三峡库区消落带优势植物狗牙根氮磷释放特征及其微生物驱动机制

为探究水库周期性蓄水导致的植被分解对沉积物养分释放的影响，来自中国的研究团队对三峡库区消落带优势种狗牙根(Cynodon dactylon)开展120天淹没实验。研究发现活体植物干重初期增长而死亡植株持续降解，死株TN释放量(4.35±0.59 g kg-1)显著高于活株，TP释放量更是活株的10倍(1.02±0.030 vs 0.09±0.063 g kg-1)。研究揭示了以放线菌(Actinobacteria)和变形菌(Proteobacteria)为主的微生物群落对养分循环的关键调控作用，为大型水库生态管理提供科学依据。

　　

水库周期性蓄水引发的植被腐烂分解会显著影响沉积物养分释放动态。这项开创性研究聚焦世界最大水库——三峡库区消落带(Water-Level Fluctuation zone, WLF)的优势物种狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers.)，通过设计精巧的淹没实验揭示其氮(N)、磷(P)释放规律。研究人员将288份活体和死亡植株样本分别置于0-30米不同水深环境进行120天观测，结合干重变化、总氮(Total Nitrogen, TN)、总磷(Total Phosphorus, TP)含量测定及微生物群落分析，发现活体植物在淹没初期呈现"先适应后衰退"的特殊响应模式：干重持续增长30天(30米水深缩短至15天)，TN含量先升后降但仍显著高于淹没前水平(P<0.05)。

死亡植株则表现出截然不同的分解轨迹：干重持续下降，TN含量呈单调递减趋势，且不同水深处理组间差异显著。特别值得注意的是，死株分解过程中释放的TN量(4.35±0.59 g kg^-1)显著超越活株，TP释放量更是达到活株的10倍(1.02±0.030 vs 0.09±0.063 g kg^-1)。微生物分析显示，放线菌(Actinobacteria, 25.3%)和变形菌(Proteobacteria, 24.1%)构成的核心菌群在驱动养分转化中扮演关键角色。研究还发现水深、光照、溶解氧等环境因子主要通过影响活体植物的生理活动来调控其氮磷代谢。这些发现为理解大型水库消落带"植物-微生物-环境"三元互作机制提供了新视角，对水库富营养化防控具有重要指导价值。