张玮玮,高姗姗,李梦璐,陈彦,Nicola Fohrer,Robert Costanza,李玉英*, 陈兆进*.丹江口水库浮游细菌和氮磷循环基因垂直分布特征及其驱动因素.环境科学. https://doi.org/10.13227/j.hjkx.202307255
摘要: 丹江口水库作为南水北调中线工程水源地,不同深度浮游细菌群落组成、氮磷循环功能及其驱动因素尚未清晰。 选取丹江口水库 5 个生态点位,采用宏基因组学研究表层、中层和底层垂直分布浮游细菌群落组成,分析预测氮磷循环 功能及其驱动因素。结果表明丹江口水库主要由变形杆菌门、放线杆菌门和浮霉菌门等优势种群组成,不同深度来源的 浮游细菌群落结构具有显著差异,水温(T)、氧化还原电位(ORP)、溶解氧(DO)和 Chla 是影响浮游细菌群落组成的 主要因素。氮循环功能基因分析表明主要涉及生物固氮过程、硝化作用、反硝化作用和异化硝酸盐还原作用等 7 个主要 途径的 gltB、glnA、gltD、gdhA 和 NRT 等 39 个氮循环功能基因。磷循环功能基因分析表明主要涉及有机磷矿化、无机 磷溶解、调节等 6 个主要途径的 pstS、ppx-gppA、glpQ 和 ppk1 等 54 个磷循环功能基因。聚类分析表明不同深度是影响 氮磷循环功能基因组成和丰度的主要因素,表层和底层氮磷循环功能基因丰度高于中层样品。奇异球菌属、嗜氢菌属、 Limnohabitans 和棍状杆菌属等是氮磷循环的关键物种。DO、pH、T、总溶解性固体(TDS)、电导率(EC)和 Chla 与氮 磷循环功能基因显著相关,以上环境因子随丹江口水库深度增加浓度降低或升高,导致浮游细菌氮磷循环功能基因呈明 显的垂直分布特征。通过揭示丹江口水库不同深度浮游细菌群落组成、氮磷循环功能及其影响因素,可为丹江口浮游细 菌生态功能和多样性保护发挥潜在的作用。
关键词: 丹江口水库;分层;宏基因组;氮循环;磷循环
DOI:10.13227/j.hjkx.202307255
网络首发时间:2023-12-29 13:24:26
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