近日，中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所南海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評價創(chuàng)新團隊對近岸養(yǎng)殖區(qū)沉積環(huán)境細菌群落結(jié)構(gòu)對氧化還原格局的響應(yīng)研究取得新進展，相關(guān)研究成果以“Bacterial community responses to the redox profile changes of mariculture sediment”為題，發(fā)表在Marine Pollution Bulletin上，史榮君為第一作者，齊占會和紐約州立大學Qingzhi Zhu為通訊作者。該研究成果是該創(chuàng)新團隊在“養(yǎng)殖與環(huán)境相互作用”（Aquaculture Environment Interactions）領(lǐng)域的系列研究之一，獲得國家重點研發(fā)計劃（2018YFD0900700）和國家自然科學基金（31900094）等項目資助。全文鏈接https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112250。
目前，我們已經(jīng)清楚魚類網(wǎng)箱和貝類筏式等海水養(yǎng)殖活動會導致有機顆粒物的沉積速率和通量增加，進而造成沉積環(huán)境中氧化還原格局、有機質(zhì)和重要元素的早期成巖反應(yīng)等生物地球化學過程改變，但在這一過程中，細菌群落對氧化還原格局的變化的響應(yīng)機制尚不清楚。該研究采集大亞灣非養(yǎng)殖區(qū)、魚類網(wǎng)箱和貝類筏式養(yǎng)殖區(qū)的表層沉積物進行室內(nèi)培養(yǎng)實驗，同時應(yīng)用光化學平面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)，獲得了關(guān)鍵環(huán)境因子的高分辨率平面分布特征，避免了傳統(tǒng)的分層取樣方法因間隔較大而無法將微生物分布與氧化還原格局相對應(yīng)的限制。研究結(jié)果表明，沉積環(huán)境中有機質(zhì)的礦化路徑差異顯著，其中非養(yǎng)殖對照區(qū)的有機質(zhì)礦化路徑以鐵氧化物還原為主，而兩個養(yǎng)殖區(qū)則以硫酸鹽還原為主。另外，在不同氧化還原區(qū)中，有氧區(qū)內(nèi)的細菌群落主要受環(huán)境影響而發(fā)生顯著變化，其中豐度顯著高于氧化區(qū)和缺氧區(qū)的14個OTUs均為好氧菌并屬于γ-變形菌和α-變形菌。但是，在復雜的生態(tài)系統(tǒng)中，微生物群落間的相互作用對物理化學過程的影響可能比物種豐度更重要，該研究的共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)分析表明，細菌相互作用網(wǎng)絡(luò)中的4個關(guān)鍵OTUs均為嚴格厭氧菌，并且其豐度與Fe2+、POC和H2S 正相關(guān)，表明其不僅參與有機質(zhì)的降解，還顯著影響著鐵硫循環(huán)。
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