近日，中國水產科學研究院南海水產研究所史榮君等對近岸沉積環境細菌群落區系結構對海水養殖活動的響應研究取得新進展，研究成果以“Influence of Suspended Mariculture on Vertical Distribution Profiles of Bacteria in Sediment from Daya Bay, Southern China”為題，發表在Marine Pollution Bulletin上，齊占會和紐約州立大學Qingzhi Zhu為通訊作者。該研究成果是南海所養殖生態與環境修復團隊在“養殖與環境相互作用”（Aquaculture Environment Interactions）領域的系列研究之一，獲得國家重點研發計劃（2018YFD0900700）和國家自然科學基金（31900094）等項目資助。全文鏈接https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.07.043

目前，我們已經清楚海水魚類網箱和貝類筏式等養殖活動會導致有機顆粒物的沉積速率和通量增加，但沉降到養殖區底部后對沉積環境氧化還原格局、有機質和重要元素的早期成巖反應等生物地球化學過程產生的影響、作用機制和關鍵過程等尚不清楚。沉積物中重要化學過程均是由微生物所催化和介導的，弄清沉積環境中微生物區系結構和主要功能種的變異是揭示沉積環境生物地化循環過程的基礎。但目前由于研究技術手段等限制，對這些科學問題還知之甚少。本研究在大亞灣海域應用光化學平面傳感器技術，獲得了關鍵環境因子的高分辨率平面分布特征，避免了傳統的分層取樣方法因間隔較大而無法將微生物分布與氧化還原格局相對應的限制。結果顯示：非養殖區的細菌豐度（3.8 ± 0.8 × 10⁹ copies g^?1）顯著高于牡蠣筏式、傳統魚類木質小網箱和深水網箱養殖區的豐度（1.2 ± 0.2 × 10⁹ copies g^?1）；細菌豐度和多樣性沿垂直深度呈顯著下降趨勢，傳統魚類木質小網箱養殖區細菌的群落垂直分布類型與非養殖區的差異最為明顯；傳統魚類木質小網箱區厭氧類群δ-變形菌綱數量增加，說明沉積物環境還原性增強，硫酸鹽還原反應成為早期成巖反應的主導路徑；傳統魚類木質小網箱養殖區底部細菌群落向上遷移，表現為非養殖區深層的細菌群落結構在養殖區表層的發生。沉積物含水率、總氮、總有機碳和C/N比是影響細菌分布的主要環境因子。因此，沉積物細菌群落組成及垂直分布受到了養殖活動的顯著影響。

圖1 大亞灣養殖區沉積環境微生物群落結構垂直分布和種間關系

圖2 大亞灣養殖區沉積環境細菌群落組成

圖3 大亞灣沉積環境細菌類群與環境因子間的關系