典型高原湿地底泥微生物对砷污染的响应

为了深入探讨典型高原湿地底泥微生物群落对砷胁迫的响应规律,通过砷添加(As浓度分别为0、100、150、300mng·kg-1,依次记为YZ1、YZ2、YZ3、YZ4)的淹水模拟湿地生境试验,利用高通量测序技术对样品中细菌16S rRNA的V3～V4区进行测序.结果显示,底泥中砷形态主要以专性吸附态砷(F2)和弱结晶度的铁铝水合氧化物结合态砷(F3)为主,且随着砷污染浓度的升高,活性态砷(F1、F2和F3)占比上升.砷污染会影响底泥微生物多样性和群落结构.与YZ1组相比,YZ2组在一定程度上刺激了砷敏感微生物的生长和繁殖,如拟杆菌门(Bacteroidetes);YZ4组处理下明显抑制了该微生物生长,但会促进耐砷微生物生长,如厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)使其成为群落主导.同时,在属水平上,YZ4处理组中具有As(Ⅴ)异化还原功能的地杆菌属(Geobacter)细菌的占比也较YZ1组有所上升.基于功能预测结果表明,与YZ1处理组相比,其它3个处理组中均降低了底泥细菌的功能.研究显示,砷胁迫下,影响了底泥细菌的群落组成.高砷(300 mg·kg-1)促进了厚壁菌门、变形菌门、地杆菌属和假单胞菌属等具有砷形态转化功能微生物的生长繁殖.研究结果可为准确评价面临砷污染的高原湿地环境风险及正确认识底泥中关键功能微生物作用提供科学数据.