藻华扰动太湖浮游微生物食物网功能：基于藻华区与非藻华区的对比研究

本研究通过对比太湖藻华区(ABM)与非藻华区(UABM)的浮游微生物群落，揭示了藻华通过降低扩散限制(diffusion limitation)和增强异质性选择(heterogeneous selection)改变群落构建机制，并破坏浮游植物(phytoplankton)-原生动物(protozoa)-后生动物(metazoan)-细菌(bacteria)的互作网络。研究发现藻华区细菌有机碳合成(organic carbon biosynthesis)和硫酸盐异化还原(dissimilatory sulfate reduction)功能减弱，而溶藻菌群(algicidal flora)与叶绿素a(Chl-a)呈正相关，提示其可能优先靶向真核藻类(eukaryotic algae)。

　　

Highlight

藻华扰动浮游微生物食物网功能：基于藻华区与非藻华区的对比研究

关键发现

本研究通过对比太湖藻华区(ABM)与非藻华区(UABM)的浮游微生物群落，揭示了藻华通过降低扩散限制(diffusion limitation)和增强异质性选择(heterogeneous selection)改变群落构建机制。网络分析显示藻华会破坏浮游植物(phytoplankton)-原生动物(protozoa)-后生动物(metazoan)-细菌(bacteria)的互作网络。有趣的是，藻华区细菌的有机碳合成(organic carbon biosynthesis)和硫酸盐异化还原(dissimilatory sulfate reduction)功能减弱，而溶藻菌群(algicidal flora)与叶绿素a(Chl-a)呈正相关，暗示其可能优先靶向真核藻类(eukaryotic algae)而非蓝藻(Cyanobacteria)。

研究亮点

• 藻华显著改变太湖不同湖区总氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺-N)和化学需氧量(COD)的空间分布

• 东部湖区(ELA)浮游微生物α多样性最高，物种周转(species turnover)是群落差异的主因

• 随机过程(stochastic processes)在群落构建中占主导，但藻华区异质性选择增强

• 溶藻菌群主要受藻类群落驱动，与水质参数显著相关

• 藻华区有机碳分解(organic carbon decomposition)和硫酸盐同化还原(assimilatory sulfate reduction)功能增强

结论

本研究揭示了藻华通过改变营养盐循环和浮游微生物群落结构影响太湖生态系统功能，为理解藻华生态效应提供了新视角。