藍(lán)藻水華是我國(guó)水環(huán)境面臨的重要環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題。微囊藻是水華藍(lán)藻中分布最廣、危害最大的一個(gè)種屬。微囊藻在形成水華時(shí)通常以群體形態(tài)存在，而在室內(nèi)培養(yǎng)的微囊藻則主要是單細(xì)胞形態(tài)。形成較大的群體是微囊藻形成水華的關(guān)鍵。然而，對(duì)群體形成機(jī)理以及形成群體對(duì)水華發(fā)生作用的認(rèn)識(shí)一直都很模糊。2月23日，由西北農(nóng)林科技大學(xué)李明副教授、澳大利亞河流所肖曼博士生以及英國(guó)生態(tài)學(xué)與水文學(xué)研究中心Colin Reynolds教授合作完成的論文"Colony formation in the cyanobacterium Microcystis"在線(xiàn)發(fā)表在Biological Reviews上，明確了微囊藻群體形成機(jī)理以及形成群體對(duì)水華發(fā)生的作用。

微囊藻群體形態(tài)變化途徑及影響因素

該論文明確提出了微囊藻群體形態(tài)變化的途徑和可能的誘導(dǎo)因素，解決了在室內(nèi)培養(yǎng)條件下不能誘導(dǎo)單細(xì)胞形成與野外形態(tài)類(lèi)似的群體這個(gè)該領(lǐng)域全球性難題。該理論認(rèn)為微囊藻單細(xì)胞在形成粗糙群體后，會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轸~(yú)害微囊藻、惠氏微囊藻和銅綠微囊藻群體形態(tài)，這個(gè)過(guò)程與大多數(shù)湖泊中微囊藻群體形態(tài)的季節(jié)演替相同。該理論能夠完全解釋目前微囊藻形態(tài)學(xué)分類(lèi)和分子分類(lèi)學(xué)的矛盾。而在浮游植物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，也提出了新的觀(guān)點(diǎn)，即科學(xué)家先前認(rèn)識(shí)的一些浮游植物的季節(jié)演替有可能是同一種浮游植物的形態(tài)變化。

該論文還指出，在淡水系統(tǒng)所有具有浮力的藻類(lèi)中，微囊藻形成較大群體使其具有最快的上浮速度，從而能夠保證其長(zhǎng)期處于水體上層。在富營(yíng)養(yǎng)化的進(jìn)程中，各種藻類(lèi)都大量生長(zhǎng)。但隨著生物量的增加，上層的微囊藻遮擋了底層光照，抑制了綠藻和硅藻等藻類(lèi)的生長(zhǎng)，最終使得微囊藻在水體中占優(yōu)保證其形成水華。這是微囊藻形成群體的根本作用。在此基礎(chǔ)上，該論文探討了人工擾動(dòng)控制藍(lán)藻占優(yōu)和水華發(fā)生的可能。