丹江口水库是我国一级水源保护区,南水北调中线工程水源地,为全国20多座大中城市提供用水。根据近年来对丹江口水库水质的调查显示:库区水质整体较好,符合Ⅱ类及以上标准,但总氮浓度过高仍是不可忽视的重要问题。浮游植物作为水生态系统最主要的初级生产者,其群落组成、丰度及其多样性是认识水生态系统功能的基础。而氮素是浮游植物必需的营养物质之一,不同形态的氮素及其浓度的高低与浮游植物的生长密切相关。本研究以丹江口水库淅川库区为研究区域,采用高通量测序方法调查水体浮游植物群落结构特征并分析其与水环境因子的相关性,同时,采用室内模拟方法研究库区典型藻种谷皮菱形藻响应不同浓度的氨氮和硝氮的生理变化和氮吸收动力学特征,分析其在不同氮素条件下的响应机制,结果发现:（1）调查期间发现浮游植物6门57属,主要包括硅藻门、绿藻门、金藻门、甲藻门、隐藻门等。其中硅藻相对丰度（58.8%）＞绿藻（27.2%）＞金藻（11.8%）,绿藻种类（47种）＞硅藻（24种）＞金藻（17种）。浮游植物优势种分别为硅藻门的冠盘藻（Stephanodiscus suzukii）、变异直链藻（Melosira varians）,绿藻门的葡萄藻（Botryococcus braunii）、索囊藻（Choricystis sp.）,金藻门的近囊胞藻一种（Paraphysomonas sp.）等。（2）库区浮游植物多样性及物种数由南到北逐渐递增,各采样点Shannon-Wiener多样性指数范围为1.76～2.52,Pielou均匀度范围为0.28～0.38,判断水质整体处于β-中污带。水质总体符合Ⅱ类标准,但总氮（TN）超标,浓度范围为0.93～1.21 mg·L-1,相关性分析表明香农-威纳指数（H’）大小与Pielou均匀度指数（J）、Simpson多样性指数显著相关（p＜0.01）,冗余分析表明,p H、NH4+-N和NO2--N是影响丹江口水库早春浮游植物群落结构最主要的环境因子。（3）藻细胞密度和叶绿素a含量变化趋势一致,接种前期各处理组无显著性差异（P＞0.05）,中后期随着氮浓度的升高而增大,均在高浓度硝氮下达到最大值,分别为14.96×10~5ind/m L和563.7μg/L。氮去除率分别为硝氮（低、中、高）:87.5%、92.2%、82%,氨氮（低、中、高）:91%、95%、80%。（4）NR、GS酶活性在初始阶段均为低氮浓度下最高（P＞0.05）,第八天开始低氮浓度下酶活性增长缓慢,而中高浓度下NR、GS酶活性增长迅速,第12天高浓度硝氮条件下NR酶活性达到最大为1.54μg（m L·h）-1,中浓度氨氮条件下GS酶活性达到最大为0.27μg（m L·h）-1,表明高浓度的氨氮对藻细胞GS酶活性产生了抑制。（5）最大光能转化效率Fv/Fm和光化学淬灭值Qp整体表现为随时间呈下降趋势,硝氮组Fv/Fm始终随着浓度的增高而增大,而氨氮组超高浓度下Fv/Fm较低,表明随着氨氮浓度的升高,浮游植物的生长收到了抑制;光化学淬灭值Qp在中浓度氨氮和硝氮条件下较高;非光化学淬灭值NPQ与其二者变化相反,整体表现为随时间呈上升趋势,随浓度呈下降趋势,表明藻细胞光合效率随着时间逐渐受到抑制,吸收的光能用于热耗散能量增加。（6）谷皮菱形藻对氨氮和硝氮的半饱和常数Km和最大吸收速率Vmax存在明显差异,藻细胞最大吸收速率Vmax为硝氮组（3.56）大于氨氮组（1.49）,半饱和常数Km为硝氮组（29.41）＞氨氮组（21.66）,说明谷皮菱形藻对低浓度的氨氮有较高的亲和性,而对高浓度硝氮有更大的吸收潜力。