氮和磷是影响三峡库区香溪河表层沉积物中微生物群落结构的主要因素

摘要：

香溪河是三峡库区最大的入库支流,目前关于香溪河沉积物微生物群落结构特征及其主要影响因素尚不明确.本研究监测香溪河上、中、下游上覆水及沉积物的主要理化指标,通过16S rDNA高通量测序研究香溪河表层沉积物中微生物群落结构特征,使用统计学软件分析细菌与理化指标间的关系.结果表明,上覆水中氨氮(NH3-N)、叶绿素a(Chl.a)浓度自下游向上游逐渐升高,其中NH3-N浓度从下游的2.04 mg/L升高到上游的3.14 mg/L.不同点位上覆水中磷酸盐(PO43-)浓度在0.14～0.18mg/L之间波动;同一点位间隙水中NH3-N、PO43-浓度明显高于上覆水,10～15 cm沉积物间隙水中NH3-N与PO43-浓度分别是0～5 cm沉积物间隙水的3.4倍和1.7倍.沉积物中Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、酸可挥发性硫化物和铬还原性硫化物含量均表现为上游点位高于中游、下游,底层沉积物含量高于中层和表层.香溪河中游沉积物的微生物多样性和丰富度高于下游和上游,其中变形菌门(Proteobacteria)是表层沉积物中的优势菌门,鞘脂单胞菌属(Sphin-gomonas)为主要菌属.不同代谢功能的微生物在空间分布上存在差异,比如具有降解多环芳烃能力的外新鞘脂菌属(Novosphingobium)和土生单胞菌属(Tenimnonias)在下游点位的相对丰度最高,分别达到5.8％和5.4％,硝化螺旋菌属(Ni-trospira)和黄杆菌属(Flavobacterium)在中游的相对丰度最高,而铁氧化菌水杆菌属(Aquabacterium)主要分布在上游点位.冗余分析(RDA)表明总有机碳、硫酸根、Fe(Ⅱ)、氨氮和总磷是影响香溪河沉积物中微生物群落结构的主要环境因子.本研究有助于进一步了解周边环境和人为活动对香溪河水质稳定及沉积物中微生物的影响,为三峡库区水环境改善和管理提供参考.

关键词：香溪河、上覆水、沉积物、微生物群落、环境因子、三峡库区

所属期刊栏目：35

分类号：X524;P736.41;Q958

资助基金：国家自然科学基金41807452

在线出版日期：2023-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：473-482,中插5-中插8