湖庫型飲用水水源地富營養(yǎng)化已經(jīng)成為一個全球面臨的重大水環(huán)境問題。近年來，由于地下水不足以及河流污染日趨嚴(yán)重，遠(yuǎn)離大城市的水庫逐漸成為重要的飲用水水源。我國是世界上水庫最多的國家，根據(jù)水利部最新公布的數(shù)據(jù)顯示，目前我國水庫型水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為90％，主要存在的問題是水體富營養(yǎng)化。事實(shí)上，在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，人為輸入的氮素營養(yǎng)物在從河流、湖泊匯集到海洋的過程中，多達(dá)75%的氮通過反硝化被釋放至大氣。因此，利用反硝化過程降低淡水生態(tài)系統(tǒng)氮素為減緩和控制水體富營養(yǎng)化提供了新思路，相關(guān)的微生物生態(tài)過程研究逐步成為國際學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。
中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所楊軍研究組綜合利用454高通量測序、克隆文庫、以及熒光定量PCR等技術(shù)手段對一座典型的亞熱帶分層水庫（東圳水庫）開展最低含氧區(qū)(Oxygen minimum zone)反硝化細(xì)菌生態(tài)學(xué)研究。結(jié)果表明：深水水庫低氧區(qū)存在多樣性很高的細(xì)菌；其中，反硝化功能類群以變形菌（Proteobacteria）為主，浮霉菌(Planctomycetes)、厚壁菌（Firmicutes）和放線菌（Actinobacteria）中也存在多樣的反硝化細(xì)菌；值得注意的是，反硝化過程中編碼不同關(guān)鍵酶的基因表達(dá)量存在高達(dá)9個數(shù)量級的差異，其中硝酸鹽還原酶（NarG）和亞硝酸鹽還原酶（NirS）基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量和物種多樣性最高。這些研究結(jié)果有助于提高人們對淡水生態(tài)系統(tǒng)（特別是亞熱帶分層水庫）中反硝化過程的認(rèn)知水平，而且對于亞熱帶分層水庫水質(zhì)優(yōu)化管理與生態(tài)保護(hù)具有重要意義。該研究也與楊軍研究組2012年發(fā)表在國際期刊Environmental Science and Pollution Research 的文章結(jié)論相互佐證：淺水水庫相比于深水水庫富營養(yǎng)化水平高且更易受人為干擾的影響。該研究由博士生余正等人完成，通訊作者為楊軍研究員。相關(guān)論文Denitrifier community in the oxygen minimum zone of a subtropical deep reservoir 已于3月24日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊PLOS ONE (9:e92055)上。
此外，楊軍研究組對福建水庫型飲用水水源地浮游細(xì)菌、浮游植物、浮游動物等相關(guān)研究近期在Journal of Eukaryotic Microbiology, European Journal of Protistology, Environmental Science and Pollution Research, Hydrobiologia, Oceanological and Hydrobiological Studies 等國際學(xué)術(shù)期刊上相繼發(fā)表。
上述研究得到了國家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項(xiàng)目，以及福建省杰出青年基金等項(xiàng)目的支持。
