附石生物营养质量对干旱胁迫的响应及机制

作     者：李唤唤 谭香 张全发 LI Huan-huan;TAN Xiang;ZHANG Quan-fa

作者机构：西藏大学生态环境学院西藏拉萨850000 中国科学院武汉植物园水生植物与流域生态重点实验室湖北武汉430074 中国科学院&湖北省丹江口湿地生态系统野外科学观测研究站湖北武汉430074 

出 版 物：《水生态学杂志》 (Journal of Hydroecology)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：21-31页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32271665、32030069) 

主　　题：干旱胁迫 附石生物 脂肪酸 营养质量 宏基因组 

摘      要：探讨河流附石生物营养质量对干旱的响应及机制,为河流生物膜研究和对全球气候变暖大背景下的脆弱水域保护提供科学支持。基于脂肪酸和化学计量学2种食物营养质量指示方法,利用中宇宙控制实验模拟野外干旱情景,研究了干旱对附石生物营养质量的影响,并从宏观的附石生物膜藻类群落结构和微观的宏基因组技术2个层面探索其影响机制。结果表明,干旱后多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)中的二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)等含量减少;附石生物中磷(P)含量显著减少(P0.05),C/P、N/P增加。硅藻是附石生物膜中的优势类群,优质脂肪酸的生产者,富含EPA、DHA,干旱后硅藻密度和丰度显著减少(P0.05)。基于宏基因组分析结果,附石生物脂质代谢通路中脂肪酸生物合成显著减少(P0.05),脂肪酸降解显著增加(P0.05),进而影响EPA、DHA的含量。干旱导致河流生态系统基础资源营养质量下降,进而可能对整个河流生态系统中消费者的生长和繁殖产生影响。研究结果从基础资源碳质量新视角为水生态系统食物网的碳源及传递研究提供了重要依据。