天气异常、城市扩张、人类活动的强烈干扰使得许多消费性或功用性湖泊的含氮营养盐在长时间内维持较高程度，氮素做为影响湖泊富营养化的关键营养元素，其在水体中的迁徙转化与消融性有机物（DOM）构造和构成亲近相关。水情况中的 DOM 包罗来自生活污水、工业废水和农业径流等人类活动的外源 DOM，以及退化中湖泊大面积衰亡的水生动物供给的大量内源DOM，因而具有复杂性和异量性。DOM可做为影响微生物活性的碳源和营养物量，差别来源及其占比决定其生物可操纵性强弱，但氮、DOM和微生物的彼此感化关系在退化中湖泊其实不明白，此中的耦合机造更是鲜少研究。
近期中国科学院水生生物研究所吴振斌研究员团队以长江中下流典型的大型浅水湖泊洪湖为研究对象（图1），以差别空间氮的形态构成、DOM构成和腐殖化水平、微生物之间的内在响应关系为切入点，解析它们的空间异量性和耦合对应关系，提醒长江中下流典型退化中的湖泊-洪湖生态系统微不雅界面氮持续积累的内在原因（图2）。
图1 洪湖采样位点散布图
图2 差别形态氮、DOM和微生物群落响应关系形式图
研究表白，洪湖差别形态无机氮的散布随流场标的目的呈现出空间异量性（图3）。入湖口上覆水硝氮含量较高，而西北区域的人工养殖围垸上覆水氨氮含量较高,总氮在西南区和东北区呈现出较高的积累。洪湖堆积物中氮的次要形态为有机氮，无机氮源中氨氮含量更高。具有较强极性和高浓度营养盐吸附才能（粉砂组分比例高）的堆积物特征招致了总氮和氨氮在西南区含量较高。此外，水生动物的大面积衰退加剧了西南区堆积物中氮素的积累。堆积物中与氮轮回相关细菌的品貌较低，影响氮的生物操纵和转化，最末间接招致堆积物中氮含量升高。在本地水文和生物地球化学过程的感化下，堆积物有机量含量从入湖口向湖区呈上升趋向；因为外源和内源DOM污染的配合影响，DOM腐殖量组分的散布和转化表示出较大的空间差别，入湖口地形狭小，细粘土占比高，大量外来养分和有机量，使得入湖口堆积物腐殖化水平更高（图4）。氮、DOM和微生物群落的生态关系进一步申明，堆积物中氮、DOM和物理化学性量的耦合感化间接或间接影响着细菌群落的品貌和多样性（图5）。此外，微生物的生态响应最末反应到有机量迁徙和养分积累。
本研究发现的退化湖泊情况中氮、DOM和微生物的内部生态响应规律阐了然退化湖泊生态系统中营养富集与生物操纵度之间的关系，关于预测退化系统反应轮回机造的动态变革具有重要意义，将为造定退化湖泊水生态修复综合治理对策供给科学支持。
图3 洪湖上覆水（A/B/C/D）和堆积物（E/F/G/H）中TN，NH4+-N和NO3--N的空间散布特征
图4 堆积物腐殖量构成及DOM光学参数投影值变革（R-入湖口区域；S-西南区域；W-西北区域；E-东北区域；HS-腐殖量；HA-腐殖酸；FA-富里酸）
图5 细菌群落多样性情况因子的构造方程阐发。箭头暗示间接的因果途径，而双头箭头暗示成对的协变量。差别线宽的实线暗示影响显著（*P< 0.05，**P< 0.01，***P< 0.001），灰色线暗示影响不显著。箭头旁边的数字暗示关系的效应大小。R2暗示被解释方差的比例。红线和蓝线别离暗示正、负关系。（BIX\FI\HIX\SUVA254\A250/A365为DOM光谱参数；pH/ORP/Sand/Silt为堆积物理化性量；DB-细菌多样性）
该研究得到了国度天然科学基金（31830013；32171632；32101374）和湖北省重点研发方案（2020BCA073）等项目撑持，以“ Spatial characteristics of nitrogen forms in a large degenerating lake：its relationship with dissolved organic matter and microbial community”为题在《Journal of Cleaner PRoduction》颁发，（https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133617）。出格研究助理张璐博士为第一做者，刘碧云研究员为通信做者。吴振斌研究员对研究工做赐与指点。
近期，研究团队围绕富营养化湖泊沉水动物衰退和低等藻类异常增殖机造开展系列研究，次要功效详见以下相关链接：
Zhang, L., Huang, S.Z., PEng, X., Liu, B.Y.*, Zhang, X.Y., Ge, F.J., Zhou, Q.H., Wu, Z.B., 2021. Potential ecological implication of Cladophora oligoclora decomposition: Characteristics of nutrient migration, transformation, and response of bacterial community structure. Water Research. 190, 116741. （https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116741）
Zhang, L., Ge, F.J., Zhang, S.X., Li, X., Peng, X., Zhang, X.Y., Zhou, Q.H., Wu, Z.B., Liu, B.Y.*, 2022. Potential effects of Cladophora oligoclora decomposition: Microhabitat variation and Microcystis aeruginosa growth response. Ecotoxicology and Environmental Safety. 247, 114236. （https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114236）
Peng, X., Zhang, L., Li, Y., Lin, Q.W., He, C., Huang, S.Z., Li, H., Zhang, X.Y., Liu, B.Y.*, Ge, F.J., Zhou, Q.H., Zhang, Y., Wu, Z.B., 2021. The changing characteristics of phytoplankton community and biomass in subtropical shallow lakes: Coupling effects of land use patterns and lake morphology. Water Research. 200, 117235. （https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117235）
Peng, X., Lin, Q.W., Liu, B.Y.*, Huang, S.Z., Yan, W.H., Zhang, L., Ge, F.J., Zhang, Y., Wu, Z.B., 2022. Effect of submerged plant coverage on phytoplankton community dynamics and photosynthetic activity in situ. Journal of Environmental Management. 301, 113822. （https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113822）
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