基于高通量测序的乐安江冬季细菌群落特征分析

【目的】分析乐安江从上游至下游水体细菌群落结构组成变化,揭示细菌群落结构组成变化的影响因素。【方法】分析不同河段水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标。对水体DNA的16S rRNA基因进行高通量测序确定细菌群落特征。基于Bray-Curtis距离的采样点非度量多维尺度(NMDS)分析和聚类分析研究乐安江水体细菌群落结构差异,基于冗余分析(RDA)研究环境因子与细菌群落的关系。【结果】乐安江水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标含量中下游偏高。中游河水受德兴铜矿废水影响,细菌群落多样性降低,下游受农业、生活废水影响,细菌群落丰富度和多样性升高。水体中优势菌群为β-变形菌纲(Beta-proteobacteria,53.03%)、放线菌门(Actinobacteria,20.24%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,14.75%)。中游受德兴铜矿废水影响,Beta-proteobacteria丰度增大,而Actinobacteria丰度减小;下游受微生物间捕食影响,Bacteroidetes丰度下降。在细菌群落与环境因子的关系中,DO是解释乐安江细菌群落结构变化的最佳环境因子。【结论】乐安江中游德兴铜矿废水和中下游农业、生活废水明显改变了水体细菌群落结构组成,使水体细菌群落特征从上游到下游发生显著变化。本研究为揭示人类活动对乐安江水生态环境的影响提供了参考性数据。     

中国陆地生态系统土壤氮矿化速率和硝化速率及影响因素——基于文献数据的统计分析

~(15)N同位素稀释技术是测量土壤氮总矿化速率(N_(min))和总硝化速率(N_(nit))的有效方法。为了解中国陆地生态系统土壤N_(min)和N_(nit)的空间格局及影响因素,本文基于采用~(15)N同位素稀释技术研究氮总转化速率(室内培养)的121篇文献,收集中国陆地生态系统(林地、草地、农田)N_(min)和N_(nit)数据进行分析。结果表明:1)全国土壤N_(min)和N_(nit)分别为6.03 mg N kg~(-1)d~(-1)和7.45 mg N kg~(-1)d~(-1)。北方土壤N_(min)(8.39 mg N kg~(-1)d~(-1))显著高于南方土壤(4.66 mg N kg~(-1)d~(-1));N_(nit)(8.40 mg N kg~(-1)d~(-1))高于南方土壤(6.96 mg N kg~(-1)d~(-1)),但差异性不显著(P0.05)。2)不同生态系统土壤N_(min)和N_(nit)的大小关系为:草地农田林地;农田草地林地。草地土壤N_(min)与林地、农田差异显著,显著高于林地(P=0.002)、农田(P=0.005);农田土壤N_(nit)与林地差异显著(P0.001),与草地差异不显著(P0.05)。3)北方土壤N_(min)和N_(nit)主要影响因素均为pH,与pH显著正相关;南方土壤N_(min)主要影响因素是总氮(Total Nitrogen, TN),与TN显著正相关;N_(nit)主要影响因素是铵态氮(Ammonium nitrogen, NH~+_4-N),与NH~+_4-N显著负相关。4)林地生态系统N_(min)和N_(nit)主要影响因素分别为TN和NH~+_4-N,N_(min)与TN显著正相关;N_(nit)与NH~+_4-N显著负相关;草地N_(min)和N_(nit)主要影响因素分别为土壤碳氮比(C/N)和总碳(Total Carbon, TC),N_(min)与土壤C/N显著负相关,N_(nit)与TC显著正相关;农田N_(min)和N_(nit)主要影响因素均为土壤C/N,与土壤C/N显著负相关。