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甲烷(CH4)作为重要的温室气体,对全球变暖有极大地贡献。湖泊湖滨带是重要的CH4排放源,研究湖滨带CH4循环对认识全球变暖过程具有重要的理论意义。本研究根据滇池流域不同土地利用类型,选择滇池湖滨带不同面源污染区域—农业面源污染区域的白鱼河(BY)和茨象河(CX)、城市面源污染区域的大清河(DQ)、城市与农业面源污染交错区域的捞鱼河(LY)及西华湿地(XH)的湖滨带湿地作为研究对象,通过测定沉积物的CH4产生和氧化速率及其功能微生物的丰度和群落结构,并结合沉积物、上覆水和植物的化学特性,探讨了不同污染类型背景下滇池湖滨带CH4产生和氧化速率的差异性及其影响因素,以期为实现滇池温室气体的有效减排能提供理论指导作用。主要结论如下:(1)滇池湖滨带不同面源污染区域的化学特性存在显著差异(p<0.05),不同面源污染区域的化学特性高于对照的西华湿地区域。(2)产甲烷速率、产甲烷菌mcrA基因丰度在滇池湖滨带的不同面源污染区域均存在显著差异(p<0.05),各个面源污染区域产甲烷速率显著高于对照区西华湿地区域(p<0.05)。产CH4速率显著最高和显著最低的区域分别是农业面源污染的白鱼河(17.648μg/(g·d))和对照区西华湿地(0.262 μg/(g·d))区域。产甲烷菌mcrA基因丰度显著最高和显著最低的区域分别是农业面源污染的白鱼河(2.671E+10 copies/g)和城市面源污染的大清河(1.265E+09 copies/g)区域。不同面源污染区域产甲烷菌在目水平上由Bathyarchaeia、Methanobacteriales、Methanocellales、Methanofastidiosales、Methanomassiliicoccales、Methanomethyliales、Methanomicrobiales 和 Methanosarcinales组成。茨象河、西华湿地和捞鱼河区域产甲烷菌优势菌为Bathyarchaeia,白鱼河和大清河区域产甲烷菌的优势菌为Methanosarcinales。产甲烷速率与产甲烷菌mcrA基因丰度、土壤总磷和铵态氮、植物总磷、微生物生物量碳、上覆水铵态氮和COD显著正相关(p<0.05),与微生物生物量磷显著负相关(p<0.05)。产甲烷菌mcrA基因丰度与微生物生物量碳、上覆水硝态氮、铵态氮、总氮和总磷显著正相关(p<0.05)。(3)好氧甲烷氧化速率在滇池湖滨带的不同面源污染区域无显著差异(p>0.05),而好氧甲烷氧化菌pmoA基因丰度存在显著差异(p<0.05)。好氧甲烷氧化菌pmoA基因在对照区西华湿地区域显著最高,为5.450E+07 copies/g。不同面源污染区域的好氧甲烷氧化菌在科水平上由 Beijerinckiaceae、Methylacidiphilaceae、Methylococcaceae、Methyloligellaceae、Methylomonaceae 和 Methylophilaceae 组成。白鱼河和西华湿地区域好氧甲烷氧化菌的优势菌为Beijerinckiaceae,大清河和捞鱼河区域的好氧甲烷氧化菌的优势菌为Methyloligellaceae,茨象河区域的好氧甲烷氧化菌的优势菌为Methylomonaceae。好氧甲烷氧化速率与好氧甲烷氧化菌pmoA基因无显著相关关系,与土壤总碳、上覆水叶绿素、微生物生物量磷显著正相关(p<0.05)。(4)厌氧甲烷氧化速率、ANME古菌和NC10细菌丰度在滇池湖滨带的不同面源污染区域间均存在显著差异(p<0.05)。厌氧甲烷氧化速率分别在农业面源污染区域的茨象河(27.294 μg/(g·d)和城市与农业面源污染交错区域的捞鱼河(7.771 μg/(g·d))区域显著最高和显著最低。ANME古菌丰度分别在农业面源污染茨象河(8.901E+05 copies/g)和城市面源污染大清河区域(9.925E+04 copies/g)显著最高和显著最低,而NC10细菌丰度分别在对照的西华湿地(6.852E+09copies/g)和农业面源污染白鱼河(9.545E+05 copies/g)区域显著最高和显著最低。不同面源污染区域的ANME古菌在目水平上由Methanomicrobiales和Methanosarcinales组成。西华湿地与茨象河区域ANME古菌的优势菌同为Methanomicrobiales,大清河、白鱼河与捞鱼河区域ANME古菌的优势菌同为Methanosarcinales。不同面源污染区域NC10细菌在科水平上由Methylomirabilaceae、Rokubacteriales组成。白鱼河、西华湿地、茨象河和大清河区域的NC10细菌的优势菌同为Rokubacteriales,LY区域NC10细菌的优势菌为Methylomirabilaceae。厌氧甲烷氧化速率与ANME古菌丰度存在显著正相关关系(p<0.05),与NC10细菌丰度不存在显著相关性。厌氧甲烷氧化速率与土壤铵态氮和总氮、上覆水总磷存在显著正相关关系(p<0.05),与植物总磷存在显著负相关关系(p<0.05)。ANME古菌丰度与上覆水硝态氮和总磷、微生物生物量磷和土壤总氮存在显著正相关关系(p<0.05)。通过以上研究,深入了解了湖滨带不同面源污染区域CH4循环过程特征及其驱动因子,为揭示湖滨带面源污染与CH4循环过程的关联性及控制富营养化湖泊CH4排放提供理论支撑。