中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)觀測研究站謝永宏研究員團(tuán)隊(duì)在濕地系統(tǒng)污染物磷遷移轉(zhuǎn)化調(diào)控機(jī)制方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以Plant life forms shape phosphorus dynamics and rhizosphere microbial communities under gradient nutrient loadings為題發(fā)表于Ecological Indicators，謝永宏研究員為論文通訊作者，馬曉雯助理研究員為第一作者。
在面臨全國養(yǎng)殖尾水污染形勢日趨嚴(yán)峻的局面下，探究適宜的尾水凈化方法和控制好養(yǎng)殖尾水排放，提高水體循環(huán)使用力度，是推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展和湖泊水環(huán)境治理的重要途徑。水生植物是人工濕地的重要組成部分，可對上游輸送來的生活污水和養(yǎng)殖廢水等發(fā)揮著重要的水質(zhì)凈化和污染截流的作用，是大湖水質(zhì)安全的天然屏障。該研究構(gòu)建了三種不同生活型（沉水型、浮葉根生型、挺水型）的水生植物群落，并輸入3種負(fù)荷率（高、中、低）的養(yǎng)殖尾水，探究梯度養(yǎng)分負(fù)荷下水生植被類型對污染物磷遷移轉(zhuǎn)化的調(diào)控機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)，沉水型苦草對初始磷吸收和沉積物抑磷有效，但隨著時間的推移穩(wěn)定性較差；浮葉根生型荇菜對沉積物-水界面磷交換的直接影響較小；挺水型香蒲調(diào)節(jié)沉積物-水界面磷通量具有長期的穩(wěn)定性?？嗖菸⑸锞W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對簡單，穩(wěn)定性有限；香蒲表現(xiàn)出更為復(fù)雜且穩(wěn)健的微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；微生物多樣性、關(guān)鍵類群與植物-水-沉積物系統(tǒng)中磷特征緊密相關(guān)?？嗖?水-沉積物系統(tǒng)中，上覆水磷濃度受到植物組織磷含量和孔隙水磷濃度的顯著負(fù)向調(diào)控；荇菜系統(tǒng)中磷遷移通量的維持依賴于特定微生物群落的參與；香蒲系統(tǒng)表現(xiàn)出兩條不同的“植物-微生物-磷”調(diào)控路徑。
該研究指出了整合植物功能性狀、物候和微生物反饋來解釋濕地磷循環(huán)的重要性，為優(yōu)化以植物為基礎(chǔ)的富營養(yǎng)化控制和生態(tài)恢復(fù)策略提供了機(jī)制見解。
三種生活型水生植物對磷遷移轉(zhuǎn)化的調(diào)控機(jī)制