成都山地所三峡库区沉积物养分和重金属对微生物影响研究取得进展

  自三峡大坝建成以来,三峡水库生态环境变化一直是关注的热点。成都山地所吴艳宏研究员团队近年来调查了三峡水库干流沉积物中微生物群落结构,并结合沉积物碳、氮、磷和重金属赋存状态及环境指标数据,探讨了沉积物元素分布对微生物群落结构的影响。 

  研究表明,表征活微生物生物量的总PLFA从上游到下游呈显著的降低趋势(p < 0.0001)。并且,指示微生物受到环境胁迫的指标(MUFA/SFAcy17:0/16:1ω7)从上游到下游呈现显著的变化趋势,表明三峡大坝形成的沉积物环境对微生物群落产生了影响。冗余分析(RDA)展示了PLFA的分布格局:几乎所有的PLFA都分布于RDA排序图第一轴(RDA1)正向端;上游采样点分布于RDA1轴的正向端,而下游采样点分布于RDA1轴的负向端。这表明上游和下游PLFA的分布格局是存在差异的。 

  线性回归分析显示生物有效磷(Bio-P)呈现出明显的上游高下游低的分布格局(p < 0.0001)。总有机碳(TOC)沿河流没有明显的变化趋势(p > 0.1),但可溶性有机碳(DOC)也呈现出明显的上游高下游低的分布格局(p < 0.01)。总氮(TN)和铵态氮(NH4+-N)在朝大坝的方向上呈现出显著的降低趋势。尽管硝态氮(NO3-N)各样点平均值在0.12-8.73 mg/kg之间,但许多采样点处NO3-N的值低于检测限。 

  综合分析表明,三峡大坝形成的水文和沉积条件是造成沉积物营养元素和重金属空间变化的重要原因。库区干流沉积物中微生物群落结构空间分布显著受碳氮磷营养元素和重金属控制,与重金属相比,营养元素的控制作用更大。在营养元素中,Bio-PNO3-NNH4+-NDOC是控制微生物群落分布的最重要形态。与其它重金属相比,TlVMoNi是控制微生物群落分布更重要的重金属。 

  研究成果发表在国际学术期刊ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH上。 

  全文链接:https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11356-017-0824-2 

三峡库区干流沉积环境

沉积物微生物PLFA与环境因素的RDA分析

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中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

该研究所以“认知山地科学规律,服务国家持续发展”为战略目标,其基本定位是以山地灾害、山地环境和山区可持续发展为主要研究领域,致力于为“增强我国防御山地灾害能力、保障山区生态安全和促进经济社会发展”提供科学依据和技术支撑。

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