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有机质在东海沿海大陆架泥沙沉积物的氮损失中起着关键作用

有机物(OM)是调节海洋生态系统中微生物的反硝化和氨氧化物氮损失途径的关键因素。近日,由中国科学院海洋研究所(IOCAS)宋金明教授领导的研究小组揭示了有机质对东海沿海大陆架泥沙沉积物氮损失率的影响,为沉积物氮损失的途径和机理提供了新的见解。

该研究于9月14日发表在《总体环境科学》杂志上。

在这项研究中,研究人员在分子水平上分析了氮损失与有机物之间的相互作用。他们发现,与沙质沉积物相比,富含有机物的泥泞沉积物显示出更高的氮损失。在泥泞沉积物中,梯形脂质的氨氧化物特异性生物标志物明显大于沙质沉积物。同时,总有机碳含量的增加使纳米氧功能基因hzsB(含亚基B肼合酶)和反硝化功能基因NosZ(一氧化二氮还原酶)的丰度着迷。

此外,厌氧速率与反硝化速率呈正相关,表明反硝化与厌氧菌之间存在耦合关系。沉积物中的有机物可以作为异养反硝化氮损失的碳源,其分解为自养纳米氧化物反应提供了底物。

该研究的第一作者赖晓双说:“对泥质和沙质沉积物中的反硝化和氨氧化物进行研究,可以有效揭示控制沿海地区氮损失的关键环境因素及其影响机制,并为维持近海生态环境的健康提供必要的实证支持。

宋教授说:“这项研究首次将生物标志物阶梯脂质与微生物功能基因相结合,阐明泥质和沙质沉积物的脱氮率,为更有效地了解和预测沿海海洋生态系统沉积物的氮循环提供了一种方法。

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