【摘 要】
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土壤微生物对CO2的耐受性和敏感性有助于监测和评估地质封存泄漏风险.通过构建CO2泄漏模拟实验平台,采用Miseq平台Illumina二代基因测序技术观测空白对照组和400,800,1 200,2
【机 构】
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中国矿业大学低碳能源研究院; 中国矿业大学环境与测绘学院;
【基金项目】
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国家科技支撑计划(2012BAC24B05);江苏省煤基CO2捕集与地质储存重点实验室开放基金资助项目(2015A01,2015B02)
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土壤微生物对CO2的耐受性和敏感性有助于监测和评估地质封存泄漏风险.通过构建CO2泄漏模拟实验平台,采用Miseq平台Illumina二代基因测序技术观测空白对照组和400,800,1 200,2 000g/（m2·d）等4个梯度持续通气60d后土壤微生物群落的响应,并考察2 000g/（m2·d）通气组停止通气60d后微生物群落的恢复能力.研究后发现不同微生物群落结构与组成在中、低浓度CO2胁迫下表现为抑制性,但在高和极高浓度下菌群反应差异显著.拟杆菌目相对丰度具有极大的可变性,可作为微生物敏感性指标用来评估CO2泄漏风险.微生物通过改变自身结构与组成以适应CO2胁迫,但群落结构受损后恢复困难.研究结果表明:1)CO2泄漏造成了土壤有机质持续增加,最高上升了29.4%.电导率、pH和硝酸盐则持续下降,硝酸盐浓度最大下降了85.5%;2)Chao1和Shannon指数随着泄漏量持续加大分别增加了18.40%±2.40%和6.20%±1.20%;3)酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、变形菌门等6个主要类群在不同CO2泄漏胁迫下表现各异,其中拟杆菌目占比从38.2%急剧下降至7.90%,其它类群占比则有所上升;4)基于OTU分类的微生物群落β多样性与CO2泄漏梯度存在显著相关（p<0.01）,但是受土壤pH,EC值和硝态氮的影响十分显著（p<0.01）;5)2 000g/（m2·d）组在停止通气60d后土壤微生物群落结构几乎没有恢复.
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