浮游植物是水生生態(tài)系統(tǒng)中的主要生產(chǎn)者和生物活性物質(zhì)的重要來源。富營養(yǎng)化和全球變暖引發(fā)的全球湖泊有害藻華的增加引起了人們的廣泛關(guān)注。雖然N和P是湖泊生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力的主要因素，但可溶性鐵（Fe）作為浮游植物生長所必需的微量營養(yǎng)素起著至關(guān)重要的作用。鐵是浮游植物酶和催化位點(diǎn)的重要組成部分，是浮游植物光合和呼吸作用中電子傳遞、固碳固氮、葉綠素合成、活性氧解毒等過程中必不可少的元素。鐵和光在浮游植物生長中的相互作用在海洋生態(tài)系統(tǒng)中得到了充分的研究，但在湖泊中缺乏對這種相互作用的了解。

　　中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所濕地生物與環(huán)境學(xué)科組的科研人員以我國東北地區(qū)中俄界湖興凱湖為研究對象，通過野外調(diào)查和室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，探討了Fe和光對浮游植物生長和種類組成的調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e生物有效性與光照強(qiáng)度之間的相互作用影響著浮游植物群落結(jié)構(gòu)和Fe的吸收。浮游植物的組成和豐度隨光照和Fe含量的升高而顯著變化。在光-鐵共限條件下，硅藻占優(yōu)勢；而在高Fe和高光照條件下，優(yōu)勢類群由硅藻轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)藻和綠藻。此外，研究發(fā)現(xiàn)在高光照和高Fe條件下，一種常見的N2固定藻類固氮魚腥藻（Anabaena azotica）相對于其他物種的強(qiáng)競爭優(yōu)勢，是導(dǎo)致夏季高Fe湖泊水華的重要原因。本研究揭示了鐵光相互作用對富營養(yǎng)化湖泊浮游植物生長的影響，為研究浮游植物對光和鐵變化的響應(yīng)機(jī)制、湖泊富營養(yǎng)化控制和管理提供了新的思路。

　　該研究成果發(fā)表在國際期刊Ecological Indicators上，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所袁宇翔助理研究員為第一作者，姜明研究員和吉林建筑大學(xué)朱曉艷助理研究員為共同通訊作者。