巢湖不同入湖口微生物群落结构差异性分析

作     者：黄健 周俊杰 张华 李虎 罗涛 王金花 何春华 刘俊 HUANG Jian;ZHOU Junjie;ZHANG Hua;LI Hu;LUO Tao;WANG Jinhua;HE Chunhua;LIU Jun

作者机构：安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230601 环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽省生态文明研究院安徽合肥230601 工业园区污染治理与资源化利用安徽省联合共建学科重点实验室安徽合肥230041 

出 版 物：《环境科学与技术》 (Environmental Science & Technology)

年 卷 期：2024年第47卷第3期

页      面：19-26页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：安徽省重点研究与开发计划项目(2023t07010002) 安徽省高校省级自然科学研究项目(2022AH010019,KJ2021A0619,2022AH050236) 安徽建筑大学引进人才及博士启动基金项目(2019QDZ64,2019QDZ60) 安徽省中青年教师培养行动项目(DTR2023029) 

主　　题：巢湖入湖口 微生物 环境因子 空间差异 

摘      要：微生物是湖泊生态环境的重要组成部分,驱动水生态系统的养分循环与能量转换。微生物因对环境因子变化高度敏感而常作为湖泊生态系统演化的指示生物,因此,研究巢湖不同入湖口微生物群落结构差异及其与环境因子的关系具有重要意义。该文采用基于16S rRNA基因的高通量测序技术分析巢湖不同入湖口微生物群落结构,利用随机矩阵原理构建优势微生物的共线网络探究不同入湖口微生物种间关系差异;利用多元线性回归(MRM)与曼特尔检验(Mantel Test)分析揭示不同入湖口微生物群落的驱动因子及其对环境变化的响应。结果表明:南淝河入湖口与派河入湖口微生物群落相似程度较高,与杭埠河入湖口微生物群落结构差异明显;3个入湖口共有优势微生物均与硝化反硝化作用相关,南淝河入湖口特有优势微生物为Flavobacteriaceae、Steroidobacteraceae、Sphingomonadaceae与Sutterellaceae,派河入湖口独有优势微生物为Rhodanobacteraceae与Hydrogenophilaceae,杭埠河入湖口独有优势微生物为Vicinamibacteraceae与Methylomonadaceae;微生物共线网络结果表明南淝河入湖口拥有共生关系最高的微生物网络,不同入湖口微生物网络中关键物种均与氮转化功能相关;MRM分析表明不同入湖口微生物群落结构的驱动因子存在差异,南淝河入湖口关键驱动因子为温度与NO_(3)^(-)-N含量,派河入湖口关键驱动因子为水体NH_(4)^(+)-N含量,杭埠河入湖口关键驱动因子为温度、TP和COD含量;Mantel Test分析表明不同入湖口受驱动因子影响的微生物均为相对丰度差异较大的优势微生物。入湖口环境差异导致微生物群落组成与结构产生一定差异,营养程度较高的入湖口微生物共生关系更加明显,环境对微生物存在选择作用来维持生态环境的稳定。