Fluvial Dissolved Organic Matter Quality Modulates Microbial Nitrate Transformation: Enhanced Denitrification under Low Carbon-to-Nitrate Ratio

硝酸盐 反硝化 溶解有机碳 环境化学 河流 有机质 氮气循环 氮气 碳纤维 总有机碳 化学 微生物种群生物学 碳循环 硝酸还原酶 微生物代谢 亚硝酸盐还原酶 矿化(土壤科学) 反硝化细菌 亚硝酸盐 水质 碳同位素 呼吸 一氧化二氮 作文(语言) 示踪剂
作者
Xiang Zhu,Fei Yang,Qingqing Pang,Fuquan Peng,Bin Xu,Longmian Wang,Lei Xie,Weihong Zhang,Linfeng Tian,Jun Hou,Chen Zhou,Zhengfeng Hu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (43): 23456-23465 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c07104
摘要

Dissolved organic matter (DOM), particularly the molar ratio of dissolved organic carbon (DOC) to NO3- plays a crucial role in shaping fluvial microbial NO3- transformation processes. However, the underlying mechanisms involving microbial genes remain poorly unexplored. To address this gap, six sampling campaigns were conducted in the Qingshui River, northwest China. Samples from different temporal and spatial points were categorized into three groups based on DOC:NO3- values: low (L, <0.582), medium (M, 0.582 ∼ 3.13), and high (H, >3.13). Surprisingly, despite stoichiometric models suggesting that low DOC:NO3- suppresses denitrification, our results showed the highest median abundances of denitrification genes in group L, followed by M and H. Isotope analysis confirmed denitrification as the dominant process in group L. This enhanced denitrification was linked to the higher proportion of fulvic acid-like compounds in DOM, which promoted microbial cooperation, stabilized network interactions, and maintained elevated gene abundances related to respiration and energy metabolism (especially electron transfer). Laboratory experiments further demonstrated that fulvic acid-rich DOM, even under low DOC:NO3- conditions, served as an efficient carbon source, enhancing the activities of nitrate reductase and nitric oxide reductase. These findings provide new insights into how DOM composition modulates microbial nitrate transformations, offering strategies to promote fluvial denitrification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
俊逸沅完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
Ye完成签到,获得积分10
5秒前
9秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
11秒前
cxqygdn完成签到,获得积分10
12秒前
蒋长斌完成签到,获得积分10
12秒前
寒霜扬名完成签到 ,获得积分10
12秒前
一杯沧海完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
jinmei2025完成签到,获得积分10
12秒前
corleeang发布了新的文献求助10
15秒前
Anshan完成签到,获得积分10
16秒前
jinjing完成签到,获得积分10
21秒前
忆_完成签到 ,获得积分10
22秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
corleeang发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
kk完成签到,获得积分10
32秒前
鱼儿游完成签到 ,获得积分10
36秒前
雪轩发布了新的文献求助10
37秒前
yi完成签到 ,获得积分10
39秒前
molihuakai应助student采纳,获得10
42秒前
可爱的函函应助小蓝采纳,获得10
44秒前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
45秒前
45秒前
吉吉完成签到,获得积分10
46秒前
corleeang发布了新的文献求助10
46秒前
雪轩完成签到,获得积分10
47秒前
认真的纸飞机完成签到 ,获得积分10
48秒前
瓦尔迪完成签到,获得积分10
50秒前
凡凡完成签到,获得积分10
54秒前
54秒前
jeff完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
王吉萍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7662340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9232276
关于积分的说明 19855303
捐赠科研通 7230653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3282157
关于科研通互助平台的介绍 2441681
邀请新用户注册赠送积分活动 2283019