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科研進展

武漢植物園在揭示疏浚以緩解武漢南湖藍藻水華生態(tài)機制上取得最新研究進展

發(fā)表日期:2021-07-23來源:武漢植物園放大 縮小

  湖泊水體氮磷元素的超標易引起水體的富營養(yǎng)化,進而導致藍藻水華而威脅水生生物多樣性。疏浚作為人為干擾措施,能夠有效地緩解藍藻水華,因而在湖泊水質(zhì)的改善方面上發(fā)揮著重要的作用。疏浚能夠清除沉積物中部分氮磷元素以此降低水體中氮磷含量,然而疏浚以緩解藍藻水華背后的生態(tài)學機制研究不夠深入。 

  中國科學院水生植物與流域生態(tài)重點實驗室、武漢植物園環(huán)境基因組學學科組萬文結(jié)副研究員與楊玉義研究員,同英國鄧迪大學的Geoffrey Michael Gadd教授以及廣東以色列理工學院的顧繼東教授開展合作,以武漢南湖為研究對象,測定了南湖疏浚前后水體的浮游細菌群落組成以及水體與沉積物的理化性質(zhì);使用多種統(tǒng)計學分析方法確定了浮游細菌疏浚前后的多樣性維持機制。 

  在先前研究成果的基礎(chǔ)上(Wan et al., 2020. Environmental Research; Wan et al., 2021. Water Research),本研究對數(shù)據(jù)進行了再挖掘。研究結(jié)果表明:疏浚能夠降低水體和沉積物中氮磷元素的含量。疏浚后浮游細菌的分類學和系統(tǒng)發(fā)育學多樣性均降低,分類學和系統(tǒng)發(fā)育學多樣性對水體富營養(yǎng)化程度的貢獻降低。疏浚后環(huán)境位寬和系統(tǒng)發(fā)育信號均降低,表明浮游細菌在分類學和系統(tǒng)發(fā)育學水平上環(huán)境適應(yīng)性均降低。疏??赡芤鹕鷳B(tài)漂變,進而導致浮游細菌群落構(gòu)建隨機性過程的增加。此外,疏浚后浮游細菌的沖突性(包括競爭和捕食等)關(guān)系降低,浮游細菌群落整體的功能降低,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營養(yǎng)物缺失和生態(tài)漂變對浮游細菌群落的影響,強調(diào)了疏浚能夠弱化浮游細菌群落多樣性與功能、水體富營養(yǎng)化程度和非生物因素之間的關(guān)系,為疏浚措施治理藍藻水華的環(huán)境政策豐富了理論基礎(chǔ)。 

  本研究受國家自然科學基金面上項目和中國科學院青年創(chuàng)新促進會項目資助,研究成果以“Dredging alleviates cyanobacterial blooms by weakening diversity maintenance of bacterioplankton community”為題,發(fā)表在SCI期刊Water Research(中科院1區(qū),top1%, IF=11.236)上。萬文結(jié)為論文的第一作者,楊玉義為論文的通訊作者。 

  論文鏈接https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117449 

1 生物和非生物因素對水體富營養(yǎng)化的影響 

   

   

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