科研進(jìn)展
雖然引發(fā)湖泊藍(lán)藻水華的機(jī)制備受關(guān)注,但學(xué)者們迄今尚未對(duì)促發(fā)藍(lán)藻水華的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子達(dá)成共識(shí)。最近,中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所(以下簡(jiǎn)稱水生所)針對(duì)湖北省洪湖的一項(xiàng)研究中,初步揭示了優(yōu)勢(shì)浮游植物種類的演替特征及其驅(qū)動(dòng)因素。
近年來(lái),洪湖浮游植物組成中綠藻門和硅藻門物種數(shù)明顯減少,而典型水華原因種,尤其是絲狀藍(lán)藻的種類呈增加趨勢(shì),并呈現(xiàn)明顯的時(shí)空異質(zhì)性。這種變化趨勢(shì)與湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的變化密切相關(guān)。水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的增加導(dǎo)致了氮磷失衡的加劇。溶解性無(wú)機(jī)氮(而非總氮)與總磷比值下降可能推動(dòng)絲狀固氮藍(lán)藻優(yōu)勢(shì)度的增加,而其分泌的胞外磷酸酶可有效利用有機(jī)磷從而克服磷的脅迫。特定物種的密度變化受多種環(huán)境因素影響,但優(yōu)勢(shì)藍(lán)藻密度的變化與總氮或總磷濃度的關(guān)系仍最為密切,耐低溫的束絲藻(Aphanizomenon)和假魚腥藻(Pseudanabaena)屬的種類在春冬季明顯占優(yōu),而相對(duì)偏好高溫的長(zhǎng)孢藻(Dolichospermum)和擬柱孢藻(Cylindrospermopsis,現(xiàn)名Raphidiopsis)屬的種類則在夏秋季成為優(yōu)勢(shì)種。本研究結(jié)果表明,在高溫和營(yíng)養(yǎng)限制條件下,洪湖非藻類濁度可解釋絲狀藍(lán)藻之間的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。
研究期間,微囊藻屬(Microcystis)的種類在洪湖的優(yōu)勢(shì)度相對(duì)較低,但其密度仍達(dá)到106 cells/L。因此,從水質(zhì)管理角度來(lái)看,除了保持對(duì)微囊藻水華的警惕外,亦應(yīng)高度關(guān)注絲狀藍(lán)藻水華,以保障水生態(tài)系統(tǒng)、水產(chǎn)品以及相關(guān)水資源利用的健康與安全。
近日,相關(guān)研究以“Understanding filamentous cyanobacteria and their adaptive niches in Lake Honghu,a shallow eutrophic lake”為題在線發(fā)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廣斌、博士后白東等人共同完成,宋立榮研究員和曹秀云研究員為本文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(No. 2018YFD0900701)項(xiàng)目的支持。
洪湖水華藍(lán)藻對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)機(jī)制圖