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为探究疏浚对湖泊表层沉积物中溶解有机物（DOM）与微生物群落相互作用的影响，研究人员以长荡湖为对象，结合多种分析技术开展研究。结果发现疏浚影响沉积物营养物质、DOM 及微生物群落，重塑生态关系。该研究为水生生态修复提供理论指导。
在美丽的湖泊生态系统中，沉积物就像一个神秘的宝藏库，蕴含着丰富的有机物质、微生物等。然而，随着人类活动的影响，许多湖泊陷入了富营养化的困境，水质恶化，生态平衡被打破。其中，沉积物中的溶解有机物（DOM）和微生物群落之间的相互作用，对湖泊生态系统的健康起着至关重要的作用。但长期以来，人们对疏浚这一常见的改善水质手段，如何影响它们之间的关系却知之甚少，尤其是在种植了沉水植物的区域。这就好比在黑暗中摸索，不知道该如何精准地修复受损的湖泊生态。为了揭开这层神秘的面纱，来自国内的研究人员针对这一问题展开了深入研究，相关成果发表在《Ecological Indicators》上。
研究人员为了解开湖泊疏浚与 DOM、微生物群落之间的复杂关系，运用了多种先进的技术方法。他们通过荧光光谱 - 平行因子分析、傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT - ICR - MS）以及高通量测序技术，对长荡湖不同区域的沉积物样本进行分析。在样本采集上，选取了长荡湖疏浚区（有无沉水植物）和非疏浚区（有无沉水植物）共四个区域的表层沉积物样本，为研究提供了丰富的数据基础。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 疏浚降低表层沉积物营养物质和含水量：研究发现，疏浚区域（DA）沉积物中的总有机碳（TOC）、总氮（TN）浓度显著低于非疏浚区域（N_DA），如在沉水植物区，DA 的 TOC 和 TN 分别比 N_DA 低 23.60% 和 21.53%；在非沉水植物区，这一差距更大，分别低 31.61% 和 37.28% 。总磷（TP）浓度在部分区域也呈现出类似趋势，且疏浚区沉积物含水量降低，表明疏浚项目成功改变了沉积物物理结构，有效控制了营养物质释放。
- 不同区域表层沉积物 DOM 特征：DOM 的相关指标在不同区域存在差异。DA 区域沉积物中溶解有机碳（DOC）含量较低，如 D_NSM 区域的 DOC 最低。同时，光谱指数显示，DA 区域的 a355值、HIX 值等与 N_DA 区域不同，且通过 EEMs - PARAFAC 分析发现，DA 区域的 C1（色氨酸类成分）百分比降低，C2（腐殖质类成分）、C3（微生物腐殖质类成分）百分比升高，说明疏浚改变了 DOM 的来源和腐殖化程度。
- 表层沉积物微生物群落差异：高通量测序结果表明，疏浚对原核生物群落和微型真核生物群落影响不同。原核生物群落的香农指数在四个区域无显著差异，而微型真核生物群落的香农指数在 D_NSM 区域显著高于其他区域。PCoA 分析显示，疏浚对原核生物群落有显著影响，而疏浚和沉水植物分解（SMD）对微型真核生物群落均有显著影响。并且，原核生物群落主要受均质选择这一确定性过程影响，而微型真核生物群落则受扩散限制等多种随机和确定性过程共同作用。
- 疏浚和 SMD 对沉积物潜在微生物相互作用的影响：共发生网络分析表明，疏浚增加了微生物网络的复杂性和紧密性，而 SMD 则起到相反作用。例如，DA 区域和非沉水植物区域的网络节点数、边数和平均度更高，平均路径长度更短。同时，不同区域的关键微生物种类不同，DA 区域的关键微生物如变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidota）等有助于降解有机污染物，而 SMD 区域的微生物食物网结构受损，稳定性降低。
- 疏浚对表层沉积物 DOM 分子组成的影响：FT - ICR - MS 分析显示，疏浚后 DOM 的平均分子量（AMW）、双键当量（DBE）和碳的标称氧化态（NOSC）增加，H/C 降低。并且，DOM 的化学组成在不同区域存在差异，如 D_NSM 区域的 CHOS（含碳、氢、氧、硫的化合物）比例低于 ND_NSM 区域，而 CHONP（含碳、氢、氧、氮、磷的化合物）比例更高。此外，DA 区域的单宁和木质素相对丰度比 N_DA 区域分别高 76% 和 35%。
- 环境因素、DOM 分子组成和微生物群落之间的可能相互作用：通过 db - RDA 分析和 Mantel 检验发现，TN、TP、DOC 等环境因素对原核生物和微型真核生物群落组成均有影响，但对微型真核生物群落影响更大。DOM 分子组成如 PL（蛋白质 + 脂质）、单宁和木质素等对微生物群落也有显著影响，且不同区域的相关性不同。
研究结论和讨论部分指出，湖泊疏浚和 SMD 是影响沉积物营养浓度和 SDOM 的重要因素。疏浚对微生物群落组成（尤其是微型真核生物）影响显著，改变了微生物群落的组装机制和生态关系，增强了微生物食物网结构；而 SMD 在短期对表层沉积物营养物质影响有限，但可能长期影响微生物稳定性。DOM 分子组成对微型真核生物群落影响大于原核生物群落，疏浚改变了微生物群落与 DOM 分子之间的关系。此外，疏浚虽然降低了 DOC 浓度，但提高了沉积物中的 DOM 化学标记物和生物标志物水平，有利于水安全。总体而言，该研究为水生生态修复项目的实施提供了重要的理论依据，有助于人们更科学地制定湖泊生态修复策略，为保护湖泊生态环境、改善水质提供了有力的支持。
