水庫藍藻水華發生和消退后浮游細菌群落動態

　　亞熱帶河流水庫是我國重要的水生態系統，具有不可替代的服務功能，擁有獨特的浮游微生物群落。然而，在全球氣候變化和水體富營養化加劇的背景下，水庫藍藻水華暴發已經成為一個世界性的生態環境問題。監測藍藻和浮游細菌群落的動態變化、研究藻菌的相互作用及控制浮游生物群落演替的關鍵因子，將有助于水庫水質優化管理、預防和控制有害藍藻水華發生。在自然水體中，自由生和附著生細菌在生活方式、群落組成、豐度等方面存在顯著差異，但是人們對亞熱帶分層水庫中兩種生活方式的浮游細菌群落對藍藻水華的響應模式、生活方式轉變及控制因素的認知還十分有限。

　　中國科學院城市環境研究所水生態健康研究組（楊軍團隊）綜合應用高通量測序技術、熒光定量PCR和顯微觀測的方法，對水庫微囊藻（藍藻）水華發生及消退過程中自由生和附著生細菌群落的時空動態及影響機制進行了研究。結果表明浮游細菌群落對微囊藻水華的響應特征與細菌生活方式密切相關：相較于豐富的自由生細菌群落，豐富的附著生細菌在水華期具有更高的活性，其群落組成在水華期和非水華期之間存在更為顯著的差異；然而，相較于稀有的附著生細菌群落，稀有的自由生細菌群落并沒有受到水華的顯著影響，其群落組成在湖上層和湖下層之間表現出更大的差異。值得注意的是，多數稀有細菌在水華期間更偏好于附著生的生活方式，一些特定的細菌（例如放線菌Actinobacteria、擬桿菌Bacteroidetes及厚壁菌Firmicutes）受水華顯著影響，絕大部分個體的生活方式由自由生轉變為附著生狀態。研究還表明，附著生細菌群落具有較高的物種多樣性，且群落組成變化更容易受到水體環境因子的影響。進一步分析發現，在微囊藻水華發生和消退過程中，不同生活方式及豐度的浮游細菌具有不同的演替特征，且受到不同環境參數和生態過程的影響。該研究有助于進一步認識藍藻水華對細菌群落的影響，為解析細菌和藍藻相互作用在藍藻水華過程中的生態作用及機制提供了新的研究視角。

　　研究成果以Community dynamics of free-living and particle-attached bacteria following a reservoir Microcystis bloom 為題發表在環境科學與生態學期刊Science of the Total Environment（2019, 660: 501–511）。博士生劉敏為第一作者，研究員楊軍為通訊作者。該研究得到國家科技基礎資源調查專項、國家自然科學基金和福建省自然科學基金的資助。

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