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梯级水电水库浮游细菌多样性的水动力控制机制

2020-06-01

梯级水电水库具有反季节蓄水和底层泄水发电等人为调控特征,演化形成自身特有的水生生态系统;其中浮游细菌在物质循环和温室气体释放等方面具有重要作用,但目前对于梯级水电水库浮游细菌的认识却十分有限。位于西南的乌江是我国十三大水电基地之一,其集中了若干建成于不同时期的新、老水库,分别代表了水库的不同演化时期,是研究梯级水电水库浮游细菌生物地理分布格局的理想场所。因此,以乌江11座梯级水库为研究对象,综合运用分子生物学和地球化学的技术,调查了其浮游细菌丰度、组成及其相关的环境参数,以期了解这些浮游植物的群落形成过程及其控制因素。

结果表明,梯级水库浮游细菌群落形成主要由环境决定性过程控制,而诸如空间隔离等随机性过程则几乎没有影响。进一步统计分析发现这些浮游细菌的群落形成主要由溶解氧等基本环境因子调控,而细菌丰度则主要由生源要素相关的环境因子控制。在此首次从水文学的角度,探讨了水库水动力条件对浮游细菌多样性的影响。结果表明浮游细菌的多样性指数随着水力负荷(平均水深/滞留时间)的增加而降低,这主要归因于水力负荷控制着剖面水体溶解氧的分层变化。本研究加深了对水库浮游细菌生态学的认识,同时也表明梯级水电水库的水动力条件–物质循环–生物群落构建三者是紧密耦合在一起的。

以上研究受国家自然科学基金委-贵州喀斯特科学研究中心联合基金项目和国家重点研发计划项目联合资助,由天津大学地球系统科学学院表层地球系统科学研究院王宝利课题组完成。目前成果已在《Microbial Ecology》期刊在线发表:http://link.springer.com/article/10.1007/s00248-020-01523-8


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