【技术交流】水环境 | 三峡库区香溪河库湾消落带土壤微生物群落特征与有机污染物降解潜力

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（来源：生态修复网）

三峡库区香溪河库湾消落带土壤微生物群落特征与有机污染物降解潜力

罗宾慧1，席　颖2，胥　焘1,3，张傲然2，龙经中2，李道奎2，黄应平2,3，吕元飞4

1. 三峡大学生物与制药学院，湖北 宜昌　443002

2. 三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌　443002

3. 三峡库区生态环境教育部工程研究中心（三峡大学），湖北 宜昌　443002

4. 三峡大学土木与建筑学院，湖北 宜昌　443002

摘要: 作为三峡库区水陆交错的关键生态屏障，香溪河消落带土壤微生物群落和有机污染物降解潜力对维系库区水生态安全具有关键的作用。为解析三峡库区消落带土壤微生物群落结构特征、评估其有机污染物降解潜力，沿河道纵向梯度布设9个典型断面(上游S1~S3样点，距河口10.9 km；中游S4~S6样点，距河口5.7 km；下游S7~S9样点，距河口2.6 km)，通过测定土壤环境因子，结合高通量测序与京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库功能注释，系统分析不同区段土壤微生物群落结构、丰度与多样性，并评估其对应有机污染物降解相关功能基因的丰度分布及潜在降解能力。结果表明：①α-多样性分析表明，香溪河消落带各样点土壤微生物的丰度与多样性存在明显差异(P<0.001)，其中下游区域群落多样性最高，上游最低；β-多样性分析则显示，微生物群落组成沿河段呈现明显的空间分异特征。②在165 m水位梯度的上、中、下游9个样点中，变形菌门(Proteobacteria，占26.96%)、酸杆菌门(Acidobacteriota，占15.39%)、绿弯菌门(Chloroflexi，占12.09%)、放线菌门(Actinobacteriota，占11.72%)和拟杆菌门(Bacteroidota，占4.77%)构成优势菌群，且中游区域(S4、S6样点)优势菌群的相对丰度明显高于其他样点；优势属为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和RB41。③KEGG功能注释显示，单卤代芳烃降解(ko00620，占10.82%)、苯乙烯降解(ko00630，占10.73%)和萜烷烃降解(ko00720，占10.14%)通路共同构成核心降解功能模块，中下游样点的微生物群落在此降解通路中表现出较高的相对丰度，体现出其较强的有机污染物降解潜力。香溪河消落带微生物群落中单卤代芳烃、苯乙烯和萜烷烃降解通路的富集，表明其对农药、塑料单体和多环芳烃等多类有机污染物具有降解潜力。中下游区域降解通路丰度较高，可能与长期受上游有机污染物(如农业面源污染)的选择性压力有关。④pH、总碳、总氮和氨态氮(NH4+-N)显著影响消落带土壤微生物群落(RDA解释度>50%)，且群落结构沿上、中、下游呈现空间分异(Mantel检验，P<0.001)，表明环境因子通过协同作用影响着微生物群落结构和功能。研究显示，三峡库区香溪河消落带微生物群落结构呈现显著的空间分异特征，且兼具有机污染物降解潜力，其降解效率的发挥同时受区域环境理化特性与微生物群落结构的影响。

(生态修复网)