東北地理所在鐵光共同作用對浮游植物群落結構影響的研究中取得新進展
浮游植物是水生生態系統中的主要生產者和生物活性物質的重要來源。富營養化和全球變暖引發的全球湖泊有害藻華的增加引起了人們的廣泛關注。雖然N和P是湖泊生態系統初級生產力的主要因素，但可溶性鐵（Fe）作為浮游植物生長所必需的微量營養素起著至關重要的作用。鐵是浮游植物酶和催化位點的重要組成部分，是浮游植物光合和呼吸作用中電子傳遞、固碳固氮、葉綠素合成、活性氧解毒等過程中必不可少的元素。鐵和光在浮游植物生長中的相互作用在海洋生態系統中得到了充分的研究，但在湖泊中缺乏對這種相互作用的了解。
中國科學院東北地理與農業生態研究所濕地生物與環境學科組的科研人員以我國東北地區中俄界湖興凱湖為研究對象，通過野外調查和室內培養實驗，探討了Fe和光對浮游植物生長和種類組成的調節作用。研究發現，Fe生物有效性與光照強度之間的相互作用影響著浮游植物群落結構和Fe的吸收。浮游植物的組成和豐度隨光照和Fe含量的升高而顯著變化。在光-鐵共限條件下，硅藻占優勢；而在高Fe和高光照條件下，優勢類群由硅藻轉變為藍藻和綠藻。此外，研究發現在高光照和高Fe條件下，一種常見的N2固定藻類固氮魚腥藻（Anabaena azotica）相對于其他物種的強競爭優勢，是導致夏季高Fe湖泊水華的重要原因。本研究揭示了鐵光相互作用對富營養化湖泊浮游植物生長的影響，為研究浮游植物對光和鐵變化的響應機制、湖泊富營養化控制和管理提供了新的思路。
該研究成果發表在國際期刊Ecological Indicators上，中國科學院東北地理與農業生態研究所袁宇翔助理研究員為第一作者，姜明研究員和吉林建筑大學朱曉艷助理研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發項目（2019YFC0409104），國家自然科學基金項目（41601101, U19A2042, 41771120, 41771106）和吉林省青年科技人才托舉項目 （QT202009）等共同資助。
論文信息如下：
Yuxiang Yuan, Ming Jiang, Xiaoyan Zhu, Hongxian Yu, Marinus Otte. (2021). Interactions between Fe and light strongly affect phytoplankton communities in a eutrophic lake. Ecological Indicators, 126, 107664.
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107664 
圖1 鐵光共同作用下浮游植物群落結構變化示意圖
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吉公網安備22017302000214號
