Spatiotemporal Distributions of Nitrifying and Denitrifying Bacteria in Soil of Minjiang Estuary Wetland
-
摘要: 用最大或然数（most probable number，MPN）法分析闽江河口湿地芦苇、互花米草和红树林根际土壤硝化-反硝化细菌数量的时空分布特征。结果表明，土壤不同采样深度亚硝酸细菌数量表现为0~20 cm土层>20~40 cm土层，而反硝化细菌数量则表现为20~40 cm土层>0~20 cm土层；芦苇、互花米草和红树林根际土壤中的硝化-反硝化细菌数量均表现出春秋两季大于夏季的趋势。相关性分析表明，闽江河口湿地硝化-反硝化细菌数量与总氮（TN）、硝态氮（NO3--N）和铵态氮（NH4+-N）含量之间无显著相关性，亚硝酸细菌与反硝化细菌之间呈极显著正相关（P < 0.01），NO3--N和NH4+-N之间呈显著负相关（P < 0.05）。Abstract: Nitrifying and denitrifying bacteria are the microorganisms that carry out the two major nitrogen removal processes in nature. The spatial and temporal characteristics of these microorganisms in soil on Minjiang estuary wetland were studied using the method of most probable number. The count on the nitrifying bacteria was shown a decreasing trend with increasing depth on vertical distribution, whereas, that of the denitrifying bacteria the opposite. In terms of seasonal changes, both bacteria were greater in numbers in spring and autumn than in summer. The Pearson's correlation analysis showed no significant correlation between the bacterial counts and nitrogen contents (i.e., TN, NO3--N and NH4+-N). However, the count of nitrifying bacteria significantly correlated with that of denitrifying bacteria(P < 0.01), and NO3--N inversely correlated with NH4+-N (P < 0.05).
-
图 2 闽江河口湿地土壤亚硝酸细菌数量的时空分布
Figure 2. Spatiotemporal distribution of nitrifying bacteria in soil on Minjiang estuary wetland
图 3 闽江河口湿地土壤反硝化细菌数量的时空分布
Figure 3. Spatiotemporal distribution of denitrifying bacteria in soil on Minjiang estuary wetland
图 4 闽江河口湿地土壤总氮、硝态氮和铵态氮的时空分布
注：图中不同小写字母表示样品间差异显著(P < 0.05)。
Figure 4. Spatiotemporal distributions of TN, NO3--N and NH4+-N in soil on Minjiang estuary wetland
表 1 闽江河口湿地土壤硝化-反硝化细菌数量与氮含量的Pearson相关性分析结果
Table 1. Pearson′s correlations between bacteria counts and nitrogen contents
指标 亚硝酸细菌 反硝化细菌 总氮 硝态氮 铵态氮 亚硝酸细菌 反硝化细菌 0.644** 总氮 0.050 0.211 硝态氮 0.132 0.386 0.264 铵态氮 -0.060 -0.111 -0.341 -0.447* 注：表中为相关系数r值，*表示显著相关(P < 0.05)，**表示极显著相关(P < 0.01)。 
下载: 导出CSV
-
[1] CONSTANZA R, D'ARGE R, DE GROOT R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J].Nature, 1997, 387:253-260. doi: 10.1038/387253a0 [2] 万晓红, 周怀东, 刘玲花.湿地反硝化作用研究进展[J].中国水利, 2007(9):38-40. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zhonggsl200709017 [3] 杨雪琴, 连英丽, 颜庆云, 等.滨海湿地生态系统微生物驱动的氮循环研究进展[J].微生物学报, 2018, 58(4):633-648. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/wswxb201804011 [4] LISA J A, SONG B, TOBIAS C R, et al. Impacts of freshwater flushing on Anammox community structure and activities in the New River Estuary, USA[J]. Aquatic Microbial Ecology, 2014, 72(1):17-31. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=2bca862aad7c33e5d0643c037e6220fe [5] WARD B B. How nitrogen is lost[J]. Science, 2013, 341(6144):352-353. doi: 10.1126/science.1240314 [6] 王海里, 杨季芳, 陈吉刚, 等.象山港海域硝化细菌与反硝化细菌的时空分布特征及其与环境因子的关系[J].生态学杂志, 2011, 30(4):752-762. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxzz201104020 [7] NIXON S. Coastal marine eutrophication:a definition, social causes and future concerns[J]. Ophelia, 1995, 41:199-219. doi: 10.1080/00785236.1995.10422044 [8] DEVOL A H, UHLENHOPP A G, NAQVI S W A, et al. Denitrification rates and excess nitrogen gas concentrations in the Arabian Sea oxygen deficient zone[J]. Deep-Sea Research I, 2006, 53:1533-1547. doi: 10.1016/j.dsr.2006.07.005 [9] 侯晓龙, 黄建国, 刘爱琴.福建闽江河口湿地土壤重金属污染特征及评价研究[J].农业环境科学学报, 2009, 28(11):2302-2306. doi: 10.3321/j.issn:1672-2043.2009.11.016 [10] 蔡海洋, 曾六福, 方妙真, 等.闽江口塔礁洲湿地重金属的分布特征[J].福建农林大学学报(自然科学版), 2011, 4(3):285-289. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/fjnydxxb201103013 [11] 艾金泉, 陈丽娟, 何诗, 等.闽江河口不同类型湿地土壤铵态氮与硝态氮的空间分布特征[J].城市环境与城市生态, 2013, 26(5):40-43. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CHCS201305011.htm [12] 王维奇, 王纯, 曾从盛, 等.闽江河口不同河段芦苇湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征[J].生态学报, 2012, 32(13):4087-4093. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxb201213013 [13] 王维奇, 曾从盛, 仝川.闽江口芦苇湿地土壤甲烷产生与氧化能力研究[J].湿地科学, 2008, 6(1):60-68. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/shidkx200801009 [14] 张永勋, 曾从盛, 黄佳芳, 等.人为干扰对闽江河口短叶茳芏湿地N2O排放的影响[J].中国环境科学, 2013, 33(1):138-146. doi: 10.3969/j.issn.1000-6923.2013.01.020 [15] 佘晨兴, 仝川.闽江口芦苇沼泽湿地土壤产甲烷菌群落结构的垂直分布[J].生态学报, 2012, 32(17):5299-5308. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxb201217002 [16] 曾志华, 杨民和, 佘晨兴, 等.闽江河口区淡水和半咸水潮汐沼泽湿地土壤产甲烷菌多样性[J].生态学报, 2014, 34(10):2674-2681. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxb201410024 [17] 李振高, 骆永明, 滕应.土壤与环境微生物研究法[M].北京:科学出版社, 2008:90-92. [18] 中华人民共和国农业部.土壤检测第24部分: 土壤全氮的测定自动定氮仪法: NY/T 1121.24-2012[S].北京: 中国标准出版社, 2012: 1-3. [19] 中华人民共和国农业部.土壤硝态氮的测定紫外分光光度法:GB/T 32737-2016[S].北京:中国标准出版社, 2016:1-4. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/trxb200702014 [20] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析[M].上海:上海科学技术出版社, 1978:81-83. [21] 陈燕霞, 唐晓东, 杨恒山.不同种植年限苜蓿地亚硝化菌、反硝化菌和固氮菌的垂直分布[J].山地农业生物学报, 2017, 36(2):49-52. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/sdnyswxb201702010 [22] JACOBSON P J, JACOBSON K M, ANGER P L, et al. Hydrologic Influences on Soil Properties along Ephemeral Rivers in the Namib Desert[J].Journal of Arid Environments, 2000, 45(1):21-34. doi: 10.1006/jare.1999.0619 [23] 白军红, 欧阳华, 邓伟, 等.湿地土壤氮素传输过程研究进展[J].生态学报, 2005, 25(2):326-333. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2005.02.022 [24] 王国祥, 濮培民, 黄宜凯, 等.太湖反硝化、硝化、亚硝化及氨化细菌分布及其作用[J].应用与环境生物学报, 1998, 5(2):190-194. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yyyhjswxb199902015 [25] 范玉贞.衡水湖湿地土壤微生物研究[J].安徽农业科学, 2010, 38(25):13782-13783. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2010.25.090 [26] 陈立广, 樊景凤, 关道明, 等.辽河口沉积物中硝化细菌数量的时空变化分析[J].海洋环境科学, 2010, 29(2):174-178. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2010.02.003 [27] 樊景凤, 陈佳莹, 陈立广, 等.辽河口沉积物反硝化细菌数量及多样性的研究[J].海洋学报, 2011, 33(3):94-102. doi: 10.3969/j.issn.1009-5470.2011.03.015 [28] 晨曦, 于江华, 王晓东, 等.黄海北部海域沉积物反硝化细菌数量及反硝化速率的季节变化[J].海洋科学, 2011, 35(6):48-51. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK201101670419 [29] 白军红, 邓伟, 欧阳华, 等.吉林向海沼泽湿地土壤氮素的剖面分布[J].湖泊科学, 2004, 16(4):377-380. doi: 10.3321/j.issn:1003-5427.2004.04.014 [30] 孙志高, 刘景双, 牟晓杰.三江平原小叶章湿地土壤中硝态氮和铵态氮含量的季节变化特征[J].农业系统科学与综合研究, 2010, 26(3):277-282. doi: 10.3969/j.issn.1001-0068.2010.03.004 [31] 朱永官, 沈仁芳, 贺纪正, 等.中国土壤微生物组:进展与展望[J].中国科学院院刊, 2017, 32(6):554-565. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgnywz-nygc201803003 -
点击查看大图
图(4) / 表(1)
计量
- 文章访问数: 1108
- HTML全文浏览量: 158
- PDF下载量: 24
- 被引次数: 0
