不同植被对湿地沉积物氮素转化及微生物群落结构的影响

摘要

以沈阳七星湿地为研究对象，结合¹⁵N同位素示踪法、高通量测序技术，比较湿地不同植被类型(光滩（Bare mudflat）、荷花（Nelumbo nucifera）、香蒲（Typha orientalis）和芦苇（Phragmites australis）)覆盖区氮转化速率和微生物群落相对丰度、多样性及组成，探讨湿地不同植物-微生物介导的脱氮过程的剖面变化特征。结果表明，在4种植被区域内，硝化速率从大到小依次为：香蒲、芦苇、光滩、荷花，范围为1.18～16.52μmol·L^-1·d^-1;反硝化速率从大到小依次为：香蒲、荷花、芦苇、光滩，范围为2.60～34.60 nmol·g^-1·h^-1;而厌氧氨氧化速率范围为1.61～14.04 nmol·g^-1·h^-1,仅在香蒲和芦苇区域内发现。其中35.92%～100%反硝化作用为主要N₂生成途径，七星湿地脱氮菌属以反硝化菌属为主，约占3种脱氮菌属的90%以上。硝化和厌氧氨氧化菌种并没有太大优势，且大多分布在深层区域；ω（TOC）、ω（TN）、ω（SOM）和含水率等理化因子是七星湿地氮素转化的主要驱动因子；3种脱氮菌属相对丰度最高的香蒲区域（54.72%）脱氮速率相对较高。氮循环功能微生物相对丰度也是影响七星湿地脱氮过程的重要因素。

关键词

湿地 / 硝化 / 反硝化 / 厌氧氨氧化 / 微生物群落