Page 164 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

· 160 · 环境工程技术学报 第 13 卷

SBR103 和 Denitratisom 等。与湖心区和湖北区
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a
沉积物相比，湖南区沉积物中相对丰度明显增大的
菌属 为 Thiobacillus、Sva008 和 Steroidobacteraceae
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下的某属等。Thiobacillu 不仅可以有效去除水体中
s
的硝态氮 [30] ，还对硫的转化和降解有着显著作用，有
助于提升水体自净能力。Sva008 是 1 Desulfobacteraceae
下的菌属，该科下菌属均为硫酸盐还原菌（sulfate-
reducing bacteria，SRB ） ，SR B 为 厌 氧 细 菌 ， 可将
SO 还原 成 H S，对湖泊中硫和重金属的化学循环
2−
4 2
有积极作用 [31] 。Sva008 在湖南区沉积物中的相对
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+
丰度远高于其他湖区，这与湖南区沉积物 高 NH -N 注：RDA 为 1 51.07%；RDA 为 2 29.34%。
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浓度有关，阴星望等 [25 ] 的研究也发现，该菌属相对丰 图 7 不同湖区采样点沉积物中微生物菌属与
+
度 与 NH 浓度成正比，这与本研究结果一致。 沉积物理化指标冗余分析
N
-
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Anaerolineacea 下 的 某 属 、P9X2b3D0 和 Fig.7 Redundancy analysis diagram of microbial genera and
e
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sediment properties of sediments at sampling sites in
SBR103 相对丰度在湖北区和湖心区沉积物之间存
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different lake areas
在显著性差异（P<0.05），P9X2b3D0 相对丰度排序
2
为湖北区>湖心区，说明该菌属更适宜在水生植物丰 度与氮盐的浓度显著相关 [35] 。衡水湖沉积物中丰富
富的环境下生长繁衍。Anaerolineacea 下的某属和 的 NH 为 SBR103 提供了充足的氮源，因而沉积
e
+
4 - N 1
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SBR103 相对丰度为湖心区>湖北区，Anaerolineaceae 物 中 SBR103 的相对丰度 与 NH 浓度呈显著正
+
-
1
N
4
下的某属 是 Chloroflex 下的厌氧细菌且在该门中占 相关（P≤0.05），这与高志伟等 [35 ] 的研究结果一致。
i
主导，具有发酵作用，可利用糖类和蛋白质进行代谢 Thiobacillu 相 对 丰 度 与 TO C 浓 度 呈 正 相 关 ，
s
生长 [32] ，其在湖心区相对丰度最高。湖心区丰富的 Denitratisom 相对丰度 与 TO 浓度呈极显著正相
a
C
营养物质增强了底泥微生物的物质循环，该过程消 关（P≤0.001），该研究结果与白洋淀沉积物的研究结
耗大量氧气，有利于厌氧菌的繁殖生存。 果 [7 ] 一致。Thiobacillu 在湿地生态系统的 C、N、
s
2.4 微生物群落结构与环境因子相关性 S 等元素循环中发挥着重要作用 [36] ，本研究结果进一
2.4.1 冗余分析 步 表 明 了 Thiobacillu 与 碳 的 利 用 有 密 切 关 系 。
s
在属水平上构建沉积物中微生物群落与沉积物 Sutterellacea 下的某属、P9X2b3D02、Aminicenantales
e
理化性质的冗余分析图，结果如 图 7 所示。 图 7 中 下的某属及螺旋体属（Spirochaeta） 等 8 个优势菌属
箭头长短代表环境因子与微生物菌属的相关程度， 的相对丰度 与 TO 浓度呈显著负相关（P≤0.05）。
C
箭头越长，相关性越大，反之相关性越小 [33] 。由 图 7 综上可知，沉积 物 TO 浓度对沉积物中多种菌属产
C
可知，沉积 物 TO 浓度对湖心区微生物群落结构影 生显著影响，这可能与衡水湖表层沉积物有机污染
C
响较大，这与湖心区沉积物有机污染严重的状态相 严重有关。已有研究发现，衡水湖沉积物中有机质
关。RDA 和 RDA 共同解释了总体变化 的 80.41%， 可能主要来自陆生高等植物，芦苇、蒲草等植物凋谢
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1
其 中 沉 积 物 中 TN 、TP 、TOC 、NH -N 、NO 和 后的残体可能是衡水湖沉积物中有机质的主要来源 。
[10]
−
+
-
N
4 3
NO 浓度与第一主轴和第二主轴呈正相关，对湖 据此分析，衡水湖冬季沉积物碳源污染与该季节水
−
-
N
2
心区沉积物细菌群落影响较大；沉积 物 p 与第一主 生植物大量腐烂形成的生物沉积有关，碳源污染致
H
轴呈正相关，与第二主轴呈负相关，对湖南区沉积物 使衡水湖沉积物内源污染严重。因此，加强植物残
的细菌群落影响较大。 体清除和底泥疏浚是控制衡水湖内源污染的重点。
2.4.2 相关性分析 有机质、总氮、总磷浓度 和 p 等均会对沉积物
H
冗余分析只能从总体上反映环境因子与微生物 微生物群落结构产生不同程度的影响 [25] ，不同区域
菌属的关系，为了明确衡水湖冬季沉积物中微生物 不同水体的关键影响因素不同。已有研究表明，
菌属与环境因子的相关性，将属水平优势菌属（分类 p 是鄱阳湖河口微生物群落的关键影响因素 ，
[26]
H
水平丰度 前 30%）与环境因子进 行 Spearma 相关性 T 是洪泽湖西北部湿地沉积物微生物群落的关键
P
n
分析，结果如 图 8 所示。 影响因素 [36] 。本研究中，沉积 物 TO 浓度是衡水湖
C
SBR103 作为绿弯菌门下的菌属 [34] ，其相对丰 水体沉积物微生物群落结构的关键影响因素。
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