基于网络分析解析水源水库春季水体反硝化群落演变特征及驱动因素

• 作者: 周石磊 孙悦 崔建升 张春华 张艺冉 方凯开 曾明正 李再兴 黄廷林
• 来源期刊: 环境科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 反硝化群落 水源水库 春季 网络分析 驱动因素
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 1666-1675
• 页数: 10页
• 分类号: X172
• 语种: 中文
• DOI: 10.13227/j.hjkx.201908189

摘要

结合现场水质调查和nirS反硝化功能基因的高通量测序技术,对周村水库春季热分层形成过程中的反硝化群落演变特征以及影响因素进行解析.结果表明,该时期水体分层逐渐形成,水体硝氮(NO3-)、氨氮(NH4+)、总氮(TN)、总有机碳(TOC)、五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数、总磷(TP)、铁(Fe)和锰(Mn)均呈现显著差异(P＜0.01),氮素呈现明显地下降趋势;高通量测序得到8703个OTU,共归属于3个门、8个主要的属,其中变形菌门占比最大、达到45.27％～78.90％;α-多样性指数计算显示除辛普森指数(Simpson指数)外,ACE指数、Chao指数、香农指数(Shannon指数)以及覆盖率指数(coverage指数)呈现显著差异(P＜0.05);主坐标分析春季3～5月间水体反硝化群落存在显著差异,与置换多因素方差分析的结果相一致(P ＜0.001);物种间网络分析显示,该时期共有7个主要的模块,包含131个节点316个边,正向相关的边所占比例高达95.25％;物种-环境因子间网络分析显示,该时期共有5个模块,包含140个节点329个边,正向相关的边所占比例高达51.98％;指示物种分析得到62个指示OTU,关键物种分析得到28个关键物种OTU;RDA以及mantel test分析发现温度(T)、溶解氧(DO)、NO;、TN、TOC、BOD5和TP是驱动水库春季水体反硝化菌群落结构以及关键反硝化物种演变的主要环境因素.综上,通过对该时期水体反硝化群落演变特征以及影响因素进行研究,可以为水库水体氮素的迁移转化以及污染控制提供技术支持.