复合垂直流湿地氨氧化菌种群结构及活性的空间分布_黄德锋

复合垂直流湿地氨氧化菌种群结构及活性的空间分布黄德锋,李田＊(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要:应用复合垂直流湿地净化富营养化景观水体,测定了湿地系统不同空间层次的氨氧化菌(AOB)活性,并采用PCR-DGGE技术考察了氨氧化菌种群多样性.结果表明,在复合垂直流湿地中,由于植物根际效应、异养菌竞争、DO浓度以及氨氮浓度等环境条件的综合作用,氨氧化菌活性和种群多样性沿水流方向呈现出较为明显的空间分布差异.下行池表层氨氧化菌活性最高,为0.79mg·(kg·h)-1(以NO-3-N计,下同).从下行池表层到上行池底层,氨氧化菌活性逐渐下降,至上行池表层略有增加,氨氧化菌活性为0.17mg·(kg·h)-1.氨氧化菌多样性与活性的空间分布表现出大致相同的趋势,下行池氨氧化菌多样性指数(平均为1.92)高于上行池(平均为1.65).在复合垂直流湿地系统中,多数菌种为寡营养类微生物,Nitrosomonassp.为优势菌种,在湿地氨氮的去除过程中起着主导作用.此外还检测到Unculturedbetaproteobacterium、Comamonassp.以及Nitrosomonasoligotropha等菌种.在湿地不同位置,不同湿地环境长期选择的结果,使氨氧化菌种群结构表现出一定的空间演替变化.关键词:DGGE;人工湿地;景观水体;氨氧化菌中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:0250-3301(2008)08-2160-06收稿日期:2007-08-24;修订日期:2007-10-20基金项目:上海市科委重点项目(05dz12006)作者简介:黄德锋(1978～),男,博士研究生,主要研究方向为污染水体生态修复技术,E-mail:huang5151029@126.com＊通讯联系人,E-mail:tongjilitian@126.comVariationofDiversityandActivityofAmmonia-OxidizingBacteriaCommunityintheIntegratedVertical-FlowConstructedWetlandsHUANGDe-feng,LITian(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Theactivityofammonia-oxidizingbacteria(AOB)indifferentlayersofIntegratedvertical-flowconstructedwetlands(IVCW)treatingeutrophicscenicwaterwasmeasured,andthediversityandspatialdistributionofAOBcommunitystructureinIVCWwasinvestigatedusingPCR-DGGE.Theresultsindicatedthatbecauseoftheintegratedinfluenceofcompetitionofplantrhizodeposition,heterotrophicbacteria,DOandammoniaconcentration,thereweresignificantspatialdifferencesintheactivityanddiversityofAOBalongtheflowdirectionofwetland.TheactivityofAOBwas0.79mg·(kg·h)-1(inNO-3-N,thesamebelow)nearthesurfaceofdown-flowsysteminIVCW.Fromthesurfaceofdown-flowsystemtoup-flowsystem,theactivityofAOBdecreasedgradually,andslightlyincreasedto0.17mg·(kg·h)-1nearthesurfaceofup-flowsystem.ThespatialvariationofdiversityofAOBshowedthesimilarchangetrendwiththeactivityinIVCWandthediversityindexindown-flowsystem(1.92)werehigherthanthoseinup-flowsystem(1.65).MostofAOBbelongtooligotrophicbacteriuminIVCW,andthepopulationofammonia-oxid