水华藻类群体形成的影响因素及竞争优势
2025-08-12周诗颖冯兵王强祝栋梁夏威姚娜张萌
中图分类号:Q178.1 文献标志码:A 文章编号:1674-3075(2025)04-0276-11
全球范围内藻类水华的发生频率、规模和持续时间都在增加(Huismanetal,2018)。我国大部分富营养化湖泊频繁暴发有害水华(Qinetal,2018),而藻类群体的形成和群体形态的维持是水华形成和暴发的关键(胥辰卉,2021)。在野外自然水体中,藻细胞往往以群体的形式存在(Wallace,2000),群体更容易漂浮到水体表面,与个体相比有更强的竞争优势,显著促进水华的暴发(张晓峰等,2005)。因此,有研究表明藻群体的形成是导致自然水体水华暴发的关键生物学因素(Hozumietal,2020)。简言之,藻群体的形成极大地促进了水华的暴发,故在水华暴发的初期,抑制藻群体的形成是控制水华暴发的关键。
1藻类群体形成机制
在自然界中,藻类演化出一系列能够抵御外界不良环境的防御性策略,其中群体形成是藻类最为重要的防御策略之一(Shen etal,2007;Wang etal,2013)。
在藻类群体的形成过程中,藻细胞会分泌胞外多糖(EPS),使单个藻细胞之间相互聚集形成藻群体(Otsu-kaetal,2000);另外,单个藻细胞还可以通过分裂增殖,与其产生的子细胞相互聚集形成藻群体。藻群体的形成受到多种机制的调控。其形成机制如表1所示。
1.1胞外聚合物机制
藻类在生长过程中会分泌大量胞外聚合物(EPS),将大量的单个藻细胞包裹成为藻细胞的集合体并使之相互聚集成团、黏附形成稳定的藻群体(邱东茹,2020;母锐敏等,2023)。藻细胞EPS的合成与分泌是藻群体形成的前提,在藻细胞的生长、聚集的过程中,与EPS合成相关的酶和载体蛋白的活性增加,EPS的合成进程加快,直接影响藻群体的形成过程与藻群体形态结构的稳定(毕相东等,2014)。……
