为探究我国北方温带季节性分层水库水质及浮游植物群落结构的时空演替规律,于2014年7月~2015年6月对枣庄市水源水库——周村水库坝前最深点进行了37次分层采样,通过对水体理化指标和浮游植物为期一年的原位监测,研究了水库季节性热分层的水质响应特性,并揭示了水体氮、磷等元素的循环转化机理;分析了水库浮游植物功能类群时空演替规律,并探讨了影响浮游植物功能类群季节性演变的主要环境因子;分析了造成水库水质恶化和水体富营养化主要原因,并阐述了扬水曝气技术用于抑制水库内源污染以及防治水体富营养化的必要性。本文主要成果和结论如下:(1)周村水库热分层时间长(4~11月),混合期短(12月~次年3月),全年呈典型温带单循环混合模式。气温是引起热分层结构形成—失稳—重建的主要因素,其中上层水温受气温影响显著,而气温对底层水温的影响较小。(2)水温分层对水库水环境的变化起着重要的作用,热分层引起的底层水体季节性缺氧,导致了沉积物中营养盐以及还原性物质的大量释放,其中热分层期底层水体总氮、氨氮、总磷、锰和硫化物浓度最高分别达1.64 mg/L、1.11 mg/L、0.14 mg/L、0.93 mg/L和1.29 mg/L。秋季热分层结构消亡期,上下层水体的垂向对流使分层期蓄积于底部的高浓度营养盐和还原性污染物被交换至上层水体,引起水质恶化、水体嗅味异常和鱼类死亡等突发性水体污染。(3)采用Renolyds和Padisák等提出的功能类群划分方法对周村水库浮游植物群落进行分类,并结合水库水文、水质因素,分析了优势功能类群时空演替规律及其主要的环境影响因子。结果表明:周村水库共鉴定出浮游植物112种,隶属于8门63属,可分为18个功能群类。周村水库浮游植物功能类群演替具有明显的季节性分布特性:其中夏秋季热分层期主要以鞘丝藻(Lyngbya sp.)、螺旋藻属(Spirulina sp.)等丝状蓝藻为代表的S1功能类群占优势,而冬季混合期以梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、针杆藻(Synedra sp.)等能适应低温、弱光的C+D功能类群为优势群落;浮游植物功能类群分布在垂向上并无较大差异。冗余分析(RDA)显示:热分层、降雨量和水温是影响周村水库浮游植物功能类群时空演替的主要环境因子。(4)采用综合营养指数法(TSI)和Q指数法对周村水库的富营养化状态进行评价。TSI评价显示周村水库为中度富营养化至重度富营养化,而Q指数评价结果为中等水平。Q指数评价的结果低于TSI的评价结果,这可能是由于丰水期降雨导致水体中较高的浊度,使水体中透明度的测定偏低而CODMn偏高,从而导致TSI值整体偏高。(5)于2014年10月~2015年8月对水库3条主要入库河流水质进行监测,结果显示:徐洼河污染较为严重,其中总氮、总磷浓度最高可达19.97 mg/L、6.05mg/L,3条入库径流中总氮的构成存在较大差异,其中徐洼河总氮构成主要以氨氮为主,而西伽河和下十河的氮主要以硝氮为主,这可能与河流所经流域有关。季节性变化上来看,枯水期水质相对较为洁净,丰水期氮、磷浓度都显著高于枯水期。