【视点】中国农业大学汪杰副教授 & 清华大学曹晓峰副研究员:河流连通性对溶解性有机质与浮游细菌相互作用的调控机制
- 2026-04-23 06:39:26
【视点】中国农业大学汪杰副教授 & 清华大学曹晓峰副研究员:河流连通性对溶解性有机质与浮游细菌相互作用的调控机制本研究通过野外采样发现，无论连通性强度如何，闸坝均显著改变了DOM的组成特征，而浮游细菌群落结构则主要受河流连通性梯度影响（图2）。在低连通性河段，γ-变形菌成为优势菌种，并作为关键类群在维持群落网络稳定性中发挥重要作用（图2）。偏最小二乘路径模型分析（PLS‒PM）显示，总氮（TN）和电导率（EC）是影响浮游细菌多样性的关键环境因子（图3）。随着河流连通性指数（RCI）降低，浮游细菌多样性增加，并对DOM组分产生负面影响，进而改变其利用途径。同时，低RCI条件下水力停留时间延长，促进了DOM的自然转化过程，增强了微生物对DOM的利用效率。研究结果表明，河流连通性在调控微生物与碳循环相互作用中具有关键作用，为深入理解河流连通性降低引发的生态过程变化提供了新的认识。 
▲图1 摘要图（来源：ScienceDirect） 
▲图2 细菌群落结构，（a）物种组成。（b）细菌群落基于Bray-Curtis距离的主坐标分析，红色、黄色和蓝色分别表示干流、低连通性河段和高连通性河段。（c）基于线性判别分析展示不同连通性强度下的物种差异。（d）不同连通性强度下的相似性、周转和嵌套差异性检验。 （来源：ScienceDirect） 
▲图3 PLS‒PM模型揭示河流连通性指数（RCI）、水质（如EC和TN）、浮游细菌多样性（Ace指数与PCoA1轴）及DOM组分（C2和C3）对DOM和浮游细菌相互作用（产生:消耗，即DOM与浮游细菌间正、负相关边比例）的调控路径；黄色、蓝色和灰色箭头分别表示显著正相关、负相关和不显著相关。（来源：ScienceDirect） 参考文献 [1] Ji, J., Cao, X., Wang, R., Tao, J., Wu, M., Sun, Y., Chu, J., Kou, X., Cao, X., Wang, J. and Peng, J. 2026. New insights into the interaction between bacterioplankton community and dissolved organic matter driven by river connectivity. J. Environ. Manage. 399, 128690. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.128690. 联系作者:汪杰，副教授，中国农业大学资源与环境学院，Email：jiewangcau@cau.edu.cn 曹晓峰，副研究员，清华大学环境学院，水质与水生态研究中心，Email：xfcao@tsinghua.edu.cn 【视点】中国科学院环境地球化学国家重点实验室刘再华课题组：钙调控中国云南洱海水体中浮游细菌与溶解性有机质的耦合关系 【视点】重庆大学马华教授团队：受人类活动影响的湖泊溶解性有机物通过碳代谢调控藻际微生物和DOM多样性 【视点】盐碱化调节寒旱区季节性冰盖湖泊溶解有机质的归趋：物理分馏与微生物转化的耦合
‘’编者于26年1月20日文献情报中关注到中国农业大学汪杰副教授 & 清华大学曹晓峰副研究员，通过研究发现河流连通性对溶解性有机质与浮游细菌相互作用的调控机制。特邀该团队为本公众号撰写了该研究的亮点部分，希望该研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”
导读
溶解性有机质（DOM）是河流生态系统中物质循环与能量流动的重要组成部分，其组成特征与微生物群落之间存在密切的相互作用关系。一方面，由于微生物对底物的利用偏好及其代谢能力的差异，DOM的组成在很大程度上受到微生物群落结构的调控；另一方面，由环境异质性和来源多样性所导致的DOM分子组成差异也会显著影响微生物群落结构，从而共同调控河流碳循环过程与生态系统功能。河流连续体理论（RCC）强调沿程环境梯度对生物群落与能量流动的控制。然而，河流筑坝通过延长水力停留时间并限制生物及有机物向下游转移，改变了河流连通性强度，进而从根本上削弱了河流连续体的预测能力，并对生态系统结构与功能产生深远影响。已有研究表明，河流连通性降低可引起DOM性质变化并重塑浮游细菌群落，但二者在不同连通性条件下的相互关系及其调控机制仍有待进一步探讨。为此，本研究对不同连通性强度的河流进行现场采样调查，揭示了河流连通性对DOM与浮游细菌群落之间相互作用的调控机制。
扩展阅读
本文编辑：刘学霖
本文审订：何伟
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