文章簡介

• 論文名稱：Calcium regulates the interactions between dissolved organic matter and planktonic bacteria in Erhai Lake, Yunnan Province, China

• 第一作者及單位：夏凡（博士后|中國科學院南京地理與湖泊研究所）

• 通訊作者及單位：劉再華（研究員|中國科學院地球化學研究所（貴陽））

• 文章發表期刊：《WATER RESEARCH》（中科院1區Top期刊|最新影響因子：11.4）

• 期刊平均審稿周期：4.4個月（參考）

1.研究內容

????????湖泊的生物地球化學過程影響著淡水生態系統向海洋生態系統輸送的溶解有機質（DOM）的數量和質量。隨著氣候和土地利用的變化，湖泊的初級生產量增加，由此產生的內源DOM的保留決定了內陸水生生態系統在全球碳循環中的作用。在內陸水體碳循環的研究中，通常會考慮浮游生物群落組成與環境因素（如水化學、溫度、無機養分和光照）之間的聯系。然而，關于巖石風化如何影響湖泊水化學，特別是如何調節浮游細菌群落結構和影響RDOM的形成的研究卻很少。

????????已有研究表明，喀斯特水體碳酸鹽風化形成的溶解無機碳可刺激浮游植物的初級生產，產生更多的內源DOM，因此該水體中的內源DOM礦化過程對其在全球變化背景下的碳匯貢獻至關重要。土壤中的Ca可以通過改變微生物群落結構，促進了土壤DOM穩定性。那么在碳酸鹽巖風化形成的高Ca和高DIC的水體環境中，Ca對浮游細菌與DOM相互作用具有怎樣的影響？這將關系到內源DOM在喀斯特水體中的穩定機制。

????????近日，中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組聯合中國科學院地球化學研究所劉再華研究小組以云南省洱海為研究對象，對洱海水體的理化指標、微生物多樣性、有色溶解性有機質（CDOM）的時空變化進行監測。結果表明，新鮮的外源CDOM（C3）對微生物群落有明顯的調控作用，而通過微生物礦化作用產生的內源CDOM（C2）和微生物礦化作用后的外源CDOM（C4）與有機質降解菌相關性不顯著。同時，熒光指數與功能基因（FAPRPTAX）之間的相關性表明，DOM的利用程度是調節碳循環相關的浮游細菌的關鍵因素。因此，本研究指出C2可能是該環境中的內源RDOM。進一步研究發現，Ca2+對浮游細菌群落結構，尤其是與碳循環相關的浮游細菌群落結構具有調控作用，研究指出浮游細菌對DOM的利用策略也取決于水體中Ca2+水平，因此，洱海水體高Ca2+環境對RDOM的產生具有促進作用。這一發現對于探索喀斯特水生生態系統中DOM的穩定性具有重要意義，為研究湖泊碳匯提供了一個新的視角。

????????相關研究成果發表在環境科學與水資源領域著名期刊Water Research上，中國科學院南京地理與湖泊研究所博士后夏凡為第一作者，研究得到了國家自然科學基金、中國科學院戰略先導專項、國家資助博士后研究人員計劃等聯合資助。

2.相關圖件

圖1.水體理化指標、CDOM以及浮游細菌功能基因的Mantel分析

圖2.不同分類水平浮游細菌與理化指標、DOM相關指標的相關關系

圖3.Ca對湖泊中溶解性有機質穩定性的影響模式圖

3.文章引用

文章信息：Fan Xia, Zaihua Liu, Yunling Zhang, Qiang Li, Min Zhao, Haibo He, Qian Bao, Bo Chen, Qiufang He, Chaowei Lai, Xuejun He, Zhen Ma, Yongqiang Zhou,Calcium regulates the interactions between dissolved organic matter and planktonic bacteria in Erhai Lake, Yunnan Province, China,Water Research,Volume?261 ,2024,?21982,ISSN 0043-1354,

https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121982.

信息來源：中國科學院南京地理與湖泊研究所