【技術交流】水環境 | 三峽庫區香溪河庫灣消落帶土壤微生物群落特征與有機污染物降解潛力

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（來源：生態修復網）

三峽庫區香溪河庫灣消落帶土壤微生物群落特征與有機污染物降解潛力

羅賓慧1，席　穎2，胥　燾1,3，張傲然2，龍經中2，李道奎2，黃應平2,3，呂元飛4

1. 三峽大學生物與制藥學院，湖北 宜昌　443002

2. 三峽大學水利與環境學院，湖北 宜昌　443002

3. 三峽庫區生態環境教育部工程研究中心（三峽大學），湖北 宜昌　443002

4. 三峽大學土木與建筑學院，湖北 宜昌　443002

摘要: 作為三峽庫區水陸交錯的關鍵生態屏障，香溪河消落帶土壤微生物群落和有機污染物降解潛力對維系庫區水生態安全具有關鍵的作用。為解析三峽庫區消落帶土壤微生物群落結構特征、評估其有機污染物降解潛力，沿河道縱向梯度布設9個典型斷面(上游S1~S3樣點，距河口10.9 km；中游S4~S6樣點，距河口5.7 km；下游S7~S9樣點，距河口2.6 km)，通過測定土壤環境因子，結合高通量測序與京都基因與基因組百科全書(KEGG)數據庫功能注釋，系統分析不同區段土壤微生物群落結構、豐度與多樣性，并評估其對應有機污染物降解相關功能基因的豐度分布及潛在降解能力。結果表明：①α-多樣性分析表明，香溪河消落帶各樣點土壤微生物的豐度與多樣性存在明顯差異(P<0.001)，其中下游區域群落多樣性最高，上游最低；β-多樣性分析則顯示，微生物群落組成沿河段呈現明顯的空間分異特征。②在165 m水位梯度的上、中、下游9個樣點中，變形菌門(Proteobacteria，占26.96%)、酸桿菌門(Acidobacteriota，占15.39%)、綠彎菌門(Chloroflexi，占12.09%)、放線菌門(Actinobacteriota，占11.72%)和擬桿菌門(Bacteroidota，占4.77%)構成優勢菌群，且中游區域(S4、S6樣點)優勢菌群的相對豐度明顯高于其他樣點；優勢屬為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、芽孢桿菌屬(Bacillus)和RB41。③KEGG功能注釋顯示，單鹵代芳烴降解(ko00620，占10.82%)、苯乙烯降解(ko00630，占10.73%)和萜烷烴降解(ko00720，占10.14%)通路共同構成核心降解功能模塊，中下游樣點的微生物群落在此降解通路中表現出較高的相對豐度，體現出其較強的有機污染物降解潛力。香溪河消落帶微生物群落中單鹵代芳烴、苯乙烯和萜烷烴降解通路的富集，表明其對農藥、塑料單體和多環芳烴等多類有機污染物具有降解潛力。中下游區域降解通路豐度較高，可能與長期受上游有機污染物(如農業面源污染)的選擇性壓力有關。④pH、總碳、總氮和氨態氮(NH4+-N)顯著影響消落帶土壤微生物群落(RDA解釋度>50%)，且群落結構沿上、中、下游呈現空間分異(Mantel檢驗，P<0.001)，表明環境因子通過協同作用影響著微生物群落結構和功能。研究顯示，三峽庫區香溪河消落帶微生物群落結構呈現顯著的空間分異特征，且兼具有機污染物降解潛力，其降解效率的發揮同時受區域環境理化特性與微生物群落結構的影響。

(生態修復網)