湖泊沉积物中微生物群落对天然有机质输入的响应

作者：居琪; 章奇; 曹驰程; 白雷雷; 张晖^*

来源：环境科学, 2021, 42(07): 3263-3271.

DOI：10.13227/j.hjkx.202011205

• 天然有机质(NOM)
• 蓝藻水华
• 沉积物
• 微生物群落
• 代谢活性

全球气候变化和蓝藻水华暴发造成湖泊生源、陆源天然有机质(NOM)输入显著增加,以太湖藻型湖湾为例,考察沉积物中微生物群落的活性、组成及功能对不同浓度藻源有机质(POM)和陆源腐殖酸(HA)的响应特征.三维荧光分析显示POM化学多样性较高,包含易降解的类蛋白(50%)和难降解的类腐殖质组分(50%),而类腐殖质占HA荧光组分的97%.两个月的微宇宙实验表明,对于同种NOM,沉积物中微生物矿化作用随NOM浓度升高而增强;但POM组中有机碳去除量显著高于同等浓度的HA组.胞外聚合物分析显示NOM输入有利于微生物分泌蛋白质和多糖,提高了微生物群落的聚集度和稳定性;酶活分析表明POM对脲酶、脱氢酶等有机物代谢酶的激发效应强于HA,形成了代谢更活跃的微生物群落.同时,NOM输入(尤其是POM)提高了微生物群落的物种多样性,增加了Proteobacteria和Bacteroidetes等参与有机物分解的菌群丰度,上调了与代谢相关的KEGG功能基因丰度.以上结果表明湖泊沉积物中微生物群落的活性和功能与NOM的来源和浓度有关.

• 单位
  湖泊与环境国家重点实验室; 东南大学; 中国科学院南京地理与湖泊研究所; 公共卫生学院