模拟氮沉降对双台河口潮滩湿地沉积物细菌及氨氧化细菌的影响.pdfVIP

摘要 摘要 目前氮沉降已造成了河口生态系统受损、生态功能降低等严重问题。本试验在双台河 口潮滩湿地翅碱蓬生长区进行了为期6 个月、共四次不同浓度(尿素) 、不同形式(尿素、硫 酸铵、硝酸铵) 的施氮实验，以此模拟氮沉降，研究双台河口潮滩湿地沉积物微生物生物量、 细菌16S rRNA 基因拷贝数、细菌群落结构，氨单加氧酶(amoA)基因拷贝数、潜在硝化速 率及氨氧化细菌(AOB)群落结构等的动态变化，旨在探索各指标对模拟氮沉降的响应，进 而揭示氮沉降对河口生态系统中微生物的影响。 通过氯仿熏蒸法测得每次施氮后沉积物中微生物生物量碳(MBC)和生物量氮(MBN)， 结果表明与未施氮处理的对照组比较，施氮期间0.1 和0.2 gN/kg 干土的尿素可使MBC 和 MBN 极显著提高(p 0.01) ，0.4、0.8 gN/kg 干土的尿素使MBC 和MBN 显著提高(p 0.05) 。 尿素、硫酸铵和硝酸铵三种形式(0.2 gN/kg 干土)处理组MBC 、MBN 显著高于对照组(p 0.05)，但三者的影响程度存在一定差异。 采用实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)技术对每次施氮后沉积物中细菌16S rRNA 基 因的含量进行了测定，结果表明，与对照组比较，施氮期间0.1、0.2 和0.4 gN/kg 干土的 尿素可使细菌16S rRNA 基因的含量极显著提高(p 0.01) ，0.8 gN/kg 干土的尿素使细菌16S rRNA 基因的含量显著提高(p 0.05) 。尿素、硫酸铵和硝酸铵三种形式(0.2 gN/kg 干土)处 理组细菌16S rRNA 基因的含量极显著高于对照组(p 0.01) 。氮的累积施加使沉积物中细 菌16S rRNA 基因的含量的下降。 利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对每次施氮后沉积物的细菌群落结构进行分析，结 果表明，与对照组比较，施氮期间不同浓度的尿素对细菌群落结构有一定影响；尿素、硫 酸铵和硝酸铵三种形式(0.2 gN/kg 干土)处理组细菌群落结构无明显差异。施氮期间细菌群 落的优势种群均为Proteobacteria 。施氮均能增加细菌群落多样性，氮的累积能降低沉积物 细菌多样性。三种氮形式对群落多样性的影响略有差异。 采用Real-Time PCR 技术对每次施氮后沉积物中氨氧化菌功能基因氨单加氧酶(amoA) 基因的含量进行了测定，结果表明，施氮期间，与对照组比较，0.2 gN/kg 干土的尿素可使 amoA 基因的含量极显著提高(p 0.01)，0.4 gN/kg 干土的尿素使amoA 基因的含量显著提 高(p 0.05) 。尿素、硫酸铵和硝酸铵三种形式(0.2 gN/kg 干土)对amoA 基因的含量影响程 度存在明显差异(p 0.05) ；氮的累积施加使沉积物中氨氧化菌amoA 基因的含量下降。 通过添加铵盐液体培养测定每次施氮后沉积物的潜在硝化速率，结果表明，与对照组 比较，施氮期间0.1、0.2 和0.4 gN/kg 干土的尿素可极显著增加潜在硝化速率(p 0.01) ， 0.8 gN/kg 干土的尿素施2-4 次可显著增加潜在硝化速率(p 0.05)；三种氮形式(0.2 gN/kg 干土)施2-4 次沉积物潜在硝化速率极显著高于对照组(p 0.01) 。 采用DGGE 技术对每次施氮后沉积物中AOB 群落结构进行分析，结果表明，与对照 组比较，施氮期间不同浓度尿素及对尿素、硫酸铵和硝酸铵三种形式对 AOB 群落结构有 一定影响。不同浓度尿素处理组之间及尿素、硫酸铵和硝酸铵三种形式处理组之间 AOB I 摘要 群落结构有一定差异。施氮期间AOB 的群落优势菌群由Nitrosospira 变为Nitrosomonas 。 施氮处理均能增加AOB 群落的多样性，氮的累积施加能提高AOB 的群落多样性，三种氮 形式对AOB 的群落多样性的影响略有不同。 关键词：氮沉降；微生物生物量；细菌 16S rRNA 基因；amoA 基因；