, 43-45]表明，长江上游保护区水生态健康状况呈现从上游至下游逐渐变差的趋势。本研究长江上游保护区重庆段水生态健康状况枯水期优于丰水期、上游优于下游。建议相关部门加强对长江上游保护区丰水期及下游水域的水生态健康监测，建立常态化监测机制，并综合运用F-IBI、底栖无脊椎动物生物完整性指数(B-IBI)、P-IBI、微生物生物完整性指数(M-IBI)等多维度指标对河流健康进行系统评价，以便全面掌握长江上游保护区的水生态健康状况，及时采取有效应对措施。

4 结论

禁渔初期长江上游保护区共有7门52属92种(含变种)，其中硅藻门种类最多，18属48种，其次为绿藻门，群落结构为硅藻-绿藻-蓝藻型；各断面浮游植物密度在6.45×104—1.29×105 cells/L之间，平均值为8.76×104 cells/L，平均生物量在0.013—0.372 mg/L之间，平均值为0.135 mg/L，且丰水期、枯水期均以硅藻为优势门类。

根据浮游植物群落结构特征构建P-IBI评价体系，筛选出M1、M2、M12、M19、M22、M24等6个指标组成生物完整性评价体系，结果显示长江上游保护区重庆段水生态总体处于“健康-亚健康”状态，且枯水期优于丰水期，上游优于下游。

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