康涅狄格学院科学家在一项长期现场研究中发现,康涅狄格东南部持续多年的区域性干旱,降低了沿海盐沼中承担氮循环关键步骤的部分微生物群落的时间稳定性。相关成果已发表在期刊《河口与海岸》(Estuaries and Coasts)。

研究由康涅狄格学院生物学教授Anne Bernhard牵头。研究团队分析了2006年至2019年间,康涅狄格州斯托宁顿(Stonington)Barn Island野生动物管理区盐沼的微生物群落变化。观测期覆盖了2013年至2018年一场严重的区域性干旱。

研究人员测量了参与氮循环与碳循环的多类微生物群体丰度。结果显示,干旱期间多数群体丰度下降,其中氨氧化古菌(AOA)与氨氧化细菌(AOB)的波动幅度最大。

数据显示,在湿润条件下,古菌amoA基因丰度几乎是干旱条件下的35倍。整个研究期间,氨氧化古菌与氨氧化细菌的丰度分别出现最高达3万倍和9500倍的变化。与研究中测量的其他微生物群体相比,这两类氨氧化微生物在干旱条件下表现出更低的时间稳定性。


研究指出,硝化作用(将铵转化为硝酸盐)在沿海生态系统氮元素调节中具有重要作用。盐沼同时具备缓冲风暴潮、储存碳以及为鱼类和贝类提供栖息地等生态功能。
在2018年和2019年干旱条件缓解后,氨氧化古菌和氨氧化细菌的丰度回升至更接近干旱前的水平。
研究还引用Palmer干旱严重指数(PDSI)描述1980年至2022年康涅狄格东南部沿海地区的干旱状况:指数低于-2.0被视为干旱,低于-4.0为极端干旱。研究团队表示,这项工作提供了长期现场证据,显示延长的干旱条件会改变沿海盐沼中对氮循环至关重要的微生物群落稳定性。
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