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湖泊(水库)浮游细菌地理分布格局取得重要研究进展
文章来源: 更新时间:2015/4/10 

    湖泊和水库是城镇居民重要的供水水源,在气候变化和人类活动多重影响下出现生态系统退化、物种多样性下降、水质恶化等一系列生态环境问题。浮游细菌是湖库生态系统结构的重要组成部分,在保障物质循环和维持生态平衡等方面发挥极其关键的作用。长期以来对浮游细菌的研究主要关注优势细菌类群,忽视了多样性高而丰度低的稀有细菌类群。稀有细菌是在近几年高通量测序技术相对成熟以后才逐渐被微生物学家所确认和认识,然而人们对稀有细菌在淡水生态系统中的多样性和地理分布规律还知之甚少。 

    项目第三课题中国科学院城市环境研究所杨军团队利用高通量测序技术和现代多元统计分析方法,对我国东部5个区域42个湖库的优势和稀有浮游细菌的群落生态和生物地理分布进行了系统研究,取得以下研究结果:1)稀有和优势细菌群落的地理分布格局大致相似,都呈现显著的距离递减规律;表明稀有细菌的分布并不是随机的,可能受到与优势细菌相似的历史和生态过程的影响。2)稀有和优势细菌地理分布存在一些不同特征,例如稀有细菌群落呈现出更强的距离递减关系,细菌丰度和分布范围显著正相关;说明与优势细菌相比,稀有细菌的地理分布更受限制。3)影响稀有和优势细菌空间分布的环境和地理因子不同,例如稀有细菌与水深显著相关,优势细菌与水温显著相关;稀有细菌主要受局域环境因子控制,优势细菌受区域地理因子影响更大;暗示稀有和优势细菌可能具有不同生态位,在生态系统中发挥不同的作用。 

    该研究为淡水稀有细菌群落具有限制性地理分布格局提供了直接证据;提出环境因子和地理因子对区域稀有细菌地理分布共同影响,环境因子占主导作用的观点。为解析浮游细菌对维持水生态系统结构和功能稳定性等问题提供了新的研究视角,进而为湖泊的生态评价、综合管理和生态恢复提供了基础资料。

    该研究“The biogeography of abundant and rare bacterioplankton in the lakes and reservoirs of China”已发表于国际微生物生态学领域顶级学术期刊《The ISME Journal》。

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