【目的】研究菲(Phe)在不同根际距离中的降解和根际区域微生物群落结构变化,获得最佳的降解效果的根际距离和降解微生物种类,为阐明红树林根际效应对海岸带多环芳烃(PAHs)降解的强化作用和机制提供参考。【方法】本研究利用根际箱分离了4个连续的隔间,其距离分别为0~2 mm、2~4 mm、4~6 mm隔间(根际)和> 6 mm隔间(非根际),分别于0、10、20、30、40和50 d测定不同根际距离的菲残留浓度、沉积物理化性质、微生物生物量和细菌群落结构,并采用冗余分析探明菲残留浓度与环境因子及细菌群落结构的相关性。【结果】研究结果表明,靠近根际表面的沉积物Phe降解效率最高(0~2 mm隔间,74.73%)。在培养50 d后,对比不同间隔的理化性质变化,0~2 mm隔间变化最为显著,pH降低3.84%,腐殖质降低2.14 mg/kg,有机质提高6.17 mg/kg。在Phe降解过程中,沉积物pH和腐殖质含量随着红树林根际距离的增加而增加,有机质含量随着根际距离的增加而减少。微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和微生物呼吸(SMR)总体上,在0~2 mm隔间均为最高,分别为216.45、68.20及147.35 mg/kg,且都随着根际距离增加而降低。培养结束后,在0~2 mm、2~4 mm和4~6 mm隔间根际微生物群落中,脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus)、短杆菌属(Brevibacterium)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)均为优势功能菌属。短杆菌属(Brevibacterium)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)随着根际距离的增加不断减少,脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus)随着根际距离的增加不断相对丰度增加。冗余分析表明,Phe残留浓度主要受降解功能微生物及环境因子影响,与脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus)、短杆菌属(Brevibacterium)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)以及有机质呈负相关。【结论】红树林根际效应可以通过影响根际区沉积物的理化性质,从而改变细菌群落结构和微生物活性,来强化Phe的降解,对消除海岸带生态系统中PAHs污染具有积极影响。
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