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武汉植物园在长江流域浅水湖泊反硝化作用研究中取得进展

2017-11-08 | 来源:湿地生态学学科组 刘文治| 【  

  受人类长期活动和氮磷输入的影响,长江流域超过80%的湖泊已处于富营养化状态。微生物介导的沉积物反硝化作用是湖泊最关键的脱氮过程,受到多种生物和环境因子的协同调控。到目前为止,人们对沉水植被、反硝化微生物、水质和底泥性质在反硝化脱氮过程中的相对作用还了解甚少。  

  中科院武汉植物园的刘文治副研究员、刘贵华研究员等科研人员,选取长江中下游地区22个浅水湖泊为研究对象,测定了沉积物的反硝化和N2O释放速率,并采用克隆文库和qPCR技术定量了反硝化菌的多样性和丰度,结果发现有植被和无植被区沉积物的反硝化速率无显著性差异,并且不同植物功能群下沉积物的反硝化速率也无显著差异。方差分离分析表明水体DONO3TN是影响沉积物反硝化及N2O释放速率的关键因子,此外反硝化菌多样性解释了N2O释放速率15%的变异。路径模型分析发现,湖泊水质可能直接影响沉积物的反硝化作用,也可通过改变沉积物理化性质、反硝化菌和沉水植被来间接影响反硝化作用。该研究的结果表明,富营养化湖泊的反硝化作用主要受环境因子而不是生物因子的调控。  

  该研究得到了国家自然科学基金(编号31570535)的支持。研究结果以“Sediment denitrification in Yangtze lakes is mainly influenced by environmental conditions but not biological communities”为题,在国际学术期刊Science of The Total Environment 上在线发表。  

  论文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896971732939X 

  采样湖泊分布图(左) 路径模型分析(右) 

 
  附件
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