人类活动对河流沉积物中反硝化厌氧甲烷氧化菌群落特征的影响

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：刘洋,陈永娟,王晓燕,许康利

单位：首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048,首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048,首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048,首都师范大学首都圈水环境研究中心, 北京 100048,首都师范大学资源环境与旅游学院, 北京 100048

摘要：河流生态系统是陆地生态系统输出营养盐和有机质的主要接收器，是水-气界面CO₂和CH₄全球碳循环的重要环节.人类活动导致大量未经处理的硝酸盐和有机物质汇入河流，影响了N-DAMO（N-DAMO，Nitrate/nitrite-dependent anaerobic methane oxidation，反硝化厌氧甲烷氧化菌）细菌的群落特征.本文选取北运河作为研究区域，通过对比分析北运河中游和下游沉积物理化参数和N-DAMO细菌群落特征的差异性，探究由于人类活动的影响，河流沉积物中N-DAMO细菌的群落组成结构特征，及其与沉积物中NH₄+-N、NO₃--N的响应关系.结果表明，北运河沉积物中NH₄+-N为中游和下游氮素的主要形态，且下游NH₄+-N浓度显著高于中游；人类活动对N-DAMO细菌16S rRNA和pmoA功能基因群落分布有影响，16S rRNA和pmoA功能基因均分别聚为中游和下游两类；系统发育树分析显示，人类活动影响北运河N-DAMO细菌高同源性菌群的来源，其高同源性菌群来源与北运河主要污染物氨氮的来源一致；RDA分析显示，人类活动影响N-DAMO细菌相关环境因子，沉积物中高浓度的NH₄+-N、NO₃--N与16S rRNA和pmoA功能基因有显著的响应关系.沉积物N-DAMO细菌16S rRNA和pmoA功能基因的共生关系分析显示，北运河下游沉积物中N-DAMO细菌彼此之间的共存关系更强，细菌群落形成的模块化程度较高，其对环境变化的敏感程度更高，受人类活动的影响更大.

关键词：河流沉积物,人类活动,反硝化厌氧甲烷氧化菌,群落结构,系统发育,环境因子,共存关系网络,