水位变化对消落带氨氧化微生物丰度和多样性的影响

第37卷第5期2017年5月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVol_37．No．5May，2017DOI：10．13671／j．hjkxxb．2016．0433钢迪嘎，齐维晓，刘会娟，等．2017．水位变化对消落带氨氧化微生物丰度和多样性的影响[J]．环境科学学报，37(5)：1615．1622GangDG，Qiwx，LiuHJ，eta1．2017．Theimpactofwaterlevelchangeontheabundanceanddiversityofammoniaoxidizingbacteria(AOB)andammoniaoxidizingarchaea(AOA)inwater-fluctuatingzone[J]．ActaScientiaeCircumstantiae．37(5)：1615—1622水位变化对消落带氨氧化微生物丰度和多样性的影响钢迪嘎，齐维晓’，刘会娟，曲久辉1．中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室．北京1000852．中国科学院饮用水科学与技术重点实验室，中国科学院生态环境研究中心．北京1000853．中国科学院大学，北京100049收稿日期：2016．08—10修回日期：2016—09—20录用日期：2016．0920摘要：南水北调来水进入密云水库将直接引起水库水位上涨，这必将影响消落带土壤中氨氧化微生物的丰度和多样性，从而影响消落带中氮循环过程．采用分子生物学方法，探讨了水位变化对消落带氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)的生物多样性和丰度的影响．Real—timePCR结果显示，2015年9月消落带岸上／水陆界面土壤和沉积物中AOA和AOB的丰度范围分别为1．00x10～3．91x10c0pies．g一1和5．49x106～9．77x106copies·g～．2015年11月水位比9月上升3m，淹没区土壤／沉积物中AOA和AOB的丰度范围分别为5．80x10～1．56x10copies·gI1和2．14xlO～4．40x10copies·g～，比被淹没前有所下降，但AOA的丰度始终高于AOB，说明AOA比AOB更适合在低氨氮的消落带环境中生长，并且更能适应低氧环境．水位上升3m后，水陆交界面土壤中AOA和AOB的多样性均有所增加，而在沉积物中多样性减少．水位上涨之前．AOA大多数OTU属于Nitrososphaera、Nitrosopumilus，而水位上涨之后，大多数OTU归属于土壤簇Nitrososphaera，即在低氧消落带环境中土壤簇Nitrososphaera为优势AOA菌．对于AOB，水陆交界面土壤和沉积物中Nitrosopira和Nitrosom,onas分别在氨氧化过程中发挥作用．关键词：amoA；水库消落带；氨氧化细菌；氨氧化古菌；分子生物学文章编号：0253-2468(2017)05—1615—08中图分类号：X172文献标识码：ATheimpactofwaterlevelchangeontheabundanceanddiversityoxidizingbacteria(AOB)andammoniaoxidizingarchaea(AOAofammonia)inwater-fluctuatingzoneGANGDiga，QIWeixiao’，LIUHuijuan，QUJiuhui1．StateKeyLaboratoryofEnvironmentalAquaticQuality，ResearchCenterforEco—EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，Beijing1000852．KeyLaboratoryofDrinkingWaterScienceandTechnolOgy，ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences，ChineseAcademyofSciences，BeOing1000853．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049Received10August2016；receivedinrevisedform20September2016；accepted20September2016Abstract：South-to—NorthWaterDiversiondirectlyleadtotheriseofwaterleveloftheMiyunreservoir，whichwouldchangetheabundanceandthediversityofammoniaoxidizingmicroorganism，andthenaffectthenitroge