生物固氮作用為陸地及水生態系統提供了大量的氮源。目前，關于生物固氮作用的研究主要集中在陸地和海洋生態系統。然而，淡水湖泊生態系統生物固氮作用的研究相對較少。在國家自然科學基金與中國科學院前沿重點項目的資助下，中科院南京地理與湖泊研究所吳慶龍團隊通過對撫仙湖表層和真光層固氮微生物空間分布特征進行研究，揭示了撫仙湖固氮微生物的空間分布的高異質性及影響因素。相關成果最近發表在生物領域國際期刊Microbial Ecology上。
研究結果顯示，撫仙湖固氮微生物多樣性高，主要類群為變形菌、浮霉菌、藍藻、擬桿菌、疣微菌門等。這也是研究人員第一次在淡水生態系統中發現擬桿菌門和浮霉菌門中有固氮菌存在。表層水體岸帶區和敞水區的固氮微生物群落有顯著差異，而且固氮微生物多樣性高及豐度高的區域出現在表層水體的岸帶區（圖）。總體來看，固氮微生物多樣性與豐度呈現顯著正相關關系。影響固氮微生物群落分布差異的主要因子為：濁度、亞硝態氮和總磷（圖）。這也是首次在淡水湖泊內發現固氮微生物存在空間分布的高異質性，并且發現顆粒物內可能存在固氮作用和去氮作用的耦合過程。這些研究結果進一步擴展了人們對于淡水湖泊生態環境中固氮菌的認識。
圖：固氮微生物的豐度、多樣性空間分布及其影響因素
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