室内模拟试验铜锈环棱螺及其体表周丛生物对水中氮形态及含量的影响

王雪飞, 孙庆业

室内模拟试验铜锈环棱螺及其体表周丛生物对水中氮形态及含量的影响

王雪飞, 孙庆业*

安徽大学资源与环境工程学院, 安徽省湿地生态保护与恢复重点实验室, 合肥 230601

铜锈环棱螺及附着于其体表的周丛生物在水体氮循环过程中均扮演着重要角色。此次试验以铜锈环棱螺及其体表周丛生物为研究对象, 通过室内模拟试验探讨铜锈环棱螺及周丛生物对水中氮形态和含量的影响。试验分无螺对照组CK、处理1(具有周丛生物的螺壳)、处理2(去除周丛生物的活体螺)和处理3(具有周丛生物的活体螺)。结果表明, 试验结束时, 处理2和处理3水中总氮(TN)含量分别为CK的25倍和44倍, 活体螺显著增加了水中总氮含量(<0.05)。与处理2相比, 具有周丛生物的处理1和处理3氨氮(NH3-N)和亚硝氮(NO2--N)转化效率更快; 与CK相比, 处理组水中硝氮(NO3--N)占比显著增加(<0.05), 且具有周丛生物的处理1和处理3比无周丛生物的处理2更早到达硝氮占比峰值; 螺体表面周丛生物中较高的氨氧化和亚硝氮氧化功能基因(AOB-、AOA-和)丰度促进了水中NH3-N和NO2--N向NO3--N的转化。

铜锈环棱螺; 周丛生物; 氮形态; 氮含量; 氨氧化功能基因

0 前言

广泛分布于淡水水域中的螺类在水生生态系统的物质循环和能量流动过程中扮演着重要角色。首先, 螺类可通过牧食藻类, 刺激底栖藻类生长等方式提高水体透明度, 促进沉水植物生长[1-2]; 其次, 螺类的排泄物可为初级生产者提供一定量的营养元素(N和P)[3]; 再者, 生活于沉积物表面的螺类, 可通过扰动作用促进元素在沉积物与上覆水之间的交换与转运[4]。

近些年来, 由于化肥的使用和污水排放等, 导致大量氮素进入水中, 进而引发水体富营养化[5]。研究发现, 螺类在控制水体富营养化方面拥有较大潜力[6]。通过生物扰动, 进食以及与微生物互作等方式, 螺类可以直接或间接影响水体中硝化和反硝化等反应[7]。……