富營(yíng)養(yǎng)化湖泊藍(lán)藻-蘆葦碎屑堆積分解過程

及其潛在的共代謝效應(yīng)

 為探究富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊所富集的有機(jī)物對(duì)湖泊碳循環(huán)和水質(zhì)的影響，本研究構(gòu)建微宇宙系統(tǒng)，模擬藍(lán)藻和蘆葦碎屑單獨(dú)分解及混合分解過程.通過測(cè)定各組上覆水營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、有機(jī)質(zhì)含量及結(jié)構(gòu)的變化，揭示富營(yíng)養(yǎng)化湖泊藻草殘?bào)w混合分解過程中養(yǎng)分和有機(jī)碳的釋放特征.結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)0~88 h內(nèi)，在添加相同的碳源條件下，藍(lán)藻和蘆葦混合處理組總碳（TC）釋放量顯著高于理論值，表明藻草碎屑混合分解存在共代謝效應(yīng).在培養(yǎng)初期，沉積物通過共代謝效應(yīng)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生了較大的影響，加速向水體中釋放氮、磷物質(zhì).相較單獨(dú)的植物分解，混合處理組中總氮（TN）、總磷（TP）的最大釋放量分別提高了13.49%和26.84%；通過三維熒光光譜表征的類富里酸熒光強(qiáng)度變化也表明：較蘆葦處理組，混合處理組中蘆葦?shù)姆纸馑俾矢?在培養(yǎng)開始后，各處理組均快速轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，TC、TN、TP濃度隨時(shí)間變化總體上呈先快速上升再逐漸平緩的趨勢(shì)，分別在第228、108和324小時(shí)達(dá)最大值（372.4±2.98）、（138.45±2.97）和（7.95±1.11） mg/L.細(xì)菌特異性脂肪酸含量變化表明，將藍(lán)藻碎屑添加到蘆葦碎屑中，會(huì)增加蘆葦碎屑中細(xì)菌的豐度，從而提高分解速率，激發(fā)共代謝效應(yīng).在全球氣候變暖的背景下，隨著富營(yíng)養(yǎng)化湖泊藻類暴發(fā)頻次增加，共代謝效應(yīng)可能還會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊水質(zhì)將會(huì)持續(xù)產(chǎn)生影響.

DOI 10.18307/2021.0409