温度对湖泊沉积物中沉水植物残体厌氧分解的影响

作者：陈默; 张雅庆; 李家轩; 焦一滢; 赵丽娅; 许峰; 宋娜^*

来源：环境科学学报, 2020, 40(08): 3013-3019.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2019.0386

• 温度
• 淡水湖泊
• 水生植物
• 硫酸盐还原
• 铁还原

淡水湖泊水生植物残体的腐烂分解过程为沉积物中的异养微生物提供了重要的碳源,但是目前关于温度对沉水植物残体有机质分解的影响研究还不够深入.本研究通过室内微宇宙模拟实验,研究了4℃和25℃时马来眼子菜残体在沉积物中厌氧分解特征及其主要的微生物代谢途径.结果表明,温度对马来眼子菜残体的分解影响显著,25℃实验组沉积物中总有机碳(TOC)和纤维素去除率显著高于4℃实验组.25℃实验组沉积物初始腐殖质占TOC比例为18.23%±1.47%,90 d后达到约46%,这说明微生物对马来眼子菜残体的分解促进了沉积物腐质化.此外,温度升高促进了纤维素降解细菌(如拟杆菌门,Bacteroidetes)的生长繁殖,且硫酸盐还原细菌(如GOUTA19、脱硫球菌属(Desulfocuccus)、LCP-6、HB118)和铁还原细菌(如地杆菌属,Geobacter)是沉积物中主要的优势菌种.在25℃条件下,微生物硫酸盐还原、铁还原和产甲烷作用占马来眼子菜残体厌氧代谢的比例分别达到37.3%、27.8%和10.3%.综上所述,本研究表明温度升高促进了沉积物中马来眼子菜残体的厌氧分解,且微生物硫酸盐还原、铁还原和产甲烷过程在其厌氧分解过程中发挥了重要作用.

• 单位
  区域开发与环境响应湖北省重点实验室; 中国科学院南京地理与湖泊研究所; 湖北大学; 湖北工业大学; 湖泊与环境国家重点实验室