Ⅳ类高峰学科“岛屿大气与生态”陈雪初研究团队阐明淡水-海洋连续体有害蓝藻耐盐新机制及生态风险

2024-07-16阅:14

有害蓝藻水华(Harmful cyanobacterial blooms, CyanoHABs)长期以来一直是淡水生态系统的重要生态问题,产生的藻毒素会危害饮用水供应、渔业生产、人类健康。然而近二十年的野外调查显示,在沿海近岸微咸水域(brackish waters)如河口、潟湖中,微囊藻等淡水有害蓝藻出现频率正在上升,甚至在一些区域出现了水华现象。越来越多的研究显示,近岸微咸水域的淡水有害蓝藻可能源自上游淡水生态系统如富营养化湖泊,并沿着淡水-海洋连续体(freshwater-marine continuum)输送至下游。然而随着淡水-海洋连续体营养盐和盐度梯度变化,有害蓝藻如何调节自身性状以适应胁迫环境,蓝藻水华生消过程中生态风险如何还有待深入揭示。本研究选择太湖流域中上游富营养化湖泊淀山湖,和下游杭州湾北岸出海口附近鹦鹉洲湿地为研究样地,开展现场调查,并结合原位模拟实验和室内实验研究了不同氮可获得性条件下微囊藻耐盐性和微囊藻毒素释放情况。发现夏季上游水体氮可获得性降低时,野外微囊藻细胞内碳水化合物含量显著上升,这使得微囊藻迁移至近岸微咸水域时具有较强耐盐能力,并进一步影响了微囊藻毒素的产量和赋存形式。上述成果以“Upstream nitrogen availability determines the Microcystis salt tolerance and influences microcystins release in brackish water”为题,发表在Water Research上,为深入理解淡水有害蓝藻在微咸水域的适应机制以及生态影响提供了新思路,也为加强陆海统筹科学管理淡水-海洋连续体提供了基础参考。

论文第一作者为华东师范大学生态与环境科学学院在读硕士研究生李心露,通讯作者为东师范大学生态与环境科学学院、Ⅳ类高峰学科“岛屿大气与生态”陈雪初教授和黄莹莹研究员。该研究得到国家自然科学基金项目和上海市科委项目资助。

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1 论文图文摘要(Graphic abstract

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2 淀山湖无机氮水平的时空变化

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3 淀山湖无机氮含量、微囊藻耐盐阈值、胞内碳水化合物含量之间的相关关系

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4 不同盐度水平下低氮(LN)和高氮(HN)预培养微囊藻细胞密度(A)、光合活性(B)、藻毒素胞内含量(C)和胞外藻毒素比例(D)的变化


图文、来源Ⅳ类高峰学科“岛屿大气与生态”陈雪初研究团队