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厌氧氨氧化过程(Anaerobic ammonium oxidation,anammox)是河口近岸生态系统中重要的活性氮削减途径。在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌以NO2-为电子受体,以NH4+为电子供体,生成N2,使氮素脱离水生生态系统。河口近岸区域咸淡水交汇,形成显著的盐度梯度,盐度是影响Anammox菌群组成、多样性和活性的重要因子。由于季节转变,河流径流量变化,导致河口近岸的盐度剧烈变化。并且,由于全球气候变化导致的全球海平面上升以及海水倒灌等问题,使河口近岸区域盐度升高。盐度的变化必然对河口近岸生态系统的氮循环过程产生潜在的影响。目前关于盐度变化对Anammox菌群动态和活性的影响研究仍然比较缺乏,且以野外调查为主。然而在野外环境中,其他环境因子也如盐度一般变化剧烈,这些因子可能共同作用于Anammox菌群结构、丰度及活性,不能准确反映盐度对Anammox过程的影响。因此,本文以长江河口及近岸作为研究区域,在野外样品调查的基础上,开展实验室盐度控制培养实验,探究河口近岸区域Anammox菌群结构、丰度以及活性对盐度变化的响应及相关调控机制,并取得以下主要研究成果:(1)基于Anammox菌16S rRNA基因,探究了 Anammox菌群结构随盐度变化的转变。长江口及近岸表层沉积物中检测到了Brocadia、Kuenenia、Scalindua和Anammoxoglobus四个属的Anammox菌。由淡水区域到近海区域,菌群结构呈现出明显的变化,优势菌由Brocadia转变为Scalindua。此外,在长江口潮滩湿地沉积物盐度培养实验中,检测到了Kuenenia和Scalindua两个属的厌氧氨氧化菌,短周期培养菌群结构变化不大,长周期培养后,随盐度增加,菌群中Kuenenia的比例逐渐下降,而Scalindua的比例逐渐升高,优势菌由Kuenenia转变为 Scalindua。(2)长江口及近岸 Anammox 菌 16S rRNA 基因丰度(3.67×105-8.22×107 copies g-1)在盐度为27.6-28.3‰时达到最高值。盐度培养实验中,丰度在短期培养时随盐度的升高而升高,当盐度增加到40‰时降低,而长周期培养后,丰度的最高值出现在盐度为5‰和10‰时。(3)长江口及近岸表层沉积物中Anammox速率为0.08-6.46 nmol N g-1 h-1,最高速率出现在中盐度区域。短周期盐度培养实验中,Anammox速率随盐度的升高而升高,当盐度增加到30‰后,速率急剧降低。培养至长周期,最高Anammox速率出现在与原位盐度相似的盐度为5‰时。本研究中发现,Anammox速率与基因丰度之间存在显著的线性相关关系。(4)长江口及近岸野外样品分析显示,Anammox过程对总N2产生量的相对贡献率为5-77%,主要受沉积物中有机质含量的影响,与盐度之间也存在显著的负相关关系。盐度培养实验中,Anammox过程的相对贡献率为10.5-15.3%,而与野外站点不同的是,Anammox相对贡献率随盐度的升高而增加。