研究报告

  • 张胜东,赵世彬,陈烨,杨迪松,许博超,甄毓.海底地下水排放对南黄海沿岸海水细菌群落结构的影响[J].环境科学学报,2021,41(12):4942-4952

  • 海底地下水排放对南黄海沿岸海水细菌群落结构的影响
  • Effects of submarine groundwater discharge on bacterial community structure in the coastal waters of South Yellow Sea
  • 基金项目:国家自然科学基金(No.U1906210);青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青年人才培育项目(No.LMEES-YTSP-2018-02-06);中央高校基本科研业务项目(No.201962003)
  • 作者
  • 单位
  • 张胜东
  • 1. 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100;2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室, 青岛 266237;3. 中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100
  • 赵世彬
  • 4. 中国海洋大学化学化工学院, 青岛 266100;5. 深海圈层与地球系统前沿科学中心和海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室, 中国海洋大学, 青岛 266100
  • 陈烨
  • 1. 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100;2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室, 青岛 266237
  • 杨迪松
  • 4. 中国海洋大学化学化工学院, 青岛 266100;5. 深海圈层与地球系统前沿科学中心和海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室, 中国海洋大学, 青岛 266100
  • 许博超
  • 2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室, 青岛 266237;4. 中国海洋大学化学化工学院, 青岛 266100;5. 深海圈层与地球系统前沿科学中心和海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室, 中国海洋大学, 青岛 266100
  • 甄毓
  • 1. 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100;2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室, 青岛 266237;3. 中国海洋大学环境科学与工程学院, 青岛 266100
  • 摘要:在南黄海沿岸岸滩采集海水样品,将同位素地球化学与分子生物学技术相结合,探讨海底地下水排放(submarine groundwater discharge, SGD)对沿岸海水微生物群落结构的影响.结果表明,南黄海沿岸水体微生物优势类群为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、疣微菌门、厚壁菌门等.海水中较高浓度的镭同位素活度极有可能是由近岸海底地下水排放过程导致.沿岸海水中的224Ra活度与营养盐浓度、微生物群落的多样性及丰富度具有相对同步的变化规律.溶解氧对海水中的细菌群落结构具有显著影响(p<0.05),海底地下水排放输入的高浓度溶解无机氮、溶解硅酸盐可能是影响沿岸海水中细菌群落结构特征的主要因素之一.本研究表明,海底地下水排放对沿岸微生物群落结构的影响是不可忽视的.
  • Abstract:In this study, the groundwater and seawater samples were collected along the coastal shorelines of the South Yellow Sea. The isotopic geochemistry and molecular biology techniques were combined to explore the impact of submarine groundwater discharge (SGD) on the microbial community structure in coastal seawater. The results showed that the dominant microbial groups were Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Cyanobacteria, Verrucomicrobia and Firmicutes. The higher concentration of radium isotope in seawater is most likely caused by the near-shore submarine groundwater discharge process. The activity levels of 224Ra in coastal seawater had relatively synchronized changes with nutrient concentration, microbial community diversity and abundance. Dissolved oxygen had significant influence to the bacterial community structure (p<0.05). The high concentrations of dissolved inorganic nitrogen and dissolved silicate input by submarine groundwater discharge would be main reasons to affect the characteristics of bacterial community structure in coastal seawater. By predicting the metabolic function of bacterial community, it was found that the levels of amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, lipid metabolism, xenobiotics biodegradation and metabolism of microorganisms in the high-concentration nutrient stations were higher than which in the low-concentration nutrient ones. This study indicates that it cannot be neglected that the influence of submarine groundwater discharge on coastal microorganism community.

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