海洋生境的甲烷好氧氧化作用对氧浓度的响应特征
2021-06-19李晶刘昌岭吴能友贺行良许晓晴陈烨孟庆国
海洋地质与第四纪地质 2021年3期
关键词:实验
李晶,刘昌岭,吴能友,贺行良,许晓晴,3,陈烨,孟庆国
1.自然资源部天然气水合物重点实验室,中国地质调查局青岛海洋地质研究所,青岛 266071 2.海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,青岛 266071 3.中国海洋大学环境科学与工程学院,青岛 266100
甲烷好氧氧化作用是由甲烷氧化细菌介导下甲烷和氧分子分别作为电子供体和电子受体的生物地球化学反应[1],主要发生于海底表层沉积物和海水中,是影响海洋生态系统、控制温室气体排放的重要生化过程[2-3]。海洋泄露环境中,不同泄露位置、泄露时刻或纵深层位的甲烷好氧氧化强度存在显著差异,每天每平方米的氧化速率跨度可从几个纳摩尔到几百个毫摩尔,与之相应的甲烷氧化菌群落结构也不尽相同[4],造成这一现象的原因可能是海底不同区域位置的环境因子差异。
前人曾通过模拟不同的温度[5-6]、压力[7]、甲烷浓度[8]或营养源[9]等参数条件,探究了不同环境因子条件下气体氧化速率及其对应的微生物群落结构。除此之外,一些实验研究还发现氧浓度也是影响甲烷好氧氧化过程的重要参数之一。首先,从微生物角度而言,氧浓度对甲烷氧化菌的群落结构和活性都存在十分重要的影响。不同甲烷氧化菌具有不同的最适氧浓度范围,其浓度范围差异较大,当氧浓度偏离最适范围时,其微生物活性及甲烷氧化潜力将受到显著抑制。例如Methylosinus trichosporium的最适氧浓度范围较大,跨度为1.6%~18%,而Methylosoma difficilesp.nov.对氧浓度要求较为苛刻,最适氧浓度仅为2%左右[10]。……
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