甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能

甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能第27卷第6期2012年6月地球科学进展ADVANCESINEARTHSCIENCEVol．27No．6Jun．，2012赵吉，李靖宇，周玉，等．甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能［J］．地球科学进展，2012，27(6):651-659．［ZhaoJi，LiJingyu，ZhouYu，etal．Methane-andAmmonia-Oxidationmicroorganismsandtheircouplingfunctions［J］．AdvancesinEarthScience，2012，27(6):651-659．］甲烷氧化与氨氧化微生物及其耦合功能*赵吉1，李靖宇2，周玉1，白玉涛2，于景丽1(1．内蒙古大学环境与资源学院，内蒙古呼和浩特010021;2．内蒙古大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特010021)摘要:甲烷氧化与氨氧化过程分别对控制温室气体甲烷和氧化亚氮方面有着特殊作用，土壤及湿地等环境中的甲烷氧化菌和氨氧化菌在生态系统碳、氮生物循环中扮演着重要的角色。论述了甲烷氧化与氨氧化过程的微生物学机制，甲烷氧化菌和氨氧化菌的群落结构变化，分析了甲烷氧化菌和氨氧化菌在碳、氮循环以及它们在控制重要温室气体排放中的环境功能，阐述了甲烷氧化菌和氨氧化菌的关联作用机制。以期深入揭示甲烷氧化菌与氨氧化菌的空间分异与耦合机制，为深入探讨这类微生物的生态机制和环境功能提供科学线索。关键词:甲烷氧化菌;氨氧化菌;微生物学机制;温室气体;耦合作用中图分类号:Q938.1文献标志码:A文章编号:1001-8166(2012)06-0651-091引言甲烷氧化及氨氧化是碳氮循环中微生物参与的2个重要过程，对控制环境中温室气体的排放有特殊意义。CH4的温室效应是CO2的23倍，N2O的温室效应是CO2的296倍［1］。有报道指出，湿地生态系统对于大气中主要温室气体的排放贡献占到水体排放总量一半以上，对全球气候变化的影响显著［2］。CO2，CH4和N2O散布在大气层中，随着浓度的增加会造成全球气候异常和大气温度不断上升。由于湖泊和湿地等生态系统本身特殊环境的复杂性和人类活动的强烈干扰，温室气体排放量有着很大的时空变异性，这给全球的温室气体排放总量估算带来很大的不确定性。因此，对温室气体排放控制的研究有着重要意义。土壤微生物在维系生态系统功能方面扮演着重