微囊藻群体形态变化途径及影响因素

蓝藻水华是我国水环境面临的重要环境与生态问题。微囊藻是水华蓝藻中分布最广、危害最大的一个种属。微囊藻在形成水华时通常以群体形态存在，而在室内培养的微囊藻则主要是单细胞形态。形成较大的群体是微囊藻形成水华的关键。然而，对群体形成机理以及形成群体对水华发生作用的认识一直都很模糊。2月23日，由西北农林科技大学李明副教授、澳大利亚河流所肖曼博士生以及英国生态学与水文学研究中心Colin Reynolds教授合作完成的论文"Colony formation in the cyanobacterium Microcystis"在线发表在Biological Reviews上，明确了微囊藻群体形成机理以及形成群体对水华发生的作用。

该论文明确提出了微囊藻群体形态变化的途径和可能的诱导因素，解决了在室内培养条件下不能诱导单细胞形成与野外形态类似的群体这个该领域全球性难题。该理论认为微囊藻单细胞在形成粗糙群体后，会逐渐转变为鱼害微囊藻、惠氏微囊藻和铜绿微囊藻群体形态，这个过程与大多数湖泊中微囊藻群体形态的季节演替相同。该理论能够完全解释目前微囊藻形态学分类和分子分类学的矛盾。而在浮游植物生态学领域，也提出了新的观点，即科学家先前认识的一些浮游植物的季节演替有可能是同一种浮游植物的形态变化。

该论文还指出，在淡水系统所有具有浮力的藻类中，微囊藻形成较大群体使其具有最快的上浮速度，从而能够保证其长期处于水体上层。在富营养化的进程中，各种藻类都大量生长。但随着生物量的增加，上层的微囊藻遮挡了底层光照，抑制了绿藻和硅藻等藻类的生长，最终使得微囊藻在水体中占优保证其形成水华。这是微囊藻形成群体的根本作用。在此基础上，该论文探讨了人工扰动控制蓝藻占优和水华发生的可能。（来源：科学网）