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武汉植物园在揭示疏浚以缓解武汉南湖蓝藻水华生态机制上取得最新研究进展

发表日期:2021-07-23来源:武汉植物园放大 缩小

  湖泊水体氮磷元素的超标易引起水体的富营养化,进而导致蓝藻水华而威胁水生生物多样性。疏浚作为人为干扰措施,能够有效地缓解蓝藻水华,因而在湖泊水质的改善方面上发挥着重要的作用。疏浚能够清除沉积物中部分氮磷元素以此降低水体中氮磷含量,然而疏浚以缓解蓝藻水华背后的生态学机制研究不够深入。 

  中国科学院水生植物与流域生态重点实验室、武汉植物园环境基因组学学科组万文结副研究员与杨玉义研究员,同英国邓迪大学的Geoffrey Michael Gadd教授以及广东以色列理工学院的顾继东教授开展合作,以武汉南湖为研究对象,测定了南湖疏浚前后水体的浮游细菌群落组成以及水体与沉积物的理化性质;使用多种统计学分析方法确定了浮游细菌疏浚前后的多样性维持机制。 

  在先前研究成果的基础上(Wan et al., 2020. Environmental Research; Wan et al., 2021. Water Research),本研究对数据进行了再挖掘。研究结果表明:疏浚能够降低水体和沉积物中氮磷元素的含量。疏浚后浮游细菌的分类学和系统发育学多样性均降低,分类学和系统发育学多样性对水体富营养化程度的贡献降低。疏浚后环境位宽和系统发育信号均降低,表明浮游细菌在分类学和系统发育学水平上环境适应性均降低。疏浚可能引起生态漂变,进而导致浮游细菌群落构建随机性过程的增加。此外,疏浚后浮游细菌的冲突性(包括竞争和捕食等)关系降低,浮游细菌群落整体的功能降低,然而氮磷元素利用等某些特殊的功能有所增加。本研究揭示了疏浚引起的氮磷营养物缺失和生态漂变对浮游细菌群落的影响,强调了疏浚能够弱化浮游细菌群落多样性与功能、水体富营养化程度和非生物因素之间的关系,为疏浚措施治理蓝藻水华的环境政策丰富了理论基础。 

  本研究受国家自然科学基金面上项目和中国科学院青年创新促进会项目资助,研究成果以“Dredging alleviates cyanobacterial blooms by weakening diversity maintenance of bacterioplankton community”为题,发表在SCI期刊Water Research(中科院1区,top1%, IF=11.236)上。万文结为论文的第一作者,杨玉义为论文的通讯作者。 

  论文链接https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117449 

1 生物和非生物因素对水体富营养化的影响 

   

   

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