刘 涛,吴 佩,唐金灿,余浩然,王亚芬,马 腾

沉湖钻孔沉积物中微生物脂肪酸特征与意义

刘 涛,吴 佩,唐金灿,余浩然,王亚芬*,马 腾

(中国地质大学(武汉)环境学院,湖北省水环境污染控制和治理工程技术研究中心,湖北 武汉 430074)

利用微生物脂肪酸甲酯分析技术研究了江汉平原沉湖湖心滩G1与湖岸G2两沉积柱中微生物群落结构的垂直分布特征及其环境指示意义.结果表明:微生物脂肪酸含量与特征脂肪酸分布特征在浅层(<5m)波动较大,且与深层(5～20m)差异明显;好氧细菌、一般厌氧细菌与革兰氏阳性菌占主要优势,其相对丰度高出深层约一倍.G1位点偏还原环境,其硫酸盐还原菌及其他厌氧细菌的相对丰度与环境胁迫压力(Trans/Cis)均高于G2;与溶氧相关的环境因子,如粒径、深度等是影响其微生物群落组成的关键因子.G2位点水动力条件较强,脂肪酸总量与好氧微生物的相对优势均高于G1,而深层沉积物中总氮、N/P偏低,微生物群落组成主要受碳氮营养源,特别是氮含量的影响.为评估人类活动带来的氮磷污染对湖泊深层微生物的影响提供新的认识.

湖泊潜流带；沉积物；微生物脂肪酸；微生物群落结构

湖泊沉积物拥有丰富的微生物类群,在湖泊生态系统的进化演替、物质循环和能量转化等方面发挥重要作用[1-2].湖泊沉积物中营养物质的化学、物理和生物过程沿湖岸到湖心的水平梯度和沿浅表到深层的垂直梯度通过湖水与地下水的交互作用发生变化,为微生物类群提供多样的生态位,该交互作用区域被定义为湖泊潜流带[3-4].已有微生物生态学研究大都关注湖泊浅表层沉积物(1m以内),而湖泊深层沉积物中微生物群落生境不同于表层,它们的群落组成和代谢特性不能仅通过研究表层沉积物来推断[5].Mattsson等[6]研究表明存在于更深层沉积物的微生物群落在湖水与地下水交换过程中对养分循环和污染物降解起着关键作用.近期研究还发现,地表人类活动如围垦会影响湖泊深层沉积物中铁结合有机碳的生物地球化学循环[7],从而可能影响湖泊深层微生物群……