河口湿地是复杂而重要的生态系统,可以提供多样性的生态服务、维护滨海区域的生态安全,为微生物提供独特的栖息环境。然而在潮流和径流双向胁迫下,黄河三角洲河口湿地古菌群落响应机制方面尚缺乏系统性的研究。为此,东北地理所水环境污染与防治学科组科研人员,以黄河三角洲河口湿地潮沟区和交互区为研究对象,系统揭示了潮流/径流双重胁迫下古菌群落结构和功能的响应规律。
结果表明,反硝化嗜盐古菌Haloarcula、Haloferax和产甲烷菌Methanobrevibacter、Methanocorpusculum、Methanosarcina在潮沟区占主导,而氨氧化古菌主要分布在交互区,揭示了交互区硝化作用相对较强,潮沟区则更有利于反硝化和厌氧产甲烷过程的进行,但亚硝酸盐驱动的厌氧甲烷氧化对河口湿地甲烷减排起关键作用(图1)。此外,功能预测结果表明,同一区域内部古菌群落结构发生显著改变,但功能却相对稳定,仅存在功能内部的比例波动,但类似栖息地中环境过滤的选择作用会导致功能趋同。此结果有助于对黄河三角洲河口湿地微生物生态过程的理解,为预防和控制河口湿地氮污染和温室气体排放提供理论依据。
相关研究发表在环境领域Top期刊《Journal of Cleaner Production》上,中科院东北地理所李怀副研究员为论文通讯作者,本工作得到国家重点研发计划重点专项(2017YFC0505901、2018YFD0800904)等资助。
论文信息:
Chi, Z., Hou, L., Li, H., Li, J., Wu, H., & Yan, B. (2021). Elucidating the archaeal community and functional potential in two typical coastal wetlands with different stress patterns. Journal of Cleaner Production, 285, 124894. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124894
图1 黄河三角洲河口湿地不同区域古菌群落热图