煤矿开采区地下水微生物群落结构与功能及其对环境的响应

Microbial Community Structure and Function in Groundwater of Abandoned Coal Mine and Its Response to Environment

摘要

为揭示微生物在煤矿开采区地下水环境中的空间分布特征及受控因素，为煤矿开采区地下水污染生态修复奠定基础，以河南新密某煤矿开采区地下水微生物为研究对象，利用16S rRNA高通量测序技术，分析了饮用水井和废弃矿井地下水微生物群落的结构与功能及其对环境的响应.研究表明在属水平上饮用水井主要以不动杆菌属（Acinetobacter）、草地土杆状菌属（Chthonobacter）和黄杆菌属（Flavobacterium）为主，而废弃矿井中则以短波单胞菌属（Brevundimonas）和甲基红色杆菌属（Methylorubrum）为主.两组微生物在多种合成酶、脱氢酶以及转运系统ATP结合蛋白等方面的潜在功能上存在显著差异.分子生态网络显示，矿井水微生物不仅联系更为紧密，且种间多为正相关关系，推测物种可能通过合作来应对极端寡营养环境.该区域地下水微生物群落结构主要受溶解性总固体和硝酸盐氮含量的影响，营养条件是制约当地地下水微生物群落结构与功能的先决因素.

关键词

地下水 / 微生物 / 群落结构与功能 / 环境响应 / 共生网络 / 环境地质.

Key words

groundwater / microorganism / community structure and function / environmental response / co-occurrence network / environmental geology

基金资助

地下水污染防治试点项目(2020410183S1-40001)

国家自然科学基金项目(42007306)