生物固氮作用为陆地及水生态系统提供了大量的氮源。目前，关于生物固氮作用的研究主要集中在陆地和海洋生态系统。然而，淡水湖泊生态系统生物固氮作用的研究相对较少。在国家自然科学基金与中国科学院前沿重点项目的资助下，中科院南京地理与湖泊研究所吴庆龙团队通过对抚仙湖表层和真光层固氮微生物空间分布特征进行研究，揭示了抚仙湖固氮微生物的空间分布的高异质性及影响因素。相关成果最近发表在生物领域国际期刊Microbial Ecology上。
研究结果显示，抚仙湖固氮微生物多样性高，主要类群为变形菌、浮霉菌、蓝藻、拟杆菌、疣微菌门等。这也是研究人员第一次在淡水生态系统中发现拟杆菌门和浮霉菌门中有固氮菌存在。表层水体岸带区和敞水区的固氮微生物群落有显著差异，而且固氮微生物多样性高及丰度高的区域出现在表层水体的岸带区（图）。总体来看，固氮微生物多样性与丰度呈现显著正相关关系。影响固氮微生物群落分布差异的主要因子为：浊度、亚硝态氮和总磷（图）。这也是首次在淡水湖泊内发现固氮微生物存在空间分布的高异质性，并且发现颗粒物内可能存在固氮作用和去氮作用的耦合过程。这些研究结果进一步扩展了人们对于淡水湖泊生态环境中固氮菌的认识。
图：固氮微生物的丰度、多样性空间分布及其影响因素
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