《南海化能自養微生物固碳過程和機理研究》是依託廈門大學，由黨宏月擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：南海化能自養微生物固碳過程和機理研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：黨宏月
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
南海的大部分水域真光層光合作用生產力較低，由水體向海洋深部和沉積物輸送的有機碳較少，限制了海洋生物泵的儲碳作用。但是，南海是我國最深最大邊緣海，也是西太平洋最大邊緣海，其龐大的水體和沉積物使其具有巨大CO2吸收和儲碳潛力。海洋中除了浮游植物和光合細菌等可以進行自養固碳外，還有很多類群的化能自養細菌和古菌可以自養固碳。豐富多樣的南海海洋環境可能蘊育了種類多樣、能量代謝各異的海洋化能自養固碳微生物，其在南海這樣一個寡營養鹽環境可能是真光層光合作用固碳的重要補充，對南海碳循環和固碳、儲碳具有重要作用。該基金申請項目將重點研究對南海碳循環具有重要影響的化能自養微生物及其關鍵類群的群落結構、多樣性、豐度、固碳速率、空間分布及環境控制因子，系統闡釋南海化能自養微生物的生態功能、生物地球化學過程及對南海固碳和儲碳的貢獻。
結題摘要
南海大部分水域光合作用生產力較低，但南海龐大水體和沉積物可能蘊育了種類多樣、能量代謝各異的化能自養微生物，其固碳作用可能是光合固碳的重要補充。該項目重點研究了對南海碳循環具有潛在重要影響的化能自養微生物及其關鍵類群的群落結構、多樣性、豐度、固碳速率、空間分布及環境控制因子，並對南海化能自養微生物的生態功能、生物地球化學過程及固碳和儲碳貢獻進行了解析。 我們對南海（及西太平洋其它邊緣海）水體（及沉積物）樣品進行了關鍵微生物功能群（如AOB、SOB、FeOB、氫氧化細菌、AOA、NOB、Anammox、ANME、SRB、硝酸鹽同化細菌、固氮細菌和古菌等）cbbM、cbbL、accA、ureC、aclA、nxrB、hzo、mcrA、dsrAB、nasA、nifH等基因及細菌和古菌16S rRNA基因的MiSeq高通量測序或克隆測序，對南海水體cbbM、cbbL、accA、aclA、nxrB基因轉錄子序列進行了測序，對部分基因（和cDNA）豐度進行了qPCR定量測定，並對南海和渤海沉積環境尿素水解酶活性進行了測定；我們還分離、鑑定並基因組測序了海洋AOB一新種。這些數據和結果，增進了我們對南海化能自養微生物多樣性、群落結構、空間分布及環境控制因子的認識。我們發現，AOA和NOB很可能是南海有氧水體主要氮代謝類群，並貢獻於化能自養固碳作用。而南海沉積環境，SOB和Anammox細菌可能是主要化能自養類群。顆粒物附著微生物是南海深層水體群落代謝活動（黑暗固碳、有機物異養同化、呼吸作用）的主要貢獻者，並且隨水深增加，附著微生物群落與自由生活微生物群落的組成差異越發顯著。我們還初步發現pH是影響南海水體AOA總群落及活性群落種類組成和空間分布的一個顯著環境因子，說明海洋酸化有可能會改變水體AOA群落結構及空間分布。我們還發表了多篇綜述論文，探討了海洋微生物關鍵功能群對全球變暖、海洋酸化、海水缺氧、海洋人為富營養化和海洋污染等的回響和反饋。 我們已發表和參與發表SCI論文11篇，2016年發表在頂級期刊Microbiol Mol Biol Rev上的論文，已被SCI收錄論文引用60餘次，是ESI全球高被引論文，其成果入選“2016年度中國海洋與湖沼十大科技進展”。我們還組織了Front Microbiol的一個論文專輯，並獲得2019年國際硝化微生物大會（ICoN6）主辦權。
