城市河流沉积物中氮素与好氧甲烷氧化菌群落特征响应关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘洋  陈永娟  王晓燕  许康利 《湖泊科学》2018,30(5):1271-1283

由于人类活动的影响大量未经处理的废污水汇入城市河流,高浓度的污染物影响了河流中微生物对生物地球化学物质迁移和转化的介导作用.本文选取典型的城市河流——北运河作为研究区域,分析了北运河沉积物中氮素形态以及含量的空间和季节差异性,并结合克隆文库分子生物学的方法,探讨了氮素形态和含量的差异对好氧甲烷氧化菌(aerobic methane-oxidizing microorganisms,MOB)群落特征的影响.结果表明:北运河沉积物中铵态氮(NH_4~+-N)为氮素的主要存在形态,存在显著的空间差异,其含量在下游显著高于上游,但季节差异不显著.NH_4~+-N含量的空间差异对MOB的群落结构和群落分布有显著影响,对群落多样性影响不显著.NH_4~+-N含量的空间分布特征与MOB的群落聚类特征一致,NH_4~+-N对MOB群落分布的影响显著高于其他形态的氮素,其含量越高,则与MOB群落分布的响应关系越紧密.北运河中NH_4~+-N的来源影响了沉积物中MOB的主要来源,MOB高同源性菌群的来源与NH_4~+-N等主要污染物的来源一致.沉积物中MOB物种之间联系的紧密程度依赖于氮素的主要存在形态及其含量水平.NH_4~+-N含量较高的下游沉积物中微生物彼此之间关系及集聚程度更强,受外界环境变化的干扰程度更强,受人类活动引起环境变化的敏感程度更高.城市河流中氮素的形态和含量差异对甲烷的氧化过程有显著影响.探究城市河流沉积物中高含量的NH_4~+-N对甲烷产生及消耗的影响过程是控制河流温室气体排放的关键.  相似文献   

太湖上游丘陵区典型水塘反硝化潜力变化特征及其影响因素     

王慧亮  曹恒  张汪寿  李恒鹏  何鹏  夏天宇  陈永娟 《湖泊科学》2022,34(6):1937-1948

水塘是连接上游集水坡地和下游水体的重要水文通道,也是氮素发生生物地球反应的重要场所.作为氮素高效去除的首要机制,水塘的反硝化脱氮潜力及其影响因素亟待揭示.本研究选择太湖上游丘陵区天目湖流域4类（茶园塘、村塘、养殖塘、林塘）共14个典型水塘为研究区,分别监测了其夏、秋季水质和沉积物变化特征,并利用膜进样质谱法（MIMS）直接测定水塘水体中溶存的反硝化产物N₂浓度.结果发现,14个水塘上覆水中N₂过饱和浓度在1.36~28.35 μmol/L之间,平均值为（8.23±6.04）μmol/L,夏季和秋季N₂过饱和浓度分别为（8.81±4.08）和（7.64±7.46）μmol/L,夏季高于秋季,不同类型水塘N₂过饱和浓度大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘;结合水气交换通量模型估算了反硝化潜力,14个水塘的反硝化速率均值为（4.75±3.27） mmol/（m²·d）,反硝化速率大小顺序为：茶园塘>村塘>养殖塘>林塘.相关分析结果表明,反硝化作用与水体中硝态氮浓度呈显著正相关,与溶解氧浓度呈显著负相关;反硝化作用同样与沉积物中硝态氮含量呈显著正相关,与容重呈负相关,说明水塘反硝化作用同时受上覆水中硝态氮、溶解氧以及沉积物容重等理化性质共同调节.进一步通过与传统的反硝化测算方法对比验证,发现采用膜进样质谱法并结合水气交换通量模型来估算水体反硝化潜力具有可行性,同时操作简便、所需样品少、测定速度快,适用于淹水环境反硝化作用的测定.  相似文献