高效富集磷的周丛生物构建及其特征分析

高孟宁 ，徐滢 ，吴永红

（1.土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京 210008；2.湖北秭归三峡库区生态系统水利部野外科学观测研究站，湖北 宜昌 443605；3.中国科学院大学资源环境学院，北京 100049）

磷是一种生物圈内广泛存在的、生物体所必需的基本元素，在有机体的生命活动中起着至关重要的作用[1-2]。磷主要通过岩石的风化侵蚀、矿石的开采等自然或人为途径移出而进入生态系统，并参与地球各圈层内部或层间生物地球化学循环[3]。作为一种不可再生和替代的元素，有限的磷矿被开采用于人类的生产生活，包括制造磷肥、农药、洗涤剂等化工产业[4-5]。并在随后参与的环境-生物-人体的循环过程中逐渐向土壤和海洋沉积，过量磷的输入将造成土壤污染、水体富营养化和水生生态系统服务功能恶化，并最终危害生态环境，限制经济发展[6-7]。

周丛生物作为一种自然界广泛存在的环境友好型生物磷捕获微生态系统[8-9]，具有一定的环境适应性和自我恢复能力[10]，是水生食物网的重要环节，影响着系统内的营养盐循环和能量流动及其在水体-沉积物两相界面的迁移[11-12]。周丛生物是生长于土壤、岩石、秸秆等淹水基质表面[13]，由自养和异养微生物群落、微型动物及其表面裹挟着的胞外聚合物等非生物物质组成，是有着复杂三维结构的微生物聚集体[14-15]。特别是光合作用微生物作为周丛生物重要的微生物组成，影响着周丛生物捕获和富集磷的能力。……