生态与环境学院武琳慧教授团队在湿地甲烷循环微生物的盐度适应研究方面取得新进展，相关成果以“Species-specific salinity adaptation mechanisms drive niche partitioning of nitrite-dependent anaerobic methane oxidation bacteria in a natural wetland gradient”为题发表于《Water Research》。内蒙古大学为论文第一署名单位，任紫璇为第一作者，武琳慧教授为通讯作者。
湿地是重要的天然甲烷排放源，微生物介导的厌氧甲烷氧化能够消耗部分甲烷。其中，亚硝酸盐依赖型厌氧甲烷氧化（N-DAMO）连接碳、氮生物地球化学循环，对湿地甲烷消耗具有重要意义。盐度变化能够影响微生物群落组成与代谢过程，但自然盐度梯度下N-DAMO细菌是否发生物种生态位分化，以及这种变化如何关联甲烷氧化功能，尚缺乏系统认识。
研究团队以寒旱区乌梁素海湿地为研究对象，沿低、中、高自然盐度梯度采集样品，结合¹³CH₄同位素示踪、实时荧光定量PCR、宏基因组测序及环境因子分析，评估N-DAMO过程的潜在活性、微生物群落组成和物种盐适应特征。
研究发现，盐度显著改变了N-DAMO细菌的群落组成与多样性，但潜在N-DAMO活性并未随盐度升高而同步下降。在测定的亚硝酸盐、硝酸盐和硫酸盐依赖型厌氧甲烷氧化过程中，N-DAMO对三类过程潜在活性总和的平均贡献为39.5%，显示出其作为湿地潜在甲烷汇途径的重要性。宏基因组分析识别出4种主要N-DAMO细菌，它们沿盐度梯度呈现不同分布模式，其中M. oxyfera具有较宽的盐度生态位，其他物种则表现出不同程度的盐度偏好（图1）。
图1 乌梁素海湿地盐度梯度下N-DAMO细菌的物种分布与群落结构变化
功能基因分析表明，不同物种在胞外聚合物合成、渗透调节、氧化胁迫响应和膜维持等方面具有差异化的遗传潜力，为其生态位分化提供了可能解释。进一步的路径模型显示，盐度对N-DAMO潜在活性和丰度的直接与间接作用方向相反，土壤碳、氮库介导的间接效应可能抵消部分直接影响，从而解释潜在功能相对稳定的现象（图2）。
图2 盐度及土壤碳氮因子影响N-DAMO过程与群落的直接和间接路径
本研究揭示了自然盐度梯度下N-DAMO细菌群落结构变化与潜在功能维持并存的生态现象，并从物种生态位、功能基因潜力及环境调控路径等方面提出解释框架，为认识寒旱区盐渍化湿地的微生物甲烷消耗过程及其对环境变化的响应提供了科学依据。
本研究得到内蒙古自治区自然科学基金、内蒙古自治区科技重大专项等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125791
（初审：刘浩晨 复审：张庆 终审：胡利春）
