貴州草海喀斯特高原湖泊濕地甲烷氧化菌群落特征及功能探析*

艾 佳，呂 楊，鐘 雄，李彥澄,2，李 江,2，楊愛江,2

(1：貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng) 550025) (2：貴州喀斯特環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測(cè)研究站，貴陽(yáng) 550025)

甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，在大氣中的含量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)[1]. 大氣中甲烷的來源主要有兩大途徑，即自然源和人為源. 據(jù)估計(jì)，全球生態(tài)系統(tǒng)每年向大氣中釋放的甲烷總量約為500～600 Tg[2]. 濕地是一種被人們稱為“地球之腎”的生態(tài)系統(tǒng)，國(guó)際《濕地公約》(拉姆薩爾公約)將濕地定義為：天然或人工，長(zhǎng)久或暫時(shí)的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，靜止或流動(dòng)，淡水或半咸水體，包括低潮時(shí)不超過6 m的水域[3]. 而貴州草海湖泊最大水深5.0 m，平均水深2.4 m[4]，屬于天然的淡水湖泊濕地[5]，其在保護(hù)生態(tài)環(huán)境及維持生物多樣性等方面可發(fā)揮重要作用[6]. 雖然全球濕地面積僅占全球陸地總面積的 5%～8%，但濕地所釋放出的甲烷量卻約占全球甲烷排放總量的30%[7-8]，這是由于濕地中存在植物根系代謝物或植物殘?bào)w，這些物質(zhì)會(huì)變成產(chǎn)甲烷微生物的底物，從而為甲烷的產(chǎn)生創(chuàng)造有利條件.

甲烷氧化菌是目前研究得較為成熟的一類功能細(xì)菌群[9]，其可作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物過濾器，能夠利用甲烷作為其唯一碳源和能源進(jìn)行生長(zhǎng)[10]. Hornibrook等[11]研究了濕地有氧土層中甲烷氧化菌氧化甲烷的能力，發(fā)現(xiàn)其可以消耗掉自然濕地產(chǎn)出的90%的甲烷. 因此，甲烷氧化菌對(duì)于大氣甲烷的收……