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研究进展

武汉植物园在全球水环境亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化过程的综述研究中取得新进展

亚硝酸盐依赖的甲烷厌氧氧化(N-DAMO)过程将碳和氮循环联系起来,为同时减少甲烷排放和亚硝酸盐污染提供了一种新的途径,该过程在全球碳、氮循环中起着重要作用,目前已在多种生境中得到报道,然而目前对天然水环境中N-DAMO过程的研究进展还缺乏全面的归纳总结。

武汉植物园水生植物与水生态系统健康学科组硕士研究生张淼在邢伟研究员的指导下,系统综述了自然水环境中N-DAMO过程分子鉴定、全球研究地点及其与其他元素循环过程的相互作用。此外,还进行了数据整合分析,阐明了关键环境因素对N-DAMO细菌丰度和N-DAMO过程速率的影响。基于收集的采样点数据发现自然生境中关于N-DAMO的采样研究集中在中国,其中对淡水生境的研究较多,河口以及海洋生境研究相对较少,大多采用基于16S rRNA测序技术鉴定N-DAMO细菌。对收集到的采样样品沉积物理化性质数据和N-DAMO细菌16S rRNA细菌丰度以及N-DAMO速率进行线性回归拟合发现有机碳、盐度对N-DAMO过程的发生有显著的抑制作用,而温度、CH4pHN-DAMO的发生有显著的促进作用。此外,N-DAMO过程对CH4厌氧氧化和脱氮分别具有28.90%-95.80%20.73%-47.11%的贡献,在降低温室效应方面起着至关重要的作用。这些发现有助于更深入地了解在水生生态系统中沉积物环境因素对N-DAMO过程的影响机制,加深了对N-DAMO过程在碳、氮循环过程中的重要性的认识,为及实现我国“双碳”目标提供了新思路

相关研究成果以“Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation (N-DAMO) in global aquatic environments: A review”为题发表在国际学术期刊Science of the Total Environment上。本研究得到了国家自然科学基金项目(32170375,32170390,31870346) 和中国科学院中非联合研究中心项目(SAJC202102)的联合支持。

论文链接

图 武汉植物园在全球水环境亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化过程的综述研究中取得新进展

水生植物与水生态系统健康学科组 张淼