蓝藻群体颗粒驱动元素地球化学循环研究进展

在天然淡水和半咸水水体中,水华蓝藻常以群体颗粒的形态存在。在蓝藻群体颗粒中聚集着大量异养细菌,和蓝藻共同构成了具有独特生态功能的基本单元。与蓝藻单体细胞相比,蓝藻群体颗粒呈现出许多独有的特性,如内部丰富的有机质、急剧的氧化还原梯度、密切的种间互作关系等等。这些特质使得蓝藻群体颗粒在水体中成为元素地球化学循环的反应热点。同时,在蓝藻群体颗粒中也存在着远比单细胞藻类-浮游细菌之间更为密切的种间互作。本综述围绕蓝藻群体颗粒的这些特点,结合当前的研究进展,重点阐述蓝藻群体颗粒中的生物、生理、化学过程,讨论其驱动宏观生态现象的微观机制。未来蓝藻群体颗粒组学研究和多组学微生态数据库的构建或成为探索蓝藻群体颗粒中生命过程及揭示蓝藻水华暴发机制的突破口之一。     

泽雅水库混合深度的年内变化及其对藻类生消影响

就水库藻类水华的发生机制而言,近年来值得关注的研究动向是,一些研究者开始认识到光照和混合的交互作用可能对藻类水华生消过程起到了关键作用,即认为水体混合深度的变化直接影响着可获得光强,从而决定着藻类生物量的时空分布。在这些研究中,混合层深度的确定是探讨藻类生消过程影响的前提。然而已有的研究大都只进行粗略的估计。本文提出采取系统聚类分析的方法确定泽雅水库不同时期的混合深度。在具体分析过程中,将测得的某一天某一深度处的pH,DO,温度,电导率,氧化还原电位等5个参数结果看成一类,采用类间平均连接法,间隔尺度变量为欧氏距离的平方进行聚类。对采用系统聚类分析法和已有的"1°C"法计算得的全年的混合深度的变化趋势进行比较,认为系统聚类分析法可以更为准确地反应水体混合的实际情况。依据混合深度的不同特征,在年内水库水体可划分为热成层时期,全混时期和两者之间的过渡期,藻类生物量与混合深度呈负相关。在热成层期间,藻类生物量都超过了13mm³L^-1。而到了9月份,当混合层深度扩展到15m以上时,藻类生物量明显下降,此后水体处于全混时期,藻类生物量较低,在9-20mm³/L^-1波动。基于稳态假设的前提下,发现随着混合深度增加,稳态藻类生物量呈单峰变化,在混合深度2m处达到最大值,即在混合深度为0-2m之间时,藻类沉降作用是藻类生物量的主要影响因素,随着深度增加,沉降作用下降,因此藻类生物量增加;当混合深度超过2m之后,光限制作用占主导因素,藻类生物量随混合深度增加而下降。这一结果为 Diehl的假说提供了水库现场的实证。