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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

甲烷是继二氧化碳之后，极为重要的温室气体之一。它对当前温室效应的贡献比例可以达到20%，甚至更高¹。反硝化甲烷厌氧氧化（denitrifying anaerobic methane oxidation, damo）是指以甲烷为电子供体，以亚硝酸盐/硝酸盐为电子受体的生物反应，该反应是近年来环境领域和微生物领域的重大发现，具有重要的生态学意义，是自然界温室气体甲烷氧化潜在的重要途径^{2 3}。

天然淡水生境（如湿地、湖泊、水库等），是大气甲烷的重要来源之一。在淡水环境下，借助氧作为电子受体的甲烷好氧氧化是重要的甲烷的汇。与此同时，随着人类活动的增强，大量氮素污染物进入到各种淡水生境中，为damo提供了充足的电子受体。近期有研究表明，damo反应在减少不同淡水环境中的甲烷排放中可能发挥着重要的作用。

本选题主要以不同淡水生境（包括水库、池塘、湿地和稻田）为研究对象，探究在damo细菌淡水环境中的群落结构特征和生物多样性，以及影响其分布的主要环境因子，浅析damo在淡水生境温室气体甲烷减排中的作用。

2. 研究的基本内容

本论文主要借助高通量测序技术研究反硝化甲烷厌氧氧菌在不同类型淡水生境中的群落分布特征；采用定量PCR技术搞清反硝化甲烷厌氧氧菌在不同类型淡水生境中的数量分布特征；利用统计学手段分析影响反硝化甲烷厌氧氧菌在不同类型淡水生境中分布的主要环境因子。研究结果有助于丰富淡水生态系统微生物碳氮循环内容。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

1、采样方案

选择不同的淡水生境中的沉积物/土壤，作为实验研究对象，包括水库生境、池塘生境、湿地生境、稻田生境。这些被选择的沉积物永久性或者半永久性处于淹水状态下，可以为damo细菌提供适合的缺氧环境。所有的沉积物或土壤样品在第一时间内，置于无菌塑料自封袋中，并且在冷藏条件下12小时内运送到实验室。所采集的样品随后被分在两部分。一部分储存于4摄氏度下，随后进行理化分析；另一部分储存于-20摄氏度环境下，进行后续的分子生物学的分析^{19 20}。

4. 参考文献

1、knittel k，boetius a. anaerobic oxidation of methane：progress with an unknown process. annual review of microbiology，2009，63：311—334

2、沈李东，胡宝兰，郑平. 甲烷厌氧氧化微生物的研究进展. 土壤学报，2011，48（3）：619—628. shen l d，hu b l，zheng p. progress in study on microorganisms responsibleforanaerobicoxidationofmethane（in chinese）. acta pedologica sinica，2011，48（3）：619—628

3 、shen l d，he z f，zhu q，et al. microbiology，ecologyandapplicationofthenitrite-dependent anaerobic methane oxidation process. frontiers in microbiology，2012，3：269. doi：10.3389/fmicb.2012.00269