第九届青年地学论坛

在季节性缺氧条件下，富含硫酸盐的水库中硫循环对硝酸盐还原过程中的影响机制仍不清楚。本研究利用硝酸盐中的氮和氧同位素分馏以及宏基因组测序来阐明硫氧化和硝酸盐还原耦合过程的复杂性。阿哈水库是一个典型的季节性分层水体，在缺氧条件下，我们观察到反硝化、硫化物氧化和硫酸盐还原过程共存的现象。大量 N/S 相关基因（nosZ 和 aprAB/dsrAB）的存在以及N/S 物种的波动证实了这一点。与异养反硝化作用相比，本研究中观察到的 ¹⁵ε_NO3/¹⁸ε_NO3值（0.60）较低，这个结果有力地支持了硫驱动反硝化作用的发生。
此外，我们还发现硫化物氧化代谢潜能与反硝化代谢潜能之间存在很强的正相关性（p < 0.05），这揭示了硫酸盐还原产生的硫化物增强了反硝化过程。此前的研究表明硫化物可以作为反硝化优先氧化的主要电子供体。有趣的是，我们的研究发现在微氧状态下，阿哈水库底部水体在进行反硝化和硫化物氧化过程中，关键的硫化物氧化硝酸盐还原菌属（Sulfuritalea）扮演了核心角色，而不是淡水生态系统中常见的Thiobacillus和Sulfurimonas为主。我们的研究提供了令人信服的证据，证明硫化物在调节生态系统中的反硝化作用方面起着关键作用，而硫化物对整个氮循环的贡献以前被低估了。
 

季节性缺氧,水库,自养反硝化,宏基因组,硫化物