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)過程改變，但在這一過程中，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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