随着全球变暖加剧，深水水库热分层现象日益显著，导致水体温度溶解氧分层、营养盐分布不均及藻类水华频发，严重威胁饮用水安全与水生生态系统健康。然而，热分层动态变化如何驱动细菌、真菌、藻类等群落的协同演替及其生态功能调控机制尚不明确。针对这一科学问题，本团队以秦岭水源地典型深水水库（三河口水库）为研究对象，通过分层期、演替期和混合期采样，结合理化指标、高通量测序、生态网络及群落模型，揭示了热分层演替过程中藻菌群落的互作规律与功能响应机制。

研究发现，热分层动态变化对微生物群落结构影响显著，氨氮和硝酸盐分别是藻类与细菌群落结构的关键环境驱动因子（图1）。藻类群落在分层期由随机过程主导，而细菌群落的随机性随分层消失逐渐增强。分子生态网络分析表明，热分层期藻菌生态网络的复杂性最高，但稳定性降低，核心菌群（如氮循环功能菌GOUTA6）主导生态功能；混合期正向关联增多，形成以甲烷氧化菌和碳循环菌为核心的功能共生网络。此外，细菌多样性与营养盐循环指数显著正相关，而藻类多样性则呈相反的趋势（图3）。研究成果为解析气候变化下饮用水水库水生生物群落的适应策略提供了新视角，并为水质调控与生态管理提供了科学依据。

上述成果以“Response of the algal-bacterial community to thermal stratification succession in a deep-water reservoir: Community structure, co-assembly patterns, and functional groups”（Environmental Research）和“Disentangling the assembly patterns and drivers of microbial communities during thermal stratification and mixed periods in a deep-water reservoir”（Science of the Total Environment）为题发表。秦岭水源地水质陕西省野外科学观测研究站文刚教授为通讯作者，硕士研究生吕赫为第一作者。研究获国家重点研发计划（2022YFC3203602）、国家自然科学基金（52370018）及陕西省科技创新团队（2023-CX-TD-32）支持。

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.119688

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174398

图一不同热分层演替期藻类（a-c）和细菌（d-f）群落的多样性模式

图二群落结构与环境因子的相关性

图三群多样性构与营养循环指数相关性分析