浮游植物是水生生态系统中的主要生产者和生物活性物质的重要来源。富营养化和全球变暖引发的全球湖泊有害藻华的增加引起了人们的广泛关注。虽然N和P是湖泊生态系统初级生产力的主要因素，但可溶性铁（Fe）作为浮游植物生长所必需的微量营养素起着至关重要的作用。铁是浮游植物酶和催化位点的重要组成部分，是浮游植物光合和呼吸作用中电子传递、固碳固氮、叶绿素合成、活性氧解毒等过程中必不可少的元素。铁和光在浮游植物生长中的相互作用在海洋生态系统中得到了充分的研究，但在湖泊中缺乏对这种相互作用的了解。

　　中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生物与环境学科组的科研人员以我国东北地区中俄界湖兴凯湖为研究对象，通过野外调查和室内培养实验，探讨了Fe和光对浮游植物生长和种类组成的调节作用。研究发现，Fe生物有效性与光照强度之间的相互作用影响着浮游植物群落结构和Fe的吸收。浮游植物的组成和丰度随光照和Fe含量的升高而显著变化。在光-铁共限条件下，硅藻占优势；而在高Fe和高光照条件下，优势类群由硅藻转变为蓝藻和绿藻。此外，研究发现在高光照和高Fe条件下，一种常见的N2固定藻类固氮鱼腥藻（Anabaena azotica）相对于其他物种的强竞争优势，是导致夏季高Fe湖泊水华的重要原因。本研究揭示了铁光相互作用对富营养化湖泊浮游植物生长的影响，为研究浮游植物对光和铁变化的响应机制、湖泊富营养化控制和管理提供了新的思路。

　　该研究成果发表在国际期刊Ecological Indicators上，中国科学院东北地理与农业生态研究所袁宇翔助理研究员为第一作者，姜明研究员和吉林建筑大学朱晓艳助理研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发项目（2019YFC0409104），国家自然科学基金项目（41601101, U19A2042, 41771120, 41771106）和吉林省青年科技人才托举项目 （QT202009）等共同资助。

　　论文信息如下：

　　Yuxiang Yuan, Ming Jiang, Xiaoyan Zhu, Hongxian Yu, Marinus Otte. (2021). Interactions between Fe and light strongly affect phytoplankton communities in a eutrophic lake. Ecological Indicators, 126, 107664.

链接：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107664

                            图1 铁光共同作用下浮游植物群落结构变化示意图