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干湿交替对生物滞留系统中氮素功能微生物群落的影响

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【作者】 陈垚程启洪郑爽余雪花任萍萍

【Author】 Yao Chen;Qihong Cheng;Shuang Zheng;Xuehua Yu;Pingping Ren;School of River and Ocean Engineering, Chongqing Jiaotong University;Key Laboratory of Hydraulic & Waterway Engineering of the Ministry of Education, Chongqing Jiaotong University;

【通讯作者】 陈垚;

【机构】 重庆交通大学河海学院重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室

【摘要】 【目的】为探究生物滞留系统干湿交替下环境因子对氮素功能微生物群落的影响。【方法】应用高通量测序技术(Illumina MiSeq PE300),并以amoA和nirS功能基因为分子标记,对无植物型和植物型生物滞留系统在干湿交替下不同土壤空间位置(种植层、淹没层)的硝化和反硝化细菌的多样性和群落结构进行研究,并对微生物群落与环境因子的相互关系进行相关性分析。【结果】微生物种群的功能基因存在显著的空间差异,相比淹没层,种植层的功能细菌更丰富。种植层的OTUs高于淹没层,而进水再湿润促使两种功能基因在种植层和淹没层的OTUs占比差异性增大。群落组成分析表明,amoA型硝化细菌和nirS型反硝化细菌的优势细菌门均为变形菌门(Proteobacteria)。虽然植物根系对氮素功能微生物的多样性指数影响不显著,但在属水平上,植物系统种植层的反硝化菌群种类高于淹没层,而无植物系统则刚好相反。CCA/RDA分析表明,土壤空间位置是影响硝化和反硝化菌群结构的最重要环境因子。【结论】本研究证实干湿交替运行下生物滞留系统中的氮素功能微生物群落受土壤空间位置、水分含量和植物根系的共同调控,其机制有待进一步研究。

【基金】 国家自然科学基金(51709024);重庆市研究生科研创新项目(CYS18219);重庆市基础科学与前沿技术研究项目(cstc2017jcyjAX0292);重庆市留创计划(cx2017065);重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJ170540)~~
【所属期刊栏目】 研究报告 (2020年03期)
  • 【DOI】10.13343/j.cnki.wsxb.20190227
  • 【分类号】Q938
  • 【下载频次】195
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