附石藻類(lèi)是河流生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級(jí)生產(chǎn)者，其群落結(jié)構(gòu)和功能是評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指標(biāo)，而光強(qiáng)和營(yíng)養(yǎng)是影響河流生態(tài)系統(tǒng)中附石藻類(lèi)的主要因素。盡管已有的許多研究探討了單一的光強(qiáng)或營(yíng)養(yǎng)對(duì)附石藻類(lèi)群落的影響，但是附石藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)和功能對(duì)光和營(yíng)養(yǎng)相結(jié)合的響應(yīng)仍然知之甚少。此外，藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)，但人們對(duì)附石藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)和功能之間的聯(lián)系仍然缺乏清晰的認(rèn)識(shí)。

　　中國(guó)科學(xué)院水生植物與流域生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、武漢植物園系統(tǒng)生態(tài)學(xué)學(xué)科組博士研究生張健在副研究員譚香、研究員張全發(fā)的指導(dǎo)下，在中國(guó)亞熱帶地區(qū)選取了三條人為干擾極少的河流進(jìn)行原位河道遮蓋和營(yíng)養(yǎng)添加實(shí)驗(yàn)，研究了附石藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)和功能對(duì)光強(qiáng)和營(yíng)養(yǎng)變化的響應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以硅藻為主的附石藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)，對(duì)營(yíng)養(yǎng)添加和光強(qiáng)減弱處理的響應(yīng)存在顯著差異。營(yíng)養(yǎng)添加增加了附石藻類(lèi)和硅藻的密度，以及聚集生活型、浮游型和高姿態(tài)型 (high profile) 硅藻的相對(duì)含量，但減少了低姿態(tài)型（low profile）硅藻的相對(duì)含量。河道遮蓋增加了低姿態(tài)型硅藻，但減少了貼壁生活型、浮游型和高姿態(tài)型硅藻的相對(duì)含量。附石藻類(lèi)群落代謝，包括總初級(jí)生產(chǎn)力（GPP）、凈初級(jí)生產(chǎn)力（NDM）和總初級(jí)生產(chǎn)力GPP/呼吸R（P/R）隨營(yíng)養(yǎng)添加而增加，而呼吸（R）僅在未遮蓋并添加營(yíng)養(yǎng)時(shí)增加。附石藻類(lèi)群落GPP與硅藻密度顯著正相關(guān)（p < 0.01，R² = 0.9425）。本研究的結(jié)果揭示了河道接收的光強(qiáng)和水體營(yíng)養(yǎng)元素濃度顯著影響附石藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響附石藻類(lèi)群落功能，且硅藻密度是亞熱帶森林河流中附石藻類(lèi)初級(jí)生產(chǎn)力的良好替代指標(biāo)。量化這些驅(qū)動(dòng)因素對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的健康管理至關(guān)重要。

　　研究結(jié)果以The responses of epilithic algal community structure and function to light and nutrients and their linkages in subtropical rivers 為題，發(fā)表于國(guó)際期刊Hydrobiologia。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31720103905, 31570463）的支持。

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圖：附石藻類(lèi)總初級(jí)生產(chǎn)力（GPP）、呼吸（R）、凈初級(jí)生產(chǎn)力（NDM）和總初級(jí)生產(chǎn)力GPP/呼吸R（P/R）對(duì)光強(qiáng)和營(yíng)養(yǎng)變化的響應(yīng)