水生态健康组揭示浮游生物对水库环境变化的响应

我国是世界上水库数量最多的国家,水库具有重要的生态服务功能,是城镇居民重要的供水水源,但目前面临水质恶化问题。浮游生物个体微小、种类繁多、丰度极高,作为水库生态系统结构和功能的主要成分,对于维持水生态平衡具有关键作用。不同的浮游生物例如浮游细菌和浮游植物具有不同生理特性,这使得他们对环境变化存在不同和多样的响应。然而长期以来,国际上绝大部分研究仅单独考虑浮游细菌或浮游植物群落对环境变化的响应,并且对这种群落响应缺乏定量的表征。

本研究组以厦门市3个供水水库为例,利用定量时差分析和方差分解等方法同时解析浮游细菌和浮游植物群落对水库环境因素季节变化的响应。该研究发现浮游细菌和浮游植物群落都呈现显著的方向性演替,主要原因是由于研究期间水库水质逐步得到改善,由中富营养逐渐恢复为寡-中营养状态;与浮游植物相比,浮游细菌群落具有更强的季节稳定性,对水库富营养化等环境因子变化较不敏感,主要原因是浮游细菌具有更高的丰度和扩散能力、更高的生长率和水平基因转移等进化适应特性、以及对氮磷营养盐的间接响。

该研究进一步指出,同时对生态系统多个功能类群(例如生产者和分解者)进行分析,可以使研究人员在评估水生态系统对环境胁迫和水质恢复响应时获得更加全面和综合的信息,同时该研究也为人们更好认知全球气候变化和水体富营养化对水生态系统的影响提供科学数据,进而为水库生态评价、综合管理提供科技支持。相关论文Phytoplankton communities exhibit a stronger response to environmental changes than bacterioplankton in three subtropical reservoirs 已于8月19日在线发表于环境科学期刊Environmental science & Technology。

该论文由刘乐冕、杨军(博士生)和吕宏等人完成,通讯作者是研究员杨军。该研究得到了国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院城市环境研究所青年人才领域前沿项目、福建省自然科学基金资助。

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