《沉降藍藻的存活機制及其對DNRA過程的驅動作用》是依託華東師範大學，由黃瑩瑩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：沉降藍藻的存活機制及其對DNRA過程的驅動作用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃瑩瑩
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現場監測結果顯示水華藍藻水華爆發時氨氮濃度偏高，其內在原因尚不清楚；結合富營養化湖泊中“沉降藍藻促進底泥-水界面反硝化作用”的研究成果，本申請項目提出“沉降藍藻可能促進底泥-水界面微生物的DNRA作用，並從自身DNRA過程中獲取能量以維持存活”這一科學假說。本申請項目將利用穩定氮同位素示蹤技術，圍繞上述假說開展實驗室模擬研究和現場圍隔研究，解析由藍藻引起的底泥-水界面氮素變化和對微生物DNRA過程的驅動作用，以及在暗光缺氧條件下藍藻的存活與DNRA過程的相關性，相關研究成果將有助於拓展對藍藻驅動的湖泊生態系統氮素遷移轉化過程的認識和理解，並為揭示沉降藍藻存活提供新的科學解釋。
結題摘要
本項目執行期內，我們針對“富營養化湖泊藍藻自然沉降”和“暗光缺氧條件下DNRA過程”的相互關係，開展系列室內試驗，結合穩定氮同位素示蹤技術，解析由藍藻引起的底泥-水界面氮素變化和對微生物DNRA過程的驅動作用，以及在暗光缺氧條件下藍藻的存活與DNRA過程的相關性；進一步地，在野外開展圍隔試驗，探索降藍藻對水體氮素轉化和DNRA過程的影響。本研究基本證實了本項目申請階段提出的假說即：“沉降藍藻可能促進底泥-水界面微生物的DNRA作用，並從自身DNRA過程中獲取能量以維持存活”，但經過深入研究我們對上述假說有了更深入的認識，包括①沉降藍藻驅動DNRA的內在機制：沉降微囊藻能夠促進底泥-水界面和水柱中缺氧狀態的形成，為DNRA過程提供適宜氧化還原條件，而暗光缺氧條件下，微囊藻能夠依靠DNRA過程來獲得能量從而維持生命活動，持續存活，並向胞外釋放有機物，為DNRA過程提供碳源；②藍藻促進DNRA機制：微囊藻能夠促進硝酸鹽的還原過程，但不同水層的機制不同，表層主要途徑是藻細胞的同化作用，在中層和底層，則主要是通過異化作用，其中底層主要是微囊藻促進了底泥微生物驅動的DNRA和反硝化過程，在中層微囊藻群體顆粒本身驅動了DNRA和反硝化過程，並在圍隔實驗中初步證實了該現象，這為藍藻水華與氮循環的關係研究提供了新的啟示。
