自古以来，人类喜欢依水而居，因此世界上多数城市是沿河而建。流域城市化过程不可避免地对河流产生多重影响。浮游植物和浮游细菌分别是河流生态系统的生产者和分解者，在物质循环和水体自净等方面发挥关键作用。改革开放以来，我国东南沿海地区城市化水平快速提高，然而，目前对城市化梯度下河流浮游生物群落的研究还非常有限。沿着城市化梯度变化的河流环境异质性会产生较强的选择作用，沿水流方向的河流连通性会促进物种扩散，进而影响浮游生物群落结构和功能。因此，揭示城市化流域中浮游生物群落构建机制，对于理解和保护河流生态健康与服务功能具有重要意义。

　　中国科学院城市环境研究所水生态健康研究组（杨军团队）自2011年起建立了城市化流域生态观测站。选择厦门市第二大河流（后溪）流域为研究区，沿着城市化梯度设置采样站位，从2012到2016年连续5年进行干、湿季采样，通过三种模型（方差分解、中性模型、定量过程评估）对浮游生物的群落构建机制进行了比较研究。

　　结果表明，流域筑坝和物质输入是造成河流水体环境异质性的主要原因。自上游乡村原始生境到下游城市区水体，浮游生物群落呈现显著的距离衰减关系；上游断面浮游生物群落同下游城区断面群落差异显著，这种空间差异远远大于季节差异。浮游细菌多样性在上游河流断面最高、上游水源地水库断面最低，浮游植物多样性在上游水源地水库最高、下游城市景观水库最低。进一步分析发现，河流浮游生物群落构建过程受到确定性过程和随机性过程的共同影响，其中浮游植物比浮游细菌受到环境异质性的影响更大；浮游植物主要受确定性过程影响，而浮游细菌主要受随机性过程影响。这一结果反映出物种扩散、河流连通性和局域环境选择压力之间的平衡。

　　该研究在流域尺度揭示了城市化背景下河流水体中确定性过程和随机过程共同塑造浮游生物群落的生态规律，有助于深刻理解河流浮游生物对城市化的响应。由于浮游生物对环境变化十分敏感，未来可对自然水体和城市化流域浮游生物的生态模式和稳定性深入研究，进一步了解不断变化环境中河流微生物群落变化规律与生态效应。

　　研究结果以Riverine bacterioplankton and phytoplankton assembly along an environmental gradient induced by urbanization为题发表于湖沼与海洋学领域国际期刊Limnology and Oceanography，2022。已毕业博士研究生Alain Isabwe为第一作者，杨军研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金和福建省自然科学基金等项目的资助。  

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　　城市化对河流浮游生物群落的影响