浮游藻类与附着藻类优势度的转变与差异性磷利用及微生物过程相关

《npj Clean Water》：Dominance shifts between planktonic and attached algae associated with differential phosphorus utilization and microbial processes

　　

摘要

磷（P）的有效性藻华类型密切相关，但丝状附生藻类经常在清澈水体或低磷系统中大量繁殖。为了检验藻类优势度与微生物磷循环潜力之间的关联，来自一条低磷人工引水渠的沉积物 - 附生藻类群落被在代表贫营养、类湖泊和富营养三种条件的三个水体环境中孵育了 120 天。藻类优势度通过显微镜观察和宏基因组相对丰度谱图进行评估，同时分析了沉积物磷组分、细菌群落和磷循环基因。在低磷处理下，丝状附生藻类保持优势，伴随沉积物磷的消耗，尤其是氧化还原敏感的 BD-P，以及与磷获取和有机磷利用相关的基因（包括 aphA 和 glpQ）相对丰度较高。相比之下，富营养处理与浮游藻类相关，在藻华阶段浮游藻类占藻类群落的 70% 以上，并且具有不同的细菌群落和磷循环基因谱。候选溶磷类群，包括 Ideonella、Runella、Sphingopyxis 和 Gemmatimonas，在统计上与群落变化相关。这些结果表明，水中磷水平、微生物磷循环潜力和沉积物磷动态可能共同促进了水 - 沉积物界面处的藻类生态位分化，为理解低磷水生系统中丝状藻类的繁殖提供了框架。