水庫浮游細菌生產和呼吸過程代謝內外源有機碳研究*

韓一萱，李 彪，荀 凡，高培鑫，毛振鍍，陶 曄，邢 鵬

(1：中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環境國家重點實驗室，南京 210008)

(2：中國科學院大學，北京 100049)

作為淡水生態系統中有機碳的主要載體，溶解性有機碳(DOC)占湖泊、水庫等內陸水體總有機碳的80%以上，對水體的理化性質和微生物的生化反應有著重要作用[1]. DOC按照來源可以分為兩類，一類是內源性DOC，主要來自水體初級生產者(浮游藻類、水生植物以及附著藻類)光合作用產物的釋放以及內源性碎屑物質的分解；另一類是外源性DOC，主要來自以C3植物為主的陸地初級生產者以及土壤滲濾液中的可溶解部分[2-3]. 有的研究表明，以浮游細菌為主的微生物是有機碳代謝過程的主要參與者，在其代謝過程中不僅能夠利用水體中的內源性DOC還能夠利用外源性DOC[4-5]. 在淡水生態系統中，DOC的代謝主要是通過細菌的生產和呼吸作用進行的，降解消耗DOC的過程驅動著水生食物網的物質循環和能量流通[6-7]. 大量研究結果表明，浮游細菌會根據有機碳底物的化學性質和代謝的難易程度，選擇性地利用內外源碳以用于生產和呼吸代謝[8-9]. 在瑞典中東部的淺水型湖泊中，Sundh[8]發現與高分子量(>10000)的DOC相比，細菌對低分子量(<1000)的DOC利用率更高. 但是，以往研究主要針對的是中高緯地區寡營養型湖泊中細菌的代謝特征[5,10]，缺乏對中低緯地區較高營養水平的淡水系統中細菌碳代謝策略的探究.

水庫具有獨特的水力學特征，諸如水力停留時間長、水體流動性差以及自凈功能較差等特性[11]. 致使近年來，水庫的富營養化問題日益嚴重，藻類周期性繁殖現象時有發生[12-13]. 在長江中下游地區，水庫分布眾多，受藻類繁……