水库生态系统稳定性提升：微藻相关细菌(MAB)在微藻稳定性管理中的关键作用

针对水库生态系统在人为干扰下微藻群落稳定性下降的问题，研究人员通过7年纵向研究揭示了微藻相关细菌(MAB)网络结构稳定性(TLI压力下衰减)对微藻群落时间稳定性的间接调控机制，提出引入有益菌群优化互作网络的策略，为藻华防控提供了微生物组层面的理论依据。

　　

水库作为重要的淡水生态系统，正面临日益严重的人为干扰挑战。全球约65%的主要河流因大坝建设发生生态重构，这种改变通过水文调控和营养运输模式变化双重途径，深刻影响着微藻与相关细菌的互作网络。微藻作为地球光合作用的主力军（贡献近50%全球光合产物），其群落稳定性直接关系到水生生态系统的功能可持续性。然而，在富营养化(TLI升高)、重金属污染等多重压力下，微藻多样性显著下降，蓝藻门(Cyanobacteria)物种表现出强势竞争优势，导致藻华频发。与此同时，依附于微藻表面的微藻相关细菌(Microalgae-Associated Bacteria, MAB)通过碳氮交换、代谢互作等机制，与微藻形成复杂共生网络，却鲜有研究系统揭示其对微藻稳定性的长期调控规律。

贵州师范大学的研究团队选择中国坝群密集的沙颍河流域为研究对象，基于营养负荷梯度、土地利用强度等环境压力特征，对10座代表性水库开展了长达7年(2013-2021)的纵向监测。研究采用多周期采样结合统计建模技术，系统分析了水文参数、营养盐水平、金属离子等环境因子与MAB动态的关联特征。通过测定浮游微藻和MAB的群落结构参数，构建网络稳定性指标（包括鲁棒性robustness、内聚性cohesion等），揭示了环境压力→MAB网络重构→微藻稳定性变化的级联调控路径。

研究结果显示，随着水体营养级指数(Trophic Level Index, TLI)升高，微藻多样性呈显著下降趋势，群落稳定性降低，而关键MAB类群（如固氮菌Azospirillum brasilense）通过分泌吲哚-3-乙酸(IAA)等植物激素维持网络功能。结构方程模型证实，环境压力并非直接作用于微藻稳定性，而是通过改变MAB网络架构（如核心菌群更替）间接调控微藻种群同步性。特别值得注意的是，MAB网络的组成稳定性(compositional stability)对微藻时间稳定性解释度达47.3%，显著高于环境因子的直接效应(21.8%)。

在讨论部分，研究者强调MAB通过"代谢交换-菌群重构-网络稳定"的三级调控机制维持微藻稳定性：首先，固氮菌与微藻形成藻-菌联合体(algal-diazotroph consortium)实现氮碳双向流动；其次，化学趋化作用引导细菌在藻际(phycosphere)定植形成微生境；最终通过代谢物分配调节种群波动幅度。该研究创新性提出"关键菌群动态-藻华发生"关联模型，建议通过引入益生菌群优化MAB网络结构，为水库生态管理提供了微生物组干预新思路。

论文发表于《Journal of Cleaner Production》，其重要意义在于首次系统阐明了MAB网络稳定性对环境压力下微藻群落动态的缓冲作用，突破了传统仅关注环境因子直接效应的认知局限。研究成果不仅为藻华预警提供了微生物网络稳定性新指标，更从微生物生态学角度为水库的生态修复提供了理论支撑，对实现基于生态系统的水资源治理具有重要实践价值。