本次分享一篇由河海大學環境微生物研究所團隊在《Water Research》上發表的一篇學術論文”Redox gradients drive microbial community assembly patterns and molecular ecological networks in the hyporheic zone of effluent-dominated rivers”。

廢水排放對受納水體的影響一直是研究的熱點。然而，關于微生物群落在河床沉積物中的厭氧和缺氧區域響應微環境變化，例如溶質運輸和氧化還原梯度變化的群落裝配模式的信息還很有限。通過兩個代表性的廢水主導河流作為模型系統，利用零模型和中性模型的方法，解析了淺河床沉積物中的氧化和缺氧區域的時空細菌群落動態和裝配模式。觀察到細菌群落的動態變化主要由環境過濾驅動，即環境變量的影響，而不是地理位置，即沉積物的深度。夏季收集的樣本主要由隨機性塑造，在氧化區域（約39%）比缺氧區域（約23%）的均勻選擇占更高比例。決定性過程促進了氧化區域樣本的更復雜群落結構的形成，而在缺氧區域則減弱了物種間的相互作用。通過非中性群落的豐富度和豐度確認了決定性裝配在氧化區域的主導作用。關鍵種，歸類為“連接體”和“網絡中心”的物種，分別主導了冬季和氧化區域收集樣本的群落裝配變化。β-最近類群指數與溶解有機氮（DON）和硝酸鹽之間的顯著正相關關系突出了它們通過氧化區域的決定性選擇壓力在群落裝配中的關鍵作用。冬季群落轉變的氮物種的顯著性閾值（ΔDON：2.81 mg-N/L，ΔNO₃^?：1.09 mg-N/L）比夏季低，可能意味著在較冷的季節應建立更嚴格的廢水質量標準。綜合來看，我們的工作提供了氧化帶在驅動HZ微生物群落裝配中的作用的見解，這在指導廢水主導河流的生態修復過程中具有重要意義。

在本文中，DGT（薄膜擴散梯度）技術在這篇文章中被用于探究河流的沉積物中活性氧物種的微生物群落組裝模式和分子生態網絡。DGT技術能夠揭示氧化還原梯度，這在研究河流的沉積物中的微生物群落組裝模式時尤為重要。通過DGT技術，研究者能夠確定沉積物樣本中的氧化還原區域，例如將樣本歸類為氧化區域（oxic zones）和亞氧化區域（suboxic zones）。

薄膜擴散梯度（DGT）技術是近30年發展出來的應用廣泛的被動采樣技術。智感環境擁有13年DGT技術開發積累，成功推出了4大系列、30余種DGT產品，這些產品已被廣泛應用到水土環境檢測領域。