撸踏踏 黄河内蒙古段甲烷通量变化特征及甲烷功能菌群落对通量的影响

跟着温室气体浓度的加多撸踏踏， 激励了各人变暖等一系列环境问题。CO2与CH4看成最主要的两种温室气体， 是导致地表温度上涨的主要身分[1]。CH4是仅次于CO2之后的第二大温室气体， 在百年法子内的增暖潜势是CO2的28倍， 对温室效应的孝顺率约为22%[2]。自工业创新以来， 大气中的CH4浓度加多了2.7倍， 固然大气增长率发扬出明显的年际变化， 但由于各样起原， 这些浓度将握续加多[3]。了解温室气体排放源， 分析和统计温室气体排放数据， 准确估算温室气体排放量从而采选合理的布置策略和减排方法对我国卓绝焦躁。

内陆水域(湖泊、河流和水库)是大气中CH4的焦躁起原， 主要从缺氧的陆地泥土和水生千里积物中开释出来[4]， 各人从河流中开释的甲烷约为1.5Tg CH4 a-1[5]。产甲烷菌和甲烷氧化菌是影响甲烷排放的主要微生物[6]， 甲烷菌的数目、种类组成等与CH4通量细致干系， 是参与碳轮回的焦躁功能菌群[7]。目下对于河流CH4排放的酌量局限于CH4排放通量的测算与影响身分[8―10]， 将产甲烷菌和甲烷氧化菌与CH4排放通量劝诱起来的酌量较少。

黄河内蒙古段位于黄河中上游， 流经黄土高原地区， 使黄河具有较大的碳排放后劲， 因此酌量该区域温室气体通量特征及影响身分有焦躁兴趣兴趣兴趣兴趣。为了不雅测酌量区水-气界面总通量[11]， 接头到酌量区域在监测时候段内风速变化较小， 水流较缓， 水面未形成较大风波， 从估算遵守准确性来看， 宜使用静态箱法进行估算。基于静态箱-气相色谱法， 探讨了黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量的时空变化特征， 并对影响气体通量的主要影响因子进行了测定， 终末通过高通量测序技巧从微不雅角度探讨了甲烷功能菌群落对黄河内蒙古段甲烷排放的影响， 可为我国河流温室气体排放量的估算提供数据补助， 故意于准确缱绻我国碳排放量从而采选更合理的减排方法。

1 区域概况

黄河是位于中国朔方地区的大河， 属宇宙长河之一， 中国第二长河， 全长5464km， 支流繁密， 流域面积为752443km2， 上中游面积占总面积的97%。自西向东流经青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东等9个省， 终末流入渤海， 总体呈“几”字型。黄河内蒙古段西起石嘴山市与乌海市交壤处的苦水沟， 东至托克托县的头说念拐， 位于黄河流域的“几”字头部。黄河上中游流经黄土高原， 黄土高本土质疏松， 易蚀易散， 每逢暴雨冲刷， 则流失大都水土， 奔入黄河， 加多黄河外源碳含量， 对黄河温室气体排放变成影响， 是以黄河内蒙古段在黄河流域中具有代表性和颠倒性。本酌量以黄河内蒙古段为酌量对象， 录取乌海(WH)、临河(LH)、乌拉特前旗(QQ)、包头(BT)、托克托县(TX)、老牛湾(LNW)六个采样点(图 1和表 1)。乌海市境内资源富集， 是内蒙古西部地区的新式工业城市；临河和乌拉特前旗地处巴彦淖尔市， 地盘富饶， 农业和畜牧业基础浑厚；包头是内蒙古最大的工业城市， 促进大都外源性碳输入河流， 影响温室气体排放；托克托县地处黄土高原， 有较好的农业发展， 且受东说念主为影响较大；老牛湾是旅游区， 经济发展主要以农业为主。

2 酌量方法 2.1 样品网罗

本酌量使用静态箱-气相色谱法测定黄河内蒙古段水-气界面CH4通量， 采样箱主体由透明的有机玻璃材质组成(与水面的交壤面积为0.075m2)， 为保握箱内和箱外气压均衡领受导气管辘集， 箱室笼罩锡箔纸， 以减少阳光注入。在采样箱顶部辘集导气管， 长约1.50m， 外端用三通阀辘集100.00mL打针器， 通过打针器将气体储存在采气袋中。在采样前需将采样箱放弃在透风处使箱内气体混杂均匀， 在网罗气体时， 短时候内的气体交换浓度频繁较低， 是以当采样箱在水面静置20min后开动使用打针器抽取箱内气体。采样流程中每5min抽取一次， 一语气抽取5次， 编号为1—5， 于2023年3月―11月按月份在乌海(WH)、临河(LH)、乌拉特前旗(QQ)、包头(BT)、托克托县(TX)、老牛湾(LNW)采样。郊外使用黄河上覆水冲洗聚乙烯瓶3—5次， 再将聚乙烯瓶置于水面以下网罗上层水样， 当水十足充满聚乙烯瓶截止， 平行网罗三份水样， 将其置于暗箱中， 在4h内带回履行室， 冷藏保存至4℃的冷藏箱中， 用于后续理化性质的测定。并网罗上层千里积物样本， 装入聚乙烯密封袋中， 每次采样在4―5d内完成。网罗的千里积物一部分低温保存主要用于理化标的的测定及向生物公司送检用于微生物分析， 其中微生物种类为产甲烷菌和甲烷氧化菌， 一部分带回履行室， 去除草木根系及石子等杂质， 经过当然风干后研磨过筛。水体的pH、熔化氧(DO)、电导率、电位等使用便携式水质监测仪(DZB-712型)及时测得， 平均风速由内蒙古征象局提供。

裸舞twitter 2.2 样品分析

本酌量测定的水质参数包括总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)、熔化有机碳(DOC)、熔化无机碳(DIC)、叶绿素a(Chl-a)。TN领受碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定；NO3--N领受紫外分光光度比色法测定；NH4+-N用纳氏试剂分光光度法测定；TP领受钼酸铵分光光度法测定；DOC和DIC用总有机碳(TOC)分析仪测定；用热酒精法测定水体中世绿素a(Chl-a)的含量。

千里积物参数包括总氮(TN)、总碳(TC)、硝态氮(NO3--N)、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)。TC和TN用元素分析仪(Costech ECS4010/4024)测定; TP使用碱熔-钼锑抗分光光度法测定；NH4+-N用氯化钾溶液索取， 在碱性条目下与纳氏试剂络合生成黄色络合物进行比色测定；NO3--N用紫外分光光度比色法测定。

2.3 通量缱绻

静态箱-气相色谱法， 是通过测定静态箱内CH4气体浓度变化率来缱绻水-气界面的CH4交换通量， 缱绻公式：

式中， Flux为水-气界面CH4气体通量(mg m-2 d-1)， K为时候-浓度关系图里的斜率， F1为μL/L与μg/m3的单元退换统统(CH4为655.47μg/m3)， F2为min和day的退换统统(1440)， V为浮游箱里面的空气体积(m3)， F3为μg与mg的单元退换统统(1000)， A为通量箱箱底的面积(m2)。

2.4 DNA索取、PCR扩增及高通量测序

千里积物样品在生物公司领受DNA试剂盒按照提供的方法进行DNA索取， 利用1%琼脂糖凝胶电泳检测索取的基因组DNA。利用产甲烷菌的特异性引物MLfF(GGTGGTGTMGGATTCACACARTAYGCWACAGC)和MLrR(TTCATTGCRTAGTTWGGRTAGTT)进行mcrA扩增， 利用甲烷氧化菌的特异性引物A189F(GGNGACTGGGACTTCTGG)和mb661r(CCGGMGCAACGTCYTTACC)进行pmoA扩增， 响应参数如下：95℃预变性3min；95℃变性30s， 60℃退火30s， 72℃蔓延45s， 共40个轮回；72℃蔓延10min。PCR扩增家具用2%琼脂糖凝胶电泳检测， 讹诈Illumina Miseq测序平台进行PCR家具的高通量测序。

2.5 数据分析

甲烷数据使用Excel 2016进行措置撸踏踏， OriginPro进行绘制。使用IBM SPSS Statistics软件对CH4通量与影响身分进行皮尔逊干系性分析。经过生物公司高通量测序后的细菌数据使用Uparse软件平台证据相似度水平OTU辩认， 进行生物信息统计分析；讹诈R软件对CH4通量与产甲烷菌群落和甲烷氧化菌群落属水平前4的菌群进行冗余分析(Redundancy Analysis， RDA)。

3 遵守与分析 3.1 黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量时空变化特征

本酌量中黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量的不雅测时候为2023年的3―11月， 如图 2所示， 近一年的不雅测遵守发现黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量的领域在-11.93―58.01mg m-2 d-1， 均值为(7.41±10.78)mg m-2 d-1， 中值为5.96mg m-2 d-1。大部分采样点的CH4排放通量王人集在-2.42―27.55mg m-2 d-1之间， 一丝采样点出现CH4气体通量极高值， 领域在38.24―58.01mg m-2 d-1， 整条流域总体发扬为大气CH4的排放源。

黄河内蒙古段水-气界面CH4通量的时候变化特征如图 3。不同采样季节黄河内蒙古段流域CH4排放通量各异显贵， 春季、夏日、秋季其CH4排放通量分别为(5.92±4.54)mg m-2 d-1， (13.42±18.83)mg m-2 d-1， (1.40±3.81)mg m-2 d-1。合并采样点CH4排放通量总体发扬为夏日高于春季， 秋季较低， 各采样点CH4排放通量在不同季节也发扬出雷同的变化端正。这可能是因为CH4的产生主要受温度的影响， 夏日温度较高会加快微生物对有机质的降解， 而春季恰是大都浮游生物繁衍的时期， 对CH4的积贮也有一定的促进作用。

黄河内蒙古段水-气界面CH4通量的空间变化特征如图 4。黄河内蒙古段水-气界面CH4排放通量空间变化特征明显。春季CH4排放通量最高值出目下BT， 为10.02mg m-2 d-1， 最低值出目下WH， 为3.51mg m-2 d-1， 夏日CH4排放通量最高值出目下QQ， 为29.45mg m-2 d-1， 最低值出目下BT， 为1.48mg m-2 d-1， 秋季CH4排放通量最高值出目下TX， 为3.66mg m-2 d-1， 其次是LH， 最低值出目下BT， 为-0.73mg m-2 d-1。从变化幅度来看， 春季的甲烷通量变化幅度较小， 从上游到中游逐渐增大， 夏日和秋季的变化幅度较大， 可能是降雨的影响对水体变成了扰动， 对甲烷排放影响较大。

3.2 黄河内蒙古段水-气界面CH4通量影响身分

黄河内蒙古段上覆水体理化性质(表 2)不错看出， 水温在通盘酌量时期变化领域为10.4—26.9℃， 各采样点之间水温平均值莫得明显各异。pH变化领域为7.83—8.25， 水体呈碱性， 这主要受当然身分和东说念主为身分的影响。叶绿素a是估算浮游植物生物量和水体低级坐褥的焦躁标的， 在WH和TX采样点Chl-a含量普及20μg/L， 阐述这两个采样点呈现藻类较多景象， 这一景象在春季较为明显。DOC和DIC的含量领域分别为3.99—18.93mg/L， 3.33—4.13mg/L， TX采样点的DOC含量最高， 这与其含有大都浮游植物关联， 经过代谢降解产生有机碳。氮素是水体最主要的养分物资， TN的变化领域为6.86—7.65mg/L， 平均值为(7.24±0.30)mg/L， 空间变化不显贵， 最低值出目下WH， 最高值出目下LH， NO3--N和NH4+-N含量最高值均出目下TX， 阐述该采样点受生计浑水和工业废水影响较严重。TP含量领域为0.01—0.43mg/L， 平均值为(0.22±0.19)mg/L， 最高值出目下受生计浑水较严重的TX， 其次出目下受农业废水影响的LH。

黄河内蒙古段水-气界面CH4通量与水体理化性质的皮尔逊干系性分析见表 3。表中水-气界面CH4通量是在空间采样平分析缱绻得到的， 与之对应的水质数据是在空间采样时用水质参数仪以及履行室分析得到的。表 3遵守分析标明黄河内蒙古段水-气界面CH4通量与DO呈显贵负干系， 皮尔逊干系性统统为-0.898(P=0.015， P < 0.05)， 与DOC和NH4+-N呈显贵正干系， 皮尔逊干系性统统分别为0.927(P=0.008， P < 0.01)和0.812(P=0.05)， 与Chl-a、DIC和TN呈弱干系关系， 与其他水质参数不干系。

3.3 甲烷功能菌群落特征 3.3.1 甲烷功能菌群落组成与丰采

黄河内蒙古段千里积物中产甲烷菌群落丰富度和各样性(表 4)不错看出， WH、LH、QQ、BT、TX和LNW千里积物产中甲烷菌OTUs数目分别为481、149、121、483、435和48。样品测小序库笼罩率均为99.7%以上， 阐述文库达到饱和， 所赢得的OTUs省略代表样品的统统产甲烷菌总量。Chao指数与ACE指数暗意群落丰富度， 从表 4不错看出， WH、BT采样点产甲烷菌丰富度高， 而LNW采样点产甲烷菌丰富度低。Shannon指数和Simpson指数暗意群落各样性， 通过比拟各采样点千里积物产甲烷菌的Shannon指数和Simpson指数发现， BT和TX的产甲烷菌各样性高， LNW的各样性低。

千里积物中产甲烷菌群落组成在属水平的相对丰采(图 5)不错看出， 在属水平上， 样品中的主要产甲烷菌种有Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)、Methanobacterium(甲烷杆菌属)和Archaea的未分类属unclassified_k_norank_d_Archaea。BT、LNW、TX、WH样点以Methanosarcina为主要上风菌种， 在WH样点占比最大， 在TX样点占比最小。LH样点以unclassified_k_norank_d_Archaea为主要上风菌种， QQ样点以Methanobacterium为主要上风菌种。

黄河内蒙古段千里积物中甲烷氧化菌群落丰富度和各样性(表 5)不错看出， WH、LH、QQ、BT、TX和LNW千里积物中甲烷氧化菌OTUs数目分别为208、42、104、240、481和26。样品测小序库笼罩率均为99.8%以上， 阐述文库达到饱和， 所赢得的OTUs省略代表样品的统统产甲烷菌总量。Chao指数与ACE指数暗意群落丰富度， 从表 5不错看出， BT、TX采样点甲烷氧化菌丰富度高， 而LNW采样点甲烷氧化菌丰富度低。Shannon指数和Simpson指数暗意群落各样性， 通过比拟各采样点千里积物甲烷氧化菌的Shannon指数和Simpson指数发现， BT和TX的甲烷氧化菌各样性高， LNW的各样性低。

千里积物中甲烷氧化菌群落组成在属水平的相对丰采(图 6)不错看出， 在属水平上， 样品中的主要产甲烷菌种有未识别菌属norank_d_Bacteria、Methylocystis(甲基孢囊菌属)和Methylobacter(甲烷杆菌属)。LNW样点的最大上风菌种为norank_d_Bacteria， 占比达到88.48%， BT、LH、TX、WH样点的最大上风菌种为Methylocystis， LH样点中Methylobacter亦然焦躁的菌种， BT样点中norank_f__Methylococcaceae亦然焦躁的菌种， QQ样点的最大上风菌种为Methylobacter， 其次norank_f__Methylococcaceae亦然其焦躁菌属。

3.3.2 环境因子干系性分析

为酌量千里积物中产甲烷菌菌群样本与环境因子的关系， 将样本与环境因子作念RDA分析(图 7)。本次酌量所遴荐的千里积物理化性质有：总碳(TC)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)和总磷(TP)。由图 7可知， 第一、第二排序轴的特征值分别为44.96%、30.99%， 遵守发挥TC、TP与TN合座对千里积物中产甲烷菌群落影响较大， 其中对千里积物中产甲烷菌群落影响最大的是TC(r=0.8792)， 其次是TP(r=0.4064)和TN(r=0.3160)， 且TC、TP与TN呈正干系关系。河流以熔化无机碳和熔化有机碳的面貌迤逦碳， 辘集陆地和海洋系统[12]。水体系统中的生物残留物和外源性输入会使得河流中含有丰富的有机质， 有机质千里淀到千里积物中会被降解[13]， 当千里积物和水中有机质含量较高时， 产甲烷菌数目加多， 甲烷产量的加多导致排放通量的加多[14]。

为酌量千里积物中甲烷氧化菌菌群样本与环境因子的关系， 将样本与环境因子作念RDA分析(图 8)。由图 8可知， 第一、第二排序轴的特征值分别为72.38%、20.31%， 遵守发挥NH4+-N、TC与TP合座对千里积物中甲烷氧化菌群落影响较大， 这与鄱阳湖湿地细菌群落干系的泥土化学标的是一致的[15]， 其中对千里积物中甲烷氧化菌群落影响最大的是NH4+-N(r=0.7190)， 其次是TC(r=0.6821)和TP(r=0.5907)， 且TC与TP呈正干系关系。

3.3.3 甲烷功能菌群落与CH4排放通量的关系

为探究甲烷功能菌群落组成与CH4通量的干系性， 将样本中甲烷功能菌群落分别与采样本日的CH4排放通量进行RDA分析(图 9和图 10)。由两图不错得到， 千里积物中产甲烷菌群落与甲烷氧化菌群落对CH4通量变化的解释度分别为76%、92%。样本点QQ中产甲烷菌群落组成与CH4排放通量呈显贵正干系， 样本点WH、BT中产甲烷菌群落组成与CH4排放通量呈显贵负干系(图 9)。Methanobacterium(甲烷杆菌属)与CH4排放通量呈显贵正干系， 未分类属unclassified_k_norank_d_Archaea与CH4排放通量呈正干系。样本点LH、QQ、BT、TX甲烷氧化菌群落组成与CH4排放通量呈显贵正干系， 样本点LNW和WH甲烷氧化菌群落组成与CH4排放通量呈显贵负干系(图 10)。细菌未分类属norank_d_Bacteria与CH4排放通量呈显贵负干系。Ⅰ型甲烷氧化菌Methylobacter与norank_d_Bacteria与CH4排放通量呈显贵负干系。

4 酌量 4.1 黄河内蒙古段水-气界面CH4通量时空变化特征

季节变化是当然界的发展端正， 亦然影响河流温室气体排放的关节。黄河内蒙古段水-气界面CH4通量随季节变化特征明显(图 3)， 夏日CH4排放通量最高， 这与大多数河流酌量遵守相似， 且随时候变化幅度大， 这可能是由于CH4是在严格厌氧条目下由产甲烷菌作用于产甲烷底物的遵守， 环境中温度的改革会对产甲烷菌活性产生影响， 从而影响水-气界面CH4的通量[16]， 且在夏日藻类大都生长繁衍， 为水体CH4的产生提供了必要的有机质， 而且在夏日等高温季节由于水体垂直化作用使得DO含量较低， 为CH4的产生提供厌氧条目[17]， 导致水体产生的CH4易在底部累积， 因此温度较高的夏日是CH4产生的源。春季的CH4通量仅次于夏日， 秋季最低(图 3)， 这与Sivakiruthika等东说念主对瑞典西部的一条流域酌量遵守是相似的[18]， 可能是由于春季降雨较少， 流量较低， 加之气温升高， 水体微生物代谢开动活跃， 同期， 春季亦然亚热带区域富养分水体中浮游生物繁衍的时期， 对水体CH4的积贮具有一定的促进作用[13]。

本酌量基于多个采样点探究黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量， 各采样点水环境参数大不相通， 非凡是碳、氮、磷等外源性要素的输入将影响水体里面的生物地化流程[19]， 进而改革流域水体温室气体排放的空间样子。黄河内蒙古段总体发扬为大气CH4的排放源， 春季甲烷通量变化幅度较小， 从上游到中游总体呈逐渐增大的趋势， 最高值出目下受工业化影响最严重的BT采样点(图 4)， 由于工业废水的注入变成河流养分盐等不停增多[20]， 河流呈现高氮负荷及缺氧特征， 平直刺激产甲烷菌的活性[21]， 从而促进甲烷排放。而夏日CH4通量的最高值出目下QQ采样点(图 4)， QQ采样点隔邻有部分农户居住况且岸边旷地被邻近住户开拓成田， 农业活动中氮肥的施用导致大都N源随处表水径流排入水体， 在养分物资弥漫的情况下， 导致该地区细菌群落丰采高[22]， 促进CH4排放。TX采样点CH4排放通量仅次于QQ， TX采样点地处黄河中上游分界点， 流经黄土高原， 黄土自身结构松散， 很容易受侵蚀和坍塌， 生长了水土流失， 大都泥沙涌入黄河， 使得TX采样点受大都外源性碳的输入， 从而含有丰富的有机质， 有机质千里淀到千里积物中被降解[13]。当千里积物和水中有机质含量较高时， 产甲烷菌数目加多， 甲烷产量的加多导致排放通量的加多[14]。是以， 六个采样点受浑浊情状不同和所处地形的各异从而导致了不同的排放趋势。

4.2 影响身分分析

黄河内蒙古段水-气界面CH4气体通量呈现较大的空间各异性， 与复杂的环境因子密切干系。本酌量中， CH4通量与DO呈显贵负干系(r=-0.898， P=0.015)(表 3)， 这与Furlanetto等东说念主对巴西Rio Grande流域的酌量遵守是相似的[23]。DO是影响CH4产生和氧化的焦躁身分[24]， CH4是厌氧条目下有机碳矿化的主要家具[25]， 通过孔隙水参加千里积物和水界面， 然后参加水体朝上扩散， 甲烷扩散的流程中被氧化为CO2， 在水扩散时期， 甲烷进一步氧化， 唯唯一丝的甲烷排放到大气中， 是以缺氧条目故意于甲烷的坐褥和排放。熔化性有机碳(DOC) 丰富进程对水体中CO2和CH4的产生与排放也具有焦躁影响[26]， CH4通量与DOC呈显贵正干系关系(r=0.927， P=0.008)(表 3)， TX采样点覆没大都植被和千里积物， 水体中易剖析的DOC浓度高， 甚而春季和夏日的CH4通量较高[27]， 这与其他酌量遵守相似， 而DOC影响水体CO2和CH4排放通量的主要作用机制是DOC为水体中CO2和CH4产生的平直碳源， 其含量高下平直关系到干系微生物活性。东说念主为活动对河流CH4通量有一定影响， 平直发扬为河活水体中养分物资的输入， 非凡是与碳、氮、磷等生源要素关系密切。在本酌量中， CH4通量与NH4+-N呈显贵正干系关系(r=0.812， P=0.015)(表 3)， 高的NH4+-N含量主要散播在BT和TX采样点， TX采样点看成景不雅用水， 受污起原较多， 而BT采样点隔邻有较多大型工场， 不但受生计浑水的影响， 还有工业废水的注入， 使其NH4+-N含量较高， 养分盐影响河流CH4产生与排放的作用机制为: (1)为产甲烷菌产CH4提供底物；(2)养分物资剖析会导致DO含量缩短， 变成厌氧条目[28]；(3)水中的NH4+会对甲烷氧化菌产生扼制作用[29]， 是以养分盐会促进CH4排放。本酌量中， 黄河内蒙古段流域水体磷含量较低(表 2)， 对CH4排放产生影响较小， DO、DOC和NH4+-N是CH4排放的主要影响因子。

4.3 甲烷功能菌群落对甲烷排放的影响

产甲烷菌和甲烷氧化菌是介导CH4轮回的焦躁功能菌群， 产甲烷菌是一种世俗散播于厌氧环境的古菌， 在有机物厌氧降解的终末一步将其迤逦为CH4[30]。产甲烷菌按照底物利用类型各异可分为氢养分型产甲烷菌、乙酸养分型产甲烷菌和甲基养分型产甲烷菌， 不同区域对底物利用的类型不同， 导致产甲烷门道有很大离别[31]。本酌量发现， Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)、Methanobacterium(甲烷杆菌属)为酌量区的上风菌种(图 5)， Methanosarcina(甲烷八叠球菌属)为乙酸养分型产甲烷菌， 通过裂解乙酸， 将乙酸的羧基氧化为CO2， 甲基收复为甲烷。Methanobacterium(甲烷杆菌属)为氢养分型产甲烷菌[32]， 主要利用H2和甲酸看成电子供体收复CO2产甲烷[33]。有酌量标明， CH4的产生和排放与产甲烷菌群落细致干系[34]。Adam等东说念主对捷克Morava流域的甲烷动态酌量发现， 堰坝上游千里积物的甲烷产量和氧化后劲均高于堰坝的卑鄙， 这是因为氢养分型甲烷菌对总甲烷千里积物的孝顺为36.7%—89.4%[35]。Franziska等东说念主[36]发现大部分甲烷产生于河流千里积物中的缺氧区， 这是厌氧产甲烷古菌收复二氧化碳、醋酸盐或甲醇的遵守。Yu等东说念主[37]也酌量发现甲烷通量取决于产甲烷菌或产甲烷养分菌在环境中是否更活跃。Chen等东说念主[38]对珠江口甲烷代谢酌量发现千里积物中的产甲烷菌是甲烷的焦躁起原， 而且微生物的产甲烷作用主要发生在缺氧环境中。

先前大都酌量标明， 甲烷氧化菌是淡水系统中温室气体甲烷主要的微生物汇[39]， 对大气中甲烷浓度保握均衡起至关焦躁的作用。好氧甲烷氧化菌主要存在于甲烷与氧气共存的微细界面空间， 包括泥土-空气、水-空气界面、植物根际以及植物里面[40]。本酌量的遵守标明， LNW样点的最大上风菌种为norank_d_Bacteria， 其他样点的最大上风菌种为Methylocystis(甲基孢囊菌属)和Methylobacter(甲烷杆菌属)(图 6)， 其中Methylocystis属于Type Ⅱ型甲烷氧化菌， 包摄于Methylocystaceae科， Methylobacter属于Type Ⅰ型甲烷氧化菌， 在王晓琳[41]的酌量中， Type Ⅱ型甲烷氧化菌Methylocystis以及Type Ⅰ型甲烷氧化菌Methylobacter为酌量区的上风菌属， 这与本酌量的遵守较为一致。但总体按占比来看， 黄河内蒙古段千里积物中Type Ⅱ型甲烷氧化菌为最大上风菌属。而有大都酌量标明， 淡水千里积物中甲烷氧化菌以Type Ⅰ型的Methylomonas、Methylobacter和Methylosarcina等属为主[42]。在张洪勋[43]的酌量中， 我国青藏高原若尔盖永冻土湿地中好氧甲烷氧化菌仅有Methylobacter属和Methylocystis两个属， 且以Type Ⅰ型甲烷氧化菌为上风菌群。刘洋[44]酌量发现北运河千里积物中甲烷氧化菌以Type Ⅰ型为主， 这与本履行酌量遵守有所离别， 需要作念进一步酌量。

5 论断

(1) 酌量时期， 黄河内蒙古段总体发扬为大气CH4的排放源， 春季、夏日、秋季CH4排放通量分别为(5.92±4.54)mg m-2 d-1， (13.42±18.83)mg m-2 d-1， (1.40±3.81)mg m-2 d-1， 存在明显的季节变化， 且不同采样点排放通量存在显贵空间各异性。

(2) 黄河内蒙古段水-气界面CH4通量与DO呈显贵负干系， 皮尔逊干系性统统为-0.898(P=0.015， P < 0.05)， 与DOC和NH4+-N呈显贵正干系， 皮尔逊干系性统统分别为0.927(P=0.008， P < 0.01)和0.812(P=0.05)。

(3) 不雷同本中甲烷功能菌群落各样性存在显贵各异， 在产甲烷菌群落中， Methanobacterium(甲烷杆菌属)和未分类古菌unclassified_k_norank_d_Archaea对CH4排放影响最大撸踏踏， 这类细菌会促进甲烷排放。在甲烷氧化菌群落中， 未识别的甲烷氧化菌norank_d_Bacteria对CH4氧化影响最大， 这类细菌会促进甲烷氧化， 从而减少水-气界面甲烷排放。