喀斯特城市河流湿地植物根际脱氮菌群分布特征及其环境驱动机制

为解决喀斯特地区城市河流湿地氮污染治理难题，来自Guiyang的研究团队通过高通量测序和实时定量PCR技术，聚焦香蒲(Acorus calamus)、风车草(Cyperus alternifolius)和稗草(Echinochloa crus-galli)根际沉积物，揭示16个优势菌门(Proteobacteria/Bacteroidetes/Acidobacteria占50%+)及24个关键菌属的分布规律，发现nirS型反硝化菌和厌氧氨氧化菌(anammox)在根际丰度达1010 copies g?1 ，证实TP/OM/NH4 + -N是核心环境驱动因子。

　　

微生物在喀斯特城市河流湿地氮素去除中扮演关键角色，尤其植物根际(rhizosphere)犹如"微生物反应器"般活跃。研究团队以贵阳小车河湿地为天然实验室，采用新一代测序技术(NGS)解码了三种典型湿地植物根际与非根际沉积物的微生物图谱。结果显示：

1. 菌群结构
   变形菌门(Proteobacteria)像"根际原住民"占据优势(相对丰度>50%)，拟杆菌门(Bacteroidetes)则更青睐非根际区域。24个高丰度(>1%)菌属构成复杂的"微生物社交网络"，其中香蒲与风车草的根际菌群展现出高度相似性，暗示植物物种特异性调控微生物定植。

2. 功能基因
   实时荧光定量PCR检测到根际藏着"脱氮高手"：反硝化功能基因(nirS)和厌氧氨氧化菌16S rRNA基因拷贝数突破10¹⁰
   copies/g，比非根际高出一个数量级，这些"微观清道夫"的富集解释了湿地植物的天然净水能力。

3. 环境驱动
   冗余分析(RDA)揭示总磷(TP)、有机质(OM)和铵态氮(NH₄
   ⁺
   -N)是调控菌群分布的"三大开关"。有趣的是，根际微环境像"精密发酵罐"般，通过根系分泌物持续调节这些参数，进而影响脱氮菌群的"工作效能"。

该研究为喀斯特脆弱生态系统修复提供了"微生物眼"视角，证明湿地植物-微生物互作是城市河流自净的隐形引擎。