水生所在洪湖丝状蓝藻对环境因子响应机制研究中取得进展
虽然引发湖泊蓝藻水华的机制备受关注,但学者们迄今尚未对促发蓝藻水华的关键驱动因子达成共识。最近,中国科学院水生生物研究所(以下简称水生所)针对湖北省洪湖的一项研究中,初步揭示了优势浮游植物种类的演替特征及其驱动因素。
近年来,洪湖浮游植物组成中绿藻门和硅藻门物种数明显减少,而典型水华原因种,尤其是丝状蓝藻的种类呈增加趋势,并呈现明显的时空异质性。这种变化趋势与湖泊营养状态的变化密切相关。水体富营养化程度的增加导致了氮磷失衡的加剧。溶解性无机氮(而非总氮)与总磷比值下降可能推动丝状固氮蓝藻优势度的增加,而其分泌的胞外磷酸酶可有效利用有机磷从而克服磷的胁迫。特定物种的密度变化受多种环境因素影响,但优势蓝藻密度的变化与总氮或总磷浓度的关系仍最为密切,耐低温的束丝藻(Aphanizomenon)和假鱼腥藻(Pseudanabaena)属的种类在春冬季明显占优,而相对偏好高温的长孢藻(Dolichospermum)和拟柱孢藻(Cylindrospermopsis,现名Raphidiopsis)属的种类则在夏秋季成为优势种。本研究结果表明,在高温和营养限制条件下,洪湖非藻类浊度可解释丝状蓝藻之间的竞争结果。
研究期间,微囊藻属(Microcystis)的种类在洪湖的优势度相对较低,但其密度仍达到106 cells/L。因此,从水质管理角度来看,除了保持对微囊藻水华的警惕外,亦应高度关注丝状蓝藻水华,以保障水生态系统、水产品以及相关水资源利用的健康与安全。
近日,相关研究以“Understanding filamentous cyanobacteria and their adaptive niches in Lake Honghu,a shallow eutrophic lake”为题在线发表于Journal of Environmental Sciences(https://doi.org/10.1016/j.jes.2024.05.010)。主要研究工作由水生所博士研究生高广斌、博士后白东等人共同完成,宋立荣研究员和曹秀云研究员为本文的共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划(No. 2018YFD0900701)项目的支持。
洪湖水华蓝藻对环境因子的响应机制图