张松贺，袁 强，陈 洁，张子秋

(河海大学环境学院，江苏 南京 210098)

湿地作为一种经济实用、环保有效的措施广泛应用于污水处理中。水生植物吸收及微生物反硝化是湿地去除硝氮的主要途径[2]。与挺水和浮叶植物相比，沉水植物几乎全株生长在水面下，可直接从水体中积累养分[3]。生物膜是一种由细菌、真菌、藻类以及其他非生物成分组成的复杂微孔生物反应器[4]，沉水植物可为其附着生物膜的生长提供合适的附着面以及稳定的有机碳源[2]。生物膜中的微生物在硝化反硝化等营养循环中起着关键作用[5]。然而，关于硝氮负荷下沉水植物附着微生物群落结构及相关反硝化微生物的响应机制仍不清楚。

本文以针状叶、根系不发达的沉水植物狐尾藻(MyriophyllumVerticillatum)为对象，研究不同硝氮浓度条件下狐尾藻叶片及其附着微生物的形态特征变化，利用高通量测序和定量PCR分析技术探讨微生物群落结构和反硝化基因丰度的变化规律，系统分析生物膜在硝态氮转化中的潜在作用，以期为沉水植物生态修复以及水环境保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验方法

狐尾藻从南京高淳水生植物基地购买。试验装置使用140 L(700 mm×500 mm×400 mm)的水箱，添加7 cm混合均匀的沉积物(取自南京乌龙潭湖)以及30 cm的自来水。稳定一周后，每个水箱种植60株株高约30 cm且形态相近的狐尾藻(种植密度约300株/m2，种植深度为5 cm)。待植物驯化2周后，分别控制水体硝氮浓度为2 mg/L(M2)、8 mg/L(M8)、20 mg/L(M20)和40 mg/L(M40)，并设置空白对照组M0。每2 d监测1次硝氮浓度，添加硝酸盐化合物(w(NaNO3)∶w(KNO3)=1∶1)以维持设定浓度。……