水库生态学团队发表新成果——热带水库湖下层铁的释放与供给决定拟柱孢藻水华的发生和维持

  

我系水库生态学团队肖利娟博士等在水科学权威期刊发表题为“Iron enrichment from hypoxic hypo-limnion supports the blooming of Raphidiopsis raciborskii in a tropical reservoir”的研究论文,报道了热带水库拟柱孢藻水华发生的生态机制(Water Research2022219118562),该研究工作得到国家基金青年项目(编号21319083)的资助。

  

拟柱孢藻水华是我国南方地区水库和湖泊频繁出现的新型蓝藻水华,拟柱孢藻(Raphidiopsis raciborskii)为丝状蓝藻,喜高温,在对CNP的利用上具有较强的竞争优势,因其产毒性及其大量生长后引发的水环境问题,影响生态系统健康与供水质量。在我国流域治理持续加强的背景下,拟柱孢藻水华在我国华南地区部分水库中的发生频率和持续时间在不断增加,对水库生态系统和水资源的管理提出了新的挑战。

本研究基于拟柱孢藻的铁代谢特征,提出:拟柱孢藻对大量元素的竞争优势以高铁需求为基础,铁的供给对水库中拟柱孢藻水华的发生具有重要作用。

在对我国南方典型大型城市供水水库、以及水库拟柱孢藻种群季节动态长期监测数据分析的基础上,明确水库水体分层期与拟柱孢藻水华高发期高度重叠,水华发生过程同时伴随水体溶解性N浓度持续降低和Fe浓度持续升高的现象。室内培养实验同时揭示了拟柱孢藻具有高铁需求的生理特征。结合区域气候特征、水库水动力和理化条件,研究认为,在热带水库中,长期高温导致水库长时间维持热分层状态,形成底层厌氧区。厌氧环境下沉积物中的铁大量释放,成为湖上层水体铁元素的重要来源;稳定的湖下层厌氧区提供持续的铁源,支持高铁需求的拟柱孢藻持续生长,在NP和光照不佳的条件下成为优势种并形成水华。研究结果支持铁元素在热带水库拟柱胞藻种群动态中起到关键驱动作用以及热带水库柱孢藻水华发生机制的假设。

  

该研究为全面揭示热带水体蓝藻水华形成机制提供了新的视角,研究结果和结论为水库拟柱孢藻水华的监测、预测和控制提供了依据。

  

  

图文| 肖利娟、韩博平

审核| 韩博平        

 

  

 

点击次数:419  更新时间2022-05-18  【打印此页】  【关闭
 
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