刚毛藻是一类分布广泛的典型大型丝状着生藻类，其在生长后期会从基质上脱落，水中漂浮，随风浪集聚成藻垫，影响景观并且造成严重的环境污染。在刚毛藻水华发展过程中，为多样化的附着生物群落提供了生态位，但其附着微生物群落生态学研究甚少。由于全球气候变化的影响，自2015年以来青海湖沿岸水域的刚毛藻大量繁殖形成水华，藻垫覆盖面积逐年增加（图1）。近期，藻类环境生物学科组李敦海研究团队以青海湖刚毛藻水华为研究对象，利用高通量测序技术，比较了刚毛藻水华不同阶段以及藻垫垂直分层中的附生细菌群落组成差异。

图1. A：附着阶段；B：漂浮阶段；C：分解阶段；D：分解阶段的垂直三层结构：黄色的表层，绿色中间层，紫粉色底层

   研究表明刚毛藻三个发展阶段中，附着微生物的组装过程不同，组成差异性明显。异养菌和光合自养菌分别在附着和漂浮阶段的刚毛藻上富集，细菌群落在堆积藻垫显示出垂直异质性（图2）。研究还发现大量与硫循环相关的细菌，其中紫色硫氧化细菌在刚毛藻垫底层富集。微生物群落组成和功能预测表明，大量的硫循环相关细菌在刚毛藻腐烂阶段起着重要作用。这提示作为周丛生物，刚毛藻在某些重要的物质循环中扮演重要作用。

图2. 不同阶段的附生和浮游细菌群落在门（A）和科（B）水平上的组成

   微生物网络分析显示，网络边缘/节点率依次为附着阶段（1.78）<漂浮阶段（2.24）<分解阶段（2.96），模块性也呈现增加趋势。这表明随着刚毛藻水华的发展，刚毛藻附着微生物的功能关联和生态位划分逐渐变得密集和复杂（图3）。

图3 刚毛藻水华发展过程中附着微生物的组装过程

   近日，相关研究结果以“Network Analysis Indicates Microbial Assemblage Differences in Life Stages of Cladophora”为题发表于Applied and Environmental Microbiology期刊。论文第一作者为博士生王玉明，通讯作者为李根保研究员。本研究得到了青海省2019年中央水污染防治专项资金（2020-001）和国家自然科学基金项目（31901156）的资助。

     原文链接: https://doi.org/10.1128/aem.02112-22