中国环境科学

作者：李玉梅, 陈凯, 何立新, 柴蓓蓓, 卓天宇, 余柯宏, 张金楠, 雷晓辉

单位：1. 河北工程大学水利水电学院, 河北 邯郸 056038;2. 河北工程大学水利水电学院, 水资源智慧调控与综合管理省部共建协同创新中心, 河北 邯郸 056038;3. 河北省智慧水利重点实验室, 河北 邯郸 056038;4. 邯郸市低碳能源重点实验室, 河北 邯郸 056038;5. 天津水务集团滨海水务有限公司, 天津 300308;6. 西安科技大学建筑与土木工程学院, 陕西 西安 710054;7. 河北工程大学能源与环境学院, 河北 邯郸 056038;8. 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 中国水利水电科学研究院, 北京 100038

关键词：宏基因组,静水压,微生物群落结构,氮循环,水库沉积物

基金：国家自然科学基金青年基金资助项目(NSFC 51509199);河北省杰出青年科学基金资助项目(E2022402064);中央引导地方科技发展资金资助项目(236Z4101G)

通过微宇宙模拟实验,结合宏基因测序技术研究了不同静水压条件(大气压、0.2MPa、0.5MPa和0.7MPa)对水库泥水界面微生物群落结构、氮循环功能基因及代谢通路的影响.结果表明:参与氮循环微生物物种数目随静水压增加呈先增加至1227种后减少至1199种,古菌、真菌相对丰度占比随静水压增加分别增加0.002%、0.0006%,细菌占比减少.相较于低静水压,高静水压使微生物群落的生态网络联系更紧密,种间作用更复杂,系统稳定性更强;高静水压通过增强nxrB、narH等功能基因丰度和参与该路径的微生物丰度,来促进反硝化过程,抑制异化性硝酸盐还原作用.且在参与氮循环的微生物中,发现嗜压微生物(变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门等)以及嗜压功能基因(ompH、asd),嗜压基因多存在变形菌门中,嗜压基因丰度随静水压升高先增大后减小.静水压通过改变泥水界面处氮循环有关微生物种群结构以及相关功能基因丰度与参与的代谢路径,来提高水库沉积物脱氮潜力,进而控制水库的富营养化.

来源：2024年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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