在全球氣候變化背景下，青藏高原湖泊受氣候驅動持續(xù)擴張，淹沒湖岸植被引發(fā)大量植被分解，進而釋放出廣泛的有機化合物。這一過程產生的大量溶解有機物（DOM），已成為威脅高山水生生態(tài)系統(tǒng)的潛在風險。本文以青海湖為研究區(qū)域，系統(tǒng)探究了草源DOM增加對水體氮磷比（N/P）及藻類生長的影響機制，為評估氣候變化下高海拔水生生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境風險提供科學依據。
青海湖湖岸區(qū)的野外觀測數據顯示，水柱中N/P比值與藻類葉綠素a（Chl.a）含量呈現(xiàn)顯著相關性，提示氮磷化學計量特征對藻類生長具有關鍵調控作用。為厘清內在機制，課題組開展的微觀實驗證實，湖濱草類分解釋放的DOM以腐植酸和黃腐酸為主要組分，這類特定性質的DOM會顯著改變沉積物的生物地球化學過程。
具體而言，草源DOM的輸入不僅增強了沉積物中磷（P）的釋放強度，還顯著提升了反硝化活性，直接導致沉積物間隙水中無機氮與可溶性活性磷（DIN/SRP）的比值大幅降低。這種間隙水化學計量特征的改變，進一步通過物質交換影響上覆水體環(huán)境，最終作用于絲藻等藻類的生長過程。
高通量測序結果揭示了更深層的微生物驅動機制：草源DOM顯著改變了沉積物微生物群落的組成結構，其中反硝化細菌及溶磷細菌（如不動桿菌、假單胞菌）的相對豐度提升尤為明顯。進一步分析發(fā)現(xiàn)，DOM組分與微生物群落存在復雜的互作關系，色氨酸樣（P2）、黃腐酸樣（P3）及微生物副產物（P4）等易生物降解的DOM組分，與上述功能微生物豐度的增加呈密切正相關，共同構成了“DOM輸入—微生物響應—元素循環(huán)改變—藻類生長調控”的生態(tài)級聯(lián)效應。
本研究闡明了氣候驅動下草源DOM引發(fā)的系列生態(tài)連鎖反應，揭示了DOM在高原湖泊氮磷循環(huán)與藻類生長調控中的核心作用，為應對全球氣候變化下高海拔水生生態(tài)系統(tǒng)新出現(xiàn)的環(huán)境災害提供了重要理論支撐與實踐參考。
原文鏈接：Nitrogen-phosphorus stoichiometry and?Cladophora?growth affected by grass-sourced dissolved organic matter in the littoral zone of the Qinghai Lake, China
