Зүүн халуун орны Хойд Номхон Далайн бүс (ETNP) нь дэлхийн OMZ-ийн нийт талбайн бараг тал хувийг эзэлдэг том, тогтвортой, эрчимжиж буй хүчилтөрөгчийн хамгийн бага бүс (OMZ) юм. OMZ цөмд (∼350–700 м гүн) ууссан хүчилтөрөгч нь орчин үеийн мэдрэгчийн аналитик илрүүлэх хязгаарт (∼10 нМ) ойр эсвэл түүнээс доогуур байдаг. OMZ цөмийн дээгүүр ба доор байрлах огцом хүчилтөрөгчийн градиент нь бичил биетний бүлгэмдлийн босоо бүтэцжилтэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бөөмстэй холбоотой (PA) болон чөлөөт амьд (FL) хэмжээтэй фракцуудын хооронд хэлбэлздэг. Энд бид FL ба PA хэмжээтэй фракцуудын хооронд болон орчны исэлдэлтийн нөхцлийн хүрээний хооронд прокариот популяцийн олон янз байдал, тархалтыг шинжлэхийн тулд 16S ампликоны дараалал (iTags)-ийг ашигладаг. Бидний судалгааны талбайн гидрографийн нөхцөл байдал нь ETNP болон ETSP зэрэг бусад OMZ-д өмнө нь мэдээлэгдсэнээс өөр байсан. Бидний дээж авах байршилд OMZ цөм даяар хүчилтөрөгчийн ул мөрийн концентраци (∼0.35 μM) байсан. Үүний үр дүнд, OMZ цөмд ихэвчлэн мэдээлэгдсэн нитритийн хуримтлал, мөн анаммокс бактерийн (Brocadiales төрөл) дараалал байхгүй байв.КандидатScalindua) нь бусад системд исэлдүүлэгч-аноксик хил хязгаараар түгээмэл байдаг. Гэсэн хэдий ч аммиак исэлдүүлэгч бактери (AOB) ба архей (AOA)-ийн тархалт ба автотроф нүүрстөрөгчийн хамгийн их шингээлтийн түвшин (1.4 μM C d)–1) нь OMZ цөмийн дээд хэсэгт орших аммонийн агууламжийн хамгийн их утгатай давхцаж байв. Үүнээс гадна, уг төрлийн гишүүдНитроспина, давамгайлсан нитрит исэлдүүлэгч бактерийн (NOB) давхарга байсан нь аммиак болон нитритийн исэлдэлт хоёулаа хүчилтөрөгчийн ул мөрийн концентрацид явагддаг болохыг харуулж байна. Ижил төстэй байдлын тестийн (ANOSIM) шинжилгээ болон метрик бус хэмжээст масштабын (nMDS) шинжилгээгээр бактерийн болон архейл филогенетикийн дүрслэл нь хэмжээний фракцуудын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаатай байгааг харуулсан. ANOSIM болон iTag профайл дээр үндэслэн PA угсралтын найрлагад FL фракцтай харьцуулахад гүнээс хамааралтай биогеохимийн дэглэм бага нөлөөлсөн. OMZ цөмд AOA, NOB болон ул мөр хүчилтөрөгч байгаа эсэхэд үндэслэн бид нитрификаци нь ETNP OMZ-ийн энэ хэсгийн азотын мөчлөгт идэвхтэй үйл явц гэж үзэж байна.
Танилцуулга
Уур амьсгалын өөрчлөлт болон хүний орон нутгийн үйл ажиллагааны улмаас задгай далай болон эргийн далайн системд ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж буурч байна (Брейтбург болон бусад, 2018). Сүүлийн 60 жилийн хугацаанд задгай далайгаас хүчилтөрөгчийн алдагдал 2%-иас давсан гэж тооцоолж байна (Шмидтко нар, 2017), хүчилтөрөгчийн дутагдалтай бүсийн тэлэлтийн үр дагаврын талаар санаа зовоосон асуудал үүсгэж байна (Паулмье болон Руис-Пино, 2009). Ил задгай далайн OMZ нь өндөр гадаргын анхдагч үйлдвэрлэл нь гүний физик агааржуулалтын хурдаас давсан гүний усанд биологийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг хангах үед үүсдэг. OMZ усны багана дахь хүчилтөрөгчийн концентраци нь хүчилтөрөгчөөр дутагдсан цөмийн дээгүүр ба доор огцом налуутай (оксиклин) байж болох бөгөөд энэ нь янз бүрийн хэмжээтэй гипоксик (ихэвчлэн 2-оос ~90 μM хооронд), субоксик (<2 μM) болон аноксик (илрүүлэлтийн хязгаараас (~10 nM) доогуур) давхаргыг үүсгэдэг.Бертаньолли болон Стюарт, 2018). Хүчилтөрөгчийн градиентууд нь метазоан ба бичил биетний бүлгэмдлүүдийн босоо бүтэцжилт болон эдгээр өргөн хүрээтэй оксиклиний дагуух биогеохимийн процессуудад хүргэдэг (Белмар болон бусад, 2011).
Азотын алдагдлын хамгийн өндөр түвшин нь Зүүн халуун орны Хойд Номхон Далайн (ETNP) болон Өмнөд Номхон Далайн (ETSP) бүс нутгийн OMZ-д бүртгэгдсэн байна.Каллбек нар, 2017;Пенн болон бусад, 2019), байнгын давхаргажсан Кариако сав газар (Монтес нар, 2013 он), Арабын тэнгис (Уорд болон бусад, 2009), болон Бенгелагийн дээш өргөх системийн OMZ (Куйперс нар, 2005). Эдгээр системд каноник денитрификаци (нитратын гетеротрофик бууралт нь азотын завсрын нэгдэл болж, ихэвчлэн азотын хий болж хувирдаг) болон анаммокс (агааргүй аммонийн исэлдэлт) зэрэг бичил биетний үйл явц нь анхдагч үйлдвэрлэлийг хязгаарлаж болзошгүй азотын алдагдалд хүргэдэг (Уорд болон бусад, 2007). Түүнчлэн, OMZ-д тохиолддог бичил биетний денитрификээс үүдэлтэй далайн азотын ислийн ялгаруулалт (хүчтэй хүлэмжийн хий) нь дэлхийн байгалийн азотын ислийн ялгарлын гуравны нэгээс доошгүй хувийг эзэлдэг гэж тооцоолж байна (Накви болон бусад, 2010).
ETNP OMZ нь дэлхийн OMZ-ийн нийт талбайн бараг тал хувийг эзэлдэг, 0–25°N өргөрөг болон 75 ба 180°W уртрагийн хооронд байрладаг, том, тогтвортой, эрчимжиж буй хүчилтөрөгчийн хамгийн бага бүс юм.Паулмье болон Руис-Пино, 2009;Шмидтко нар, 2017). Экологийн ач холбогдлоос шалтгаалан ETNP OMZ-ийн янз бүрийн бүс нутгийн биогеохими болон бичил биетний олон янз байдлыг эрчимтэй судалсан (жишээ нь,Беман болон Каролан, 2013 он;Дурет нар, 2015;Ганеш нар, 2015;Хронопулу нар, 2017;Пак нар, 2015;Пэн нар, 2015 он). Өмнөх судалгаагаар энэхүү OMZ цөмд (∼250–750 м гүн) ууссан хүчилтөрөгч нь ерөнхийдөө аналитик илрүүлэх хязгаарт (∼10 нМ) ойр эсвэл түүнээс доош байгааг мэдээлсэн (Тиано болон бусад, 2014;Гарсиа-Робледо нар, 2017Гэсэн хэдий ч ETNP-ийн OMZ-ийн хойд захын дагуу (судалгааны талбайн байршил ~22°N) 500 м-ийн хүчилтөрөгчийн агууламж жилийн дунджаар 10-20 μM хооронд хүрч болно (Паулмье болон Руис-Пино, 2009Дэлхийн далайн атлас 2013-аас авсан мэдээлэл)1Энд дурдсан хээрийн кампанит ажлын үеэр бид OMZ цөм дэх хүчилтөрөгчийг хангалттай концентрацитай (0.35 μM) хэмжиж, аммони ба нитритийн исэлдэлт зэрэг аэробик бичил биетний процессыг дэмжиж, чухал агааргүй бичил биетний процессыг хэсэгчлэн дарангуйлсан. Аэроб бичил биетний процессыг өмнө нь ETNP OMZ-ийн субоксик эсвэл аноксик давхаргад илрүүлсэн (Пэн нар, 2015 он;Гарсиа-Робледо нар, 2017;Пенн болон бусад, 2019Гэсэн хэдий ч OMZ-д бичил биетний тодорхой функциональ бүлгүүдийн тархалт, үйл ажиллагааг хянах хүчин зүйлсийг бүрэн ойлгоогүй байна.
OMZ-д хүчилтөрөгч илрэхгүй нитрификаторууд байгааг оксиклины босоо байрлалд гарсан өөрчлөлтүүд нь эпизодик босоо хүчилтөрөгчийн агааржуулалтаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь OMZ цөм доторх түр зуурын ул мөр хүчилтөрөгчийн түвшинд хүргэж болзошгүйтэй холбон тайлбарлаж болно (Мюллер-Каргер нар, 2001;Уллоа нар, 2012;Гарсиа-Робледо нар, 2017). Ийм түр зуурын нөхцлийг нитрификатор зэрэг аэроб эсвэл микроаэрофилийн популяци ашиглаж болно. Түүнчлэн, эпипелагикаас живж буй хэсгүүд (нэгтгэсэн эсүүд, ялгадас үрэл, нарийн төвөгтэй органик материалууд) нь хүчилтөрөгчийн ул мөрийн түвшинг агуулж болно (Ганеш нар, 2014). Тиймээс хүчилтөрөгч болон аэроб бичил биетүүдийг хүчилтөрөгчгүй усанд зөөвөрлөж, бөөмстэй холбоотой аэроб бодисын солилцоог түр хугацаанд явуулдаг. Бөөмс нь бичил биетний биогеохимийн мөчлөгийн халуун цэгүүд гэдгээрээ алдартай (Саймон болон бусад, 2002;Ганеш нар, 2014) мөн чөлөөт амьдрах төлөвт ажиглагдаагүй агааргүй эсвэл аэроб бичил биетний эсрэг үйл явцыг дэмжиж чадна (Аллдреж болон Коэн, 1987 он;Райт болон бусад, 2012;Сутер болон бусад, 2018).
Одоогийн судалгаанд бид ETNP-ийн OMZ-ийн хойд захыг эзэлдэг прокариот бүлгэмдлүүд болон тэдгээрийн босоо тархалтад нөлөөлдөг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийг 16S ампликоны дараалал (iTags) болон олон хувьсагчийн статистикийг ашиглан судалсан. Бид хоёр хэмжээтэй фракцийг судалсан; чөлөөт амьд (0.2-2.7 μm) фракц, мөн бөөмстэй холбоотой фракц (>2.7 μm, бөөмс болон протистан эсүүдийг барьж авдаг) нь оксиклины дагуух олон гүнд байрладаг бөгөөд энэ нь исэлдэлтийн ялгаатай нөхцөлд тохирсон байдаг.
Бид ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчийг янз бүрийн параметрүүдээр хангаж, молекулын концентрацийг бодит цаг хугацаанд хянах боломжтой. Зөвлөгөө авахад тавтай морилно уу
https://www.alibaba.com/product-detail/Wifi-4G-Gprs-RS485-4-20mA_1600559098578.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu
https://www.alibaba.com/product-detail/Maintenance-Free-Fluorescence-Optical-Water-Dissolved_1600257132247.html?spm=a2747.product_manager.0.0.169671d29scvEu
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 7-р сарын 5