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近些年，我国许多湖泊和水库蓝藻水华爆发频繁，其对水质产生的危害已经严重影响到人们的生活和生产，这种危害在世界很多国家也普遍存在。我国很多湖泊的蓝藻水华主要是微囊藻水华，然而其爆发的机理目前还不清楚。本论文以太湖作为研究对象，从营养盐和浮游动物的角度来考虑其对太湖浮游植物群落结构的影响，尤其是对微囊藻的影响。本实验的设计思路和内容是：通过野外调查了解在自然状态下太湖微囊藻随季节的变化情况以及营养盐和浮游动物对太湖浮游植物群落结构的影响：然后通过室外受控条件下来研究营养盐和浮游动物对太湖浮游植物群落结构的影响，以及是否在这种条件下会形成如野外一样的微囊藻水华；最后通过室内实验来逐个检验营养盐和浮游动物在微囊藻形成群体中的作用。通过此项研究为了解太湖微囊藻水华爆发机理的研究提供重要理论支持，同时为太湖蓝藻水华的治理和太湖的管理提供理论依据。本研究的主要结果如下：
1.于2006年7月～2007年6月对太湖不同富营养水平湖区，包括河口区、梅梁湾和太湖湖心区浮游植物的季节变化进行了比较研究。3个湖区中，河口区水体营养水平最高，梅梁湾其次，太湖湖心区最低。河口区共鉴定出50种浮游植物，梅梁湾32种，太湖湖心区为35种。平均密度最大值出现在梅梁湾，为9.96×106cells/L，其次是河口区为7.07×106cells/L，太湖湖心区最低，年平均密度为2.58×106cells/L。3个湖区浮游植物优势种略有不同。河口区为浮游植物优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和小环藻Cyclotellaspp.；梅梁湾的优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和铜绿微囊藻M.aeruginosa；而太湖湖心区的优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和惠氏微囊藻M.wesenbergii。本研究结果表明，太湖水体富营养化对浮游植物的群落结构有明显的影响。
河口区共鉴定出38种浮游动物，梅梁湾29种，太湖湖心区种类数最少，为26种。浮游动物年平均数量河口区最高，为728ind.1-1；梅梁湾为459ind.1-1；太湖湖心区最低，为355ind.1-1。3个湖区浮游动物优势种不同。其中，河口区的优势种是角突网纹溞Ceriodaphniacornuta，其占浮游动物数量比重为14％；梅梁湾的优势种是简弧象鼻潘Bosminacoregoni，其占浮游动物数量比重为21％；而太湖湖心区的优势种为针簇多肢轮虫Polyarthratrigla，其占浮游动物数量比重为22％。相关分析表明，枝角类和桡足类数量都与水温极显著正相关；轮虫数量与透明度极显著正相关。本研究结果表明，太湖3个湖区浮游动物群落结构明显不同。
2.为了了解营养盐对浮游植物群落结构的影响，本实验在70L的塑料桶中进行了实验研究，实验中设置了5个梯度的营养盐浓度，其他条件保持一致。实验共进行了28天，结果表明，总叶绿素a浓度随着营养盐浓度的增加而增加；浮游植物平均数量随着营养盐浓度的增加而增加。不同的营养盐浓度中浮游植物优势种不同，其中，实验组TN=Img/L，TP=0.04mg/L的优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和铜绿微囊藻M.aeruginosa；实验组TN=2mg/L，TP=0.08mg/L的优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和惠氏微囊藻M.wesenbergii。实验组TN=10mg/L，TP=0.4mg/L的优势种为水华微囊藻M.flos-aquae和铜绿微囊藻M.aeruginosa。实验组TN=50mg/L，TP=2mg/L的优势种为空球藻Eudorinasp.和裂孔栅藻Scenedesmusperforates；实验组TN=100mg/L，TP=4mg/L的优势种平裂藻Merismopediasp.和二形栅藻Scenedesmusdinorphus。浮游植物生物多样性则是随着营养盐浓度的增加而降低。本研究表明，营养盐浓度的增加显著的影响浮游动物的群落结构。
浮游动物平均数量和生物量随着营养盐浓度的增加而增加；轮虫数量和生物量占浮游动物数量和生物量的比例也随着营养盐浓度的增加而增加；所有实验组中浮游动物优势种都由轮虫组成。浮游动物生物多样性则是随着营养盐浓度的增加而降低。本研究表明，营养盐浓度的增加显著的影响浮游动物的群落结构。
3.在本实验中，将水华微囊藻1028、惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在一种改良后的BG-11培养基(TN=10mg/L，TP=0.4mg/L)中培养12天。除了水华微囊藻1028以外，在惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905中没有观察到有大群体(大于10个细胞)的出现。在水华微囊藻中，大群体细胞所占比例由实验开始时的6.1％增加到实验第10天的48.5％。大群体细胞平均数量由实验开始时的18细胞/群体增加到第10天的516个细胞/群体。这些水华微囊藻大群体由几百个细胞甚至几千个细胞组成。水华微囊藻群体最大的直径为1.5mm，群体细胞结合紧密。我们的实验结果表明，惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在一种改良的BG-11培养基(TN=10mg/L，TP=0.4mg/L)中，不能获得大的群体，而水华微囊藻1028可以获得大的群体。我们的结果表明，在实验室在获得与野外一样的微囊藻大群体是可能的，这意味着我们有可能找到微囊藻水华爆发的机制。
将水华微囊藻1028、惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在一种改良后的BG-11培养基(TN=10mg/L，TP=0.4mg/L)中，然后加入角突网纹溞，以研究4种藻对浮游动物摄食压力的形态反应，整个实验共进行了12天。除了水华微囊藻1028以外，在惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905中没有观察到有大群体(大于10个细胞)的出现。在水华微囊藻中，实验组大群体细胞所占总细胞的比例与对照组显著不同，其中对照组占22％，而试验组占53％。水华微囊藻对照组和实验组中单细胞、2细胞、小群体(3-10个细胞)和大群体(大于10个细胞)细胞密度存在显著的不同。实验第6至12天，水华微囊藻对照组和试验组单位大群体细胞数量存在显著差异。我们的结果表明，惠氏微囊藻929、铜绿微囊藻469和铜绿微囊藻905培养在一种改良的BG-11培养基(TN=10mg/L，TP=0.4.mg/L)中在角突网纹溞的摄食压力下不能诱导形成大群体。角突网纹溞的摄食压力是水华微囊藻形成群体的重要因素之一。我们的研究结果表明不同微囊藻种类水华爆发的机制可能不一样。