摘要：生物扰动是影响沉积物-水微界面反应的重要因素,为了明确生物扰动作用对沉积物-水微界面氧化还原特征的影响机制,从环境微界面角度出发,以摇蚊幼虫为例,借助高分辨率的微电极系统解析沉积物-水微界面O_2、p H、氧化还原电位(Eh)的垂向分布特征。结果表明,摇蚊幼虫的生物扰动作用显著增加了沉积物-水微界面处的溶解氧浓度;降低了上覆水的p H值,提高了沉积物的p H值,且上覆水p H时空变化较大,沉积物p H值变化较小;廊道里O_2增加,使Eh值也相应地提高,而没有生物扰动到的地方Eh值偏低。摇蚊幼虫通过呼吸和摄食作用将富含氧气的上覆水引进廊道,充入的氧气改变了微界面的氧化还原条件。

摘要：为研究不同生物量河蚬(Corbicula fluminea)的生物扰动对表层沉积物中氨氧化菌群落结构和丰度的影响,本研究设计了沉积物-水微宇宙的模拟体系,通过构建克隆文库、实时荧光定量PCR(real-time qPCR)等分子生物学方法比较不同密度河蚬扰动的沉积物中氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)群落结构和丰度差异.结果表明,河蚬的生物扰动作用对表层沉积物氮素释放有明显的促进作用.氨氧化菌(AOA和AOB)amoA基因克隆文库中,AOA的amoA基因序列包含了已知的海洋和土壤环境中的两个分支,AOB的amoA基因绝大部分序列都属于变形菌门β亚纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单细胞菌属(Nitrosomonas).3个处理组表层沉积物中细菌amoA基因丰度均高于古菌amoA基因丰度,且河蚬密度越高则细菌amoA的丰度越低.同时,河蚬的添加使得微宇宙体系中氨氧化菌(AOA和AOB)的多样性降低.综上,河蚬的生物扰动对表层沉积物中氨氧化菌群落结构和丰度产生了一定的影响.

摘要：为研究大型底栖动物霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)对表层沉积物中细菌群落结构和多样性的影响,设计了沉积物-水微宇宙的实验,模拟太湖梅梁湾霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)的自然分布特征,运用末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)比较了有无霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)分布的沉积物样品中细菌群落的动态变化。结果表明,水丝蚓组和对照组沉积物细菌群落结构相似性无显著差异(P>0.05),可见太湖梅梁湾目前的水丝蚓生物量引起的生物扰动对表层沉积物细菌群落结构影响不明显;实验中后期只在处理组中出现的206 bp以及处理组含量高于对照组的370 bp T-RFs都可能是Nitrosomonas属的氨氧化细菌,提示大型底栖动物霍甫水丝蚓的存在可能为氨氧化细菌提供了适合的生态位。

摘要：氮素的迁移和转化在很多情况下都是发生在沉积物-水界面间,受到沉积物-水界面的生物含量、生命活动和分布特征的影响。该研究以里下河地区大纵湖湖心区的沉积物柱状样为研究对象,探究摇蚊幼虫的扰动对沉积物间隙水中氨氮和硝态氮垂向分布的影响规律。结果表明,摇蚊幼虫扰动作用增强了沉积物硝化层获取DO的能力,增加了Eh值;降低了同一分层处对照组的氨氮浓度,增加了硝态氮的含量。摇蚊幼虫对氨氮的影响随着活动范围的加深而扩大,可达约底层12 cm处;随着时间的推移,摇蚊组与对照组的氨氮含量差值呈现先增大后减小的趋势。同时,摇蚊幼虫扰动促进了间隙水中硝氮往上覆水的扩散,降低了表层沉积物中的硝氮含量。研究可为从微尺度上揭示湖泊沉积物-水界面氮循环过程和机理提供理论依据。

摘要：沉积物作为养殖系统中氮磷的蓄积库,对养殖水体氮磷水平调控发挥着重要作用,氮磷赋存形态影响其在沉积物中的吸附和释放。为研究双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis Grube)对海水养殖池塘沉积物氮磷赋存形态的影响,以400 g/m^(2)生物量设计不同规格双齿围沙蚕养殖实验,分别为小规格[(0.7±0.3) g]、中规格[(2.5±0.3) g]和大规格[(4.3±0.3) g]处理组,不放养沙蚕设为对照组,实验周期为45 d,分别于实验初、末期采集不同深度的沉积物,测定其中氮磷各赋存形态的含量。结果显示,不同规格双齿围沙蚕均显著提高了沉积物上、中层离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)和强碱可浸取态氮(SAEF-N)含量(P<0.05),中、小规格处理组显著降低了沉积物中强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)含量(P<0.05);不同规格双齿围沙蚕均显著提高了沉积物上、中层非磷灰石无机磷(NAIP)含量(P<0.05),中、小规格处理组显著降低了沉积物中有机磷(OP)含量(P<0.05)。本研究表明,中、小规格的双齿围沙蚕可以加速沉积物中有机氮磷的矿化,促进沉积物其他形态氮磷向上迁移,使其更容易分解和释放,进而被水体浮游植物所利用。