厌氧氨氧化菌的物种多样性与生态分布

应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20卷1232　　　　　　　　　　　　　　　　　　

图5　厌氧培养前后N.halophila的内部结构[29]

Fig.5　InteriorstructureofN.halophilabeforeandaftera)厌氧培养前Beforeanaerobicculture;b)40d后obicculture(×40000).

中,亚硝酸细菌N.较大,Nradskyi低于检测[33]

限.在3(变质岩、沉积岩、花岗岩)中,10cm土深处的亚硝酸细菌数量分别为1130×10、6127×10、7140×10cfu g

7

5

7

8

8

-1

用单质硫为电子供体所进行的反硝化作用

如下:

5S+6KNO3+2H2O→K2SO4+3N2+4KHSO4(2)

[21]

异养型反硝化细菌可利用有机质作为电子供体进行反硝化作用.Hyphomicrobium菌株以甲醇为电子供体的反硝化作用

6NO3

--[21]

DM,100cm土

7

如下:

(3)

深处分别为1110×10、7120×10、1109×10cfu gDM

-1

[34]

+5CH3OH→5CO2+3N2+7H2O+

.陈岭等

[35]

采用PCR技术研究了硝化池

[36]

6OH

中氨氧化菌amoA基因的多样性,认为N.europaea是污水处理系统中的主要氨氧化菌.Liu等Planctomycetales分别占10%和70%.3　反硝化细菌311　反硝化细菌的种类

兼营养型反硝化细菌既能自养生长,也能异养生长.这类反硝化细菌主要包括Thiobacillusversu2

tus、Thiobacillusthyasiris、Thiosphaerapantotropha和Paracoccusdentrificans等

[38]

研究

表明,在生物转盘的脱氮菌群中,Nitrosomonas和

,它们对环境有更强的

适应性.

31212厌氧氨氧化活性　在反硝化细菌中,已发现

Pseudomonasmendocina具有厌氧氨氧化能力

[39]

.P.

能够使硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的细菌被称为反硝化细菌

[21]

mendocina为杆菌(图6),大小014～016μm×114

.在分类学上,与硝化细菌不同,

～118μm,单极生鞭毛.

　　P.mendocina具有反硝化活性,在有机反硝化培养基中,最大硝酸盐还原速率为14196mg L-1

d.该菌也具有厌氧氨氧化活性(图7),在厌氧条件下,它能同时转化氨与硝酸盐,最大硝酸盐转化速率和最大氨氮转化速率分别为61373和31344mg L

-1

-1

反硝化细菌没有专门的类群,各物种分散于原核生物的众多属中.包含反硝化细菌的属绝大多数归入真细菌域,少数归入古生菌域.大多数反硝化细菌是兼性厌氧菌,能够利用氧或硝酸盐作为最终电子受体,有氧时进行好氧呼吸,无氧时进行硝酸盐呼吸.也有一些反硝化细菌是严格厌氧菌,氧的存在会对其产生毒害作用.312　反硝化细菌的特性

31211营养特性　反硝化细菌种类繁多,既有自养

d,消耗的氨氮和硝酸盐之比为

[39]

-1

1∶1191.

[40]

31213生态分布　反硝化细菌广泛分布于各类自然

生境中.Hauck等对深湖底泥中的反硝化细菌作

6

8

-1

型细菌,也有异养型细菌和兼营养型细菌.自养型反硝化细菌可利用氢、氨、硫、硫化氢和铁等无机物质作为电子供体,该类细菌严格化能自养,不能通过氧化有机物获得能量.其中,对以利用硫的自养型反硝化细菌的研究较多,主要有Thiobacillusdenitrificans和Thiomicrospiradenitrificans

[37]

了计数,结果为110×10～211×10cells ml,其中,以上层底泥中的反硝化细菌数量最大.Mergel等等

对森林土壤中反硝化细菌的检测结果表明,土

壤表层(<5cm)的反硝化细菌数量最大.Chèneby

[42][41]

采用16SrRNA技术研究了3种耕种土壤中反

.T.denitrificans利

硝化细菌的数量特性,结果表明,2种淋溶土中反硝