城市環境所在水庫自由生和附著生細菌群落穩定性方面獲進展

內陸淡水鹽堿化是未來全球的生態環境挑戰之一，威脅生活飲用水安全和工農業用水質量。前期研究認為，鹽度是塑造水體微生物群落的主要因素，同時鹽度變化直接或間接地引起水生態系統結構的變化。亞熱帶濱海城市內陸水體的鹽度波動將隨著極端天氣（如強降雨）事件增加而改變，并將對浮游細菌群落組成和功能產生影響。?

浮游細菌通常有兩種生活方式——自由生細菌和顆粒附著生細菌。自由生細菌主要利用水體中的溶解性有機物；附著生細菌通常定植于顆粒物表面，形成生物膜，在顆粒有機物的降解和再礦化中發揮作用。浮游細菌在淡水生態系統的元素循環和能量流動中發揮作用，因此揭示浮游細菌群落穩定性對干擾的響應過程與機制，對于預測未來環境變化背景下細菌群落動態和功能變化頗為重要。然而，目前關于鹽度波動下浮游細菌群落穩定性的研究相對匱乏，自由生和附著生細菌在鹽度波動下的群落穩定性差異及其機制未見報道。?

中國科學院城市環境研究所水生態健康研究組在福建省廈門市集美區最大的景觀水體（杏林灣水庫）建立了長期定位生態觀測研究站。該團隊基于連續3年的高頻（每周兩次采樣）時間序列數據集，綜合使用高通量測序技術與多元統計方法，探討了鹽度波動背景下自由生和附著生細菌群落的穩定性。?

結果表明，伴隨水體鹽度的升高，自由生和附著生細菌群落組成穩定性均呈現增強趨勢，而它們的α多樣性呈現降低趨勢。比較分析顯示，在鹽度高水平、低變異情景下，附著生細菌群落穩定性高于自由生細菌；在鹽度低水平、高變異情景下，自由生細菌群落穩定性高于附著生細菌。進一步，研究表明，細菌性狀（如基因組大小和稀有種互作強度）與降雨驅動的環境因素（如鹽度和顆粒物）變化可能共同導致不同鹽度情景下自由生和附著生細菌群落穩定性的差異。這一研究初步揭示了降雨、鹽度、浮游細菌穩定性之間的內在關系，為氣候變化條件下亞熱帶城市淺水湖庫的生態管理、保護和修復提供了基礎數據和科學依據。?

相關研究成果以Community stability of free-living and particle-attached bacteria in a subtropical reservoir with salinity fluctuations over 3 years為題，發表在《水研究》（Water Research）上。研究工作得到國家自然科學基金、福建省中國科學院STS計劃等的支持。

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