土壤微生物对渤海湾河口潮间带土壤有机质转化的影响

Estuary is a complex aquatic eco-system that link the terrestrial and ocean carbon, nitrogen and other substance cycles，it play a vital role for coastal eutrophication. More and more nutrients were transported into marine system by soil run-off and river drainage, due to the rapid increase of population and development of urbanization. Those nutrients are the fundamental incentives for coastal eutrophication, and normally were divided into organic and inorganic form in body of water. Inorganic nutrients can be utilized by primary producers directly,while the validities of organic matter have to rely on soil microbial in estuary and marsh. we propose to analysis the activities and community structures of soil microbial derived from two typical estuaries with different soil texture in Bohai bay, biolog technology will conduct to determine soil microbial metabolic finger-print，and theδ13C value of soil organic matter will be examined during seasons. We aim to 1)determine the origin, turnover and fate of nutrients which enhance coastal eutrophicaton in those two esturaies,2)investigate the function of estuary soil microbial during organic matter turnover process,3)research the activities and community structures of soil microbial under unique estuary environment. All those purpose will contribute to enlarge the scale of basic soil microbiology, help to understand the mechanism of costal eutrophication, and tend to provide scientific proof for local marsh environment and ecology protection.

河口潮间带和湿地是陆地物质与海洋物质交换的主要场所，在控制近海水体富营养化过程中发挥着重要作用。由于城市化进程的快速推进，大量养分元素进入水体，是造成近海水体富营养化的主要诱因。养分元素中有机组分很大程度上受到到潮间带及湿地土壤微生物活性的影响。本研究拟选择渤海湾内两处典型的河口湿地作为研究对象，借助Biolog碳源代谢特征图谱和稳定同位素13C示源等技术手段，通过对不同质地湿地土壤微生物活性及微生物群落碳代谢季节变化的分析，河口及其上游流域土壤有机质各组分稳定同位素丰度的测定，研究造成沿海水体养分升高的物质来源，以及土壤微生物在有机组分分解转化中的作用机理，分析推测养分元素的最终去向。通过以上三个方面的研究，为进一步扩展土壤微生物学的基础研究领域，研究近海水体富营养化的形成机理，及为研究区域湿地资源保护工作提供科学依据和有效的数据支撑。

河口湿地是陆地物质向海洋输送的主要缓冲场所，陆源养分物质经河水流经河口湿地排至海洋，此过程会对湿地土壤理化环境产生影响。本研究通过对鸽子窝湿地和台河口湿地都属于的土壤进行原位采样和室内模拟，尝试解释微生物在这一特殊生态环境中的作用：本研究主要结果如下：.1，通过δ13C示踪技术在研究过程中的应用，发现研究区域河口湿地土壤有机质的主要来源为海源有机质，说明研究区域有机质变化受内陆影响较小；.2，鸽子窝湿地土壤有机质含量具有一定的时空变异性。时间上，一年中有机质含量最大值6.14 g/kg出现在夏季，最小值1.46 g/kg出现在冬季，年均值为2.87 g/kg。春、夏、秋、冬四季的SOM含量变化范围分别是：1.61~3.96 g/kg、1.65~6.14 g/kg、1.81~5.17 g/kg 、1.46~5.16 g/kg，空间上，土壤有机质含量分布规律总体呈现西高东低的趋势。.3，鸽子窝湿地土壤在0-7天激发效果表现为强烈正激发，随后转为负激发，双台河湿地土壤在0-7天激发效果表现为微弱的正激发，随后转为负激发；以萱藻作为添加物，双台河湿地土壤在0-28天都表现为正激发，而鸽子窝湿地土壤在0-7天为强烈的正激发，随后转为负激发；以碱蓬作为添加物，两个湿地的土壤都表现为正激发，但效果呈减弱趋势；以蔗糖作为添加物，鸽子窝湿地的土壤在0-14天为强烈正激发效果，随后转为微弱的负激发效果，双台河湿地的土壤在0-28天都表现为正激发，但在0-14天比较强烈，随后转为微弱正激发。.4，铜对微藻的毒害作用具有一定的饱和浓度，这可能与藻细胞表面官能团与Cu2+的结合位点数量有限有一定的关系。与Cu2+作用的结合位点多存在于暗反应所需的酶中，较低浓度的Cu2+与部分作用位点相结合，降低了暗反应的生成效率，但对光反应过程中光能的吸收利用影响较小。.5，培养后1天，熏蒸处理土壤微生物群落中脱铁杆菌门(Deferribacteres)和变形菌门(Proteobacteria)占主要优势，且在有外加碳源加入后，脱铁杆菌门(Deferribacteres)的优势更加明显，培养10天碳源的加入促进了变形菌门（Proteobacteria）微生物的生长，培养30天后，未熏蒸的土壤微生物种类较多，优势菌株主要是变形菌门，熏蒸过得微生物种类较少，优势菌株主要是厚壁菌门(Firmicutes)。.