近日,珠江水產研究所漁業環境保護研究室在咸潮入侵影響細菌驅動的氮循環研究方面取得新進展,相關研究論文“Saltwater intrusion affecting NO2?accumulation in demersal fishery species by bacterially mediated N-cycling”已在《Science of the Total Environment》發表(2020年JCR影響因子7.963;中科院SCI期刊分區環境科學與生態學1區)。該論文得到國家重點研發計劃“藍色糧倉科技創新”計劃(項目編號2018YFD0900802和2018YFD0900904)和國家自然科學基金面上項目(42177263)專項資助,第一作者為麥永湛助理研究員,通訊作者為賴子尼研究員。文章鏈接網址:http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154371。
咸潮入侵(Saltwater intrusion, SWI)影響沿海地區飲用水安全及河口生態系統穩定。現有研究表明,SWI影響碳、氮等營養元素的生物地球化學循環過程。為研究SWI對底層水生生態系統的潛在影響,珠江水產研究所漁業環境保護與修復創新團隊以珠江口磨刀門水道為研究區域,在天文大潮期間采集底層水、表層沉積物和漁業生物樣品。研究結果顯示,沿SWI構建的鹽度梯度,水和沉積物中硝酸鹽(nitrate, NO3-)和亞硝酸鹽(nitrite, NO2-)濃度下降,而銨鹽(ammonia, NH4+)濃度上升,表明SWI影響河口氮循環過程;16S rDNA全長擴增子測序結果顯示,沉積物細菌群落結構和功能組成比水體的細菌群落更離散,表明SWI主要影響沉積物細菌群落;宏基因組測序結果顯示,高鹽環境下沉積物氮代謝和反硝化相關功能基因表達水平較高,與SWI期間沉積物硝酸還原酶(nitrate reductase, NR)和亞硝酸還原酶(nitrite reductase, NiR)酶活水平升高一致,表明SWI驅動細菌群落氮循環功能變化,促進沉積物硝態氮轉化為銨態氮。進一步研究發現,廣東魴等六種漁業生物肌肉NO2-濃度沿鹽度梯度顯著降低11.15-65.74%(P< 0.05),表明SWI降低底棲漁業生物NO2-積累。綜合上述結果,SWI可能通過細菌介導的氮循環緩解NO2-在底棲漁業物種的積累。
