近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所南海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)對(duì)近岸養(yǎng)殖區(qū)沉積環(huán)境細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)對(duì)氧化還原格局的響應(yīng)研究取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Bacterial community responses to the redox profile changes of mariculture sediment”為題，發(fā)表在Marine Pollution Bulletin上，史榮君為第一作者，齊占會(huì)和紐約州立大學(xué)Qingzhi Zhu為通訊作者。該研究成果是該創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在“養(yǎng)殖與環(huán)境相互作用”（Aquaculture Environment Interactions）領(lǐng)域的系列研究之一，獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0900700）和國(guó)家自然科學(xué)基金（31900094）等項(xiàng)目資助。全文鏈接https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112250。
目前，我們已經(jīng)清楚魚類網(wǎng)箱和貝類筏式等海水養(yǎng)殖活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致有機(jī)顆粒物的沉積速率和通量增加，進(jìn)而造成沉積環(huán)境中氧化還原格局、有機(jī)質(zhì)和重要元素的早期成巖反應(yīng)等生物地球化學(xué)過(guò)程改變，但在這一過(guò)程中，細(xì)菌群落對(duì)氧化還原格局的變化的響應(yīng)機(jī)制尚不清楚。該研究采集大亞灣非養(yǎng)殖區(qū)、魚類網(wǎng)箱和貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)的表層沉積物進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)用光化學(xué)平面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)，獲得了關(guān)鍵環(huán)境因子的高分辨率平面分布特征，避免了傳統(tǒng)的分層取樣方法因間隔較大而無(wú)法將微生物分布與氧化還原格局相對(duì)應(yīng)的限制。研究結(jié)果表明，沉積環(huán)境中有機(jī)質(zhì)的礦化路徑差異顯著，其中非養(yǎng)殖對(duì)照區(qū)的有機(jī)質(zhì)礦化路徑以鐵氧化物還原為主，而兩個(gè)養(yǎng)殖區(qū)則以硫酸鹽還原為主。另外，在不同氧化還原區(qū)中，有氧區(qū)內(nèi)的細(xì)菌群落主要受環(huán)境影響而發(fā)生顯著變化，其中豐度顯著高于氧化區(qū)和缺氧區(qū)的14個(gè)OTUs均為好氧菌并屬于γ-變形菌和α-變形菌。但是，在復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中，微生物群落間的相互作用對(duì)物理化學(xué)過(guò)程的影響可能比物種豐度更重要，該研究的共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)分析表明，細(xì)菌相互作用網(wǎng)絡(luò)中的4個(gè)關(guān)鍵OTUs均為嚴(yán)格厭氧菌，并且其豐度與Fe2+、POC和H2S 正相關(guān)，表明其不僅參與有機(jī)質(zhì)的降解，還顯著影響著鐵硫循環(huán)。
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