近期，我校贵州省山地信息系统与生态环境保护重点实验室夏品华博士以第一作者或通讯作者在环境科学领域1区Top期刊Science of the Total Environment (IF=7.96)在线发表题目为“Community composition and correlations between bacteria and algae within epiphytic biofilms on submerged macrophytes in a plateau lake, southwest China”；和“Metal(loid) accumulation levels in submerged macrophytes and epiphytic biofilms and correlations with metal(loid) levels in the surrounding water and sediments”的研究论文。该研究揭示了沉水植物附植生物膜藻菌群落组成及其网络共存关系，阐明了沉水植物-附植生物膜体系中重金属累积特征及与其环境重金属的关系，丰富了我们对湿地沉水植物和附植生物膜群落组成及其功能的认识。这对全面了解沉水植物在水体净化和改善水质方面的潜在应用具有重要的理论价值和现实意义。

在自然环境和人工环境中，细菌表面附着生长非常普遍，地球上有40-80%的细胞存在于生物膜中。生物膜驱动着所有的生物地球化学过程，代表着活性细菌和古细菌生命的主要生存方式。附生生物膜通常是由细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物等多种微生物组成的复杂基质封闭群落，附着在沉水植物茎叶表面的称为附植生物膜，在水生系统的生物地球化学循环中发挥着重要作用。

目前，附植生物膜有机体之间具有复杂互作关系，但目前尚不清楚生物膜中藻-菌群落协同网络关系及其功能。为此，夏品华博士等人在国家自然科学基金等项目资助下，以贵州草海为研究对象，于2018年7月（湿季）、12月（干季）采集草海水、沉积物、沉水植物（光叶眼子菜(Potamogeton lucens)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)）及其附植生物膜，采用高通量测序、现代分析测试等技术，系统研究了浮游、附植生物膜中细菌、藻类群落组成、网络共现关系及沉水植物-生物膜体系重金属累积特征。结果表明，Proteobacteria和Bacteroidetes是浮游和附植生物膜中的共有的优势类群，但附生细菌群落的结构与水中的明显不同；藻类与细菌关系紧密，以正相关为主；功能预测分析表明，附生细菌具有突出的发酵和反硝化功能；附植生物膜中Pb、Cu、Cr和As含量超过植物体中的含量，附植生物膜中不同重金属元素之间既有共积累的现象，也有竞争关系，这种差异可能与植物体和生物膜中重金属累积机制不同有关。

该研究得到国家自然科学基金（No. 41867056）和贵州省科技重大专项（20163022）的联合资助。

论文连接：

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138398

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.14387