東北地理所在潮流/徑流雙向脅迫下的河口濕地微生物響應(yīng)機制方面取得進展
在氣候變化和人類活動雙重影響下，全球近80%的濱海濕地生態(tài)環(huán)境遭到不同程度的破壞，濕地恢復(fù)和功能提升已成為國內(nèi)外研究的熱點。已有研究表明，工農(nóng)業(yè)活動、圍填海養(yǎng)殖和石油開采等人類活動對黃河三角洲濱海濕地的退化過程和微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響。然而，在潮流和徑流雙向脅迫下，黃河口咸淡水交互區(qū)濕地的微生物響應(yīng)機制方面尚缺乏系統(tǒng)性的研究。為此，東北地理所水環(huán)境污染與防治學(xué)科組科研人員，以黃河口典型咸淡水交互區(qū)濕地為研究對象，系統(tǒng)解析了潮流/徑流雙重脅迫下微生物群落的響應(yīng)及代謝通路。
研究結(jié)果表明，咸淡水交互區(qū)濕地中的優(yōu)勢菌屬有Marinobacter、Salinisphaera、Marinobacterium、Marmoricola、Oceanococcus、unclassified_f_Salinisphaeraceae、Alcanivorax、Desulfobulbus、Desulfuromonas、Desulfuromusa，Nitrospira、norank_f_Nitrosomonadaceae和norank_f_Nitriliruptoraceae等，這些菌屬在維持濕地系統(tǒng)碳、氮、硫循環(huán)以及有機質(zhì)分解方面起著重要的作用。物種豐富度在向岸和向海方向較高；離岸距離較近的優(yōu)勢菌屬有脫硫菌、硝化/亞硝化菌，向海方向的優(yōu)勢菌屬有Salinisphaera，而Marinobacter和Marinobacterium分布區(qū)域較為廣泛，在整個樣帶均有檢出。TN和TP對門水平的群落結(jié)構(gòu)影響較大，而氨氮和AP是屬水平的主要控制因子。此外，鹽分對微生物群落的塑造也起到關(guān)鍵作用。通路分析表明，主要的氮代謝通路有固氮作用、氮礦化作用、硝化作用、反硝化作用、異化硝酸鹽還原作用。而整個過程中亞硝化和ANAMMOX作用相對較弱(圖1）。此研究結(jié)果不僅有助于對河口濕地微生物生態(tài)過程的理解，而且為預(yù)防和控制河口濕地氮污染提供理論依據(jù)。
相關(guān)研究成果于2019年發(fā)表在國際期刊Science of the Total Environment上，中科院東北地理所李懷副研究員為論文第一作者，本工作得到國家重點研發(fā)計劃重點專項（2017YFC0505901）和國家公派留學(xué)基金項目（201804910339）共同資助。
圖1 黃河口交互區(qū)濕地氮代謝通路分析
論文信息：
Li, H., Chi, Z., Li, J., Wu, H., & Yan, B. (2019). Bacterial community structure and function in soils from tidal freshwater wetlands in a Chinese delta: Potential impacts of salinity and nutrient. Science of the Total Environment, 696, 134029.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134029
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